淺談建筑工程中的工程勘察與地基處理

陳影

（貴州省銅仁市建筑勘察設(shè)計(jì)院貴州銅仁　554300）

淺談建筑工程中的工程勘察與地基處理

陳影

（貴州省銅仁市建筑勘察設(shè)計(jì)院貴州銅仁554300）

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，建筑行業(yè)隨之崛起，高樓建筑日益增多，但是所有的建筑都離不開穩(wěn)固的基礎(chǔ)，地基的穩(wěn)定決定著整個(gè)建筑的質(zhì)量。因此，在建筑工程前期，必須做好巖土勘察工作，加強(qiáng)地基的處理，為建筑的屹立不倒奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。巖土工程勘察、地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是基礎(chǔ)工作，對(duì)于高層建筑而言，其基礎(chǔ)勘查分析工作尤為重要。本文將簡(jiǎn)單介紹工程勘查的主要內(nèi)容和要求，并且詳細(xì)分析工程地基處理和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

建筑工程；工程勘查；地基處理

引言

所有的建筑工程的施工都是建立在地基基礎(chǔ)上的，地基承受建筑整體荷載，所以在地基施工中，必須進(jìn)行科學(xué)化處理，保證地基能夠符合承載量和沉降量要求。然而，在實(shí)際施工過程中，很少有工程能夠滿足施工要求。因此，要采取科學(xué)合理的地基處理技術(shù)，完善工程勘查工作，保證建筑地基的穩(wěn)定性。

1　建筑工程中地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容和要求

（1）獲取建筑物的整體平面結(jié)構(gòu)圖，要求必須帶有坐標(biāo)和地形，還要包括建筑物的提及大小、功能特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特征等等。另外，還要對(duì)建筑物在施工的地質(zhì)類型、地形分布特點(diǎn)、地質(zhì)特征對(duì)建筑物施工帶來(lái)的危害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并且提出相應(yīng)的整改技術(shù)。除此之外，還要對(duì)建筑物周邊的環(huán)境做詳細(xì)調(diào)查，包括周圍巖石的結(jié)構(gòu)、種類、厚度等等。最后，還要對(duì)地基的穩(wěn)定性和承載能力做預(yù)算和評(píng)價(jià)。

（2）在建筑工程中的地震設(shè)防區(qū)，要明確劃分場(chǎng)地中的土質(zhì)類型和場(chǎng)地的類別，并且對(duì)場(chǎng)地和建筑地基的抗震效果進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。如果經(jīng)過科學(xué)評(píng)價(jià)，場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度大于Ⅵ度，則應(yīng)該對(duì)場(chǎng)地土質(zhì)類型和場(chǎng)地類別進(jìn)行劃分；如果場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度大于Ⅶ度，則應(yīng)該判定出飽和砂土或者飽和粉土兩者各自的地震液化，并且計(jì)算其液化指數(shù)。

（3）建筑工程地基勘察工作還應(yīng)該注意查明地基所在地的地下水的實(shí)際狀況。設(shè)計(jì)地基降水量時(shí)，要詳細(xì)闡明地下水的水位變化程度和趨勢(shì)以及水位變化規(guī)律，并且詳細(xì)分析地層滲透性。另外，還要對(duì)建筑物周邊的水資源環(huán)境以及各類自然因素進(jìn)行詳細(xì)判斷。除此以外，還要了解建筑物的地下水類型、深度以及水內(nèi)各種元素，并根據(jù)這些信息判斷地基的圖紙類型和地下水變化趨勢(shì)，據(jù)此提出相應(yīng)的解決措施。

（4）建筑工程深基坑挖掘前，要對(duì)基坑穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，取得支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，并且對(duì)深基坑挖掘和降水情況對(duì)建筑工程的施工影響做出評(píng)價(jià)和分析，計(jì)算深基坑承載能力和變形參數(shù)。另外還要加強(qiáng)地基設(shè)計(jì)、處理以及地基施工的可行性分析，特別注意在不良地質(zhì)條件下這些狀況的處理措施。

2　特殊性土勘察注意事項(xiàng)

2.1黃土濕陷性的勘察

為了降低黃土濕陷性，要對(duì)建筑工程的地基濕陷等級(jí)、場(chǎng)地濕陷類型、非濕陷性土層的埋藏深度和土的基本性質(zhì)進(jìn)行調(diào)查。并且提供地基土的濕陷系數(shù)、含水量、自重濕陷系數(shù)和最優(yōu)含水量等指標(biāo)。

2.2沙土、粉土液化時(shí)的勘察

在勘察中，必須注意沙土、粉土等特殊地質(zhì)的液化問題。在工程建設(shè)中都是通過使用砂石樁擠密來(lái)緩解該土質(zhì)的液化問題。在實(shí)施該方案時(shí)，注意對(duì)地基場(chǎng)地的液化等級(jí)進(jìn)行詳細(xì)查明，并計(jì)算出地基土層的比貫入阻力和液化土層的厚度等其他參數(shù)。

2.3對(duì)柔性、半剛性增強(qiáng)體的勘察

如果建筑工程所采用柔性增強(qiáng)體、半剛性增強(qiáng)體的復(fù)合型地基建設(shè)方案，不僅要提高地基對(duì)高層建筑的承載能力，同時(shí)對(duì)相對(duì)較為軟弱的土層的分布范圍、厚度等實(shí)際情況要詳細(xì)查明，另外還要了解和掌握工程在設(shè)計(jì)和施工過程中所需要的各種資料。

2.4黏性土地基勘查

如果建筑工程的地基是黏性土地基，那么就不僅需要地基土質(zhì)的壓縮模量、含水量以及地基地下水的水位和酸堿度、構(gòu)成的化學(xué)成分等信息，而且還要對(duì)比沙土和粉土地基的天然空隙，再計(jì)算兩種土質(zhì)的密度。

3　建筑工程的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在建筑工程中，地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要包括計(jì)算擴(kuò)展基礎(chǔ)、設(shè)計(jì)箱筏和設(shè)計(jì)樁基礎(chǔ)三個(gè)主要部分。其中為了提高擴(kuò)展基礎(chǔ)計(jì)算的準(zhǔn)確度，首先要做的是按照地基的承載能力和變形度計(jì)算出工程的地基基礎(chǔ)底面積，然后再測(cè)量地基基礎(chǔ)和變階處的高度。在計(jì)算此高度時(shí)，要按照沖切和剪切來(lái)確定，最后就是按照抗彎得出地基基礎(chǔ)底板的配筋。箱筏基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)主要有以下幾點(diǎn)內(nèi)容：

（1）箱形基礎(chǔ)高度的確定應(yīng)該符合地基結(jié)構(gòu)自身的承載能力和高度規(guī)范，而且箱形基礎(chǔ)底板厚度也要符合實(shí)際情況。另外，箱形基礎(chǔ)正方截面的承載力度以及斜方向截面的承載力度的計(jì)算都應(yīng)該符合地基對(duì)重切力度的要求。

（2）梁板式筏基底板設(shè)計(jì)也要符合沖切力度的要求。梁板式筏基底板不僅要能夠承受正截面承載力，而且同時(shí)還要能夠承受斜截面的承載力。因此，在進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算時(shí)，要計(jì)算基礎(chǔ)了梁部分位置的承載能力。

（3）平板式筏基的設(shè)計(jì)與梁板式筏基底板設(shè)計(jì)大致相同，為了滿足沖切力度需求，必須具有足夠的承載力。另外，平板式筏基還要計(jì)算出邊緣的受力程度。

樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容也包含兩部分：

（1）在進(jìn)行樁基設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)承載極限進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行樁基水平和垂直承載力計(jì)算時(shí)，要對(duì)樁基的功能和受力特點(diǎn)進(jìn)行分析；對(duì)樁基自身的重量承載力的計(jì)算；對(duì)暴露在土層上面的側(cè)面部分、樁基頂面部分以及承載力較小的樁基進(jìn)行壓屈計(jì)算；混凝土材質(zhì)的樁基要根據(jù)施工階段的錘擊以及吊裝強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算；如果樁基下層有軟弱下臥層，則應(yīng)該計(jì)算軟弱下臥層對(duì)重量的承載能力。另外，還要對(duì)河岸邊時(shí)的穩(wěn)定性和固定性的計(jì)算。

（2）當(dāng)樁基穿越厚松散填土、濕陷性較嚴(yán)重的黃土或者固定相較差的土層并進(jìn)入土層硬度較大區(qū)域時(shí)，樁基周邊存在著軟弱土層。鄰近的樁基由于長(zhǎng)期受到較重荷載的影響，導(dǎo)致樁周土中有效應(yīng)力增加，并產(chǎn)生下沉現(xiàn)象。一旦樁基周邊土層的下沉比樁基的下沉程度更為嚴(yán)重，則應(yīng)該重視樁側(cè)負(fù)摩阻力。

4　地基處理技術(shù)

4.1砂石樁法

該地基處理技術(shù)，能夠有效加強(qiáng)地基密度和抗剪力強(qiáng)度，所以，該處理技術(shù)比較適用于超高層建筑的地基處理。對(duì)于砂土型地質(zhì)、雜填土地質(zhì)，需要采用砂石樁法加以處理。在采取這種處理技術(shù)時(shí)，必須要明確地基種類，在對(duì)飽和流塑地基進(jìn)行處理前，要做好前期預(yù)壓工作，而在對(duì)軟地基進(jìn)行處理前，一定要做好地基土置換工作。面對(duì)飽和性粘土地基，一定要采取砂石樁法進(jìn)行置換，形成復(fù)合地基，以便有效提高地基承載力。

4.2擠密樁法

該處理技術(shù)比較適用于地下水位以上的土為黃土、素土或雜填土的地基。這種處理技術(shù)要嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案開展，提前在相應(yīng)部位布置樁孔，然后用灰土或土對(duì)其加以填裝，在填裝過程中要不斷夯實(shí)，以達(dá)到技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?；彝劣兄谔岣叩鼗某休d力，加強(qiáng)防滲水性，同時(shí)能夠有效弱化地基土的濕陷性，所以，要結(jié)合地基的實(shí)際狀況合理選擇擠密樁法這種處理技術(shù)。

4.3換填墊層法

該處理技術(shù)比較適用于軟基地的處理。這里的“換”是指將原來(lái)無(wú)法承重的軟土取出，然后將承載力強(qiáng)的僵硬性土體填補(bǔ)進(jìn)去，如此就可以全面提高地基承載力。目前，換墊層的方式既有人工的，也有機(jī)械的。這種處理技術(shù)對(duì)固體堅(jiān)硬物質(zhì)含量少的地基土非常有效。在采用該處理技術(shù)時(shí)，要結(jié)合換填土層的深度決定換填深度，若是大于1m，則需要加設(shè)一層土工布。

4.4強(qiáng)夯法

這種處理技術(shù)就是利用重物擊打力對(duì)地基土加以夯實(shí)，以提高地基承載力。較為常見的地基夯打都屬于強(qiáng)夯法，該處理技術(shù)效果顯著，因此也是目前使用最多的一種地基處理技術(shù)。但這種方法存在著一定的弊端，就是容易產(chǎn)生噪音，因此，在居民區(qū)中心或附近最好不要采用這種處理技術(shù)，如果非采用不可時(shí)，一定要做好隔離工作，制定合理的夯打時(shí)間。當(dāng)夯打場(chǎng)地附近有個(gè)別建筑受振動(dòng)影響較多時(shí)，就必須做好這類建筑的保護(hù)工作。

4.5粉煤灰吹填法

高透水性是粉煤灰最為顯著的特點(diǎn)，若是充分發(fā)揮它的這一優(yōu)勢(shì)能夠有效縮短地基固結(jié)時(shí)間。粉煤灰的成本較低，因此將這種處理技術(shù)應(yīng)用在處理地基方面，不僅能夠有效縮短地基土固結(jié)時(shí)間，而且能夠全面降低工程建設(shè)成本。這種地基處理技術(shù)，需要結(jié)合實(shí)際情況將淤泥和粉煤灰進(jìn)行最佳比例的混合。目前，許多建筑工程的地基處理都采用這種方法，并取得了非常顯著的效果。

4.6振沖法

振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對(duì)于處理不排水抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的粘性土和飽和黃土地基，應(yīng)在施工前通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來(lái)提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來(lái)提高土坡的抗滑穩(wěn)定性或提高土體的抗剪強(qiáng)度。

5　結(jié)語(yǔ)

地基勘察、處理技術(shù)和地基基礎(chǔ)是建筑工程施工的重要項(xiàng)目，能夠保證建筑工程能夠順利完成。因此，在建筑工程勘查階段以及地基處理階段應(yīng)該采用科學(xué)合理的技術(shù)，保證建筑工程地基的穩(wěn)定性和承載力，為工程整體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

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TU195

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1673-0038（2015）40-0247-02

2015-9-7