岩土工程中基坑勘察技术的分析

焦有鑫

（山东建勘集团有限公司，山东 济南 250031）

与普通的勘察工作相比，基坑勘察的技术性要求更高。相关的勘察人员在勘察过程中必须全面掌握工程现场的地质地貌、土壤水文等因素，并要分析工程施工过程中可能存在的不良现象，获得岩土结构及其力学性质等参数，为基坑设计与施工等提供重要的数据参考。因此，岩土工程中基坑勘察工作的开展具有现实意义，而勘察技术作为决定勘察结果有效性的重要因素，必须保证勘察技术应用的科学性与合理性，保证勘察工作的顺利进行，提升勘察的总体质量。

1 基坑勘察工程的特点

建筑工程项目实施中，基坑勘察是岩土工程勘察中的重点内容，其勘察具有以下特征：（1）高风险性与事故突发性。基坑勘察工作主要是要为基坑工程施工等可靠的数据，需要全面掌握工程现场的地质、地形、土壤、水文等自然地理要素等，这些勘察项目本身具有高风险性，勘察过程中各种不确定性因素的出现更是使得基坑勘察中事故具有突发性。（2）区域性。对不同的建筑工程项目而言，其所处的工程区域环境存在着较大的差异性，主要表现在水文条件、气候条件等方面，这就使得基坑勘察的区域性明显。（3）复杂性与特殊性。由于在不同的工程区域内，存在着明显的自然地理条件等差异，且基坑勘察的内容较多，使得其复杂性明显。不同的区域内又存在着勘察的特殊性。（4）临时变更性。由于不同的工程区域内，地质情况存在着较大的差异，在勘察过程中有时会引发地形等的临时变化。（5）高技术性。由于基坑勘察的复杂性极高，勘察技术必须符合区域的实际情况，勘察人员必须具备极高的专业素质。

2 基坑勘察技术发挥作用应遵循的规则

2.1 勘探范围的确定

基坑勘察技术的应用中，有关的勘察人员需要根据工程的具体情况来确定最终的勘探范围，确定勘探范围后，要以岩土工程的相关数据、基坑深度等为基础，如果基坑超过3m，在勘察过程中要严格根据基坑工程的具体要求开展勘察工作，将勘察点布设在基坑的边缘位置。而孔位需要根据基坑深度来确定，一般情况下，此时的孔位需要在基坑深度的一倍以上。如果在施工过程中需要使用锚杆，在这种情况下，孔位布设的勘探点需要是基坑深度的两倍。如果在特殊的施工环境下，基坑外围无法进行勘探点的布设，勘察人员需要根据工程现场的实际情况，确定更为科学的布设方案。

2.2 基坑外围的勘探点的布置

岩土工程基坑勘察中，基坑外围勘探点的布置保证各个勘探点之间维持特定的距离。一般情况下，勘探点之间的距离在15 ～25m 为最佳。如果工程现场的地质条件较为复杂，为软弱土层、暗沟与岩溶等地貌时，有关的勘察人员需要根据现场复杂地貌的具体分布，应用GIS 技术、物探技术等进行勘察。在勘察工作中，需要应用先进的勘察技术，分析工程现场的土质情况等，确定土质的具体分布等，绘制相应的图标，保障勘察的质量。

2.3 基坑周围勘探孔的深度设置

在基坑周围勘探孔深度的设置上，必须保证其深度的设置以基坑深度为基础，勘探孔深度往往需要在基坑深度的2 倍以上，在设置中还需要考虑抗拔桩设计桩长等综合因素，保证其深度设置的合理性与科学性。

2.4 强化对地下水的勘察

地下水勘察是基坑勘察中的重要内容。在地下水勘察中，往往应用GIS、物探技术等来分析工程现场的实际情况。如果应用勘察技术发现基坑下部存在地下水，必须应用勘察技术获得含水层的埋深、厚度与分布情况等，当获得这些结果以后，有关的工程人员可以结合已有的水文地质资料，判断地下水的具体类型、补给情况等。如果基坑下部分布的是承压水，在勘察过程中必须采用分层测量的方式，获得水头高度等因素，以最终确定基坑的含水量等指标。

2.5 基坑降水情况的处理

建筑工程项目中，如果基坑内部的含水量过高，就会影响基坑结构的稳定性与安全性，因此，为保证基坑施工的质量，必须根据基坑含水量的具体情况，采取必要的降水措施。

3 基坑勘察技术分析

3.1 勘察方法

从基坑勘察技术来看，当前，随着我国建筑行业的发展，基坑勘察技术越发具有多样性，工程地质调查、钻探取样、原位测试等都是应用极为普遍的勘察技术。在实际的勘察过程中，要保证勘察结果的准确性与有效性，有关的勘察人员必须根据工程现场的实际情况，结合勘察的目的、要求等，进行各种勘察技术的结合与选配，使得勘察技术的选配可以取得良好的勘察结果，保证勘察结果的全面性，使得该结果可以为工程施工等提供重要的数据参考。

3.2 勘探孔

从我国岩土工程基坑勘察的现状来看，在实际的勘察过程中，其勘察孔往往主要包含了控制性孔与一般性孔。其中，一般性孔的数量较多，往往达到了总勘探孔数量的2/3。在实际的勘察过程中，控制性孔与一般性孔往往就交替控制，其深度如表1 所示。根据实际的勘察过程与结果来分析，在我国岩土工程勘察中，基坑勘察中应用最为广泛的就是取土标贯孔与静力触探孔，前者以控制性孔为主，而后者多为一般性孔。另外，勘探孔还包含了坑探、槽探、挖探等，在勘察过程中，要根据工程的具体情况来选择勘探孔，从而发挥其良好的勘探效果。

表1 勘探点的深度

3.3 钻探取样及原位测试

钻探取样与原位测试是岩土工程基坑勘察的重要环节，其取样与测试主要是针对基坑工程中的人工填土、淤泥质土、黏性土等土体而言的，根据取样过程中的被扰动程度，其主要等级如表2 所示。

表2 土样的质量等级

从钻探取样过程来看，此勘探过程可以更为直观与形象地反映基坑工程区域内的地质特征，并且此取样过程可以直接穿透软弱地层。在实际的钻探取样过程中，有关人员必须根据工程区域内地层的实际情况，进行钻孔数量、深度等的确定，并在这些环节严格根据勘察的相关要求与规范来进行。在实际的钻探取样过程中，如果勘探区域内的地层存在着较大的变化，且下部岩土层的物理力学性质极差、孔深设计无法达到持力层所要求的设计标准，在此情况下，为保证钻探取样的整体质量，往往通过增加钻孔深度来实现，随后，所取得的岩土样需要在试验室内展开各种试验，从而了解土样的相关性质与参数。

原位测试的方法具有多样性，如静力触探、十字板试验、标准贯入试验等。对不同的试验方式，其具有不同的应用范围。比如，对于静力触探与十字板试验而言，其往往在软弱土层性质的勘察中可以取得良好的试验效果；标准贯入试验、重型动力触探试验等，往往用于软土、粗粒组砂土、砂石土、卵石土等的力学性质与密实程度的判定；而物探技术的应用可以使得勘察人员详细掌握基坑下卧基岩的完整性、岩溶发育情况等。

3.4 抽水试验

抽水试验是基坑勘察中必不可少的环节，其在实际的勘察中，往往需要结合现场的水文地质情况，确定抽水试验方法。经由抽水试验以及试验结果的分析，有关的勘察人员可以详细掌握基坑区域内的地下水水位变化趋势，从而详细掌握工程基坑区域内的水文、地质等自然地理情况。因此，抽水试验为基坑基础设计、施工等提供了重要的数据资料，利用该水文地质资料，有关的工程施工人员可以确定最优的基坑设计与施工方案。

一般情况下基坑抽水试验的进行需要根据基坑的大小，布置1 ～2 组抽水试验，而每组抽水试验中，往往都包含了抽水孔与观测孔，在观测孔，需要布设1 ～2条观测线，如果需要布设两条观测线，那么这两条观测线往往需要呈现“十”字交叉的布置方式，为保证观测数据的完整性与有效性，在每条观测线上，必须布置3个观测孔。抽水试验的过程较为复杂，通常包括以下几个方面：（1）观察静水位。此观察工作是在正式的抽水试验开始之前的基础工作，需要在此过程中做好静止水位的观测与记录。（2）动水位、出水量观测。在抽水试验开始以后的观测工作，主要是为了观测动水位、出水量的具体指标，在观测过程中，需要分时间段来进行相应的观测工作，观测水位变化的具体情况。（3）恢复水位观测。此观测过程主要是在抽水试验结束后进行的，在观测过程中，相关的观测人员需要在相同的时间间隔内进行水位观测，当水位处于相对稳定的状态以后，结束观测。（4）数据整理。根据前期的观测结果，对数据加以处理与分析，获得基坑地下水水位变化的具体情况，并根据这些观测结果，以水位变化、流量与时间等数据绘制相应的变化图表，使得施工人员能够从这些图表中详细掌握水位的异常变化等情况，使得在施工过程中，该水位勘察结果可以作为施工的重要数据，保证地基处理、基坑降水与排水等方案设计的科学性与合理性。

4 结束语

近年来，随着我国建筑工程项目的增多，人们对工程质量等提出了更高的要求，相应地，工程施工中越来越依赖岩土工程勘察的结果，而基坑勘察作为岩土工程勘察的重点，在勘察过程中要根据工程的实际情况，保证勘察技术应用的科学性，提高勘察结果的完整性、准确性与有效性，提升基坑工程建设的整体质量。