試論巖土工程勘查中的地基處理問題

摘要：巖土工程勘察過程中地基的處理問題不僅可以提高地基的穩(wěn)定性能，還可以為現(xiàn)當(dāng)代的工程建設(shè)提供有效的參考數(shù)據(jù)。巖土工程的勘察過程當(dāng)中因地質(zhì)和地理問題，在地基處理上遇到的問題復(fù)雜多樣。因此，在巖土工程中的，運(yùn)用合理的方法對(duì)地基進(jìn)行處理，不僅可以確保建筑的地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可提高巖土工程勘察水平和技術(shù)。對(duì)此，本文筆者主要圍繞巖土工程勘查中的地基處理問題進(jìn)行了探討分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程;工程勘查;地基處理

中圖分類號(hào)：TU74?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-2064（2019）16-0000-00

1巖土勘查中地基處理的主要問題概述

在巖土工程勘察中地基處理存在的問題主要表現(xiàn)在下面三個(gè)方面：第一，協(xié)作部門之間缺乏溝通。在地基問題處理中，勘察部門若不能給設(shè)計(jì)部門提供或傳遞有效信息，則會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)部門在設(shè)計(jì)方案的過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失，進(jìn)而影響方案的制定進(jìn)度和合理性。第二，前期準(zhǔn)備工作不足。在巖土工程勘察過程中地基處理需要了解實(shí)際需求，要充分對(duì)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理。但在實(shí)際的操作過程中，由于很多施工單位缺乏足夠的開工準(zhǔn)備使得數(shù)據(jù)收集不夠全面、勘察技術(shù)不能充分發(fā)揮真正作用，進(jìn)而導(dǎo)致地基處理中的問題頻發(fā)。第三，勘察質(zhì)量偏低。導(dǎo)致勘察質(zhì)量偏低的原因主要有勘察項(xiàng)目較少、測(cè)量工作不完備。在巖土工程的勘察過程當(dāng)中，項(xiàng)目組有時(shí)會(huì)因?yàn)榻?jīng)費(fèi)和項(xiàng)目預(yù)算等問題減少具體勘察項(xiàng)目。測(cè)量工作不完備主要是在勘察的過程當(dāng)中測(cè)試、取樣等達(dá)不到要求標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致對(duì)地基的巖層數(shù)據(jù)進(jìn)行漏勘，故無法了解地基的具體地質(zhì)條件^[1]。

2巖土工程勘查地基處理措施

2.1充分準(zhǔn)備、規(guī)范操作

巖土工程的勘察過程當(dāng)中地基處理問題較為復(fù)雜多變，但準(zhǔn)備不足和操作不規(guī)范是導(dǎo)致地基處理問題頻發(fā)的主要原因之一。因此在地基的處理過程當(dāng)中應(yīng)提前準(zhǔn)備，在操作過程中應(yīng)規(guī)范施工人員和勘測(cè)人員的行為。充分準(zhǔn)備和規(guī)范操作可以從兩點(diǎn)進(jìn)行要求。第一，施工人員和勘察人員應(yīng)該嚴(yán)格按照勘察方案和施工規(guī)范對(duì)巖土的情況展開勘察。具體表現(xiàn)為嚴(yán)格按照要求充分的對(duì)巖土的土質(zhì)、水文、特性進(jìn)行勘察，明確在各個(gè)環(huán)節(jié)的責(zé)任，進(jìn)而提高勘察操作水平。第二，做好地基處理前的準(zhǔn)備工作。根據(jù)勘察結(jié)果和地基周圍的巖土特點(diǎn)準(zhǔn)備好地基處理過程中需要的一切資料和工作。避免因勘察處理過程中資料和工具不全導(dǎo)致工程進(jìn)度緩慢^[2]。

2.2選用合理技術(shù)

2.2.1強(qiáng)夯法

如圖1所示，是某建設(shè)項(xiàng)目中的強(qiáng)夯法施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)。強(qiáng)夯法是采用重力勢(shì)能的強(qiáng)力作用對(duì)地基進(jìn)行加固維護(hù)。通常起吊設(shè)備會(huì)將10噸左右的巨型夯錘吊起到一定高度，然后利用自由落體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的重力勢(shì)能對(duì)地基進(jìn)行加固。在重力勢(shì)能的作用下，強(qiáng)烈的沖擊力和振動(dòng)可以將地基打的更扎實(shí)。強(qiáng)夯法除了利用重力勢(shì)能產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力之外，還利用應(yīng)力波效應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行加固。在我國地基處理技術(shù)當(dāng)中強(qiáng)夯法應(yīng)用最為廣泛。強(qiáng)夯法利用沙土和黃土水分的作用，在強(qiáng)夯的過程中產(chǎn)生黏土液化現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)地基進(jìn)行加固。但強(qiáng)夯法具有一定的局限性，受土質(zhì)水分的影響，沉降位置很難把控。

2.2.2振沖（置換）法

與強(qiáng)夯法不同，振沖法是利用高壓水流配合振沖器使得地基變得較為穩(wěn)固。振沖法地基處理可以提高地基的穩(wěn)定性能，減少地基沉降量。振沖法在黏土和沙土中的操作具有不同的特性。在粘性土地基的應(yīng)用當(dāng)中，振沖法可以在地基中進(jìn)行鉆孔，然后將碎石做成的樁體打入孔中，一個(gè)個(gè)樁體組合形成穩(wěn)固的地基。與黏土地基中的置換樁體和復(fù)合樁體不同，在砂土地基的處理過程中，振沖法主要是發(fā)揮其振動(dòng)液化和振動(dòng)機(jī)密性能。振沖法在地基的處理過程中適應(yīng)能力較強(qiáng)，該法可用于各類可液化的巖土地基當(dāng)中，比如砂土、黏性土、碎石土、粉土、濕陷性土和人工填土等可液化土。比如在城市道路的地基夯實(shí)工作中，小范圍內(nèi)的混凝土地基都可以采用振沖法施工^[3]。

2.2.3土工合成材料處理法

一般巖土工程的地基處理技術(shù)除了強(qiáng)夯法、振沖（置換）法外，還包括土工合成材料處理法。由于土工合成材料處理法是近些年才開始發(fā)展應(yīng)用的，土工合成材料處理法應(yīng)用范圍沒有前兩者廣泛。土工合成材料處理法一般是利用相應(yīng)的技術(shù)將高分子化合物進(jìn)行合成，進(jìn)而達(dá)到地基處理的目的，比如丙綸、尼龍和條綸等。采用土工合成材料處理法不僅可以對(duì)巖土施工過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行隔離，而且對(duì)施工效率和工程質(zhì)量提高大有裨益。由于土工合成材料處理法采用的是高分子材料，因此抗腐蝕能力和使用壽命都有很大的提高。此外合成材料由于重量小，因此可以滿足不同操作水平的施工人員。由于區(qū)域的選擇直接關(guān)系到高分子材料的承重能力和負(fù)載水平，因此在使用土工合成材料處理法進(jìn)行地基處理工作時(shí)必須要注意高分子材料的放置區(qū)域。土工合成材料處理法具有操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，技術(shù)要求不高和安全性能較為穩(wěn)固等優(yōu)點(diǎn)，在地基的處理過程中發(fā)揮著重要的作用。

2.3特殊巖土工程地基處理技術(shù)

2.3.1置換墊層法

軟土地基由于受巖土特性的限制，常規(guī)的地基處理方法應(yīng)用較為局限，置換墊層法的應(yīng)用可以解決軟土地基的巖土弱點(diǎn)。置換墊層法是利用堅(jiān)固和穩(wěn)定的填充材料（通常采用滲透性強(qiáng)、硬度高的卵石和砂石）進(jìn)行填墊，在填墊之前需要將軟土層挖掉。在填墊過程中通常采納逐層填充的方法。當(dāng)一次填墊工作完成之后必須將填充材料壓實(shí)，確保地基受力平衡，進(jìn)而保證在后續(xù)的使用過程中不會(huì)因?yàn)榫植砍两祵?dǎo)致整個(gè)工程質(zhì)量下降。如圖2所示，為項(xiàng)目的墊層剖面示意圖，底層材料的強(qiáng)度和性能必須在填墊施工中優(yōu)先考慮，主要是因?yàn)樽畹讓拥鼗坏┏两等菀自斐烧w沉降。首先，在填墊施工中應(yīng)當(dāng)將基坑清理干凈，比如積水和枯枝等雜物。如果基坑中有積水，必須等到積水徹底干涸之后才能開始加固周圍土層。在土層加固完成之后，才能進(jìn)行填墊施工。其次，在填墊施工過程中，施工人員必須嚴(yán)格按照操作手冊(cè)和設(shè)計(jì)方案嚴(yán)格操作。在操作的過程中將填墊原料按照一定比例進(jìn)行充分混合后均勻的鋪在基坑內(nèi)。在搗實(shí)填充原材料后必須要處理好接頭的處，一般接頭處呈現(xiàn)斜坡狀。在分層施工的過程中，一定要保證每層之間具有一定的間隔。

2.3.2CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)

該技術(shù)主要被運(yùn)用于加固軟土地基施工中，是一種較為典型的工程施工形式。在實(shí)際中，CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)主要有以下幾種：第一，在進(jìn)行材料選擇上面，要選擇粒徑在8㎜-25㎜的碎石和硅酸鹽水泥以及含泥量小于5%的砂石原料和粉煤灰，其目的在于穩(wěn)定地基結(jié)構(gòu)。第二，該技術(shù)在應(yīng)用中必須將管道內(nèi)部清理干凈后才可以將混合料灌入其中，這樣做的目的是為了有效避免注漿管道出現(xiàn)異物而影響其它項(xiàng)目的正常作業(yè)。但要注意的是，在進(jìn)行提鉆操作時(shí)必須在鉆桿已澆注混凝土之后，且閥門的打開高度要保證在30㎝以下。提鉆時(shí)要保證鉆頭基本處于勻速狀態(tài)下，提鉆的高度要保證在25㎝的范圍內(nèi)。第三，在進(jìn)行混凝土拌和作業(yè)時(shí)一定要嚴(yán)格把控其質(zhì)量?；炷辆哂幸欢ǖ拇娣艜r(shí)長(zhǎng)和配合比例，尤其是拌合好的混凝土不宜長(zhǎng)時(shí)間放置在戶外，這樣會(huì)造成混凝土中的水分揮發(fā)，導(dǎo)致基地的穩(wěn)定性受損^[4]。第四，巖土工程施工時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到淤泥層和砂土層，導(dǎo)致提鉆的速度或多或少的都會(huì)受到影響，因此，在進(jìn)行提鉆作業(yè)時(shí)一定要嚴(yán)格控制其灌注時(shí)間，避免短樁現(xiàn)象出現(xiàn)影響地質(zhì)安全性。第五，在地基樁柱成型后，要利用專業(yè)技術(shù)對(duì)樁頭和樁身進(jìn)行保養(yǎng)和修護(hù)，其目的在于使CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)效果發(fā)揮到極致。

2.3.3固化處理技術(shù)

該技術(shù)主要是將膠結(jié)劑、混合劑等多種化學(xué)溶液通過攪拌或是其他方式江巖土軟土體和混合機(jī)進(jìn)行融合，并使土層發(fā)生一些列物理和化學(xué)變化，促使軟土砂石顆粒之間的黏結(jié)性增強(qiáng)。在地基中應(yīng)用固化處理技術(shù)，不僅可以使軟土層的穩(wěn)定性和抗壓性得到顯著的提升，同時(shí)還可以增強(qiáng)軟土層的防水性，這對(duì)提升施工質(zhì)量有著非常大的幫助。在實(shí)際中軟土層的固化處理技術(shù)由于處理方式和施工條件的不同可分為：壓力灌漿法、粉體噴射攪拌樁、壓力灌漿法以及旋噴法等多種形式?，F(xiàn)階段，我國巖土工程地基處理中使用較廣的為粉體噴射攪拌樁，該技術(shù)主要是將水泥粉和生石灰粉等多種粉體材料進(jìn)行集中處理，并利用空壓機(jī)將這些物質(zhì)制成霧狀慢慢滲透到軟土層中，之后再利用鉆頭進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其可以與軟土土體進(jìn)行有效的融合，在進(jìn)行過一些列攪拌之后，凝固之后土層的穩(wěn)定性和強(qiáng)度就會(huì)增強(qiáng)，從而滿足施工固化處理技術(shù)的要求^[5]。

3結(jié)語

綜上所述，在巖土工程中進(jìn)行地基建設(shè)一定要及時(shí)勘查巖土結(jié)構(gòu)，其目的在于降低施工中的不安全問題發(fā)生。其次，要選擇較為合理的處理技術(shù)來提升地基建設(shè)的整體安全性和穩(wěn)定性，從而最大限度的提升工程整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[3]向君容，梁仲.試論巖土工程勘察中的地基處理問題[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014（20）：101.

[4]袁佑明.探究城市建筑工程中地質(zhì)巖土勘察及地基的處理措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（14）：62-63.

[5]朱振勇.淺析地基設(shè)計(jì)和巖土工程勘察過程中常見問題及應(yīng)對(duì)策略[J].西部資源，2016（3）：79-80.

收稿日期：2019-06-16

作者簡(jiǎn)介：曹旭（1983—），男，河北邯鄲人，學(xué)士，研究方向：土木工程。