勘察深度的确定

关于勘察深度确定方法的探讨
华勘院蒲海波
【摘要】本文通过规范对勘察深度的规定，通过对不同宽度的常见基础型式的勘察深度，结合工程实例，以不同的方法确定的勘察深度进行对比，提出了自己对勘察深度确定的一点体会，以期与大家共同探讨。

【关键词】勘察深度基础宽度地基变形
1 序言
在岩土工程勘察中，勘察工作量的设计至关重要，尤其是勘察点的数量与深度的确定。

在目前各种规范日渐成熟的情况下，勘察点的间距和深度在规范中均做了规定。

但在进行勘察设计时，勘察深度往往不容易把握，如果勘察孔设计的过深，将造成建设方资金的浪费，且在目前大多数工程均以招标的形式确定勘察单位的情况下，设计工作量的增加必将提高勘察工程造价，也就降低了中标的可能性，而如果设计的过浅，则又不能满足设计时的各种要求。

因此，对如何较准确地确定勘察深度进行研究是十分必要的。

2 规范对勘察深度的要求
《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)对勘察深度做了较为详细的规定，其中对常见的条形基础、筏板基础或箱型基础、桩基的勘察深度的主要规定如下：
⑴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，勘探孔深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍，且不应小于5m。

⑵对高层建筑和需作变形计算的地基，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；
⑶对于桩基础，一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3~5倍桩径，且不得小于3m ，对大直径桩，不得小于5m ；控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求，对需验算沉降的桩基，应超过地基变形计算深度。

根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），设计等级为甲级、乙级的建筑物及部分的丙级建筑物，基础设计除应满足承载力计算的有关规定外，还应进行地基变形设计。

地基最终变形量按下式计算：
)(1110
−−=−=′=∑
i i i i n
i si
s s z z E p s s ααψψ 式1 地基变形计算深度z n 应符合下式要求：
∑=′∆≤′∆n
i i n s s 1025.0 式2
i s ′∆—在计算深度范围内，第i 层土的计算变形值； n s ′∆—在由计算深度向上取厚度为z ∆的土层计算变形值。

当无相邻荷载影响，基础宽度在1~30m 范围内时，基础中点的地基变形计算深度也可按下列简化公式计算：
)ln 4.05.2(b b z n −= 式3
3 按变形计算确定
岩土工程勘察是为地基基础设计服务的，所以在进行岩土工程勘察设计时，勘察点的深度除了要考虑地基的强度验算外，还要满足地基变形验算的要求。

而对于变形验算的深度的把握，正是我们所要讨论的问题。

由于各建筑场地的地层情况不相同，且有时相差很大，所以对各种
建筑类型、场地的勘察设计情况亦不能一概而论，以下参照石家庄市某场地的地层资料，分别对石家庄市常见多层住宅楼及高层住宅楼采用不同基础宽度时，从多种方法确定的勘察深度进行对比。

该场地有关地层资料见下表。

层号土层名称层底深度（m）压缩模量（MPa）
①杂填土0.8
②黄土状粉质粘土 2.5 10.04
③黄土状粉土 3.5 11.71
④黄土状粉质粘土7.1 8.67
⑤细砂11.8 18
⑥粉质粘土14 13.01
⑦粉土16.6 9.73
⑧中砂22.8 27
⑨粉质粘土25 20.91
⑩粉土27 20.12
○11砾石33.5 40
○12粉质粘土35.3 24.48
○13粉土40 30.1
○14卵石55 50
3.1 对于条形基础。

石家庄市多层住宅楼多采用条形基础，基础宽度多为2~3m，有时对于沉降缝或小开间房间的联合基础，基础宽度约为5m。

根据规范的要求，对采用条形基础的建筑物，确定勘察深度可采用
三种方法：
⑴控制地基主要持力层；
⑵按式3确定；
⑶按变形计算深度确定。

对于采用不同宽度的条形基础，按上述三种方法确定的基底以下的勘察深度见下表。

条形基础基底以下勘察深度（m）
（基础埋深按2m考虑）
从上表的计算结果分析，对于条形基础，按式3确定的勘察深度最浅，不能满足变形验算及控制地基主要受力层的要求，而地基变形验算深度又小于地基主要受力层的厚度，所以，对于条形基础，勘察深度应以控制地基主要受力层为原则。

3.2 对于筏板基础或箱型基础
石家庄市高层住宅多采用筏板基础或箱形基础，基础宽度视建筑物宽度而定。

根据规范要求，对采用筏板基础或箱型基础的建筑物，确定勘察深度可采用两种方法：
⑴按式3确定；
⑵按变形计算深度确定。

对于采用不同宽度的筏板基础或箱型基础，按上述两种方法确定的基底以下的勘察深度见下表。

筏基、箱基基底以下勘察深度（m）
（基础埋深按5m考虑）
根据上表计算结果的分析，对于筏板基础或箱型基础，按式3确定的勘察深度均大于地基变形验算深度，在进行初步设计时，可按式3确定勘察深度，但该式确定的勘察深度随基础宽度的增大，超出变形验算所需的深度越多，则偏向于保守。

因此，在石家庄市的一般高层建筑的勘察深度的设计，可在用式3确定的勘察深度的基础上略为减少，则工作量更加合理。

3.3 对于桩基础
石家庄市部分高层建筑物，当不能采用天然地基时，则采用桩筏或桩箱基础。

对于采用桩基础时的勘察深度，应视桩端持力层的埋深情况而定。

因此，在进行初步设计时，可按式3确定勘察深度，在施工过程中，应根据地层分布情况，对勘察深度进行调整。

4 综合分析
按变形验算确定计算深度时，
∑=∆
∆n
i
n
n
s
s
1
/
/
与所取z∆段的压缩模量有很大
的关系，如该段土层压缩模量较大，则变形计算深度取值较小，而若该段土层压缩模量较小，则变形计算深度取值就较大。

另外，根据沉降计算公式及实际计算得知，附加压力的大小，只对总沉降影响较大，而对于
∑=∆∆n
i n
n
s
s 1
//的影响则微乎其微，即基底下变形计算
深度只与基底下土层的压缩模量和基础宽度关系密切，而附加压力对其的影响可以不考虑。

在确定基底以下的勘察深度时，可只考虑基础宽度和基底以下的土层情况，而建筑物荷重和基础埋深则可不考虑。

以上的分析只是根据石家庄市某一场地的地层资料，根据石家庄市施工的经验，在市区内的场地地层分布虽有变化，但以上述方法确定的基底以下的勘察深度均能满足设计要求。

5 结语
⑴对条形基础，勘察深度的确定以控制地基主要受力层为原则； ⑵对筏板或箱型基础，勘察深度以)ln 4.05.2(b b z n −=确定，并虽基础宽度的增加，勘察深度可略微减小；
⑶对桩基础，则应以施工时的土层的分布情况，对初步设计的勘察深度进行调整。