地基設計與巖土工程勘察過程中的問題及相關方法

林松

杭州市勘測設計研究院 310012

摘要：隨著國民經濟的飛速發(fā)展，巖土工程勘察技術得到了前所未有發(fā)展和進步。巖土工程勘察是建設工程工作的基礎，工作對象和范圍廣，所涉及的勘察內容多且復雜。本文結合經驗對基礎地質在巖土工程勘察技術中的應用進行了相關的分析，以供參考。

關鍵詞：巖土工程勘察；基礎地質；應用分析

引 言：

地質工程領域是以自然科學和地球科學為理論基礎，以地質調查、礦產資源的普查與勘探、重大工程的地質結構與地質背景涉及的工程問題為主要對象，以地質學、地球物理和地球化學技術、數學地質方法、遙感技術、測試技術、計算機技術等為手段，為國民經濟建設服務的先導性工程領域。地質勘察工作是建筑工程中不可或缺的一步，工作時間在設計和施工之前，旨在為建筑設計和施工提供科學、合理的地質條件的前期調查和技術幫助。建筑基礎設計是建筑工程設計中最重要的一環(huán)，巖土參數是否科學和合理直接關系到施工基礎設計是否安全、經濟和合理。

一、基礎地質和巖土工程勘察概況

近些年來，隨著經濟的發(fā)展，我國工程地質勘察專業(yè)向巖土工程勘察方向的發(fā)展水平也不斷得到發(fā)展和提升，表現為巖土工程勘察技術中的無論是勘探手段、測試設備、試驗儀器、還是計算機技術的應用或者技術人員知識的廣度和深度都有長足的進步和發(fā)展。但巖土工程勘察發(fā)展至今，我們應該意識到再不能束縛于固有的勘察方法和手段，實踐中有更多的考驗和挑戰(zhàn)，找到更科學、更利落的解決辦法已經迫在眉睫。所謂基礎地質的內容主要是對區(qū)域地質的調查和該區(qū)域基礎地質的研究，它既能為巖土工程勘察提供最為原生態(tài)的地質資料，也能免除勘察中的不必要成本。

技術員進行巖土工程地質勘察工作時，任務難點在于能否弄清楚所施工工程現場的地質情況并為其在設計和施工時提供地質勘察的結果以及各項巖土的工程參數，勘察報告的質量對一項工程的安全和成本有著不可替代的重要作用。工程勘察成果的質量好壞與工程項目的施工安全性和工程造價的高低成正比。另外，基礎地質范圍內，巖土參數是否科學不僅直接關系到基礎設計的安全性、經濟性，還直接影響了工程施工可行性。該工作由工程的現場鉆探、原狀土取樣、室內試驗和現場進行原位測試四項構成，每個環(huán)節(jié)都必須嚴格按照國家有關規(guī)范結合當地施工經驗執(zhí)行，如此，才能保證勘察結果的準確可靠性。一份高質量的巖土工程勘察報告首先應滿足國家相應規(guī)范，其次要能真實、不偏頗地反映勘察場地的地形、地貌、等等性質以及不良地質作用等問題，更重要的意義在于能進行確鑿的巖土工程分析評價，以提供合理可信的巖土工程參數和建議。

二、基礎地質在巖土工程勘察中的發(fā)揮的作用

2.1基礎地質的野外踏勘和資料搜集

實踐中，野外勘察工作的重要性日益凸顯出來，因為野外勘察第一手資料是室內高質量勘察報告的基礎。這種一手資料不僅可以了解工程現場的地形、地貌、地層、地質和施工的條件，減少無用功，使勘測保有余地，還能合理化勘察成本，減少施工勘探單位的社會必要勞動時間，增強其相對競爭力。為了使野外的巖土勘察工作高效率、有計劃、有目的地進行，應在勘察出發(fā)前做好充分的準備工作，工程勘察準備工作的重要性不容忽視，如果不充分，直接影響巖土工程勘察工作的質量。

下面展開原始基礎地質資料的獲取，巖土工程勘察簡言之可謂時間短、任務重，所以獲取準確、全面的原始資料是巖土工程勘察最重要的目的，想要避免誤判和假象應注意以下幾點：對于地層的劃分要盡量詳細、科學。將巖土的顏色、狀態(tài)、濕度甚至鉆進程度的難易、巖心采取率都加以融合和分析，盡量整理提供最詳實的編錄地質資料；遇到多鉆機共同作業(yè)的情況時，首先集中勘探1-2個鉆孔，并統(tǒng)一勘察編錄形式，避免資料中分層、定性、描述等不相同，以便于勘察資料的整理；原位測試亦應嚴格按規(guī)范進行。靜力觸探試驗時為減少零漂應定深調零，施工區(qū)域的氣溫與地溫相差較大的情況下，會影響勘察的觸探的各項指標；進行標準貫人試驗時要按照規(guī)定對桿長和孔深進行校正，不僅可以保證測試位置控制在應測試段，若有軟弱地層標貫下陷、下沉現象也可及時發(fā)現，繼而確保標工程中得到數據的真實性。

碎石類土存在采樣難、巖心采取率低的弊端（因采用泥漿循環(huán)，細小的顆粒易被沖失），其相對軟弱夾層不易被發(fā)現，又因碎石土的承載力一般較好，其均勻性也對基礎地基變形的影響很大，操作中因碎石土的局部夾層致使建筑不均勻變形過大情況屢見不鮮，所以要求我們必須連續(xù)貫入，以發(fā)現其是否存在夾層。但連續(xù)貫人的話，效率較低且起桿困難，所以有人反對；觀察區(qū)域地下水位，首先要充分考慮周圍地下水的諸多因素，可以的話應在觀測的最后一個鉆孔施工24h后進行，另，注意將水位觀測宜與鉆孔標高回測相結合。過程中流向允許+2era的誤差，水位量測無法直接參照孔口。

2.2對基礎地質巖土的室內測試

工程基礎地質室內測試要解決的問題是巖土樣在送達試驗室后必須及時進行開樣測試，且嚴格操作規(guī)程。例如，對要求飽和的土試樣，未達到飽和時間再行測試；巖石固結試驗的壓力值達不到上覆自重應力與附加應力之和的要求；很多固結測試未按規(guī)范要求進行平行測試，導致報告不準確、可靠，甚至與現場數據矛盾，后果便是工程投資的浪費。因此，地質室內試驗時應及時并嚴格按照國家操作規(guī)程進行。

原狀的土、巖樣在科學、正確的試驗分析方法下，可以測定巖土的物理力學性質，但是必須滿足所有條件才有可信度。主要體現在：原狀土、巖樣的采取、保管：土和巖石應采用相對應的取樣器取樣，如軟土宜采用薄壁取土器，堅硬點的土采用單動或雙動二重管取土器。所取土樣的保管要做到，送樣及時（尤其是易失水的粉土等）、存放要合理，避免振動、受熱；土石樣的定性劃分：抓住各種土的基本工程地質特性，洞悉各種土的區(qū)域分布情況。如膨脹土的特征是液限及塑性指數高、具裂隙，此外，對粉土定名時既要達到塑性指數≤10的指標，還要兼顧粒徑>0.075mm的顆粒質量不超過總質量的一半的指標，僅靠前者會造成誤判，另外，無論是對粉土進行承載力深寬修正還是液化判別時切勿忘記要依據其粘粒含量數值，因此，粉土的粘粒含量是必不可少的；工程剪切方法的選擇：直剪試驗與實際土石體剪切破壞面不一致，差異在于排水條件的控制，按《土工試驗方法標準》（GB/T 50123-1999）規(guī)定，快剪試驗只適用于滲透系數<10%m/s的細粒土，而粉質粘土顯然不在此列，故粉土用直剪試驗太牽強。對于工程地質性質稍差的粉土及試驗，剪切強度指標回歸性差（尤其最后一級荷載剪切強度偏低，再現性差），剪切強度指標只能作為輔助資料，而三軸剪切試驗才滿足土樣受力合理，能控制排水，可信度就比較高了。

三、結束語

綜上所述，巖土工程勘察作為我國工程建設的一部分，雖然取得了很大的發(fā)展，但仍有一些理論有待完善。要想提高基礎地質在巖土工程勘察中的應用技術，必須嚴格遵循勘測的程序，科學并有序地進行基礎地質的研究改良，如此才能保證工程的正常、有序地實施。

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