淺析巖土工程地質(zhì)勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的應(yīng)用

鄭浩

摘要：巖土工程勘察是巖土工程技術(shù)體制中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是工程建設(shè)首先開(kāi)展的基礎(chǔ)性工作。它的基本任務(wù)，就是按照建筑物不同勘察階段的要求，為工程的設(shè)計(jì)、施工以及巖土體治理加固、開(kāi)挖支護(hù)和降水等工程提供地質(zhì)資料和必要的技術(shù)參數(shù)，本文對(duì)巖土工程勘察技術(shù)做出論證、評(píng)價(jià)及分析。

關(guān)鍵詞：巖土工程；地質(zhì)勘察；地基基礎(chǔ)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、地基基礎(chǔ)

1.1地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，所采用的荷載組合與相應(yīng)的抗力限值的規(guī)定。

①按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深，或者按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。相應(yīng)的抗力采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。

②計(jì)算地基變形沉降時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.0，活載乘以小于1.0的準(zhǔn)永久值系數(shù)，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用，相應(yīng)的限值為規(guī)范的地基變形允許值。

③在確定基礎(chǔ)承臺(tái)高度、計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力、確定配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng)度時(shí)，上部結(jié)構(gòu)穿了的荷載效應(yīng)組合和相應(yīng)的基底反力，應(yīng)按承載力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，采用相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)，一般恒載1.2，活載1.4。

④當(dāng)需要驗(yàn)算基礎(chǔ)裂縫寬度時(shí)，應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合，荷載分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。

1.2巖土工程勘察報(bào)告中的預(yù)估荷載

①一般高層建筑，地面以上每層12～15 KN/m2，地面以下每層20 KN/m2，另加基礎(chǔ)自重。

②多長(zhǎng)框架，地面以上每層10～12 KN/m2。

③多層砌體，承重橫墻每層30～35 KN/m（線荷載）。

1.3鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)

近年來(lái)，鉆孔灌注樁后壓漿技術(shù)發(fā)展較快，已在許多高層建筑中應(yīng)用，效果較好。采用此技術(shù)，不但樁承載力有較大提高，而且沉降量也減少，結(jié)構(gòu)封頂時(shí)，最大沉降量?jī)H為25mm。

當(dāng)樁形成，樁身砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，由預(yù)埋在樁身內(nèi)之導(dǎo)管，向樁端壓送高壓水泥砂漿。此砂漿首先將樁端虛土壓密實(shí)，然后沿樁身周圍內(nèi)上升，直至地面。這樣，樁端的承載力可大大提高，樁身周圍的摩阻力也可提高不少。

根據(jù)中國(guó)建研院地基所的壓樁試驗(yàn)結(jié)果，采用后壓漿技術(shù)可以將樁的承載力提高50%以上，經(jīng)濟(jì)效益很好，還可減少樁的沉降。采用后壓漿技術(shù)，還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是可以利用后壓漿的預(yù)留孔檢查樁身砼的質(zhì)量。過(guò)去常用小應(yīng)變方法檢測(cè)樁身質(zhì)量，但當(dāng)樁徑和自重較大時(shí)，小應(yīng)變法就可能不準(zhǔn)確。此時(shí)，可利用身預(yù)留孔放入超聲波探頭，以檢驗(yàn)樁身質(zhì)量。當(dāng)樁直徑為800mm左右時(shí)，預(yù)留2個(gè)孔即夠。直徑大于1m時(shí)，宜預(yù)留3～4個(gè)孔，以備超聲檢查。采用此法時(shí)，應(yīng)注意樁承載力的提高，不能超過(guò)樁身的承載力。

1.4復(fù)合地基承載力特征值的確定

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007—2011）規(guī)范規(guī)定：復(fù)合地基確定基礎(chǔ)底面積及埋深時(shí)，地基承載力的基礎(chǔ)寬度修正系數(shù)應(yīng)取0.2，地基承載力的基礎(chǔ)埋深修正系數(shù)應(yīng)取1.0。但當(dāng)在某些地基承載力提高幅度不太大的土層進(jìn)行CFG樁復(fù)合地基處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)復(fù)合地基深寬修正后的地基承載力特征值還沒(méi)有該天然土層進(jìn)行深寬修正的地基承載力特征值大，這種問(wèn)題應(yīng)該是新舊規(guī)范銜接不當(dāng)造成的。

2、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)概述

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)包括強(qiáng)度設(shè)計(jì)和沉降計(jì)算兩部分， 地基設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)不同情況可提高和降低使用，但沉降值不大于當(dāng)?shù)氐牡鼗两档脑试S值?；A(chǔ)設(shè)計(jì)是否合理可根據(jù)沉降計(jì)算或?qū)崪y(cè)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證。沉降很小，可以不進(jìn)行例行的驗(yàn)算，例如端承樁基礎(chǔ)，以及國(guó)家規(guī)范中給出的根據(jù)地基上部結(jié)構(gòu)、地基土層分布形式、地基承載力等參數(shù)確定的只做承載強(qiáng)度設(shè)計(jì)的地基。

地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)者根據(jù)工程地質(zhì)工程報(bào)告、有規(guī)范為依據(jù)就取得了輸入數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，還需要有較強(qiáng)的理論功底和善于思辨的能力，更要注重實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)合理的進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。建筑地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案有很多，將各種地基及基礎(chǔ)的處理方法和當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)情況、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，才能獲得較理想的設(shè)計(jì)方案。然而，在很多地質(zhì)勘察報(bào)告中，缺少地下水位數(shù)據(jù)，成果報(bào)告圖表不全，數(shù)據(jù)混亂、不實(shí)，關(guān)鍵的問(wèn)題交代不清，甚至有弄虛作假現(xiàn)象，嚴(yán)重影響地基的設(shè)計(jì)計(jì)算。因此，必須認(rèn)真分析實(shí)際情況，注意各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)的正確性，科學(xué)合理分析建筑地基基礎(chǔ)方案的合理性及可行性。

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，施工中出現(xiàn)問(wèn)題較多的是地下部分。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、可行性不斷得到重視，地基處理技術(shù)不斷發(fā)展，而復(fù)合地基處理技術(shù)作為加固地基的一種方法得到越來(lái)越多的應(yīng)用，復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過(guò)程中部分土體得到增強(qiáng)或被置換，復(fù)合地基中樁體和樁間土是共同承擔(dān)荷載的。實(shí)踐證明，在樁和樁間土頂部加一層砂性土褥墊可充分發(fā)揮樁間土的作用，使樁間土的承載力大大提高。

3、巖土工程及地基基礎(chǔ)勘察的重要性

關(guān)于每一項(xiàng)大型的建筑工程在施工前都會(huì)涉及到地質(zhì)勘察工作，因?yàn)?，不管是巖土還是普通的地基，都會(huì)與建筑工程的質(zhì)量有著緊密的關(guān)系，如果我們忽略了對(duì)巖土工程的勘察和地基基礎(chǔ)的準(zhǔn)確分析，必將給整個(gè)工程項(xiàng)目埋下無(wú)法彌補(bǔ)的隱患和災(zāi)難。巖土勘察和地基基礎(chǔ)分析脫離不了工程地質(zhì)學(xué)構(gòu)建的原理和方法，按照科學(xué)的勘察，再經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析和研究為工程的整體設(shè)計(jì)以及未來(lái)開(kāi)展項(xiàng)目建設(shè)提供重要的依據(jù)和指導(dǎo)，在具體的工作中，決策者要擺正建筑工程與自然條件之間的關(guān)系，把有利于工程建設(shè)的因素利用好，采取必要的措施對(duì)影響工程項(xiàng)目的不利因素進(jìn)行改造，讓工程在確保沒(méi)有任何隱患的前提下得以實(shí)施。在巖石工程和地基基礎(chǔ)勘察中，勘察單位要在建設(shè)范圍內(nèi)對(duì)巖石成因和巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，包括所在位置的地基基礎(chǔ)性能做出評(píng)價(jià)等，盡量要采取定性加定量的方法，針對(duì)地基基礎(chǔ)的觸變性、流變性以及滲透性等做出正確的分析，這種方法對(duì)優(yōu)化工程勘察工作有重要的作用。

4、結(jié)束語(yǔ)

巖土工程地質(zhì)勘察是一項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)工作，涉及的范圍很廣，內(nèi)容相當(dāng)復(fù)雜。本文對(duì)巖土工程勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中存在的一些問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出了一些個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]賴文杰.淺談巖土工程勘察及地基處理技術(shù)[J].地球；2015年01期.