淺析巖土工程勘察與地基處理的常見(jiàn)問(wèn)題及對(duì)策

李衛(wèi)軍

摘要：巖土工程勘察和地基設(shè)計(jì)是建筑工程的基礎(chǔ)。在進(jìn)行地基設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)該進(jìn)行巖土勘察，得到真實(shí)有效的地質(zhì)資料和與施工有關(guān)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為后續(xù)的地基設(shè)計(jì)提供了重要的設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)依據(jù)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和設(shè)計(jì)的合理在進(jìn)行建筑工程施工時(shí)影響著建筑工程的質(zhì)量，同時(shí)為施工安全、預(yù)防險(xiǎn)情和應(yīng)對(duì)嚴(yán)酷的施工環(huán)境提供了重要的保障，還對(duì)建筑項(xiàng)目投入使用后可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)效益有著重要的影響。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察；地基處理；問(wèn)題及對(duì)策

引言

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑工程項(xiàng)目正式開(kāi)工前的首要工作，地基設(shè)計(jì)的合理與否關(guān)系到建筑的整體穩(wěn)定性。為了保證地基設(shè)計(jì)的合理性，需要通過(guò)巖土工程勘察來(lái)了解工程所在地的巖土體特性，從而為地基設(shè)計(jì)提供詳實(shí)可靠的依據(jù)，換言之，巖土工程勘察的質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)地基設(shè)計(jì)質(zhì)量有著直接影響。然而，由于各種因素的影響，使得地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，這在一定程度上影響了勘察和設(shè)計(jì)質(zhì)量。借此，本文就地基設(shè)計(jì)和巖土工程勘察過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行淺談。

一、巖土工程勘察與地基處理的概述

（一）地基設(shè)計(jì)處理

地基指的是支撐建筑物的基礎(chǔ)，也就是建筑樓房下面的土體或巖體。根據(jù)施工地點(diǎn)的地理?xiàng)l件，地質(zhì)情況較好的可以用天然地基，不需要人為加固和處理；場(chǎng)地地質(zhì)條件不理想的可以使用人造地基，需要人為的加固和支撐，一般采用清除換填、注漿加固、砂碎石樁及攪拌樁擠密加固等地基處理措施。地基作為支撐建筑物的基礎(chǔ)，長(zhǎng)期受到建在上面的建筑物的作用力，因此要求地基在該載荷下不會(huì)輕易被破壞，地基的可靠牢固是保證建筑和人員安全的基礎(chǔ)。地基被破壞的形式有，土壤被壓縮，或者因?yàn)闅鉁刈兓鵁崦浝淇s，或者因?yàn)樗亮魇Фa(chǎn)生超過(guò)規(guī)定范圍的變形或遇水土體塌陷及膨脹，因此在設(shè)計(jì)地基時(shí)，需要計(jì)算地基單位面積受到的壓力，該壓力應(yīng)小于該土層可承受的規(guī)定壓力范圍，除此之外還要考慮的兩個(gè)因素，一個(gè)是要保證地基不能滑動(dòng)，另一個(gè)是沉降值，理論上不能大于形變的最小值。

（二）巖土工程勘察

巖土工程勘察是地基設(shè)計(jì)和施工的關(guān)鍵。不到位的勘察工作無(wú)法顯示工地的地基基礎(chǔ)問(wèn)題，若在有問(wèn)題的工地施工，即便建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的再好，所用材料和施工再優(yōu)質(zhì)，在該地基上建設(shè)的樓層依然會(huì)被破壞，安全性得不到保證。巖土工程勘察的目的主要為分析地質(zhì)條件，對(duì)工地的土層的土樣進(jìn)行采集及實(shí)驗(yàn)，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪和調(diào)查，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等等，并對(duì)這些可以影響施工的因素進(jìn)行分析，得到工地的地質(zhì)問(wèn)題并做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。在進(jìn)行實(shí)際的施工時(shí)，首先對(duì)該工程進(jìn)行可行性分析，接下來(lái)在場(chǎng)地地質(zhì)條件可行的情況下保證項(xiàng)目可行，項(xiàng)目可行性得到確認(rèn)后最后進(jìn)行項(xiàng)目的預(yù)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)，完成上述準(zhǔn)備后再進(jìn)行檢查補(bǔ)充，和施工前勘察。

二、巖土工程勘察及其重要性

古語(yǔ)有云：萬(wàn)丈高樓平地起，地基是建筑工程的基礎(chǔ)部分，建設(shè)工程施工前最先開(kāi)展的項(xiàng)目就是要設(shè)計(jì)地基，地基基礎(chǔ)的選擇妥當(dāng)與否不僅會(huì)影響到后期的項(xiàng)目施工質(zhì)量和施工效率，也直接影響到項(xiàng)目的直接經(jīng)濟(jì)投資額，甚至?xí){到整體建設(shè)項(xiàng)目的安全性和穩(wěn)定性。任何惡劣的工程地質(zhì)條件均有可能為人們所征服。但要使處理措施安全可靠，同時(shí)比較經(jīng)濟(jì)合理，就必須對(duì)工程地質(zhì)條件作正確評(píng)價(jià)，主動(dòng)排除一切不利因素，采用合理的恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)形式。而地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的依據(jù)必須是通過(guò)巖土工程勘察所獲得的地層數(shù)據(jù)資料， 包括地層的成分、 巖土的類(lèi)別、分層的厚度和力學(xué)參數(shù)等數(shù)據(jù)。故為保證地基設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性和有效性， 必須通過(guò)專(zhuān)業(yè)的巖土工程勘察技術(shù)來(lái)對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行勘察，獲得地層的數(shù)據(jù)資料，為地基設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

三、工程實(shí)例概況

某廠(chǎng)新建一幢1層鋼結(jié)構(gòu)精密模具車(chē)間（下文簡(jiǎn)稱(chēng)擬建車(chē)間），長(zhǎng)×寬為156m×152m，建筑高度13.5m，最大單柱荷重約1500kN，對(duì)差異沉降敏感，擬采用樁基礎(chǔ)。巖土工程勘察基本情況：巖土層為①素填土，松散狀態(tài)，厚度約1.5m；②中砂，呈松散～稍密狀態(tài)（表層2～3m標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)多為4～8擊，其下多為8～13擊），層厚約10m，承載力特征值取150kPa，在7度地震作用下有輕微液化可能；③中砂，多呈中密狀態(tài)，層厚約6～18m，層中局部夾有厚度約1～8m的淤泥質(zhì)土透鏡體；④淤泥質(zhì)土，流塑～軟塑，層厚約5～20m；⑤中砂，多呈中密狀態(tài)，層厚約2m；⑥卵石，呈稍密～中密狀態(tài)，局部密實(shí)，層厚3～7m；其下為工程性能較好-好的基巖風(fēng)化層全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖和中風(fēng)化花崗巖。場(chǎng)地初見(jiàn)水位埋深約2～3m。設(shè)計(jì)部門(mén)按照勘察報(bào)告設(shè)計(jì)基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化花崗巖。施工后，由于地下水位埋藏淺，地層復(fù)雜，流沙多，護(hù)壁困難，成樁困難，難以達(dá)到設(shè)計(jì)目的。后設(shè)計(jì)單位與勘察單位進(jìn)行充分溝通，對(duì)淺層地基進(jìn)行充分研究論證，采用淺基礎(chǔ)-柱下條基，持力層選擇為②中砂中下部。施工難度大幅減小，工期縮短，工程成本大為減少。工程完工后，使用情況良好。

事故主要原因說(shuō)明：工期緊，擬建車(chē)間直接一次性詳細(xì)勘察，勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工期合計(jì)僅1個(gè)月，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和勘察相繼同時(shí)進(jìn)行；勘察實(shí)施前，設(shè)計(jì)方案未能完全確定，設(shè)計(jì)未提出較明確的淺基礎(chǔ)任務(wù)要求；勘察過(guò)程中對(duì)淺基礎(chǔ)重視不足，持力層未查明細(xì)致（②中砂表層2～3米多為中細(xì)砂，較多粘粉粒含量，且局部相變?yōu)榉弁粱蛏百|(zhì)黏土，標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)差異較大），成果報(bào)告對(duì)淺基礎(chǔ)持力層分析評(píng)價(jià)存在不足（持力層的性狀描述分析、承載力取值偏大、缺乏沉降變形分析等）；地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中未就基礎(chǔ)選型與勘察單位進(jìn)行有效溝通、征求意見(jiàn)，基礎(chǔ)選型存在經(jīng)驗(yàn)不足“安全可靠”和“經(jīng)濟(jì)合理”的原則尺度把控不到位。

四、巖土工程勘察與地基處理工作中存在的問(wèn)題

（一）施工準(zhǔn)備工作不充分

地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察工作很重要，得到了建筑行業(yè)的重視，但是在實(shí)際的工作中依然存在一些問(wèn)題，其中前期準(zhǔn)備工作不充分是十分突出的一個(gè)問(wèn)題，工程匆匆開(kāi)工的問(wèn)題，這就為建筑工程后期的施工帶來(lái)了安全隱患。（1）重要文件不足。在地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察中按規(guī)定必須要有一些重要的文件和與之相關(guān)的管理部門(mén)編制的重要文件，但是在實(shí)際的建筑工程地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察中往往沒(méi)有這些重要的指導(dǎo)性文件，在這種情況下，直接導(dǎo)致了巖土工程勘察工作的結(jié)果不準(zhǔn)確，甚至忽視了部分重要數(shù)據(jù)的采集工作，從而對(duì)后期的建筑工程施工帶來(lái)不利的影響。（2）對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)與資料的收集不足。在實(shí)際的地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察中，往往很多的實(shí)際操作者與管理者都自以為對(duì)施工地區(qū)的情況已經(jīng)足夠了解，所以前期對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)與資料的了解并不充分，忽視了對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，導(dǎo)致對(duì)相關(guān)地區(qū)的地質(zhì)條件了解不足，在這種情況下開(kāi)工的建筑工程將會(huì)極大的影響到建筑工程的質(zhì)量，也會(huì)為將來(lái)建筑工程的使用帶來(lái)安全隱患。

（二）設(shè)計(jì)和勘察單位之間缺乏有效的溝通

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和巖土工程勘察密切相關(guān)，但現(xiàn)實(shí)中因?qū)賰蓚€(gè)不同專(zhuān)業(yè)，通常由兩個(gè)不同單位（或部門(mén)）承擔(dān)，普遍缺乏有效的溝通，一般只是停留在少量的必要文件傳遞上，如勘察實(shí)施前設(shè)計(jì)單位提供任務(wù)委托書(shū)，大致說(shuō)明技術(shù)要求及擬建物的基本情況；地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)勘察單位提供勘察成果資料供設(shè)計(jì)使用。設(shè)計(jì)單位存在設(shè)計(jì)方案調(diào)整未及時(shí)通知勘察單位，在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)全過(guò)程基本無(wú)征求勘察單位意見(jiàn)，同時(shí)勘察單位在勘察實(shí)施過(guò)程中也未對(duì)擬建物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、擬采用基礎(chǔ)方案等與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通深入了解，以至于勘察對(duì)淺基的分析評(píng)價(jià)不足、設(shè)計(jì)采用淺基方案考慮欠完善。因缺乏有效的溝通和規(guī)范溝通方式，勘察和設(shè)計(jì)二者工作的一些重要事宜（如設(shè)計(jì)變更或勘察補(bǔ)充說(shuō)明等），經(jīng)常不能及時(shí)或完整地送達(dá)到對(duì)方，從而相互影響到對(duì)方的工作資料與效率。

（三）設(shè)計(jì)和勘察技術(shù)人員的綜合素質(zhì)有待提高

本工程案例中，勘察成果報(bào)告對(duì)淺基方案的分析不具體、未明確指出采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)差異沉降較難滿(mǎn)足要求，勘察外業(yè)工作對(duì)淺基的考慮欠充分（導(dǎo)致上部土層勘察不夠細(xì)致）；設(shè)計(jì)人員不合理采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，未按規(guī)范要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)確定天然地基承載力和變形參數(shù)。此類(lèi)現(xiàn)象暴露了技術(shù)人員工作經(jīng)驗(yàn)不豐富、專(zhuān)業(yè)技能不扎實(shí)、相關(guān)專(zhuān)業(yè)知識(shí)較欠缺等不足。此外在其他工程項(xiàng)目中還存在勘察弄虛作假、設(shè)計(jì)不遵循基本原則違規(guī)設(shè)計(jì)等現(xiàn)象。在相當(dāng)程度上，設(shè)計(jì)和勘察技術(shù)人員的綜合素質(zhì)不足，法律意識(shí)、職業(yè)道德、專(zhuān)業(yè)技能水平等有待提高。

五、提升巖土工程勘察與地基處理工作的有效對(duì)策

（一）地基設(shè)計(jì)工作準(zhǔn)備

獲取可靠的地址參考資料和周邊環(huán)境資料，并要獲取工程勘察的詳細(xì)資料，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)前的現(xiàn)場(chǎng)具體情況進(jìn)行地基設(shè)計(jì)，參考資料作為輔助資料，具體勘察的數(shù)據(jù)資料作為本次設(shè)計(jì)使用的重點(diǎn)材料。想要確保地基設(shè)計(jì)和巖土工程勘察的前期準(zhǔn)備比較充分，推動(dòng)建筑工程的正常進(jìn)行，一定要充分做好建筑工程開(kāi)展之前的準(zhǔn)備工作，要求材料收集的必須全面具體，增加對(duì)于地基設(shè)計(jì)與巖土工程與巖土工程勘察的準(zhǔn)備工作。因?yàn)槲覈?guó)地質(zhì)條件十分特殊，每個(gè)地區(qū)地形方面都存在較大的差別。所以在地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察的時(shí)候，必須要依照真實(shí)的地理環(huán)境以及地形的特色，采用相應(yīng)的實(shí)施手段以及勘察技術(shù)。想要確保缺土工程其勘察結(jié)果的準(zhǔn)確程度以及實(shí)時(shí)性，保證巖土工程勘察能夠正常實(shí)施，一定要注意對(duì)于項(xiàng)目工程施工四周的環(huán)境以及地質(zhì)情況進(jìn)行仔細(xì)的勘察和有效的分析，只有這樣才能夠保證地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察工作的正常完成。

（二）加強(qiáng)設(shè)計(jì)和勘察單位之間的溝通，規(guī)范溝通方式

在勘察施工和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)和勘察單位應(yīng)就存在變更或需要解釋說(shuō)明的問(wèn)題及時(shí)與對(duì)方聯(lián)系溝通，先通過(guò)對(duì)話(huà)進(jìn)行細(xì)致交流，隨后以相關(guān)記錄文件提交，保證信息傳達(dá)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和可追溯性。對(duì)所取得的文件資料應(yīng)認(rèn)真梳理理解，發(fā)現(xiàn)存在說(shuō)明不足或有解讀歧義之處應(yīng)及時(shí)溝通處理。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)適時(shí)讓勘察技術(shù)人員參與基礎(chǔ)選型和設(shè)計(jì)參數(shù)選用的分析研究，幫助設(shè)計(jì)人員更為準(zhǔn)確、合理的使用勘察成果報(bào)告。

（三）建設(shè)高素質(zhì)工作隊(duì)伍

在巖土工程實(shí)施中，要建立起高素質(zhì)的巖土工程勘察隊(duì)伍和地基設(shè)計(jì)隊(duì)伍，確保巖土工程建設(shè)質(zhì)量。在巖土工程勘察之前，對(duì)勘察人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，不僅要求勘察人員掌握全面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和勘察技能，而且還要熟知地基設(shè)計(jì)對(duì)勘察工作的要求，使勘察工作具備針對(duì)性、目的性。根據(jù)巖土工程實(shí)際情況制定勘察方案，規(guī)劃好勘察時(shí)間，避免因盲目開(kāi)展勘察工作而影響勘察資料的完整性。同時(shí)，還可以外聘一些專(zhuān)業(yè)能力強(qiáng)的勘察人員和設(shè)計(jì)人員參與此項(xiàng)工作，要求工作人員必須持證上崗，提高工作隊(duì)伍整體素質(zhì)。

（四）加強(qiáng)外業(yè)取樣的檢查

巖土工程勘察的外業(yè)取樣以及樣品的制備過(guò)程中，土樣總會(huì)存在一定程度的擾動(dòng)現(xiàn)象，這就給測(cè)試數(shù)據(jù)造成重大影響，因此需把握取土的質(zhì)量。應(yīng)采取正確的取樣方法，使用規(guī)范的取土器，確保取樣質(zhì)量。在鉆孔中，不得出現(xiàn)縮徑、塌孔現(xiàn)象，否則需重新鉆孔取樣。下放取土器時(shí)要仔細(xì)進(jìn)行孔的清潔，孔底殘?jiān)穸炔坏帽热⊥疗鲝U土段的長(zhǎng)度還長(zhǎng)。使用取土器前先仔細(xì)檢查取土器的規(guī)格、質(zhì)量，管內(nèi)壁不得出現(xiàn)銹斑、黏附土塊等情況。根據(jù)土樣的性質(zhì)合理選擇取樣方法，如： 對(duì)于淤泥質(zhì)土、粘土等的取樣上，可采用專(zhuān)用的薄壁取土器以壓入法取樣。對(duì)于質(zhì)地堅(jiān)硬的土樣，則可采用單動(dòng)、雙動(dòng)二重管取土器以回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的方式取樣。取出的土樣要及時(shí)進(jìn)行分切并采集樣本，對(duì)樣本進(jìn)行標(biāo)識(shí)。土樣在運(yùn)輸過(guò)程中要輕拿輕放，嚴(yán)禁拋擲摔打，注意保濕保溫。

（五）確保報(bào)告與綱要的準(zhǔn)確性

為確保報(bào)告和綱要編制的準(zhǔn)確和可靠性，相關(guān)建筑企業(yè)、單位等，應(yīng)當(dāng)注意完善巖土勘察工程審查制度，并制定出量化審核標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際的操作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格執(zhí)行這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，由項(xiàng)目經(jīng)理部門(mén)引導(dǎo)落實(shí)具體的審查制度，進(jìn)而確保巖土勘察分析結(jié)果的科學(xué)性、合理性。同時(shí)，還需要嚴(yán)格審核相應(yīng)的勘察報(bào)告，如果發(fā)現(xiàn)其中存在不合格的地方，必須責(zé)成相關(guān)部門(mén)進(jìn)行重新擬定，然后通過(guò)確保報(bào)告與綱要編制的優(yōu)化和工程質(zhì)量，為地基設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，巖土工程勘察及地基處理是建筑項(xiàng)目中不可缺少的部分，也在不斷的發(fā)展和進(jìn)步。為了提高施工質(zhì)量，應(yīng)該正確分析目前仍然存在的問(wèn)題，并且采取行之有效對(duì)策來(lái)避免這些問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)及工程勘查人員和地基設(shè)計(jì)人員要相互溝通合作，努力創(chuàng)新，不斷發(fā)現(xiàn)彌補(bǔ)不足，確保施工的安全性、可靠性和合理性，為巖土工程勘察及地基設(shè)計(jì)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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