天然地基驗(yàn)槽及地基局部處理方法

張凱

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊(duì) 貴州凱里 556000）

天然地基驗(yàn)槽及地基局部處理方法

張凱

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊(duì) 貴州凱里 556000）

在建筑工程施工中，天然地基驗(yàn)槽是一個十分重要的工序，也是巖土工程勘察的最后環(huán)節(jié)。本文針對天然地基驗(yàn)槽進(jìn)行了具體探討，闡述了其目的和施工條件，總結(jié)了驗(yàn)槽工作的主要內(nèi)容及基槽局部不利條件下地基的處理方法，以期指導(dǎo)實(shí)踐。

天然地基；驗(yàn)槽；地基；局部處理

1 引言

地基工程對于建筑工程建設(shè)來說，是一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，其施工質(zhì)量將直接影響著后續(xù)建筑施工的安全開展。基槽開挖后，必須進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的驗(yàn)槽工作，對地基工程施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，必要時還需采取一定的加固處理措施，有效增強(qiáng)地基強(qiáng)度。

2 天然地基與天然地基驗(yàn)槽

2.1 天然地基

建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)，承擔(dān)著將結(jié)構(gòu)所承受的各種作用，并將其傳遞至地基上。地基為承擔(dān)基礎(chǔ)的土體或巖體，可以分為天然地基、復(fù)合地基及樁基三種。天然地基為自然狀態(tài)下即可滿足承擔(dān)基礎(chǔ)全部荷載要求，不需要人工處理的地基。天然地基土可分為四類：巖石、碎（卵）石土、砂（粉）土、粘性土。

國家相關(guān)規(guī)范規(guī)定，采用天然地基的建（構(gòu)）筑物，基槽開挖后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行驗(yàn)槽工作，通過驗(yàn)槽獲得直觀的、第一手的工程地質(zhì)資料，對工程地質(zhì)的勘察成果進(jìn)行有效驗(yàn)證、檢查、修正和補(bǔ)充。

2.2 天然地基驗(yàn)槽的目的

對天然地基進(jìn)行驗(yàn)槽，旨在消除建筑的質(zhì)量隱患，穩(wěn)定地基，保證建（構(gòu)）筑物安全。因此，要求天然地基驗(yàn)槽應(yīng)當(dāng)能夠解決以下問題：

（1）核查建筑基礎(chǔ)位置、平面尺寸和基底標(biāo)高，看其是否符合設(shè)計(jì)圖的要求，如不符合，則需要補(bǔ)充開挖后，再次驗(yàn)槽。

（2）核查基槽土（巖）質(zhì)、地下水情況，是否與勘察報告相一致，否則需要及時查明原因，提交補(bǔ)充資料，必要時甚至可以重新進(jìn)行地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。

（3）檢查基槽局部是否存在軟弱土層，或者墓穴、枯井、暗浜塘、防空掩體等不良影響因素，并查明其方位、深度和性狀，采取必要的處理措施。

2.3 驗(yàn)槽必備條件

天然地基驗(yàn)槽的條件要求如下：①驗(yàn)槽應(yīng)當(dāng)由業(yè)主單位組織開展，包括勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工相關(guān)人員，由所屬質(zhì)量監(jiān)督站、監(jiān)督各方主體監(jiān)督質(zhì)量行為，依程序開展該工作；②驗(yàn)槽時需準(zhǔn)備好以下資料：巖土工程的勘察報告、施工階段基礎(chǔ)平面布置圖、結(jié)構(gòu)總說明、輕型動力觸探平面圖、成果表。

3 地基工程驗(yàn)槽的主要內(nèi)容和方法

3.1 地基工程驗(yàn)槽的主要內(nèi)容

地基工程的施工是由建筑本身的特點(diǎn)和功能需求來決定的，相應(yīng)的對不同建筑的地基工程的驗(yàn)槽在內(nèi)容上也具有一定的差異。普遍來說，建筑的地基工程驗(yàn)槽工作內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）按照建筑工程的設(shè)計(jì)圖紙對基槽開挖所處的平面位置、具體尺寸進(jìn)行檢查核對，同時檢查地基的形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基槽開挖的深度和標(biāo)高是否與設(shè)計(jì)圖紙相一致，是否存在更改和誤差。

（2）對地基基槽的槽壁、槽底的土質(zhì)情況進(jìn)行觀察和分析，對土質(zhì)的類型加以確定，觀察土質(zhì)的分布是否均勻，是否有異常的土質(zhì)存在，確定土層的穩(wěn)定性，將觀察分析的結(jié)果與工程地質(zhì)勘察報告相比較，看兩者是否相符。

（3）仔細(xì)檢查基槽，看其中是否存在舊建筑物基礎(chǔ)，以及是否存在古井、洞穴、古墓、地下人防工程以及其它地下掩埋物存在。

（4）檢查地基開挖區(qū)域的地下水類型，對地下水的來源、分布情況進(jìn)行觀察和分析，充分考慮到地下水系對地基工程質(zhì)量的影響。

（5）對基槽邊坡的外緣、地基及其附近建筑物之間間距進(jìn)行驗(yàn)證，確定地基的開挖是否對附近建筑物的穩(wěn)定性存在不良影響。

（6）對釬探相關(guān)資料進(jìn)行檢查分析，對有疑問的點(diǎn)位進(jìn)行分析，必要情況下對其進(jìn)行復(fù)核檢查。

3.2 地基工程的驗(yàn)槽方法

3.2.1 觀察測量法

（1）觀察測量

①對地基基槽進(jìn)行觀察測量，在工程現(xiàn)場利用測量工具，如鋼尺、水準(zhǔn)儀等對基槽的開挖深度、標(biāo)高進(jìn)行測量，將測量結(jié)果與設(shè)計(jì)圖紙要求的深度進(jìn)行核對；②特別是對地基持力層，檢驗(yàn)開挖是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，有無超挖的情況；③對基坑的形狀、尺寸、軸線位置進(jìn)行核對，與設(shè)計(jì)圖紙要求相對比，檢查是否存在偏差；④對基坑的積水情況和基地的土層情況進(jìn)行檢查。

（2）基槽土層勘察

基槽開挖后，持力層處于完全暴露的狀態(tài)，對地基土層土質(zhì)進(jìn)行勘察檢驗(yàn)，并與施工前的地址勘察結(jié)果相對比，檢查勘察成果的準(zhǔn)確性和可行性。對基槽側(cè)壁，尤其是基底土（巖）質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，觀察其顏色、狀態(tài)、含有物等與勘察報告是否一致，尤其是基槽邊緣、角點(diǎn)等不易清理部位和重要的基礎(chǔ)受力部位。檢查局部是否有超挖后的回填虛土、壓密土或擾動土。

表1 輕型動力觸探檢驗(yàn)的深度與間距

（3）基槽邊坡勘察

對基槽邊坡進(jìn)行觀察，測試器穩(wěn)定度，特別是對地下水的情況，如滲透情況、水量大小、水流變化等情況進(jìn)行監(jiān)測，同時對基槽邊坡周圍的擾動情況、堆載物情況的影響進(jìn)行分析。如果在基槽中有舊建筑基礎(chǔ)或者古井、古墓以及其他掩埋物存在，應(yīng)該沿其走向追蹤查明其在基槽范圍內(nèi)的延伸方向、長度、寬度及埋深等情況。特別是地下管道，一般都采用明挖淺埋或明挖深布設(shè)。

3.2.2 釬探的方法

如果基槽內(nèi)存在異常的土層或者軟弱層，就需要配合釬探的方法進(jìn)行驗(yàn)槽。釬探是驗(yàn)槽中常用的方法，是將鋼釬打入到土層內(nèi)部，根據(jù)進(jìn)尺打入過程中需要的擊數(shù)來對土層的情況進(jìn)行探測，以對土層的承載力進(jìn)行估測，此種方法操作簡單，應(yīng)用方便。

釬探法實(shí)際應(yīng)用中，采用的鋼釬是由鋼筋制成，直徑為22～25mm，一端成60°的尖錐狀，長度一般為2m。在捶打過程中多采用8～12磅的手錘，呈豎直的角度將鋼釬打入到土層中，同時對錘擊數(shù)加以記錄。

4 地基局部加固處理

4.1 填土和淤泥軟土問題處理

如果地基基槽底部有松散的填土殘留，或者存在淤泥質(zhì)軟土層等問題，應(yīng)該將殘留的填土進(jìn)行清除，直到達(dá)到老土層，再采用天然或者人工級配砂石、砂、灰土或素填土，進(jìn)行回填夯實(shí)。如果基槽局部填土量大，或者軟土層較厚，可用人工挖孔樁（墩）或者預(yù)制短樁，穿過填土、軟土，至老土層，然后由人工來挖孔灌注樁（或墩），其直徑控制為0.8m，是否擴(kuò)底、擴(kuò)底尺寸應(yīng)當(dāng)根據(jù)其上部荷載來確定。

4.2 地下掩埋物處理

如果在基槽中發(fā)現(xiàn)有古井、洞穴、舊建筑物殘底等，處理方式與上節(jié)所述方法相似，如果深度達(dá)到10m以上，通常將下部回填土搗實(shí)后，上加鋼筋混凝土蓋板，板厚可根據(jù)上部的荷載大小來決定，板寬或者直徑最小要小于井、穴的寬度，或者是其直徑的1/3，可采用地基梁跨越的方式來處理。對于基槽中的人防工程或者地下管道，如果工程量本身不大而且允許破壞，可將松土先挖除，然后用好土回填夯實(shí)，也可以采取人工墩基或孔灌注穿過的方式。如果不允許破壞，則采用雙墩擔(dān)橫梁上加基礎(chǔ)避開。若管道位于建筑邊緣，其上分布有荷載不大的樁基時，宜采用局部加強(qiáng)的懸挑地基梁避開。

4.3 流砂地基處理

如果基槽中地下水流不大，流砂情況較輕，可以將邊坡挖成凹形，然后使用砂袋堆疊圍堵。當(dāng)?shù)叵滤^豐富時，可用管井或集水井抽降，用集水井抽水必須在四周和井底置反濾層，將水位降低到可能產(chǎn)生流砂的地層以下或基槽底以下0.5m處。可以采用打鋼板樁的方式對地下水進(jìn)行攔截，增加水流排除的途徑，使水力坡度減小，減緩水流速度。水下施工的過程中，施工挖槽時，坑內(nèi)保持一定水深，減小水頭差，增加砂體的穩(wěn)定性。

4.4 局部松軟土層與硬土層處理

4.4.1 局部松軟土層

所謂的局部松軟土層，主要是指填土、淤泥、砂礫石層中存在粉細(xì)砂透鏡體。這種土層通常分布范圍、厚度都不大，可采用換土墊層法進(jìn)行處理。

換土墊層法則是首先將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)存在的軟弱土層挖掉，然后使用強(qiáng)度高、壓縮性小，沒有侵蝕性的材料來回填，例如中粗砂、碎石、統(tǒng)砂、灰土、素土、石屑、礦渣等，并進(jìn)行再分層夯實(shí)。作為地基的持力層，其需要提高地基承載力，通過墊層應(yīng)力的擴(kuò)散作用，減少墊層下的天然土層所承壓力，從而減少基礎(chǔ)沉降。

4.4.2 局部硬土層

在山區(qū)巖土地基中，往往會出現(xiàn)整幢建筑物基槽挖后，大部分范圍為中等壓縮性的土質(zhì)，而局部卻出露了強(qiáng)風(fēng)化基巖、微風(fēng)化基巖。

處理這種地基土的常用辦法是褥墊法，是把基底露出巖石鑿去一定厚度，然后填以中砂、粗砂、土夾石或粘性土等。例如：某宿舍樓，基礎(chǔ)開挖后，西北角約3～4m2基槽出露了強(qiáng)風(fēng)化鈣質(zhì)泥巖，而其它部位均為含礫粉質(zhì)粘土。驗(yàn)槽后，建議采用褥墊法處理，在出露強(qiáng)風(fēng)化基巖位置用風(fēng)鎬鑿至基礎(chǔ)底面以下50cm，然后用基槽中開挖出來的含礫粉質(zhì)粘土褥墊，夯填密度Dh取0.70。

5 結(jié)語

對于工程的勘察來說，驗(yàn)槽是其中的重要環(huán)節(jié)，通過認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行基槽檢驗(yàn)，可以控制勘察質(zhì)量，彌補(bǔ)勘察資料的不足，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理問題，對于保障工程質(zhì)量、防止建筑物質(zhì)量事故等方面具有重要意義。

[1]王學(xué)明.地基驗(yàn)槽的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[J].科技信息，2010（27）：57～58.

[2]高大偉，趙王金.天然地基驗(yàn)槽檢驗(yàn)方法[J].江蘇商報·建筑界，2013（24）：240～241.

TU753

A

1004-7344（2016）03-0160-02

王秋麗.淺談巖土工程之地基驗(yàn)槽[J].河南科技，2010（08）：68.

2015-12-28

張凱（1987-），男，苗族，貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)人，助理工程師，大學(xué)本科，主要從事巖土工程勘察工作。