地質(zhì)工程勘察中地基方案的選擇路徑研究

【摘 要】 進(jìn)行各種建筑工程建設(shè)的第一個(gè)重要步驟就是地形地質(zhì)勘測(cè)探查，而工程人員確立地基方案必須是以地質(zhì)勘察的結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)的。由于我國(guó)幅員廣闊，領(lǐng)土資源豐富，擁有包括平原，山區(qū)，丘陵，盆地，高原在內(nèi)的各種地形，土質(zhì)呈現(xiàn)復(fù)雜多樣的特點(diǎn)主要含有的地基土有膨脹土，濕陷性黃土，軟弱粘性土，雜填土，飽和粉細(xì)砂與飽和粉土，還包括了優(yōu)質(zhì)的天然土。尤其是液體性質(zhì)與含量，空隙大小比例，壓縮性能指標(biāo)，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的不同，這就要求工程師需要勘測(cè)清楚土質(zhì)的形成原因，類(lèi)型成分，分布狀況，埋藏要求等，才能以此為依據(jù)針對(duì)多種多樣復(fù)雜的地質(zhì)條件，選出合格的地基并且制定出合理的地基方案。本文列舉了一系列不同的工程地質(zhì)特點(diǎn)并針對(duì)各類(lèi)土質(zhì)說(shuō)明如何確立一套經(jīng)濟(jì)又符合實(shí)際要求的地基方案。

【摘 要】 工程土質(zhì)；勘測(cè)；地基方案

1 地質(zhì)工程的各類(lèi)地基

在我國(guó)多種多樣的地質(zhì)和復(fù)雜豐富的土質(zhì)類(lèi)型中，包括了以陸相為主的第四紀(jì)積累物，濱海相積累物和人工積累物等。首先要進(jìn)行介紹的是飽和粉土和飽和粉細(xì)砂，這些土比較疏松柔軟，如果沒(méi)有遭受到很強(qiáng)烈的晃動(dòng)或者地震的話(huà)，那么這種飽和粉土與飽和粉細(xì)砂的承載能力是非常高的，而一旦在非常強(qiáng)烈巨大的震動(dòng)下增大空隙的所受到的水液壓力從而減小沙粒之間的相互作用力，如果有累積的水液不及時(shí)排導(dǎo)疏通，那么就會(huì)導(dǎo)致泥沙土顆粒懸浮而形成水液化下沉深陷，這樣地基的受承能力便會(huì)降低，因此對(duì)飽和粉細(xì)砂與飽和粉土的水化范圍與程度考察清楚是非常有必要的。接下來(lái)要介紹的就是在風(fēng)力堆積作用下的濕陷性黃土，這種濕陷性黃土呈現(xiàn)為黃色，它們含有豐富的鈣質(zhì)，空隙的體積比較大，質(zhì)地柔軟松散，這些粘濕陷性黃土在自身重力的作用下或者是其他的附加外力的作用下容易與水液混合，從而快速使得自身的結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重的破壞，從而導(dǎo)致土質(zhì)整體性坍塌，下沉，瓦解。其中由于受力作用方向的不同的原因又分成兩種自重濕陷性黃土和非自重濕陷性黃土。再一個(gè)要介紹的就是膨脹土和雜填土，膨脹土屬于粘土的種類(lèi)，它們具有非常高的可塑性，這主要體現(xiàn)在其遇水膨脹而失水則收縮的特點(diǎn)。而雜填土的土質(zhì)成分厚薄不均勻，空隙體積大而疏松柔軟，這種填雜土通常是在人類(lèi)活動(dòng)之后所留下的沒(méi)有規(guī)律的雜亂堆積沉淀物。最后要介紹的就是在第四紀(jì)形成的湖沼相，三角洲相，海相和瀉湖相混合而成的累積物。這種填雜土土柔軟疏松，粘性比較大，壓縮性能好，她們含有非常豐富的天然水，孔型比例比較大，受承能力也比較大，但是滲透性能比較差等。[1]

2 地基方案的確立

認(rèn)真地勘測(cè)考察各種地址類(lèi)型和土質(zhì)類(lèi)型，并且對(duì)勘測(cè)考擦的結(jié)果進(jìn)行綜合分析判斷。這樣才能夠選擇正確合理的地基以便符合上部建筑結(jié)構(gòu)對(duì)于地基要求的標(biāo)準(zhǔn)，從而增強(qiáng)地基的受力能力，減輕水液沉陷嚴(yán)重性，減小膨脹土的膨脹收縮，及時(shí)阻止不均勻沉降或者沉降量過(guò)大的問(wèn)題出現(xiàn)，防止剪切破壞地基穩(wěn)定性。下面是列舉了針對(duì)各種不同土地類(lèi)型所提供選擇的地基方案。[2]

（1）膨脹土質(zhì)

膨脹土的厚薄程度大小以及所處于的地表的深淺不同，確立的地基方案也不一樣。如果膨脹土處于地表的比較深的地方并且不符合建設(shè)高大建筑物的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，這時(shí)就需要采用樁基礎(chǔ)的方法或者采用換土墊層的方法。當(dāng)膨脹土的厚度在一到兩米左右以及在地表兩到三米之內(nèi)的淺層區(qū)域的時(shí)候，可以把全部的膨脹土挖出來(lái)再用沙土或粘性土代替填回去。如果在地下水位較深的地方并且膨脹土比較厚的情況之下，這時(shí)便可在地基土的上方采用淺埋的方法以減小膨脹變形的程度。另外，由于膨脹土具有遇水膨脹失水收縮的特性，因此膨脹土內(nèi)水液的含量是決定其土質(zhì)的重要因素。所以，了解當(dāng)?shù)氐臍夂蛩|(zhì)條件與分布是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)。了解土質(zhì)在不同的作用力下的膨脹比率與自由膨脹比率才能知道其膨脹級(jí)別。綜合以上對(duì)膨脹土的分析才能合理選擇出地基方案。

（2）軟弱粘性土

排水凝結(jié)或砂樁可用于對(duì)付不含有水砂層的軟弱性粘土的下部區(qū)域，如果軟弱性粘土比較深厚的話(huà)，就可以采用灰土樁，深層攪拌或換土墊層法。如果粘土分布的范圍區(qū)域較小且所處的深度在較淺顯的地表，那么就可以選擇會(huì)提案或全部挖出，如果條形粘土比較狹窄的話(huà)便可用地梁基礎(chǔ)跨越的方法。

（3）雜填土

雜填土中所含有的特性比較穩(wěn)定的工業(yè)建筑垃圾或者生活的垃圾，這些垃圾經(jīng)過(guò)數(shù)年后會(huì)達(dá)到非常大的密度，只要增強(qiáng)這類(lèi)地基上方的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并且經(jīng)過(guò)地基承載力的載荷測(cè)試或原位測(cè)試的檢測(cè)合格后便可作為大多數(shù)建筑物的天然地基。若某些地方的雜填土比較薄的時(shí)候可以采用重錘夯實(shí)法，表面施壓法或者換土墊層法解決問(wèn)題，也可以把填雜土全部挖出來(lái)之后直接在穩(wěn)定的土層上打地基。如果填雜土所處的位置較深，那么就可以采用地基復(fù)合法，如果雜填土所含的垃圾較少的話(huà)，可以挖掉之后再埋上質(zhì)地上乘的土，相反若果垃圾的厚度比較大的話(huà)就不能采用表面施壓法，換土墊層法，但是能夠使用樁基礎(chǔ)的方法來(lái)解決問(wèn)題。

（4）飽和粉細(xì)砂、飽和粉土

對(duì)于易溶于水的飽和粉細(xì)砂粉土所構(gòu)成的地基，是否消除其水液下陷的問(wèn)題則應(yīng)該根據(jù)其水化程度的大小來(lái)進(jìn)行。打個(gè)比方說(shuō)，對(duì)于丁類(lèi)的建筑物，如果它們的水化程度比較小或者只是在中等程度左右，便可以不予處理或者部分消除水化下陷，如果水化程度非常大的話(huà)則應(yīng)在地基的上方結(jié)構(gòu)性基礎(chǔ)上增大其牢固性以消除全部的水化下陷。對(duì)于乙類(lèi)建筑物如果只遭受到比較輕微的水體侵襲的話(huà)，可以只是處理部分的水液化場(chǎng)地，如果其遭受到非常大的水體侵襲則應(yīng)該把全部的液化場(chǎng)地處理掉，并且增加其上部建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。我們可以通過(guò)改良排水系統(tǒng)的性能或者對(duì)土地的密實(shí)度進(jìn)行加固處理來(lái)處理液化沉陷現(xiàn)象，增強(qiáng)土質(zhì)的密實(shí)度可以采用灌漿法，強(qiáng)夯法，振沖置換碎石樁或振沖擠密碎石樁等方法，還可以把樁端打入水化深度下方的扎實(shí)土層當(dāng)中。

（5）天然地基

在建筑工程選擇方案中要優(yōu)先選擇天然地基，一般天然地基的承載強(qiáng)度是非常大的，質(zhì)地均勻且壓縮性能不大，地基變形程度小比較穩(wěn)定。最好是盡量選擇處在沉積循環(huán)中層成中的土質(zhì)。若果地基疏松，土質(zhì)復(fù)雜不均勻，建筑物負(fù)載量很大或結(jié)構(gòu)負(fù)載有很大差別時(shí)應(yīng)該驗(yàn)測(cè)其變形程度，只有通過(guò)驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)以及承載力度標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)時(shí)時(shí)才能作為天然地基。對(duì)于遇到有軟土層，開(kāi)挖深基坑，斜坡上的建筑，擋土結(jié)構(gòu)或常遭水平力作用大的建筑物的情況下，需要測(cè)算其穩(wěn)定性之后才決定是否用作天然地基。泥土大多是在沉積循環(huán)中成層中堆積的，地球的各層土質(zhì)的受力能力和物理力學(xué)指標(biāo)性質(zhì)有很大的不一樣，所以要綜合土質(zhì)上方構(gòu)型和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行天然地基的選擇。要以承載強(qiáng)度比較大的土層作為天然地基的受力層面，與此同時(shí)我們還不能忽略其對(duì)于下臥層的承載力度的要求，如果承載的力度比較小則可以盡量把基礎(chǔ)埋藏在比較淺顯些的區(qū)域以增大受力層面的厚度，但是要注意的就是它的厚度不能夠比凍土的深度還要小。同時(shí)還可以擴(kuò)大基礎(chǔ)的區(qū)域范圍以增大上方結(jié)構(gòu)對(duì)地基面積的承載力度。[3]

3 結(jié)語(yǔ)

建筑工程師和勘察探測(cè)人員應(yīng)該對(duì)從工程地質(zhì)的勘測(cè)中所得的資料結(jié)果，進(jìn)行綜合分析施工周?chē)牡刭|(zhì)水文特性，氣候條件特征，再結(jié)合基礎(chǔ)，地基和上方構(gòu)型三者選擇正確的地基方案。確立地基方案要以天然地基作為優(yōu)先考慮方案，如果在不能使用天然地基作為首選方案的情況下，那么就應(yīng)該從以上所提供的參考方案中權(quán)衡出能降低工程造價(jià)縮短施工時(shí)間的地基方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 弓曉麗.淺談地基處理方案的選擇和概念設(shè)計(jì)[J]科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)；2009年 第27期

[2] 馬成龍.淺析不同工程地質(zhì)勘察中地基方案的選擇[J]工程建設(shè)與設(shè)計(jì)；2009年第04期

[3] 劉子鈞.工程地質(zhì)勘察中地基方案的選擇分析[J]四川建材；2010年第06期