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   [摘 要] 分析了红黏土地区不良地质现象，并结合工程实例，阐述了红黏土地区天然地基的验槽工作。
　　[关键词] 红黏土地区；天然地基；土洞；验槽
   1 前言建筑施工过程中，有一道非常重要的工作环节，需要经过各相关单位人员认真、严格检查验收后，才能继续进入下一道工序施工，这就是地基验槽。在红黏土地区，由于土洞和松散软土的发育，使得天然地基验槽工作成为保证整个工程质量的一个重要环节，亦是保证岩土工程勘察质量的最后一道关口。地基基础是建设工程质量的重点，而地基验槽是保证地基基础质量的关键，因此必须认真严谨地对待地基验槽，决不能出现任何疏忽。基（坑）槽、管沟开挖至设计标高后，应对（坑）槽底进行保护，经验（坑）槽合格后，方可进行垫层施工；所有建（构）筑物均应进行施工验槽；建筑物地基均应进行施工验槽；在土洞、塌陷可能分布的地段，宜在已开挖的基槽内进行勘察，可采用动力触探或钎探的方法。
　　2 红黏土的不良地质现象红黏土是指碳酸盐岩系出露区的岩石，经红土化作用形成的棕红、褐黄等颜色的高塑性黏土。由于下卧基岩岩溶现象发育，因而覆于其上的红黏土层中常有土洞存在，对建筑地基的稳定性极为不利。土洞则是指埋藏在岩溶地区可溶性岩层的上覆土层内的空洞。岩溶中的地下水涨落对岩层以上红黏土的淘蚀作用，致使上覆土层产生松软土和土洞，土洞顶板塌落的土体成为璠松散软土。松软土是指可溶性岩层上覆土体与水接触，土体便逐渐湿化崩解，在岩土交界处形成松软土，亦是土洞形成前的预兆。
　　柳州市大部分区域地貌属孤峰岩溶平原，以白云岩、白云质灰岩为主，局部地段为灰岩，岩层之上主要为红黏土或一般黏性土覆盖，其力学强度较高，是良好的天然地基土层。柳州市多数多层和小高层建筑均采用其作浅基础形式，但厚度变化大，常见为10m～25m，薄的只有3m～5m。由于可溶性岩层上覆土层内有土洞和松散软土发育的条件和可能，使得建设工程的安全受到威胁。如某工程在硬塑状红黏土层边坡开挖施工过程中，发现土洞，人可进入洞内，洞的长宽高约为2m×2m×1.5m。
　　例如，2012年5月10日上午10时，在柳州城郊柳南区帽合村上木照屯发生了严重的岩溶塌陷地质灾害。现场调查发现塌陷坑成群不规则分布，共有大小陷坑16个，直径大的约50m～60m、小的约2m，有的塌陷成坑、有的塌陷使地面呈浅碟形，坑底基本是干土。在塌陷边缘可见明显的地裂、墙裂，裂缝最宽可达十余厘米。塌陷范围的低层民房，大部分垮塌损毁或倾斜开裂，成为危房。据调查，塌陷重点变形区约4万m2，划定危险区约8.5万m2，共有90余间房屋毁损、8栋民房倒塌。受灾人口约1700，其中常住人口500。据悉，这是柳州市区有记载以来发生最大规模的岩溶地面塌陷地质灾害（见图2）。
　　3 天然地基的验槽方案3.1 地基验槽工艺流程地基验槽工艺流程可详见图3。
　　3.2 地基验槽工作的主要内容地基基础施工过程中，基（坑）槽开挖至设计基底标高，在进入下一道工序施工之前，建设单位需组织勘察、设计、施工、监理，与质检部门相关单位人员一起进行地基验（坑）槽工作。而勘察单位在地基验（坑）槽中担任重要的角色，需派该工程负责人或经验丰富的岩土工程师参与验收。验（坑）槽工作主要内容有以下几点：
　　（1）查看相关资料：首先要查阅该工程的勘察报告，重点查看基础形式、持力层埋深情况及其物理力学性质、报告中所提出的注意事项以及结论建议等；再次对建筑物地理位置、平面尺寸、结构型式和建筑层数等有所了解。
　　（2）现场观察：①仔细观察（坑）槽壁、（坑）槽底土层特征、分布规律、均匀性以及持力层是否与勘察报告及设计要求相符；②检查基（坑）槽之中是否有旧基础、暗河道、防空洞及对工程不利的埋藏物；③邻近有建筑物的，还要检查基（坑）槽坑壁的情况，有没有开裂变形等异常情况。需要指出的是，要特别注意查看持力层土质情图1 边坡开挖后露出土洞图2 柳南区帽合村上木照屯岩溶塌陷引起地面破坏 图3 地基验槽工艺流程工程技术2013.09-117况，因为全断面开挖后，可全面查看该层土密实程度、软硬程度是否与勘察报告相符，注意查看是否有土洞和松散软土的发育迹象。
　　（3）持力层检验：基（坑）槽开挖后，须进行钎探或采用圆锥动力触探测试检验持力层，进一步查明地基主要受力层深度范围内是否存在软弱夹层、土洞和松散软土，当岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时，应进行施工勘察。
　　3.3 各类基础验槽工作分类地基验（坑）槽内容根据建筑物基础型式分类确定。就柳州建筑而论，柳州建筑物采用的天然地基基础形式一般以条形基础、柱下独立基础及筏板基础为主，基础类型不同，其验（坑）槽方法略有不同，现分述如下：
　　（1）条形基础。首先应检查基础轴线是否与设计图纸标注一致。按设计要求核对基底标高是否正确，基底持力层分布是否均匀，是否存在软弱土层、土洞和松散软土。地基持力层土的物理力学性质状态是否与岩土工程勘察报告内容描述吻合。并根据施工中有无降雨，基槽是否浸水等现象确定地基土有无扰动。最后在基槽底部按1.0m～2.0m距离在长度和宽度方向进行钎探或采用圆锥动力触探测试检验，通过检验排查土洞和松散软土在基底发育情况，同时确定地基持力层的均匀性。
　　（2）柱下独立基础。柱下独立基础的特点是互相不连续。在验槽过程中，不仅要检验柱基的尺寸是否正确，基底标高是否符合设计要求，还要检验各基底土质是否与岩土工程勘察报告中的描述一致，还要着重比较各基槽底土质是否均匀一致。最后，对于独立柱基尺寸较小的基坑在其四个角及中部进行钎探工作，对于尺寸较大的独立柱基坑在其基底按1.0m～2.0m距离进行列阵布点钎探或采用圆锥动力触探测试检验，通过检验排查土洞和松散软土在基底发育情况，同时确定地基持力层的均匀性。
　　（3）筏板基础。基坑验收前应查看岩土工程勘察报告和施工图设计文件，核对基坑位置、平面尺寸、坑底标高等，分析基坑持力层土质和地下水情况，检查地基持力层是否均匀，有无软弱下卧层出露。由于基坑面积较大，在其基底按1.0m～2.0m距离进行列阵布点钎探或采用圆锥动力触探测试检验，通过检验排查土洞和松散软土在基底发育情况，同时确定地基持力层的均匀性。
　　3.4 地基验槽方法和重点（1）观察测量。首先观察基（坑）槽壁、（坑）槽底的土质情况，用钢尺测量基（坑）槽开挖深度，验证地基持力层土质特征是否与岩土工程勘察报告相符，（坑）槽底土质是否被扰动或人为破坏，验（坑）槽工作应着重放在条基、柱基、筏基的墙角、承重墙及剪力墙下等受力较大部位。其次观察（坑）槽边坡的稳定程度，主要观察地下水的渗透情况、水量大小、边坡坡顶的堆载情况等。
　　若基（坑）槽内有旧基础、暗河道、防空洞及对工程不利的埋藏物，应查明其分布范围，特别是地下管道，一般都采用明挖浅埋或明挖深埋布设，如在基（坑）槽内通过，位于（坑）槽底以下，只要仔细观察（坑）槽壁及（坑）槽底的土层就能发现是否扰动过，发现异常扰动土，就要探明下部的埋藏物，如有疏忽，建筑物的修建很可能破坏地下管道，酿成事故。
　　（2）钎探。红黏土地区的建筑物采用天然地基时，须进行基（坑）槽钎探，钎探点布置，一般为1.0m～2.0m，按梅花形方格网布置，若土洞和松散软土强烈发育，钎探点间距还可加密，条基按轴线布置。条基和柱基的钎探深度为基底下5m～6m，筏板基础的钎探深度应至基岩面。
　　（3）重点。就柳州建筑而论，柳州建筑物大部分天然地基钎探使用人工钎探，若土层土质不均匀，含风化岩块或其他硬杂质，用人力钎入土层，当钎尖碰到风化岩块或其他硬杂质时，阻力大，无法钎入设计规定的深度，故应使用大锤打钢钎的顶端，锤举高度一般为50cm～70cm，自由落下将钎垂直打入土层中。如土层中含风化岩块或其他硬杂质多且粒径大时，应采用圆锥动力触探测试检验。
　　动力触探，用以探测地层，测定土的参数，既是一种勘探手段，又是一种测试手段。地基验（坑）槽做钎探或动力触探时，岩土工程师应旁站跟踪，认真做好记录锤击数，仔细分析各个锤击数数值，做到准确无误。 工程实例某公园拟建公厕为2层，砖混结构，采用天然地基条形基础形式，利用硬塑状红黏土作地基持力层。基槽开挖至设计基底标高后，出现一个约0.15m直径的小洞，再往下挖后为一个不规则的椭圆形土洞，该土洞长约1.3m，宽约0.5m，深约1.6m。发现土洞后，经认真分析现场基槽的实际情况，对基槽采用重型圆锥动力触探进行检验发现，有多处地段检验数据异常，对其异常地段开挖后，亦发现大小不等的土洞和松散软土发育。
　　某单位拟建幼儿园为5层，利用红黏土层作独立基础形式。据岩土工程勘察报告可知，基岩面普遍埋深较浅，覆盖层厚度约5m～7m，岩面总体起伏较平缓，地下水位在丰水期比岩面高2m左右，在枯水期可下降至岩面，岩面上覆红黏土，地下水位在岩土交界面附近作季节性涨落，土体与水接触，土体便逐渐湿化崩解，在岩土交界处形成松软土，致使局部地段揭露到松软土，故可判断该层红黏土有土洞发育的迹象，建议对松软土进行地基加固处理。
　　基槽开挖后，建设单位组织各相关单位人员进行地基验槽，勘察单位验槽人员查看相关资料后，对现场进行观察，用人工钎探对基底下主要受力层进行检验发现，有几处地段土质异常，对异常地段进行大开挖，开挖后揭露到10多处大小不等的土洞以及正在发育中的土洞土体，土洞的强烈发育，使得该拟建物最后改用红黏土下的岩石作地基持力层。某工厂拟建4层职工宿舍楼，砖混结构，条形基础，利用硬塑状红黏土作地基持力层，也进行了地基验槽环节，各相关单位现场分析讨论后认为无异常情况，同意进入下一道工序。但建筑物投入使用4个月后，其东南角基础下沉，至上部结构墙体出现开裂。后在东南角增补了6个检验孔，进行钻探取芯观察和标准贯入测试，经检验后1～3号钻孔揭露有松散软土，该松散软土分布在基底标高下0.9m～1.1m处。由于该场地按红黏土均匀地基布置钻孔，钻孔间距较稀，松散软土发育范围内无钻孔控制。据岩土工程勘察报告地层描述，红黏土土质不均匀，含有10%左右的风化岩块和岩屑，块径约2cm～7cm。地基验槽时进行了基槽钎探，由于人工钎探，土层中含有风化岩块，且粒径较大，当钎尖碰到风化岩块时，阻力大，无法钎入设计规定的深度，岩溶地区岩面起伏大，致使施工人员以为钎到基岩面，从而导致钎探资料失真，最后造成工程事故，损失惨重。
　　5 结语综观上述，红黏土地区的天然地基验槽工作，必须严格按验槽的工艺流程进行，缺一不可。岩土工程师应认真观察采用红黏土作天然地基的持力图4 土洞剖面示意图图5 基坑开挖后的土洞露头工程技术2013.09-119层，仔细分析可能发育的不良地质现象，确保建筑工程质量。
　　[参考文献]
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