地質(zhì)工程勘察中地基方案的選擇路徑分析

陳威強(qiáng)

【摘 要】地質(zhì)工程勘察是工程設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，對于工程建設(shè)具有重要意義。地質(zhì)工程勘察中地基處理十分重要，勘察人員需要在全面分析水文地質(zhì)條件和地基特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，合理選擇地基方案，進(jìn)而處理好工程上部結(jié)構(gòu)與地基之間的關(guān)系，提高工程的建設(shè)質(zhì)量。本文簡單分析了地質(zhì)工程勘察的重要意義，并探討了地質(zhì)工程勘察中地基特點(diǎn)及地基方案的選擇路徑。

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)工程；勘察；地基方案；選擇路徑

隨著工程技術(shù)的不斷發(fā)展，地質(zhì)工程勘察技術(shù)水平得到提升，并且在工程建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。對于工程建設(shè)而言，地質(zhì)工程勘察結(jié)果直接影響工程設(shè)計(jì)的可行性，因此，地質(zhì)工程勘察工作的高效、有序開展有助于對工程施工進(jìn)程實(shí)現(xiàn)科學(xué)控制，因此，必須重視地質(zhì)工程勘察工作的開展。在地質(zhì)工程勘察中，地基方案選擇的主要目的是為了提高軟弱地基的承載能力、消除地基土的振動液化沉陷影響、減輕膨脹土的脹縮性、消除黃土的濕陷性、防止沉降量過大及不均勻沉降的產(chǎn)生，減少剪切破壞造成的地基失穩(wěn)，進(jìn)而滿足工程上部結(jié)構(gòu)對地基的要求。

一、地質(zhì)工程勘察的重要意義

（一）選址勘察

地質(zhì)工程勘察工作中，選址勘察對于大型工程的建設(shè)十分重要，可以對工程建設(shè)場地進(jìn)行科學(xué)的分析，并根據(jù)實(shí)際情況判斷建設(shè)地址的相關(guān)條件是否滿足工程建設(shè)的相關(guān)要求，同時(shí)，結(jié)合選址勘察結(jié)果以及水文地質(zhì)條件等，對于工程建設(shè)位置的穩(wěn)定性和適宜度進(jìn)行分析，從而對工程地質(zhì)評估、技術(shù)經(jīng)濟(jì)作出更全面的評估。選址勘察工作的高效、有序開展能夠幫助工程項(xiàng)目有效地規(guī)避惡劣地質(zhì)條件，且消除一些可能發(fā)生的自然風(fēng)向，減少一些不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

（二）基礎(chǔ)勘察

在進(jìn)行選址勘察之后，還需要做好各項(xiàng)基礎(chǔ)勘察，主要作用是全面勘察影響工程建設(shè)的各類條件，根據(jù)工程項(xiàng)目的類型、規(guī)模、建筑高度、基礎(chǔ)形式等對地質(zhì)因素造成的影響程度，工程建設(shè)的總體平面布局進(jìn)行規(guī)劃，并制訂出科學(xué)、有效的工程防治方案。此外，基礎(chǔ)勘察工作的開展也是工程設(shè)計(jì)明確雛形過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中涉及工程設(shè)計(jì)過程中所需要應(yīng)用的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，能夠?yàn)楣こ添?xiàng)目的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基加固等方面提供有力的參考。

二、地質(zhì)工程勘察中地基特點(diǎn)

（一）飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土

在地質(zhì)工程勘察中，飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在松散的結(jié)構(gòu)方面，在靜載作用力下能夠保持較高的強(qiáng)度，在地震力作用或者振動力的作用下，超孔隙水壓增大，降低了顆粒之間的作用力。此外，飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土中排水不暢時(shí)可以使土懸浮，產(chǎn)生液化沉陷，導(dǎo)致土的承載能力下降或地基發(fā)生失穩(wěn)狀態(tài)，這時(shí)需要對液化程度和液化層分布范圍進(jìn)行分析。

（二）雜填土和膨脹土

雜填土按照成分可以分為建筑垃圾土、工業(yè)垃圾土以及生活垃圾土。因此，雜填土是由于人們活動造成的無規(guī)律積累物形成的，它具有厚薄不一、成分多樣、顆粒不均勻、孔隙較大松散的顯著特點(diǎn)。膨脹土具有失去水后收縮、遇到水變膨脹的特性，屬于黏土，具有高度的塑造性，是部分地質(zhì)工程勘察中的地基方案選擇。

（三）濕陷性黃土地質(zhì)

濕陷性黃土一般通過大風(fēng)聚積起來，具有疏松、均勻大孔隙結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)出黃色，且多含鈣質(zhì)結(jié)核等特征。這種濕陷性黃土自身的結(jié)構(gòu)容易在包括附加應(yīng)力和自重應(yīng)力的作用下和水發(fā)生作用而遭到破壞，濕陷性黃土根據(jù)受到的不同作用力出現(xiàn)的附加下沉崩解的現(xiàn)象分為兩種，即非自重濕陷性黃土和自重濕陷性黃土。

三、地質(zhì)工程勘察中地基方案的選擇路徑

（一）飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土的地基方案

飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土的液化地基處理過程中，可以根據(jù)液化等級以及建筑物的特性進(jìn)行綜合分析。例如，丁類建筑的輕微液化場地和中等液化場地不需要采取任何液化消除措施，而丁類建筑中的嚴(yán)重液化場地需要進(jìn)行部分或全部液化消除處理，同時(shí)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理。丙類建筑的輕微液化場地和丁類建筑的中等液化場地需要消除液化沉陷的影響，并且要對上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理進(jìn)行加強(qiáng)，其中丙類建筑中的重要液化場地還需要全部消除液化沉陷的影響，在處理深度時(shí)，要保持處理深度高于液化深度的下限，通過改善排水條件或增加土地的密實(shí)程度，可以有效處理液化的地基。此外，對碎石樁進(jìn)行振沖擠密或振沖置換是消除超孔隙水壓以及增加土地密實(shí)程度的有力措施，還可以選用強(qiáng)夯法、灌漿法對土地密實(shí)程度進(jìn)行加大處理。

（二）雜填土的地基方案

由于雜填土的主要成分是建筑垃圾、生活垃圾以及壓實(shí)原土，因此不適合應(yīng)用天然地基處理方案，但是對于填筑時(shí)間在5年以上的建筑垃圾以及工業(yè)垃圾的性能較為穩(wěn)定，并且達(dá)到了一定的密實(shí)度。對于雜填土的地基處理，需要提升上部結(jié)構(gòu)的剛度，并完善基礎(chǔ)處理措施，使其成為一般建筑物的天然地基持力層，但其地基承載力應(yīng)根據(jù)其它原位測試手段或載荷試驗(yàn)取得。對于局部厚度較小的雜填土，可采用表層壓實(shí)法、重錘夯實(shí)法、換土墊層法，還可以將填土挖除，將基礎(chǔ)直接置于穩(wěn)定的土層上。對于深度較大的雜填土，可采用復(fù)合地基處理或強(qiáng)夯法處理。對于有機(jī)質(zhì)含量較多的生活垃圾，當(dāng)厚度不大時(shí)可挖除回填好土，對于厚度較大的生活垃圾應(yīng)當(dāng)采用樁基礎(chǔ)。

（三）膨脹土的地基方案

由于膨脹土具有遇到水變膨脹、失去水后收縮的特性，因此，含水量是影響膨脹土質(zhì)的重要因素。對于膨脹土質(zhì)，需要調(diào)查當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域氣候條件或水質(zhì)條件，分析土質(zhì)的含水量、不同壓力作用下土質(zhì)的膨脹率以及土質(zhì)的自由膨脹率，最后確定地基土的膨脹等級。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域氣候條件、水質(zhì)條件的實(shí)際情況，處理地基的膨脹力，保持地基不受變形的影響。對需要處理的膨脹土，要考慮到濕陷程度以及地下水位對膨脹土的影響，在膨脹土較厚、地下水位深的情況下，可以利用地基土的上部，對基礎(chǔ)進(jìn)行淺埋工作，減小地基土的膨脹變形量。當(dāng)膨脹土的厚度在2m—1m，膨脹土處于地表3m—2m之間時(shí)，可以采用全部挖出膨脹土的方法，挖出膨脹土后進(jìn)行砂土、灰土、黏性土的替換。當(dāng)膨脹土埋藏很深并且土質(zhì)的承載能力不能滿足高層建筑物的要求時(shí)，可以使用樁基礎(chǔ)的方法解決。

（四）天然地基方案

在地質(zhì)工程勘察中，對于天然地基的處理，需要結(jié)合基礎(chǔ)形式以及地基的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合處理分析。地基的邊坡穩(wěn)定性、地基的變形程度、地基的承載能力是選擇天然地基的三個(gè)必要條件。天然地基的每層土層的地基承載能力以及物理力學(xué)指標(biāo)有很大的差異，天然地基的土質(zhì)都是經(jīng)過沉積循環(huán)后成層出現(xiàn)的，首先要做到把上部承載能力強(qiáng)的土層當(dāng)成天然地基的支持力層，然后對其下部臥層土層的承載能力進(jìn)行驗(yàn)算，看看能否滿足承載力的要求。當(dāng)天然地基下部臥層土層的承載能力不能保證承載力的要求時(shí)，為了加大厚度，需要對基礎(chǔ)進(jìn)行淺埋處理，在這個(gè)過程中要保持凍土的深度小于支持力層土層的厚度。此外，對基礎(chǔ)進(jìn)行加寬處理可減少上部結(jié)構(gòu)的天然地基單位承載能力需求。

四、結(jié)束語

總而言之，地質(zhì)工程的勘察工作是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，勘察工作取得的勘察結(jié)果又是進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的重要憑證，我國地質(zhì)情況多變，從山區(qū)到平原有著各種各樣的地基土，因此，在工程建設(shè)中，需要對地基土的特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，并提出科學(xué)的地質(zhì)處理方案。

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