岩土工程勘察方案的设计与应用——以某园区迁建项目为例

林颖帅

（福建省闽东南地质大队福建省泉州工程勘察院，福建 泉州 362021）

0 引言

岩土工程勘察是工程建设工作的第一步，更是设计和施工的关键基础，工程项目在建设前，需根据地质勘察结论制定出合适的施工方案，以保证后期工程的建设质量[1]。岩土工程勘察是要全面调研施工场地的地质情况与环境情况，然后再将调研到的信息分类汇总，给设计单位提供设计与施工所需的基础资料[2]。可见，岩土工程勘察成果的准确与否对工程的建设质量至关重要。本文以某园区迁建项目为例，对实际工程的岩土工程勘察应用方案进行优化设计。

1 工程概况

某园区迁建项目位于南安市丰州镇素雅村和铺顶村交界处，距离307省道约300m，迁建地块东至西山山路田边，西至浦头山界下，南至火烧阁石窟界，北至燕子山，项目占地面积8.68hm2，包括规划各类用房总建筑面积6.63hm2与其他建筑用地2.05hm2（包括行政区、管理区和进场道路）。结合该迁建项目的实际地质情况（该项目西北侧、南侧、东南侧为永久性边坡），为进一步保证该园区建设质量，拟定在迁移项目开展前，进行岩土工程勘察工作，运用岩土勘察手段和方法对迁建地块进行地质调查研究和分析判断，为迁建项目顺利开展提供数据支撑。

2 岩土工程勘察应用方案设计

2.1 勘察目的

（1）了解并探明该迁建场地和地基的工程地质条件；

（2）对建筑用地区域进行准确的工程地质评价；

（3）为迁移项目建筑选址、设计以及施工提供基本资料；

（4）合理分析该迁移项目可能存在的地质问题，规避施工中可能造成的工程风险。

2.2 勘察目的及勘察等级

基于上述勘察目的，并按照《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009 版）、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)、《建筑地基基础设计规范》（GB 5007-2011）以及《建筑工程抗震设防分类标准》（GB 50223-2008）[3]，确定拟建南侧边坡(Ⅳ段边坡)（里程KB0+24.0～KB+100）段、东南侧边坡(Ⅲ段边坡)（里程KC0+52.0～KC0+93.0、KC0+152.0～KC+195.2）段重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级；其余拟建边坡工程重要性等级二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。

2.3 勘察手段

该项目主要采用钻探、标准贯入试验以及取土样、岩样进行室内试验等方式开展岩土勘察。钻探：本次钻探设备采用XY-1型钻机4台，钻探方法为利用泥浆护壁和套管跟进，锤击或回转钻进的施工工艺（地下水位以上土层采用干作业法）；一般土层及土状强风化岩采用合金钻头，碎裂状强风化岩和中风化岩层采用金刚石钻头（或复合片钻头）。钻探标准为：控制孔终孔孔径＞110mm，一般孔终孔孔径＞75mm；回次进尺控制在2.0m以内；钻探操作、岩芯采取率以及岩土编著等工作均要按照《建筑工程地质勘探及取样技术规程》（JGJ/T87-2012）的标准执行，尤其是黏土层岩芯采取率应≥90%，完整岩层岩芯采取率应≥80%，破碎岩层岩芯采取率应≥65%。

标准贯入试验：本次标准贯入试验采用设备为63.5kg型标准贯入仪，采用自动脱钩的自由落锤法，在钻孔中进行。锤重63.5kg、落距76cm；贯入器对开管外径51mm、内径35mm、长度大于500mm，钻杆Φ42mm。贯入流程为：

（1）准备标准贯入仪：63.5kg型标准贯入仪；（2）预捶打：先对贯入仪头部进行锤击，打入地下15cm，若锤击50次还未打入15cm，则停止捶打，记录贯入度；（3）打入阶段：在贯入器打入土层30cm后，每打入10cm记录锤击的次数N；若累计锤击次数达到50次，但仍未打入30cm，则停止打入，记录贯入度S。最后按照公式判定迁移项目区域砂土的密实度与黏性土和粉土的稠度[4]。取土样、岩样进行室内试验：土样、岩样的取样方法采用随机取样法，在已钻探的110个钻孔中，随机取得3组土试样；在素填土、粉质黏土和残积砂质黏性土中，采取14件粉质黏土试样、14件残积砂质黏性土试样；岩样采用金刚石取芯钻进采取，采取13件（碎块状）强风化花岗岩试样、53件中风化花岗岩试样。取样结束后，按照《土工试验方法标准》(GB/T 50123-2019)执行室内试验。

2.4 勘察工作量及周期

本次岩土勘察预计工作量见表1所示。

表1 岩土勘察预计工作量统计

从表1中可以看出，本次勘察工作量较大，共涉及钻探、原位测试、取样、室内试验、工程测量、水位观测等6项工作，所以为保证实际勘察完成质量，本次勘察周期为10～15d，并在勘察结束当天，向施工项目组提供岩土工程勘察报告。

2.5 勘察信息汇总

基于上述岩土勘察方案对该迁移项目进行实地勘察工作，并对勘察得到的信息进行分类汇总。

2.5.1 地形地貌及周边环境

经实际勘察，本次迁建项目场地早期属剥蚀残丘地貌单元，在拟建地东北侧仍保持原始地形，大致呈“直线-凹形坡”，自然坡高约40～45m，植被发育较为茂盛，以杉木和毛竹为主。其余场地地貌类型为残坡积台地，局部为山前冲积扇。勘察期间，拟建场地尚未完全整平，地势总体呈北高南低趋势，较为开阔，东北侧、东南侧为山体，勘察期间场地内较大部分为苗圃地，东侧为耕种用地。

2.5.2 管道、管线调查

根据实际勘察结果，迁建项目场地内建有电线杆，上空见有高压电线通过，在场地内水泥地板上有污水井盖，场地周边外围管线相对复杂，地下管网具体走向和分布长度在勘察周期内难以确认，所以在施工前，建议施工团队与迁建项目所属市政区域合作，通过调取地下管网资料，保证施工准确性，确保安全施工。

2.5.3 岩土层分布及其特征

基于钻孔揭露与土质探查，迁建项目场地岩土层的分布及其特征自上而下见表2所示。

2.5.4 水文地质条件

通过现场调研，迁建项目场地汇水面积较大，经测量，北侧边坡（KD0+000～KD0+140）汇水面积约14000m2；东南侧边坡（KC0+0～KC0+195.2）汇水面积约20000m2；南侧边坡（KB0+000～KB0+100）汇水面积约15000m2。地下水类型以潜水为主，上下各岩土层的地下水有水力联系，属统一含水层，主要分布于粉质黏土、全风化花岗岩、中风化花岗岩等岩土层的孔隙或缝隙中。并且，地下水位受地形地貌和场地的影响较大，勘察期间（大致为平水期），测得初见水位埋深为3.80～14.10m（高程为55.11～59.76m），稳定水位埋深3.70～14.00（高程55.21～59.86m）。同时根据场地地形、地貌特征和区域水位地质资料，后期本区地下水位年变化幅度约1～3m，最高水位高程不会超过60.50m。

3 拟建场地工程地质条件可能造成的工程风险

根据实地勘察与岩土工程勘察报告，本次园区迁移项目拟建场地工程地质条件可能造成的工程风险主要包括以下两方面。（1）周边环境条件可能造成的工程风险[5]：因拟建场地四周现状多为陡坎边坡，地形起伏大，对场平作业不利。按设计室外地坪高程，本次迁建项目施工时会产生较大规模的土（石）方量，但现状边坡已存在，对机械开挖施工较为不利。所以在实际施工时，应制定专门的施工方案，对弃土（石）方妥善安置，防止堆填不当，发生滑坡、崩塌等地质灾害[6]。（2）场地地质条件可能对基础工程造成风险：第一，拟建项目场地地基中，分布大范围的素填土，因素填土呈松散-稍密状态，承载力较低，所以在重型机械进场前，如不对其进行压实处理，则极易造成机械设备发生沉陷、倾斜等事故，尤其是部分地表为残积土和基岩风化带属特殊性岩土，具有泡水易软化崩解的特点，又增加了沉陷、倾斜等事故的发生概率，由于场地地表土层承载力不足，对机械设备造成工程风险。第二，在拟建项目场地局部地段中，揭露有厚度不等的中风化残留体（孤石），导致边坡施工过程中，孤石随时可能会发生崩塌、掉落的风险，威胁施工人员的生命安全，如不对其加以固定或清除处理，则会造成较大的施工隐患[7]。由此可见，通过对工程开展岩土勘察，可有效帮助施工团队了解当前拟建场地的地质情况与环境条件，并基于岩土勘察工程报告，合理规避施工中可能存在的各类风险，以此保证施工人员的生命安全，推动迁建项目的顺利进行。

4 结束语

综上所述，以某园区迁建项目为例，阐述了岩土工程勘察方案的优化设计，并应用于实际，让工程技术人员对岩土工程勘察流程有了更清晰的理解。目前，岩土工程勘察包括不同的勘察手段，除本文提出的钻探、标准贯入试验以及取土样、岩样进行室内试验等勘察手段外，还包括地质测绘、原位测试等。因此，在后期岩土工程勘察项目开展中，不同的工程需根据自身项目类型与地质条件，选择可行的勘察方法与勘察手段，结合项目实际情况，制定科学合理的工程勘察应用方案，确保勘察结果的科学性与准确性，以为工程建设提供有效的信息支撑。