住宅工程回填區(qū)填土工程勘察方法分析

姜啟文

（甘肅省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院有限公司，蘭州 730000）

1 引言

工程勘察是一種為了滿足工程建設規(guī)劃、設計、施工、運營、綜合治理等相關需求，對項目所在地的地形、地質、水文等情況進行測繪、勘探測試，以提供相應的施工條件、結果及資料的工程活動，是建設施工中的重要環(huán)節(jié)，也是最終實現工程最佳經濟、社會效益的重要基礎?；靥钍且环N可有效提高土地利用情況、充分適應當下住宅建設用地需求的工程，但相較于自然沉積的土層而言，回填區(qū)的回填土及邊坡巖土土質具有濕陷性且不均勻，為充分保證住宅回填工程的順利開展，對回填區(qū)的回填土及邊坡巖土進行科學、合理的勘察十分重要。

2 住宅工程回填土及邊坡巖土工程特征

填土通常指人類工程和生活活動過程中隨機堆填而成的無序堆積體，在建設工程中，填土位于地層的頂部或作為新建建（構）筑物的基礎持力層，或作為基坑邊坡的坡體結構與荷載。與自然沉積的土壤質地不同，填土因其特殊的成因，工程意義上有其特殊性，如常見的不均勻、欠固結、濕陷等，均不利于工程安全。因此，在充分調查了解填土特性的基礎上，提出針對性的合理利用和處理方案，可將這種“無用”的廢棄填土場地變?yōu)橛杏弥?，既可?jié)約土地資源，又可以保護周邊建（構）筑物，并改善區(qū)域環(huán)境[1]，住宅是人們日常生活中較為常見且實際投入使用率最大的工程項目，但近年來隨著人口激增，為充分滿足人們住宅用地需求，需要對部分項目進行回填以擴大用地范圍。邊坡是維持路基穩(wěn)定的重要工程，一般由抹面、捶面構成，不同結構的使用條件及構造要求均存在一定差異，但就住宅項目而言，項目邊坡一般是人工砌成且需長期使用的。因回填區(qū)邊坡所用土壤穩(wěn)定性、牢固性均較差。所以，為充分保證住宅項目回填工程的順利開展及項目建成后的安全使用，需對回填區(qū)的多種因素進行科學勘察[2]。

3 常見勘察方法簡述

目前，針對住宅項目回填區(qū)，常用的勘察方法主要包括鉆探取樣、原位測試、室內試驗等方法。

1）鉆探取樣是以項目區(qū)域內的巖（礦）心或巖（礦）粉、巖（礦）屑為樣本主要來源，經巖心鉆探采樣、沖擊鉆探采樣、沖擊回轉鉆探采樣等方法采樣后進行地質分析的勘察方法。

2）原位測試則是基于巖土本身所處位置對巖土的工程力學相關指標進行測試的勘察方法，主要包括載荷試驗、動力觸探、靜力觸探試驗、旁壓試驗、十字板剪切試驗、標準貫入試驗、波速測試及其他現場試驗的多種方法。

3）室內試驗旨在為工程項目的基礎設計及施工提供必要的土壤性能指標，室內試驗所提供的相關指標需充分適應地質條件、工程條件和施工條件等實際情況。以上三者并非獨立開展，而是相互作用、相輔相成的。本文將結合蘭州市皋蘭縣某一住宅項目對上述3 種勘察方法的應用情況及勘察結果進行詳細分析[3]。

4 案例分析

4.1 工程概述及勘察任務

項目位于甘肅省蘭州市安寧區(qū)以北的皋蘭縣鹽池村，北側毗鄰貞觀街、西側毗鄰太和路、南側為文景街。擬建場地占地約9.87 hm2，擬建建筑物為23 棟18~33 層住宅樓、1 棟3 層幼兒園及1~2 層沿街商鋪，場地地下1 層整體為地下車庫。擬建物基礎形式暫定淺基礎，基礎埋深未定。本次勘察的目的是為詳細查明場地工程地質條件，做出巖土工程評價，并根據場地工程地質條件、擬建工程概況、巖土工程勘察等級及勘察設計規(guī)范、規(guī)程等要求為擬建建筑物施工圖設計提供必要的工程資料。

4.2 勘察方法及工作量

本次勘察以鉆探為主，輔以現場原位測試、室內試驗及其他方式進行勘察工作?？辈爝^程中所采用鉆機型號為XY-180型鉆機10 臺，機械洛陽鏟2 臺，鉆探方法采用泥漿護壁回轉巖芯鉆探，鉆頭為復合片鉆頭及硬質合金鉆頭，鉆孔口徑為127~146 mm。室內試驗是按GB/T 50123—2019《土工試驗方法標準》中的有關規(guī)定進行。

根據GB 50021—2001《巖土工程勘察規(guī)范》（2009 年版），結合場地地質條件、擬建建筑物的特點，沿擬建建筑物范圍的周邊、角點及中心點布置勘探工作量，共布置勘探點304 個，其中，波速測試鉆孔23 個，控制性鉆孔91 個，一般性鉆孔121 個，取土試樣探井鉆孔69 個，高層建筑物勘探點間距為11.8~22.1 m，低層建筑物及地下車庫勘探點間距為15.6~29.2 m。本次勘察所完成的工作量見表1。

表1 勘察所完成的工作量

4.3 勘察結果

擬建場地位于甘肅省蘭州市安寧區(qū)以北的皋蘭縣鹽池村，該場地地貌類型劃屬黃河北岸Ⅳ級階地及黃土梁峁溝壑區(qū)中低山地貌，該場地原為高山緩坡丘陵地區(qū)，經過后期移山造地，并進行了挖填整平，根據甲方提供的原始地形圖，結合場地周邊區(qū)域地質資料可知，場地內存在一大型原始沖溝，東北—西南走向，貫穿整個場地，并發(fā)育有多條支溝。該場地整體分為挖方區(qū)和填方區(qū)，場地內基本由填方區(qū)組成，挖方區(qū)主要分布在場地內南側，開挖深度5.0~15.0 m，填方區(qū)填方較深區(qū)域主要分布在場地內沖溝位置，最大回填深度可達37.0 m，并根據區(qū)域地質資料，該區(qū)域場地回填時間在5 年以上。皋蘭地區(qū)深居內陸，屬甘肅中部干旱區(qū)，大陸性氣候顯著，其氣候特征是：降水稀少，氣候干燥，風沙多，光照較短，蒸發(fā)量大。整個區(qū)域地處祁呂賀山字形構造體系前弧西翼與河西系武威—蘭州構造帶的復合部位，地質構造較為復雜。本次勘察的最大揭露深度60.8 m，根據本次勘察鉆孔揭露結果，勘察場地勘探深度范圍內地層主要為第四系松散堆積物，自上而下依次為：①層素填土、②層馬蘭黃土、②1層細砂、②2層卵石土、②3層細砂、③層卵石土、③1層馬蘭黃土、③2層細砂、④層強風化泥質砂巖、⑤層中風化泥質砂巖。

通過對項目野外作業(yè)環(huán)境進行勘察，結果顯示，場地中部原存有一大型集水池，坑底未做任何防水措施。該區(qū)域勘察作業(yè)結束后，合作單位由于周邊采砂場洗砂需要及土方開挖過程中灑水車補給需要，在該積水池大量蓄水，至2019 年6 月底才停用，但由于該時間段蘭州地區(qū)降雨頻繁，該積水坑因周邊匯水仍長時間有蓄水。同時通過野外勘察該區(qū)域上部土層以素填土為主（埋深15~30 m）且素填土成分以砂質粉土、細砂粗粒、卵石、砂巖碎屑為主，土質不均勻，透水性極強，故該積水池向周邊區(qū)域大量滲水。

場地平整過程中，建設單位發(fā)現原集水池周邊區(qū)域表層含水量大，大面積區(qū)域出現“橡皮泥”，故委托勘察單位對該區(qū)域土層含水量情況進行施工勘察，并于2019 年8 月5 日至25日對區(qū)域在原勘探點附近重新勘探，經鉆探發(fā)現，9#、10#、11#、12#（局部）、13#（局部）及周邊地下室區(qū)域泥質砂巖面以上土層含水量極大，基本呈飽和軟縮狀態(tài)，縮孔現場嚴重，軟縮土層整體厚度在15~25 m，最大深度約37 m（12#樓東側）。由于該軟縮地層對樁基施工影響較大，需進行相應處理，建設單位組織參建單位及行業(yè)知名巖土、結構專家召開專家論證會，勘察單位提出以下建議：

1）暴曬時間較長，需事先做好周邊場地排水措施。

2）泥漿護壁，根據現場地質最不利情況確定最大泥漿比重及黏度，施工過程中如軟縮土層厚度較大，旋挖鉆機旋挖樁機鉆具與土體接觸面較大，在軟土中鉆進進尺大，鉆斗提升過程易產生負壓，可對旋挖樁機體上拔負重產生相應影響，影響孔壁的穩(wěn)定性而形成孔壁縮徑，故建議采用沖擊鉆機進行施工。

3）全樁（軟縮土層）護筒。

4）建議設計單位改換樁型，建議采用螺旋擠土灌注樁或長螺旋壓灌樁。從經濟性、施工可行性、填土的復雜性等多方面綜合考慮，多位專家均認可以上建議，但考慮到施工已進入秋冬季，暴曬施工周期較長，影響因素較大，故不建議選用。

在后期施工過程中，由于場地地質條件復雜，填土厚度大，泥漿護壁、長螺旋壓灌樁等施工工序，在現場均未成功實施，建設單位最后使用全樁護筒完成施工，且護筒大部分未能回收利用，造成了較大的社會資源浪費?？辈飕F場工作圖見圖1。

圖1 勘察現場工作圖

5 結語

對住宅回填區(qū)進行現場勘察是工程項目施工前的重要環(huán)節(jié)，本文主要闡述了住宅項目回填工程的項目特點及常見勘察方法，結合蘭州市皋蘭縣某一項目的勘察對鉆探取樣、原位測試、室內試驗等幾種勘察方法的實施進行了深入分析，通過勘察對相應項目的回填施工提供必要的勘察資料及信息，對進一步促進回填工程順利開展、項目建成后安全投入使用均有著積極意義。但回填土本身性質較為復雜，理論與實際工程均有所欠缺，現階段暫未能提出對于厚度較大回填土的理想處理辦法，后期相關單位可加強顯著的勘察力度、明確勘察重點，以此提出更科學、合理的勘察及處理辦法。