淺談地下工程中勘察的一些方法

馮敏晨

（山西省晉城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院勘察測(cè)繪分院，山西 晉城 048000）

當(dāng)前城市化發(fā)展速度已明顯加快，但在城市飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，依然存在眾多問(wèn)題，人口將會(huì)更加密集，交通會(huì)變得擁擠，城市環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，土地資源變得十分緊張，造成城市功能呈現(xiàn)向地下延伸的趨勢(shì)。地下空間是城市獲得深入發(fā)展的重要條件，促使城市中所具有的空間會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)，交通變得十分便利，綠化面積也可以增加，城市環(huán)境處于積極的趨勢(shì)中，從而人們應(yīng)該了解城市地下巖土工程技術(shù)的作用。

1 城市地下工程的特點(diǎn)

地下工程具有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展歷史，伴隨著人類(lèi)生活的方方面面，陜北地區(qū)的窯洞、冀中平原的地道、現(xiàn)代城市中的地鐵、地下通道等。隨著工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，地下巖土工程的應(yīng)用范圍更加廣泛，現(xiàn)今該項(xiàng)工程已發(fā)展的較為成熟，工程設(shè)計(jì)內(nèi)容更加科學(xué)，施工過(guò)程也十分合理，運(yùn)用的技術(shù)與理論也先進(jìn)[1]。然而地下巖土工程與一般的地上工程存在較多的不同點(diǎn)，在常規(guī)情況下，城市地下工程埋深都不是特別深，地面中的建筑與交通設(shè)施較為密集，地下存在數(shù)量眾多的管線。此外，地下的地質(zhì)環(huán)境更加復(fù)雜，存在地下水與泥沙等，在軟土、淤泥開(kāi)挖中將面臨較大的困難。在地下工程開(kāi)挖的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生圍巖移動(dòng)與地面沉降的狀況。另外，對(duì)開(kāi)挖深度有具體的要求，但影響程度是能夠控制的，隧道式開(kāi)挖也會(huì)造成地面沉降。能夠合理運(yùn)用地下空間系統(tǒng)，城市的發(fā)展會(huì)變得更加優(yōu)良。當(dāng)前城市的總體抗災(zāi)能力在明顯的降低，總體規(guī)劃中缺乏綜合性的抗災(zāi)內(nèi)容，不能促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展，此種情況應(yīng)獲得人們的高度重視。地下工程的施工人需深入了解城市的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)其運(yùn)用針對(duì)性的工程策略，促使建設(shè)效果變得更加優(yōu)良，城市形成可持續(xù)的發(fā)展動(dòng)力，施工效果獲得人們的廣泛認(rèn)同。

2 城市地下巖土工程技術(shù)

2.1 暗挖法

在地下巖土工程的開(kāi)展中，會(huì)不斷的運(yùn)用暗挖的方式，或者在松散層內(nèi)會(huì)運(yùn)用該種方式，參照新奧法中的具體原理來(lái)合理的進(jìn)行工程建設(shè)，初期中運(yùn)用支護(hù)會(huì)十分強(qiáng)。首先應(yīng)該運(yùn)用注漿的措施，隨后才能進(jìn)行開(kāi)挖，注漿過(guò)程十分順利，隨后進(jìn)行支護(hù)，及時(shí)的進(jìn)行封閉，并需要落實(shí)測(cè)量的方法，隨后注入化學(xué)漿或者水泥，圍巖的自穩(wěn)性將會(huì)明顯上升[4]。此外，應(yīng)該開(kāi)挖環(huán)狀，隨后留出核心土，對(duì)鋼筋網(wǎng)等進(jìn)行施工，早期的支護(hù)將會(huì)形成，當(dāng)防水層壁做好后，還需進(jìn)行二次的修補(bǔ)。暗挖法中存在許多施工技術(shù)，對(duì)于國(guó)際上傳統(tǒng)的技術(shù)而言，頂部將是一個(gè)拱形的構(gòu)造，巖土工程在運(yùn)用暗挖法進(jìn)行開(kāi)工的過(guò)程中，在通常情況下，會(huì)采取鉆爆法，參照實(shí)際情況，來(lái)運(yùn)用合理的措施。

2.2 明挖法

明挖法的施工步驟較為簡(jiǎn)單，施工過(guò)程會(huì)呈現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，初期施工中會(huì)廣泛的運(yùn)用明挖法，然而明挖法會(huì)造成當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境受到較大的影響，在工程不斷開(kāi)展的過(guò)程中，水位將明顯降低。此外，邊坡還應(yīng)運(yùn)用支護(hù)的手段，邊坡的支護(hù)是其中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，在進(jìn)行放坡開(kāi)挖時(shí)，四周的區(qū)域需較為寬闊，地質(zhì)環(huán)境也應(yīng)該優(yōu)良，按照從上到下的原則，基坑會(huì)獲得分層的開(kāi)挖，在需要的情況下，可以運(yùn)用水泥等進(jìn)行湖泊[5]。

2.3 蓋挖法

該項(xiàng)技術(shù)指在進(jìn)行邊坡支護(hù)的過(guò)程中，混凝土灌注樁、連續(xù)墻等是常規(guī)的方式，蓋板將會(huì)形成框架的構(gòu)造，在該種結(jié)構(gòu)的不斷作用下，進(jìn)行一系列的開(kāi)挖與施工。該種施工技術(shù)的進(jìn)展較為快速，花費(fèi)的費(fèi)用也較少，呈現(xiàn)安全的特性，在與明挖法進(jìn)行比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)周?chē)h(huán)境會(huì)產(chǎn)生較少的影響，在與暗挖法進(jìn)行比較時(shí)，花費(fèi)的成本較低，在高層建筑多的區(qū)域會(huì)被廣泛的應(yīng)用。

2.4 鉆井法

鉆井法是一種先進(jìn)的技術(shù)，整個(gè)技術(shù)都能夠在地面中進(jìn)行操作，無(wú)需進(jìn)行地下施工，會(huì)產(chǎn)生較小的勞動(dòng)強(qiáng)度，借助各種直徑較大的鉆孔機(jī)進(jìn)行施工，泥漿還會(huì)護(hù)壁，分級(jí)別的對(duì)孔來(lái)開(kāi)展擴(kuò)充，從而其將會(huì)成井。目前，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度顯著加快，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)呈現(xiàn)蓬勃的發(fā)展趨勢(shì)，地下建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量大幅度增加，工程建設(shè)中也會(huì)遇到諸多的困難，如地質(zhì)構(gòu)造狀況不良，此種情況應(yīng)獲得人們的高度重視。淺層折射地震層析、高密度電法等會(huì)高效的解決該類(lèi)問(wèn)題，工程勘察過(guò)程呈現(xiàn)科學(xué)化、規(guī)范化的現(xiàn)狀。

3 城市地下工程技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 開(kāi)挖過(guò)程中的水文與地質(zhì)勘察

對(duì)于城市地下工程，水文地質(zhì)勘測(cè)具有重要的意義。目前，工作人員在實(shí)施水文勘測(cè)時(shí)，收集地下水試樣，判斷地下水類(lèi)型及地下水排泄補(bǔ)給方式，運(yùn)用科學(xué)的儀器進(jìn)行巖土體滲透性試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算機(jī)整理各種數(shù)據(jù)，會(huì)得出比較詳盡的地下水文資料。水文勘察的結(jié)果會(huì)影響后期的施工質(zhì)量及施工造價(jià)，地下水資料的收集應(yīng)符合科學(xué)規(guī)范，施工過(guò)程中的質(zhì)量及監(jiān)測(cè)科學(xué)性才會(huì)有把握和依據(jù)。此外，巖土勘察工作中還需知曉周?chē)牡刭|(zhì)構(gòu)造，了解四周的地層的走向、傾向、傾角等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷裂帶、破碎帶等不良地質(zhì)作用時(shí)，對(duì)這些不良地質(zhì)作用進(jìn)行認(rèn)真的勘察與分析，應(yīng)獲得人們的高度重視。對(duì)于城市中的一些淺埋與超淺埋工程而言，也應(yīng)該獲得人們的高度重視，埋深的幅度既會(huì)影響工程造價(jià)，又對(duì)后續(xù)工程的使用產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，在此種情況下，地下工程會(huì)經(jīng)由建筑與城市市政管線等，地面部分變成工程技術(shù)中的重要難點(diǎn)[2]。對(duì)可能產(chǎn)生的地面沉降及建筑物損壞等進(jìn)行重點(diǎn)的研究，同時(shí)參照當(dāng)?shù)氐膶?shí)際經(jīng)驗(yàn)，制定科學(xué)合理的預(yù)警機(jī)制及處理方案，在后期施工中會(huì)出現(xiàn)較少的安全問(wèn)題。

當(dāng)前城市地下巖土工程發(fā)展的十分迅速，巖土工程勘察技術(shù)也獲得長(zhǎng)足的發(fā)展，然而應(yīng)用在基礎(chǔ)地質(zhì)中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，工作人員應(yīng)該參照每個(gè)區(qū)域的實(shí)際情況，運(yùn)用適宜的勘察技術(shù)，同時(shí)，還應(yīng)加大工作人員培訓(xùn)力度，保證勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 惡劣、復(fù)雜環(huán)境下的開(kāi)挖技術(shù)

在工程不斷開(kāi)展的過(guò)程中，會(huì)面臨眾多復(fù)雜的環(huán)境，如淤泥、軟土等，并且地下可能會(huì)存在眾多的管線，地面上還會(huì)出現(xiàn)巨大的車(chē)流輛，或者過(guò)多的建筑物，工程施工中都將遇到困難。施工中應(yīng)詳細(xì)了解周?chē)牡刭|(zhì)環(huán)境，制定詳細(xì)合理的開(kāi)挖技術(shù)方案，如采用明挖還是暗挖，采用頂進(jìn)還是盾構(gòu)，基坑如何支護(hù)，環(huán)境影響如何控制等問(wèn)題，只有這樣才能保證地下工程施工對(duì)周邊環(huán)境影響到最小。目前，巖土工程的發(fā)展迅速，基礎(chǔ)地質(zhì)技術(shù)也應(yīng)被完善，勘察中的對(duì)象是地基與地下工程間的聯(lián)系，然而各地的地基具有差異性，應(yīng)獲得人們的高度重視，確保后期工程順利進(jìn)行，出現(xiàn)較少的問(wèn)題[3]。

3.3 地球物理勘察的應(yīng)用

在建設(shè)車(chē)站、地下倉(cāng)庫(kù)等時(shí)，需要了解開(kāi)挖過(guò)程中造成的影響，隨著巖土工程埋深的程度不斷降低，城市地面也會(huì)受到深入的影響，在不斷進(jìn)行超淺埋的過(guò)程中，應(yīng)該對(duì)施工所造成的影響進(jìn)行全面控制，運(yùn)用各種工藝與支護(hù)的手段，去解決以下工程中的復(fù)雜的問(wèn)題?，F(xiàn)今隨著勘察領(lǐng)域的逐步拓寬，各種優(yōu)良的地球物理勘探的方法在工程中獲得廣泛的應(yīng)用，部分物探手段的費(fèi)用較低、速度也較快，形成的勘察信息也十分豐富。如對(duì)于城市中既有管線很復(fù)雜、空間分布無(wú)規(guī)律的地下工程采用各類(lèi)型的管線探測(cè)儀，能夠很好的查清地下管線分布，保障地下工程的安全實(shí)施；對(duì)于含水層較多、地下水蘊(yùn)含豐富的地區(qū)，借助物探手段中的高密度電法儀器，充分利用各巖土層在含水與不含水的狀態(tài)下電阻率的差異，能夠有效的查清在施工范圍內(nèi)的地下水埋藏規(guī)律，在結(jié)合少量鉆孔驗(yàn)證及滲透試驗(yàn)可得出地下水的分布及補(bǔ)給規(guī)律，為工程降水及支護(hù)提供寶貴的參數(shù)。

采用多種物探手段結(jié)合，勘察效果才會(huì)更好，得出的結(jié)論才會(huì)更準(zhǔn)確。因此各類(lèi)型的物探方法也獲得了勘察人員的廣泛歡迎。在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，由于地質(zhì)現(xiàn)象較為復(fù)雜，每種物探方法的效果不一，單一手段并不能滿(mǎn)足實(shí)際勘探效果的需要，現(xiàn)今新型的物探手段層出不窮，勘測(cè)人員應(yīng)該了解嶄新的勘察手段。此外，每種勘察項(xiàng)目的勘察目的也會(huì)存在差異性，綜合物探形成優(yōu)良的應(yīng)用效果。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，城市化的發(fā)展速度也在加快，城市地下巖土工程技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展會(huì)產(chǎn)生重要的影響，并對(duì)城市發(fā)展產(chǎn)生推動(dòng)性的作用。