房屋建筑与构筑物岩土工程勘察详解

2.5.1　房屋建筑与构筑物岩土工程勘察

房屋建筑和构筑物岩土工程勘察包括低层与多层建筑和高层与超高层建筑的岩土工程勘察。按我国和国际标准，低层与多层分别指1～3层和3～9层或高度不超过24m的工业与民用建筑；高层指10～30层或高度为24～100m的建筑，超高层指40层以上或高度大于等于100m的建筑。无论是低层、多层、高层还是超高层，其岩土工程勘察均应该是在了解建筑荷载、结构类型、变形要求的基础上依实际勘察级别，分阶段或一次性进行。其主要工作内容有:

（1）查明场地与地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件及不良地质作用等；

（2）提供满足设计、施工所需的岩土技术参数，确定地基承载力，预测地基变形性状；

（3）提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；

（4）提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议；

（5）对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。

1.可行性研究勘察

可行性研究勘察阶段，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，勘察应符合以下要求:

（1）搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料；

（2）在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；

（3）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和调查及必要的勘探工作；

（4）当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。

2.初步勘察

（1）初步勘察阶段应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行以下主要工作:

①搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图；

②初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；

③查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价；

④对抗震设防烈度等于或大于6度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价；

⑤季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；

⑥初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性；

⑦高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。

（2）该勘察阶段的勘探工作应符合下列要求:

①勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置；

②每个地面单元均应布置勘探点，在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段，勘探点应予加密；

③在地形平坦地区，可按网格布置勘探点；

④对岩质地基，勘探线和勘探点的布置及勘探孔的深度应根据地质构造、岩体特性、风化情况等，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，勘探线、勘探点间距及勘探孔深度分别按表2-11、表2-12布置。

表2-11　初步勘察勘探线、勘探点间距

表2-12　初步勘察勘探孔深度

（3）当遇到如下情形之一时，应适当增减勘探孔深度:

①当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时，应按其差值调整勘探孔深度；

②在预定深度内遇基岩时，除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外，其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进；

③在预定深度内有厚度较大，且分布均匀的坚实土层（如碎石土、密实砂、老沉积土等）时，除控制性勘探孔应达到规定深度外，一般性勘探孔的深度可适当减小；

④当有软弱土层时，勘探孔深度应适当增加，部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度；

⑤对重要工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。

（4）初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求:

①采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置，其数量可占勘探点总数的1/4～1/2；

②采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距，应按地层特点和土的均匀程度确定；每层土均应采取土试样或进行原位测试，其数量不少于6个。

（5）初步勘察应进行的水文地质工作有以下内容:

①调查含水层的埋藏条件、地下水类型、补给排泄条件、各层地下水位，调查其变化幅度，必要时设置长期观测孔，检测水位变化；

②当绘制地下水等水位线图时，应根据地下水的埋藏条件和层位，统一测量地下水位；(www.xing528.com)

③当地下水可能浸湿基础时，应采取水试样进行腐蚀性评价。

3.详细勘察

详细勘察阶段应按单体建筑物和建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。

（1）应进行的主要工作如下:

①搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点，基础形式、埋置深度，地基允许变形等资料；

②查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议；

③查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；

④对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征；

⑤查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；

⑥查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；

⑦在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；

⑧判定水和土对建筑材料的腐蚀性。

（2）勘探工作量布置。

详细勘察勘探点布置和勘探孔深度，应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基，应根据地质构造、岩体特性、风化情况等，结合建筑物对地基的要求，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，按表2-13确定勘探点的间距。

表2-13　详细勘察勘探点的间距

①勘探点布置应满足下列要求:

其一，勘探点宜按建筑物周边线和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物和建筑群的范围布置。

其二，同一建筑范围内的主要受力层和有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化。

其三，重大设备基础应单独布置勘探点；重大的动力机器基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3个。

其四，勘探手段宜采用钻探与触探相结合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区，宜布置适量探井。

其五，单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性评价的要求，且不应少于4个；对密集的高层建筑群，勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点。

②详细勘察勘探孔的深度自基础底面算起确定，应符合下列要求:

其一，勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大于5m时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍，对单独柱基不应小于1.5倍，且不应小于5m基础底面。

其二，对高层建筑和需做变形计算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5～1.0倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层。

其三，对仅有地下室的建筑或高层建筑的群房，当不能满足抗浮设计要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求。

其四，当有大面积地面堆载或软弱下卧层时，应适当加深控制性勘探孔的深度。

其五，在上述规定深度内，当遇到基岩或厚层碎石土等稳定地层时，勘探孔深度应根据情况进行调整。

③勘探孔深度在满足以上要求的同时，尚应符合下列规定:

其一，地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度；对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度。

其二，建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分（或当基底附加压力p₀≤0时）的控制性勘探孔的深度可适当减小，但应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5～1.0倍基础宽度。

其三，当需进行地基整体稳定性验算时，控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求。

其四，当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时，应布置波速测试孔，其深度应满足确定覆盖层厚度的要求。

其五，大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面积宽度的2倍。

其六，当需进行地基处理时，勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求；当采用桩基时，勘探孔的深度应满足桩基础方面的要求。

（3）详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求:

①采取土试样和进行原位测试的勘探点数量，应根据地层结构、地基土均匀性和工程特点确定，且不应少于勘探孔总数的1/2，钻探取土试样孔的数量不应少于勘探孔总数的1/3；

②每个场地每一主要土层的原状土试样和原位测试数据不应少于6件（组），当采用连续记录的静力触探或动力触探为主要勘察手段时，每个场地不应少于3个孔；

③在地基主要受力层内，对厚度大于0.5m的夹层或透镜体，应采取土试样或进行原位测试；

④当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量。

当基坑或基槽开挖后，岩土条件与勘察资料不符或发现有必须查明的异常情况时，应进行施工勘察。

在工程施工或使用期间，当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时，应进行监测，并对工程和环境的影响进行分析评价。