巖土工程勘察與基坑施工設(shè)計(jì)研討

夏飛躍

（江西有色建設(shè)集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330000）

1 巖土工程勘察內(nèi)容

為了保證勘察工作的有效性，施工單位必須要從不同角度出發(fā)開展巖土工程勘察工作。目前，巖土工程勘察工作包括以下內(nèi)容：第一，深入分析工程地質(zhì)條件，掌握施工區(qū)域的具體地質(zhì)情況，編制相應(yīng)的勘察報(bào)告。從而為基坑施工設(shè)計(jì)提供更加科學(xué)有效的參考信息，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。第二，全面分析巖土體的特性以及軟弱巖體的分布狀況，確?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)方案能夠充分發(fā)揮作用，提高基坑施工的安全性以及牢固性。第三，綜合運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、巖體學(xué)等不同理論知識(shí)，根據(jù)以往的工程勘察經(jīng)驗(yàn)開展巖土勘察作業(yè)，提高勘察結(jié)果的全面性。

有效的巖土勘察工作可以較大程度地確保巖土工程基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，對(duì)提高施工效率和施工安全性有重要幫助。在施工之前要根據(jù)工程建設(shè)的具體要求制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膸r土勘察方案，確保巖土勘察作業(yè)順利進(jìn)行，獲取更加真實(shí)可靠的勘察數(shù)據(jù)信息[1]。

2 巖土工程勘察工作中存在的問(wèn)題

現(xiàn)階段，巖土勘察過(guò)程中存在的主要問(wèn)題有：

第一，巖土勘察工作系統(tǒng)的聯(lián)系性相對(duì)較差。不同巖土勘察工作之間的聯(lián)系并不密切，特別是工作數(shù)據(jù)不能互通，這會(huì)在一定程度上影響巖土數(shù)據(jù)系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，從而影響巖土數(shù)據(jù)的綜合利用效率?？辈鞌?shù)據(jù)之間存在較大差異，可能會(huì)導(dǎo)致巖土工程勘察作業(yè)返工，降低工作人員的工作效率。隨著科技水平的不斷進(jìn)步，巖土勘察工作可以充分應(yīng)用先進(jìn)的信息化技術(shù)完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作。但是現(xiàn)階段的巖土勘察工作中，分離性問(wèn)題比較突出，數(shù)據(jù)傳輸和共享過(guò)程不穩(wěn)定。因此必須要采取科學(xué)合理的改善措施，提高巖土勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，盡可能地減少巖土勘察工作的分離性。

第二，巖土勘察工作中的勘察措施不科學(xué)?，F(xiàn)階段，我國(guó)的巖土勘察措施主要包括地質(zhì)測(cè)繪、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、原位試驗(yàn)、勘探取樣以及室內(nèi)試驗(yàn)等，每一項(xiàng)勘察措施都有具體的應(yīng)用環(huán)境。在巖土工程中開展勘察作業(yè)時(shí)，必須要充分考慮巖土工程項(xiàng)目的具體施工要求以及對(duì)勘察資料的需求，保證勘察工作的針對(duì)性和有效性。但是現(xiàn)階段大多數(shù)巖土勘察工作并沒(méi)有對(duì)勘察措施進(jìn)行充分考慮與合理選擇，因而獲得了不準(zhǔn)確的勘察結(jié)果。

第三，在勘察過(guò)程中信息化手段應(yīng)用率較低。在巖土勘察工作中信息化以及數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用水平相對(duì)較低，不能及時(shí)處理巖土勘察數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的擱置率比較高。這不僅會(huì)降低巖土勘察工作在工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中的積極作用，同時(shí)會(huì)造成巖土勘察數(shù)據(jù)管理難度增加，影響數(shù)據(jù)的可靠性。近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，建筑業(yè)的發(fā)展速度越來(lái)越快，人們對(duì)巖土勘察工作的重視度也越來(lái)越高。如果不能對(duì)信息化和數(shù)字化等技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用，會(huì)直接影響巖土工程勘察工作的整體效益，導(dǎo)致勘察結(jié)果不能滿足建筑工程的具體要求，使建筑工程存在安全隱患。因此，巖土勘察部門的工作人員需要增強(qiáng)數(shù)字化意識(shí)與信息化意識(shí)，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，利用信息化技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)完成巖土勘察數(shù)據(jù)處理工作。信息化技術(shù)在提高數(shù)據(jù)處理效率的同時(shí)，也減輕了工作人員的工作量，保證了巖土工程勘察質(zhì)量[2]。

3 基坑施工設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 加強(qiáng)荷載計(jì)算

在基坑施工之前，施工人員必須全面掌握巖土工程勘察資料，將勘察資料與施工實(shí)際要求進(jìn)行有效結(jié)合，設(shè)計(jì)統(tǒng)一的支護(hù)結(jié)構(gòu)施工方案。加強(qiáng)荷載計(jì)算是保證支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。

在開展支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工之前，必須要全面掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的荷載情況。在具體計(jì)算中需要根據(jù)類似工程的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)綜合考慮實(shí)際施工過(guò)程中的土層結(jié)構(gòu)壓力、地下水壓力、周圍建筑物產(chǎn)生的側(cè)壓力、結(jié)構(gòu)溫度壓力以及地下水的滲透影響等不同因素，保證荷載計(jì)算的準(zhǔn)確性。從而提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命。

3.2 完成支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在支護(hù)結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算完成后，要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行篩選。目前，支護(hù)結(jié)構(gòu)常見的形式包括樁式結(jié)構(gòu)、墻式結(jié)構(gòu)。在具體的施工過(guò)程中，樁式結(jié)構(gòu)是以排樁結(jié)構(gòu)和板樁結(jié)構(gòu)為主。排樁結(jié)構(gòu)更適合應(yīng)用在地下含水量相對(duì)較低的基坑中。而板樁結(jié)構(gòu)需要與鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，強(qiáng)化巖土體的整體性能。墻式結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用在混凝土連續(xù)墻施工中，能夠提高結(jié)構(gòu)體本身的抗?jié)B性能，保證整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

3.3 強(qiáng)化內(nèi)支撐體系

在內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)支撐系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)選擇，這是提高內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。目前，比較常見的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)體系包括混凝土支撐體系和鋼結(jié)構(gòu)支撐體系。

混凝土支撐體系的施工成本相對(duì)較低，可以根據(jù)工程建設(shè)的具體要求進(jìn)行靈活布置，在很多基坑施工過(guò)程中都有所應(yīng)用。但是該支撐體系的施工周期比較長(zhǎng)，且會(huì)導(dǎo)致基坑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形變。而鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的施工過(guò)程更加簡(jiǎn)單方便，可以直接將其安裝到設(shè)定好的位置，對(duì)整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，且材料具有可回收性，能夠在一定程度上提高經(jīng)濟(jì)效益。但是鋼結(jié)構(gòu)支撐體系的成本相對(duì)較高，需要根據(jù)工程建設(shè)的具體要求進(jìn)行合理選擇。

3.4 錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是基坑施工設(shè)計(jì)過(guò)程中比較常見的設(shè)計(jì)方案。錨桿結(jié)構(gòu)是利用錨桿在基坑底部或圍巖中的固定作用提高土層的整體穩(wěn)定性。這一支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要原理是充分發(fā)揮土層內(nèi)部的應(yīng)力作用，從而達(dá)到加固土層的目的。但是錨桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法對(duì)土層條件的要求相對(duì)較高，禁止在軟土地基或沙質(zhì)土中應(yīng)用，一般在本身強(qiáng)度相對(duì)較高的土層中進(jìn)行應(yīng)用，才能夠保證錨固結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

4 提高巖土工程基坑施工設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

在開展巖土工程勘察工作之后，要根據(jù)獲取的工程勘察報(bào)告對(duì)基坑施工方案進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。為了提高基坑施工方案的設(shè)計(jì)水平，需要從以下幾個(gè)角度出發(fā)開展有效的質(zhì)量管理工作：

第一，必須根據(jù)我國(guó)規(guī)定的工程建設(shè)程序和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基坑施工設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)工作的規(guī)范性。在開展巖土工程作業(yè)時(shí)，必須要遵守先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工的原則，在最大程度上確保工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和施工安全性。在具體的勘察和設(shè)計(jì)工作中，必須嚴(yán)格遵循我國(guó)的法律法規(guī)，完成項(xiàng)目招投標(biāo)以及施工部門的監(jiān)督管理工作。除此之外，在進(jìn)行工程監(jiān)理工作時(shí)，需要構(gòu)建全程化的監(jiān)理機(jī)制，加強(qiáng)事前、事中以及事后各個(gè)階段的施工質(zhì)量控制，防止出現(xiàn)不正當(dāng)施工行為，在最大程度上確保工程勘察質(zhì)量以及工程設(shè)計(jì)水平。

第二，在巖土工程勘察過(guò)程中，為了提高勘察結(jié)果的可靠性，需要利用先進(jìn)的勘察技術(shù)保證勘察數(shù)據(jù)的精確性。實(shí)際勘察作業(yè)區(qū)域環(huán)境相對(duì)惡劣，可以利用多道瞬態(tài)面波勘探技術(shù)以及高密度點(diǎn)法對(duì)巖土工程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，布置勘察點(diǎn)，保證勘察結(jié)果的精確性。在巖土工程勘測(cè)作業(yè)中，還需要對(duì)巖土體本身的承載力與強(qiáng)度進(jìn)行分析，充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù)整理巖土工程勘測(cè)資料，形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的勘察報(bào)告，提高數(shù)據(jù)的處理效率和質(zhì)量。

第三，要根據(jù)區(qū)域性特點(diǎn)進(jìn)行施工勘察與設(shè)計(jì)。我國(guó)不同地區(qū)的地質(zhì)條件存在較大差異，有些地區(qū)的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，在基坑施工設(shè)計(jì)之前必須要開展全面的巖土工程勘察作業(yè)。要根據(jù)工程建設(shè)的具體要求和區(qū)域地質(zhì)情況選擇科學(xué)合理的基坑設(shè)施，確保基坑施工的安全性。

第四，需要加強(qiáng)基坑設(shè)計(jì)優(yōu)化。巖土工程基坑設(shè)計(jì)工作需要與數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，分析基坑設(shè)計(jì)方案。利用先進(jìn)技術(shù)完成圖文自動(dòng)化處理，提高信息處理效率和質(zhì)量，以此為基礎(chǔ)為巖土工程基坑設(shè)計(jì)方案提供更加準(zhǔn)確的信息參考。傳統(tǒng)的巖土工程基層設(shè)計(jì)主要以靜態(tài)手段進(jìn)行，而當(dāng)前的基坑施工設(shè)計(jì)方案可以利用三維、可視化技術(shù)對(duì)基坑地形進(jìn)行綜合模擬。基坑施工設(shè)計(jì)方案綜合考慮基坑區(qū)域的地形特征、地貌條件以及水文條件，可以提高設(shè)計(jì)的合理性。

5 結(jié)語(yǔ)

在巖土工程建設(shè)過(guò)程中，施工單位需要加強(qiáng)源頭工程勘察工作，保證勘察資料的全面性，為后續(xù)基坑施工設(shè)計(jì)方案的制定提供有效參考。

在巖土勘察工作中，需要加強(qiáng)先進(jìn)技術(shù)的有效應(yīng)用，保證勘察資料的準(zhǔn)確性。除此之外，在基坑施工設(shè)計(jì)中，需要強(qiáng)化工作人員的專業(yè)水平，保障基坑施工設(shè)計(jì)的合理性，促進(jìn)我國(guó)巖土工程的穩(wěn)定健康發(fā)展。