岩溶地区工程勘察现场质量控制探讨★

曹聚凤 龙 举

(1.贵州地质工程勘察设计研究院，贵州 贵阳 550081； 2.贵州省地矿局111地质大队，贵州 贵阳 550081)

0 引言

我国的可溶岩分布面积占国土面积的1/3以上[1]，而贵州是最集中、最典型、最复杂的一个区域，碳酸盐岩分布面积占全省总面积的71.7%[2]。随着城镇化的快速推进，城市建设都得到了前所未有的发展，建设用地问题非常突出，很多建筑物都不得不修建在强岩溶场地之上。

岩溶地区就区域而言，岩溶的发育规模、发育深度和发育方向是有一定规律可寻的，可以通过钻探、物探和地质调绘等手段对其进行区域性的确定；但是在工程建设中，需要对某一点或某个桩位的岩溶发育情况，特别是岩溶的横向发育情况进行查明时，岩溶的发育规律就变得无规律可寻了，这也正是岩溶勘察的难点之所在。本文主要针对岩溶地区工程勘察中工程测量、钻探工作量布置和钻孔深度控制等几个影响勘察质量的几个关键问题进行分析与探讨。

1 勘探点位测设

岩溶地区地质条件非常复杂，主要表现为岩面起伏大、岩溶发育，相邻钻孔间所揭露的地质情况都可能存在较大差异，因此钻孔定位不准确是岩溶场地岩土工程勘察致命的质量问题。

1.1 规范要求[3]

1)在陆地上，初勘阶段勘探点的平面位置测设精度要求控制在0～0.50 m，高程允许偏差为±0.10 m；详勘阶段勘探点的平面位置测设精度要求控制在0～0.25 m，高程允许偏差为±0.05 m。

2)在水域上，初勘阶段勘探点的平面位置测设精度要求控制在0～2.0 m，高程允许偏差为±0.20 m；详勘阶段勘探点的平面位置测设精度要求控制在0～1.0 m，高程允许偏差为±0.10 m。

1.2 存在的主要问题

1)房屋建筑工程(特别是房地产开发项目)的勘察项目都有一个共性，工期要求特别紧，能分给岩土工程勘察的工期少之又少。

2)岩溶地区的岩土工程勘察布孔原则一般为“一桩一孔”，钻孔密度非常大。

3)为了满足业主的工期要求，常常会出现一个小范围内存在多台，甚至上十台钻机在同时施工。测量人员对钻孔进行测设定位后，在钻探施工过程中，由于人员走动、钻机移动、钻杆堆放、水管铺设等原因，导致钻孔定位标识移位或者消失。如果钻孔的定位标识消失了，进行补测仅仅只是增加了测设工作的时间成本和经济成本；但是如果钻孔的定位标识移位了，那么钻孔揭露的地质情况无法代表基础所在位置的地质情况，将会对后期基础施工，甚至是上部结构埋下安全隐患。

1.3 分析与探讨

针对上述存在的问题，通常是通过以下几种方式进行孔位复核：

1)传统复核方式：现场技术人员根据钻孔布置图，采用皮尺对孔位进行复核。针对存在疑虑的点位，采用测量仪器对该点位进行复核。该方法在孔位复核过程中能起到一定的积极作用，但其效率低、精度差。

2)基于北斗云定位系统的钻孔复核方式：现场技术人员在手机终端安装北斗云APP，采用便携式定位仪即可对钻孔坐标进行复核。该方法方便、快捷、经济，且精度能满足规范要求。

2 钻探工作量的布置

2.1 规范要求[4-6]

1)GB 50021—2001岩土工程勘察规范(2009年版)第5.1.5条规定：详细勘察勘探点间距复杂地基不应大于10 m～15 m，中等复杂地基不应大于15 m～30 m，简单地基不应大于30 m～50 m；条件复杂时每个独立基础均应布置勘探点。

2)DBJ/T 45—066—2018广西壮族自治区岩土工程勘察规范第11.2.6条规定：详细勘察勘探点间距复杂地基为8 m～15 m，中等复杂地基为15 m～20 m，简单地基为20 m～25 m；异常地段加密勘探点；对一柱一桩基础，应每柱布置勘探点。

3)DBJ 52/T046—2018贵州省建筑岩土工程技术规范第7.2.3条规定：当预估基底面积A≤2 m2时布置1个钻孔，A>2 m2时布置2个钻孔。针对岩溶强发育地段，A>2 m2时，对采用机械成孔的桩基，应在上述钻孔基础上增加不宜少于2个钻孔。

2.2 存在的主要问题

随着我国经济的高速发展、施工技术得到了快速进步，机械成孔施工工艺在岩溶地区进行了大量的应用。但是与传统的人工挖孔桩相比，机械成孔桩勘察技术人员无法下孔验槽，成孔后的也无法采用钎探等对桩端持力层的完整性进行检验。由于岩溶地区地质条件非常复杂，采用机械成孔施工工艺时，一桩一钻孔的勘察方式显然很难查明桩侧及桩底的岩溶发育情况，这将为拟建工程埋下较大安全隐患。

2.3 分析与探讨

针对上述存在的问题，勘察技术人员可通过以下几种方式来规避地质复杂性带来的风险，确保拟建建筑的工程质量：

1)钻探：先采取“一桩一钻孔”的布孔方式进行勘察。如果场地属于岩溶强发育地段，基础形式为机械成孔的大直径桩时，每桩至少布置3个钻探孔；当基底面积A>2 m2时，每桩不宜少于4个钻孔。在桩位上增加钻孔数量，能有效的提高桩端持力层完整性判断的准确性，但是仍然无法弥补钻探“一孔之见”缺点。

2)钻探与管波探测技术相结合法：管波探测法是在钻孔内利用管波在波阻抗变化处产生的反射波的变化来确定周围地层是否存在异常区。该方法在半径2 m范围内能分辨出大于0.3 m的异常区。管波探测技术与钻探相结合，在钻探取芯的基础上拓展了钻孔探测范围，能有效的提高岩溶勘察的质量。

3)物探验槽法：针对机械成孔桩勘察技术人员无法下孔验槽，成孔后的也无法采用钎探等传统方法对桩端持力层的完整性进行检验的问题，可以采用桩底溶洞探测技术来解决这一难题，它是利用弹性波反射探测法对桩底一定范围内的岩溶、溶沟溶槽等不良地质体进行探测，从而根据反射回波评价桩端持力层的完整性。

3 钻探深度的控制

3.1 规范要求[4-6]

1)综合GB 50021—2001岩土工程勘察规范(2009年版)第4.1.18条、第4.9.4条、第5.1.5条和第5.1.6条，对于大直径桩，勘探孔深度应进入预计桩底面以下3d～5d(d为桩径)且不小于5 m，并穿过溶洞、破碎带，到达稳定地层，当相邻桩基底的岩面起伏较大时，应适当加大钻探深度。

2)DBJ/T 45—066—2018广西壮族自治区岩土工程勘察规范第11.2.7条规定：对于大直径桩，勘探深度应进入桩底面以下不小于3倍桩径且不小于5 m，当相邻桩底的基岩面起伏较大时，应适当加大钻探深度。

3)DBJ 52/T046—2018贵州省建筑岩土工程技术规范第7.2.3条规定：控制性钻孔最大孔深以查明溶洞空间分布为目的，不做具体限制；一般性钻孔用以查明地基的建筑条件，孔深宜进入持力层3d～5d(d为基础短边宽度或桩底面直径)，当钻探深度范围内遇见溶洞时，应钻穿溶洞，进入洞底持力层，并满足上述持力层厚度要求。

3.2 存在的主要问题

1)在岩溶地区开展勘察工作，业主方为了控制勘察成本，在钻探深度上严格按照规范“进入桩底面以下不小于3倍～5倍桩径且不小于5 m”的规定来进行控制，未留有任何富余。

2)岩溶区的地质特点是岩溶发育、岩面起伏大；而钻探的局限性是勘探范围小，揭露的地质情况是“一孔之见”。因此，由于岩面起伏、溶沟、溶槽、溶洞等地质现象的存在，常常桩孔开挖过程中出现半岩半土的现象，在勘察报告建议的基底标高处未能遇见完整基岩而需要继续往下开挖寻找完整持力层，从而导致钻探深度不足而需要补勘。

3.3 分析与探讨

岩土工程是一门经验性的学科，不切合实际的精细化要求必将适得其反。在岩溶地区，特别是强岩溶区，为了避免桩基施工过程中的大量补勘，建议钻探进入持力层的深度在满足规范要求的基础上预留3 m～5 m的富余。

因地质条件复杂超挖导致持力层钻探深度不足的，桩孔均已形成。就机械成孔桩而言，桩孔无护壁，钻机在孔口进行钻探施工，安全风险极高；钻机打悬空钻，钻杆因无侧限导致施工难度极大，甚至无法施工，且取钻后难以再次进入原钻探孔内；如果将桩孔回填后再进行补勘，工期和成本大大增加。

岩土工程勘察的费用相对于整个建设项目的投资来说是非常小的一部分。补勘工作的施工难度、安全风险、钻探费用均很高，且施工工期长。因此在详勘阶段进入持力层的钻探深度留有一定富余是很有必要的。

4 结语

1)就目前岩溶地区勘察现状来看，主要的勘察手段还是传统的钻探。在岩溶地区，特别是机械成孔桩，用一个钻探孔揭露的地质资料来按“桩底面以下3倍～5倍桩径且不小于5 m无溶洞”的标准进行桩基验收，是存在着安全隐患的。岩溶地区的岩土工程勘察工作应加快采用新技术新方法来攻克难题的步伐。

2)单一的勘察手段和传统的桩孔检验方法已经不能满足现阶段岩溶区的岩土工程勘察需求了，应积极吸收新技术新方法与传统方法进行综合应用和集成创新才能有效的提高岩溶地区的勘察质量水平。

3)本文针对岩溶场地岩土工程勘察中勘探点位测设、钻探工作量的布置、钻探深度的控制等几个常见的问题进行分析和探讨，提出了初步的解决思路和方法，可供同行参考和讨论。