１前言
隨著我國 城 市 化 進 程 快 速 推 進深 基 坑 工 程項目越來越多特別是大體量如單體地下室２～３萬ｍ２ 和超深基坑如開挖深度１５～３０ｍ數量亦不在少數給巖土工程勘察和設計工作者帶來了新的難題和挑戰。
巖土工程參數對設計方案的難易安全性造價等均有重大影響若參數提得過於保守則讓基坑設計難度加大造價增加造成不必要的浪費而若巖土工程參數提得過於冒進則會導致基坑設計的不安全致使基坑垮塌對人身安全和財產造成傷害和浪費 如何提出合理中肯的巖土工程設計參數是對勘察人員的重大考驗。
結合近年來參與的部分基坑工程勘察設計和施工工作的一些體會談談深基坑工程勘察過程中應注意的幾個問題。
２基坑等級的初步判定和勘察工作量的布置
勘 察 工 作 原 則 上 應 遵 循 湖 北 省 地 方 標 準ＤＢ４２１５９－２００４對基坑工程勘察的要求要合理布置基坑工程勘察工作量 首先初步確定基坑重要性等級應該從該規程表４．０１進行劃分該表對分級的依據為三個方面即開挖深度工程地質和水文地質條件、環境條件。
基坑工程勘探點布置按規程執行宜結合主體建築一併布置規程規定布孔間距一般宜為１２～２４ｍ勘探點布置宜沿基坑周邊布置條件允許時應擴大到基坑周邊１～２倍的基坑開挖深度 當邊界外無法布點應通過調查取得相應資料。
需要說明的是在勘察過程中如遇地質條件復雜地段應加密勘察點特別是在填土厚度變化較大有暗溝暗塘地段應加密勘探點以查明淺部不良土層的空間分布範圍。
勘探孔深度不小於２倍基坑深度在基坑影響深度範圍內如遇深厚軟土粉土夾層或降水隔滲需要時應適當加深遇堅硬土層及巖石可適當減小對勘探孔深度一般應穿過軟土層如遇到Ｉ級階地上三層以上地下室極有可能採用落底式地下連續牆支護方式在遇到該類工程時勘探孔深度應以進入基巖為宜。
３勘探手段及取樣測試
基坑工程勘察應採用鑽探取樣原位測試及室內試驗等多種手段 對於軟土及粉土夾層或交互層應儘量採用靜力觸探對位於ⅡⅢ級階地上的基坑也應該多採用靜力觸探孔作對比孔以查明淺部填土軟土及古衝溝內Ｑ４沉積的土層當Ⅲ級階地上發現有衝溝分布應適當加密勘探點。
其他原位測試手段如標貫動探應按規範要求進行條件允許情況下建議在軟土分布地段採用十字板剪切試驗一級基坑也可採用扁鏟側脹試驗。
４室內試驗項目和應提供的參數指標
基坑工程室內試驗應包括下列項目：
１各巖土層的重度抗剪強度指標壓縮係數固結係數以及靜止土壓力係數。
２飽和軟土的靈敏度無側限抗壓強度有機質含量。
３老粘性土的脹縮性指標。
４一般粘性土及粉土的垂直及水平滲透係數。
５砂性土的水下休止角。
６工程需要的其他試驗項目。
上述試驗項目應根據工程需要選做以下幾項指標略作說明。
土層固結係數主要用於基坑大量降水引起周邊地層固結沉降計算特別對於軟弱土固結係數可計算沉降量與降水維持時間的關係對該類基坑應提供土層的固結係數。
靜止土壓力係數Ｋ０ 當開挖深度較大基坑周邊環境要求對支護結構位移控制較嚴格時通常設計人員會採用較大剛度的垂直支擋結構和較強的水平支撐體系可能出現支護結構背后土體遠未達到主動極限平衡狀態此時樁牆體所受到的土壓力並非主動土壓力而是接近靜止土壓力。
ｃ、& 值：大部分勘察人員一般根據規程附錄Ｂ，提供按武漢市地方經驗支護設計土壓力計算對粘性土粉土互層土均採用水土合算總應力法 對粉細砂用水土合算分算都有而對中粗砂等用水土分算所以一般勘察人員對較純淨的砂土只提供一種強度指標不妥建議對粉細砂分別提供總應力指標和有效應力指標而對於飽和的中粗砂要提供有效應力指標。
５基坑工程巖土層的合理劃分
目前勘察報告對於基坑工程影響範圍內土層劃分比較粗略宜進行細緻劃分便於設計使用具體有以下常見問題值得注意：
１部分勘察人員將人工填土下原溝塘底殘存的薄層淤泥或淤泥質土一併歸為填土但大部分基坑開挖將揭穿該層不管軟土厚度多少都將構成邊坡的潛在滑動面所以勘察時一定要單獨分層。
２武漢市深厚軟土地區大部分有自上而下強度漸增之趨勢這一點從靜探曲線上看尤其明顯有的勘察人員將巨厚層軟土全部劃為一層而按上部Ｐｓ值較低指標提供ｃ、& 值這將會給設計帶來巨大的浪費。
３對Ｉ級階地過渡層劃分過於粗略 有時工程勘察場地面積較大交互層分布在不同地段土層性質差異懸殊有些地段以粘性土為主有些地段則以粉土砂土為主 當有基坑工程時上述兩層ｃ、&值有明顯差異且對基坑降水隔滲等影響顯著所以當地層分布有上述情況時應在平面上進行分區以不同土層來處理。
４人工填土中若含有大塊硬物質，如老基礎、砼塊、廢棄樁頭等勘察報告中應重點描述並評價對施工工藝的影響。
５經常有厚層軟土無規律夾薄層粉土從觸探曲線反映 雖然不能在土層劃分時單獨分出但應在勘察報告中土層描述裡進行描述且在對基坑進行評價時重點強調基坑開挖後粉土易流析應建議採取隔滲措施。
６當然將基坑影響範圍內土層劃分細緻後要保證各層土樣取樣和原位測試的數量應滿足相關規範要求。
６勘察成果報告的主要內容
勘察報告書中基坑工程分析與評價應至少包括以下內容基坑規模周邊環境及基坑土層分布情況基坑支護設計參數表基坑支護方案地下水治理方案對基坑設計施工及監測的建議等。
上述內容基本能滿足相關規範規程對基坑工程勘察的要求但以下幾點值得注意：
１對基坑周邊環境大部分沒有單獨委託勘察單位進行探測或調查但應將目前掌握的信息在報告中反映提請設計施工注意特別老城區基坑周邊廢舊的管道對基坑安全影響較大。
２地下水治理方案部分勘察報告對基坑地下水治理分得不夠細緻如武漢市常有工程場地是填湖形成上部有厚層雜填土周邊有地表水體分布且基坑離地表水體較近 此種情況下填土層中地下水是受湖水側向補給不是上層滯水而是潛水水位與地表水密切相關簡單建議明排不妥而應建議採取隔滲措施。
對承壓水抗突湧計算宜考慮地下水位年變化幅度如勘察期間恰逢枯水期而基坑施工又在汛期兩者水頭差值較大又或者基坑較大運營時間較長跨越汛期和枯水期。
３建議的基坑支護方案要合理可行切合實際 比如有的場地空間狹小採用大放坡明顯距離不夠而報告中卻依然建議採用放坡方案有的建議支護結構類型在該場地適應性很差實施起來難度很大勘察人員應充分考慮 另外勘察人員應對現行的基坑設計規範以及職能部門下發的各種文件有所了解才不至於在勘察報告中給出有悖規程規範和文件的建議方案。
７其他幾個問題的探討
７．１ 交互層C、φ取值的問題
規程附錄Ｂ中沒有直接給出交互層C、φ 值但在備註裡有所說明 建議根據靜力觸探大致統計各單層厚度所佔百分比分別按三者標準值綜合取值。
７．２ 填土層 C、φ取值的問題
對於一些深厚的填土地段有的勘察報告沒有採用任何的勘察手段提出的C、φ 值過於隨意導致基坑設計難度增大支護造價增多 建議遇到深厚的填土地段有必要採用動探靜探標貫等手段進行判別給出成分分析及描述提出一個相對適中的C、φ 值。
７．３ 巖質基坑問題
對於巖質基坑規程要求對巖體應測量結構面的類型產狀了解其發育程度延伸程度張開程度充填狀況膠結程度組合關係及與基坑邊坡臨空面的關係且建議有條件時進行現場原位剪切試驗。上述工作一般在工程勘察中實施起來難度較大但勘察時一定要注意到土巖結合面指在基坑暴露範圍內有無相對軟弱土分布一定要進行測試和取樣試驗應重點評價軟弱結構面與邊坡臨空面關係。
此外現在很多設計要求提供巖石的C、φ值實際是一個概念誤區 因為巖石不符合土壓力計算模型應與設計人員溝通建議參考邊坡規範和工程地質手冊提供巖石似內摩擦角。
７．４ 抽水試驗問題
現場抽水試驗應模擬工程降水時特點合理布置試驗孔和水位觀測孔以求出含水層滲透係數抽水井試驗深度應根據工程實際情況確定一般Ｉ級階地砂層中抽水保證過濾器有效長度不小於１２～１５ｍ有條件時對超深基坑進行群井幹擾抽水試驗有適當機會應搜集工程降水實際資料進行反演分析和計算。
８結語
從基坑支護設計角度出發對勘察如何提供合理中肯的巖土工程評價和參數諸多問題進行了論述旨在為基坑支護設計人員可以根據勘察資料提出更安全經濟合理的方案。
參 考 文 獻
１ 基坑工程技術規程ＤＢ４２１５９－２００４．湖北省建設廳湖北省質量技術監督局聯合發布２００４．
２ 基坑工程技術規程徵求意見稿 ＤＢ４２１５９－２０１１．湖北省建設廳湖北省質量技術監督局聯合發布２０１１．