談建筑工程的巖土勘察及地基處理技術

李茂柱

(山西省建筑設計研究院，山西太原 030013)

我國地域遼闊，地質條件復雜，在巖土勘察過程中需要充分了解地基條件，如果勘察只是程式化可能會使得設計參數(shù)缺乏針對性，進而影響地基處理工作，最終會影響建筑工程的質量和造價。認真做好建筑工程的巖土勘察和地基處理工作，對于確保建筑工程的質量同時保證合理地投資具有非常深遠的影響和意義。目前我國許多地區(qū)已經(jīng)有了比較健全的地基基礎的施工體系，隨著高層建筑的不斷發(fā)展，對地基基礎的處理施工體系逐步成為重要的建筑工程形式。

1 巖土勘察的基本內容及要求

在各種建筑工程施工中，通常遇到許多地質情況，為了更好的施工，巖土工程勘察工作必不可少。巖土勘察的基本要求和主要內容包括:首先，要獲取帶有地形和坐標的建筑工程整體的平面結構圖，還要對不良地質的類型、評價、分布狀況及其對工程會造成的危害作出評價，還要提出具有可行性的處理措施，查清楚建筑物周圍巖石的種類、厚度和結構，計算地基的穩(wěn)定性和承載力;其次，要劃分建筑工程中地震設防區(qū)附近的場地類別和土體類型，判定濕陷、液化、膨脹土的分布及程度;再次，進行建筑工程的巖土勘察時，還要調查工程場地的地下水情況，在設計地基降水時，要詳細說明地下水的發(fā)展趨勢和水位變化情況，對地層的滲透性也要做好調查，準確判斷建筑物周圍的土體情況和水資源環(huán)境可能會給建筑材料帶來的各種影響，還要了解地下水的流動狀態(tài)、深度、水中元素種類等，來作為判斷地基土體類型以及地下水對建筑物穩(wěn)定性造成的不良影響，從而制定出有效應對措施;最后，開挖深基坑前，必須要獲取相應巖土參數(shù)，以此作為根據(jù)來計算樁基穩(wěn)定性情況，再根據(jù)計算的結果選擇科學合理的處置措施。與此同時充分了解建筑的特性及設計意圖，做到胸有成竹有的放矢。

2 巖土勘察的現(xiàn)狀

我國目前巖土勘察的狀況可以通過地質形態(tài)、界面劃分、巖土參數(shù)計算分析經(jīng)驗值、技術素質、綜合能力等指標來體現(xiàn)。

地質形態(tài)主要有對空洞、不明地下物、埋藏深度、埋藏位置的確定;界面劃分有巖石風化程度和巖土體的劃分，對軟弱結構面和地質結構的判定，還有不良地質體地質界面的劃分;還有一些很難取到原始狀態(tài)巖土土樣、很難進行室內室外試驗的巖土層、風化巖、殘積土和顆粒土等，它們的巖土設計參數(shù)比較難于確定;勘察人員的技術素質包括他們的知識廣度和深度;綜合能力是針對勘察人員的，目前部分技術人員缺乏室內和野外對原始資料的分析、整理和利用的能力，缺乏辨別真?zhèn)?、補充印證和總結歸納的能力。建筑工程中的巖土勘察工作是一項比較基礎性的工作，是工程設計和施工的依據(jù)，其質量的好壞對整個建筑工程的安全、質量、投資和工期都起到重要的作用。因此必須要重視該工作，要把握好每一個技術環(huán)節(jié)，做到事前指導、過程控制和事后總結，要對技術人員進行專業(yè)培訓，確?？辈旃ぷ鞯馁|量。在工程建設施工過程中，通過合理、科學的勘察手段不僅能確保工程勘察的工作效率、準確性，還可以提高整個建筑工程的質量。

3 巖土勘察面臨的問題和解決措施

1)沒有得到足夠重視。在我國市場經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，各行業(yè)的競爭日益激烈，建筑行業(yè)內的競爭也越來越激烈，提高建筑質量變得尤為重要。現(xiàn)實中由于地基導致的建筑質量浪費和事故經(jīng)常發(fā)生，主要原因就是沒有足夠重視對地基巖土的勘察工作，有的建筑單位為了節(jié)約成本或者對勘察工作重要性不夠了解，抱著應付走過場的態(tài)度盲目減少勘察費用，有的單位中標后不斷縮減勘察工作量，勘察者委曲求全只能同意，使勘察工作不能按照規(guī)范進行，造成勘察的原始數(shù)據(jù)不足或者失真，不同于搞設計，要想彌補往往費時費力很困難，從而依據(jù)這些數(shù)據(jù)取得的設計參數(shù)不準確或過于保守，導致地基處理存在浪費甚至造成安全隱患等問題。2)越級承接業(yè)務。目前我國建筑行業(yè)的巖土勘察管理工作需要進一步的規(guī)范整治，政府及相關部門缺乏有力監(jiān)督、管理和檢查，企業(yè)之間沒有規(guī)范、良好、有序的競爭合作機制。這些現(xiàn)象導致一些勘察單位違反規(guī)定過度承攬任務或者越級處理問題，最終會造成勘察報告的內容粗糙、簡單，使得后期設計數(shù)據(jù)不夠準確，乃至地基處理方案不十分合理，給整個建筑工程造成嚴重的安全質量隱患和隱性浪費。3)設計和勘察缺乏交流。許多單位的設計和勘察工作之間缺乏溝通交流，地基基礎和工程設計是密不可分的，要想提高工程質量必須要把兩者作為一個有機整體來看待。勘察者要充分了解設計意圖，比如建筑高低分布特征、變形傾斜控制要求、荷載的方向樁是抗壓、抗拔還是水平、地下構筑物是否需要抗浮等等?，F(xiàn)實中這兩個部門只是通過勘察報告來連接的，勘察的只顧對地基“診斷”，缺少對設計針對性了解，導致某些環(huán)節(jié)工作安排不足，某些參數(shù)缺失或深度不夠;而設計時只是簡單地參考利用勘察的數(shù)據(jù)，沒有真正進行深入的研究地基條件，導致兩者之間相互脫節(jié)。針對這種問題，要求建筑工程中的巖土勘察和基礎設計工作做到相互融合，提倡鼓勵兩個部門之間的溝通和技術交流，還要強化勘察人員的技術分析能力、工程測算能力，避免經(jīng)濟思想和技術思想相互分離分割而造成的“過度治療”現(xiàn)象，達到安全、經(jīng)濟的最終目的。

4 地基處理技術分析

1)墊層換填技術。對軟基進行處理時可以采用墊層換填的方法，該方法廣泛應用于處理淺層軟弱土或不均勻土層，使用該方法時有兩種常用的工具，一種指人工方式，另一種指機器作為輔助動力的方式。該方法的原理是依靠機器或者人工力量把淺層泥土抽出來，然后接著把碎石等堅固物質填進去，從而實現(xiàn)墊層換填目的。在進行換填時需要注意，填埋深度大于1 m時，為了最大可能實現(xiàn)功能化，需要加上一層土工合成材料，增大壓力擴散角利于上部荷載擴散降低墊層底面壓力、加大了壓縮層范圍內地基的整體剛度，有利于調整基礎的不均勻沉降、整體上限制了地基的剪切側向擠出及隆起，增大地基的穩(wěn)定性。

2)添加劑法。顧名思義添加劑法就是在軟土地基中加入一些硬顆粒物質或者有一定粘結強度的幾種物質的混合增強體，通過擠土取土的不同施工工藝達到擠密置換軟弱土，改善或消除欠固結土、濕陷性黃土、可液化土等對工程不利的特殊性土，達到由添加劑和地基土共同承擔荷載的效果，最終達到改善地基土的不良特性、提高地基承載力的目的。目前最常用的添加劑有石灰、石子、水泥甚至素土及其組合體。

3)預壓法。預壓法就是指當?shù)鼗鶑姸炔荒軡M足要求時，在上面施加壓力把軟性的地基進行壓縮，加速固結提高地基強度，從而滿足建筑要求。通過此法處理的地基，可以提高建筑物的使用周期。該法利用高強壓力，對軟弱土施壓可以加速排出并減少軟土地基中的水分。預壓地基按處理工藝可分為堆載預壓、真空預壓和真空堆載聯(lián)合預壓。預壓法主要適用于處理淤泥質土、淤泥、沖填土等飽和粘性土地基。使用此方法時，要選擇適當?shù)臅r間進行。

4)化學加固技術。該方法通過使用膠結劑和化學漿液等，在電滲或者壓力基礎上完成壓入、灌注、拌合、高壓噴射，把土粒和漿液進行膠結，從而提高地基的力學特性和物理特性。該方法能在地基中產生加固體，通常使用的漿液有水玻璃漿液、水泥漿液、木質素漿液等。主要的方法有深層攪拌法、灌漿法以及高壓噴射法等，主要目的是在地基深處加固原有的軟土，使它們充分的硬結在一塊，加強巖土地基的堅固程度和承載能力。

5)樁基礎法。樁基礎主要功能就是把荷載傳到地下深處堅硬的土層，從而滿足變形和承載力的要求。該技術沉降速度低、承載力高、沉降量小且均勻，適合于動荷載和水平荷載。按垂直荷載可以分為端承型樁和摩擦型樁，主要功能是抵抗作用在樁上面的荷載。該方法優(yōu)點是可以承受的壓力大，變形小，還可以通過針對設計達到承受不同方向的荷載。比如常用的墩基、鋼筋混凝土灌注樁。尤其近年來輔以后壓漿技術更使樁基礎的使用如虎添翼。

6)高壓噴射注漿。利用高壓噴射注漿的方法，是指通過鉆機鉆孔，把注漿管帶到土層預定位置，利用高壓設備把漿液變成高壓射流，從噴嘴噴射出來，從而沖擊破壞周圍的土體。一部分土料會跟著漿液冒出水面，其余部分會在沖擊力、重力和離心力作用下與漿液充分混合，然后有規(guī)律的按照漿土比例重新排列。漿液冷卻凝固后，會在土體中形成復合地基，提高地基的承載力，還可以減少地基變形，加固地基。

5 結語

在現(xiàn)代建筑工程中，巖土勘察和地基處理是確保施工質量和工程應用功能的基礎前提，巖土勘察工作能夠為地基處理提供各種需要的數(shù)據(jù)條件，從而制定出合理可行的地基處理方法?？傊?，要想保證建筑工程的質量，必須要做好巖土勘察以及地基處理工作，這是任何工程中的關鍵環(huán)節(jié)。在實際施工中，要選擇科學合理的勘察方法，充分認識地基土存在的先天不足，然后根據(jù)實際情況制定因地制宜的地基處理方案，最大限度的提高工程的施工質量。

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