巖土工程勘察與地基施工處理技術(shù)淺談

趙俊峰

摘? ? 要：對于建筑工程而言，巖土工程條件、地質(zhì)條件都十分重要，直接關(guān)系到工程的地基施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，直接影響到建筑工程的整體施工水平和安全程度，因此，前期的巖土工程勘察工作十分重要，是技術(shù)人員安排地基施工處理技術(shù)方案的基礎(chǔ)和重要參考數(shù)據(jù)來源。通過巖土工程勘察，技術(shù)人員可以采用合適的處理技術(shù)，去彌補基礎(chǔ)地基條件在變形、滲透性、承載力方面的不足，提高地基的可靠性和穩(wěn)定性，提高上層建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察;地基施工處理技術(shù)

1? 巖土工程勘察概述

巖土工程勘察是指建筑工程正式施工開始前根據(jù)工程要求進(jìn)行的前期準(zhǔn)備工作，勘察人員通過相關(guān)技術(shù)和設(shè)備查明建設(shè)場地的地質(zhì)條件、環(huán)境特征和巖土工程條件，分析并評價建設(shè)工程所需要進(jìn)行的地基處理，編制相應(yīng)的巖土工程勘察成果文件。在巖土工程勘察中，主要包括以下幾個環(huán)節(jié)。

1.1? 土工試驗

土工試驗是巖土工程勘察中十分重要的一個環(huán)節(jié)，主要目的在于區(qū)分建筑工程施工區(qū)域的地質(zhì)指標(biāo)。在土工試驗中，技術(shù)人員需要通過勘查和分析明確施工區(qū)域的土質(zhì)條件，是砂土、粉土還是粘性土，并進(jìn)一步確定土質(zhì)的顆粒直徑等參數(shù)，為后續(xù)的勘察和地基施工處理技術(shù)使用奠定基礎(chǔ)。

1.2? 土粒比重檢測

土粒比重是巖土工程勘察中土質(zhì)土粒檢測部分的重要檢測環(huán)節(jié)，通常采用比重瓶法，將確定質(zhì)量的干土放入盛滿水的比重瓶中，通過前后的質(zhì)量值差來計算土粒的體積，從而得到土粒的比重。得到土粒比重是為了劃分土中土粒、水、空氣的各自體積占比，是為了計算土的孔隙比?？紫侗仁谴_定巖土地質(zhì)條件的重要參數(shù)，對地基施工處理技術(shù)的擇選有一定的影響。因此，土粒比重的勘察和計算必須引起技術(shù)人員的重視。

1.3? 地質(zhì)測繪

受到建設(shè)工程施工場地占地面積的影響，巖土工程勘察過程中需要大范圍、全方位的勘察布點，以此來提高勘察技術(shù)人員對巖土工程的整體把握，為工程地基施工處理技術(shù)的施用奠定基礎(chǔ)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，以GPS、GPRS為代表的空間技術(shù)越來越多的被應(yīng)用在巖土工程勘察作業(yè)之中，幫助技術(shù)人員提高對勘察對象的覆蓋面、勘察深度、不確定因素勘察準(zhǔn)確性、勘察速度，有效提高了巖土工程勘察作業(yè)的質(zhì)量和效率。不過地質(zhì)測繪通常被施工區(qū)域面積較大的建設(shè)工程采用，面積較小的建設(shè)工程面對的地質(zhì)條件也比較簡單，這一部分可以酌情省略。

1.4? 勘探取樣

除了施工區(qū)域內(nèi)表層的土體狀態(tài)，建設(shè)工程施工還需要在了解區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上展開，因此，巖土工程勘察作業(yè)中勘探和取樣是必要的兩個環(huán)節(jié)，能夠幫助勘察人員更深入地了解劃定區(qū)域的地質(zhì)條件和地質(zhì)環(huán)境，為后續(xù)的地基施工處理方案選定奠定基礎(chǔ)。常見的地質(zhì)條件勘探取樣方式有三種，分別是鉆探、坑探和物探。其中鉆探應(yīng)用比較普遍，主要用于采取地層剖面實體樣本，常見的鉆探方法有沖擊法、螺鉆法、取巖心法等數(shù)種，常見的鉆機(jī)有沖擊式、回轉(zhuǎn)式等?？犹绞倾@探的補充和進(jìn)一步勘探，應(yīng)用也比較普遍，與鉆探的重取樣不同，坑探能夠讓勘察人員直接進(jìn)入地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行實地觀察，常見的坑探形式有淺井、斜井、試坑、石門等數(shù)種，勘探成本較高。物探是利用不同巖石、土體物理性質(zhì)的不同來進(jìn)行勘探的技術(shù)，常見的勘探方法有重力法、磁法、電法、地溫法、核法等數(shù)種，科技含量高，設(shè)備成本高，用于建筑工程巖土工程勘察的情況并不常見。

1.5? 對巖土工程進(jìn)行評價

前面所做的土工試驗、土粒比重檢測、勘察布點等工作都是為了后期巖土工程評價服務(wù)的，勘察技術(shù)人員在掌握盡可能多的巖土工程參數(shù)后，才能夠做出更加科學(xué)、全方位的評價。勘察人員需要客觀分析建筑工程施工地區(qū)的地質(zhì)條件、土質(zhì)條件，確定天然情況下地基的承載力、穩(wěn)定性，與工程設(shè)計方配合提出后續(xù)的地基施工處理方案，在盡可能降低工程地基部分施工成本的基礎(chǔ)上，提高建設(shè)工程的整體穩(wěn)定性和安全性。

1.6? 針對工程可能出現(xiàn)的變更提供地基施工建議

對于一個建設(shè)工程而言，工程變更的情況比較普遍。若工程變更涉及到上層建筑結(jié)構(gòu)的體量變化、地基承重變化，就需要巖土工程勘察人員根據(jù)所掌握的地質(zhì)條件、土質(zhì)條件來給出地基施工處理方面的建議。巖土工程勘察人員給出的施工建議能夠幫助建設(shè)工程規(guī)避掉可能出現(xiàn)的地基不穩(wěn)、下沉等問題，保證工程整體的穩(wěn)定性和安全性，這是巖土工程勘察工作的重要使命之一。

2? 建設(shè)工程的地基施工處理技術(shù)概述

2.1? 強夯作業(yè)

在眾多地基施工處理技術(shù)中，強夯作業(yè)施工技術(shù)是原理最簡單、使用最簡便的一種，也是建設(shè)工程中使用比較普遍的一種地基處理技術(shù)。強夯作業(yè)的原理是將重力勢能轉(zhuǎn)化為動力勢能，借助重錘的落下將能量傳遞到地基之中，壓縮土體中空氣、水的體積，降低土體的孔隙率，提高土體的抗壓強度和承載能力。通常情況下，質(zhì)量在8t～10t的重錘在下落高度為20m時能夠有效實現(xiàn)對地基的夯實，應(yīng)用范圍也比較廣。但是在實際應(yīng)用過程中，施工人員需要注意強夯作業(yè)有可能對地下管線、設(shè)施、周邊建筑物的振動影響，因為不能控制重錘落下造成的震動傳遞實際距離，很有可能在強夯作業(yè)時對地下管線造成損傷，導(dǎo)致不必要的問題。

2.2? 地基預(yù)壓處理技術(shù)

受到各個省市地區(qū)的地理環(huán)境、地形地貌、地質(zhì)條件所限，有些建設(shè)工程面對的原始地基為軟土地基，其本身的抗壓強度和承載力與工程建設(shè)所需有較大的差距，且因為地下管道埋設(shè)或其他因素，上一點中提到的強夯作業(yè)無法使用，需要對地基本身進(jìn)行預(yù)壓處理，盡可能提高地基的抗壓強度和承載力，使其滿足工程建設(shè)所需。預(yù)壓處理技術(shù)主要包括真空預(yù)壓、加載預(yù)壓等，其中真空預(yù)壓是一種利用真空壓差降低土層含水率，借此來提升土體密實度、抗壓強度和承載力的地基處理技術(shù)，具備造價低、處理效率高、過程和結(jié)果可控、綠色環(huán)保等優(yōu)勢;加載預(yù)壓是一種通過砂井加壓的方式來迫使土體中的水分沿砂井排出，從而提高土體密實度、強度、承載力的地基處理技術(shù)，適用于軟土和充填土地基中。

2.3? 砂石墊層處理技術(shù)

除了以上強夯和預(yù)壓兩種處理技術(shù)外，還有一種工程量較大但處理效果較好的處理技術(shù)，即砂石墊層處理技術(shù)。砂石墊層處理技術(shù)通常用于地基軟弱厚度較大的情況，是一種能夠有效預(yù)防地基沉降的地基處理技術(shù)。當(dāng)建設(shè)工程面對的是軟弱部分位于較淺位置的地基時，可以采用置換的方式，利用砂石代替軟弱部分，提升地基的抗壓強度、承載水平，從而有效減少出現(xiàn)地基沉降的可能性。當(dāng)建設(shè)工程面對的是軟弱部分位于較深位置或厚度過大的地基時，可以清除掉一部分的軟弱部位，填入強度大的砂石作為墊層，通過上層靜置荷載的方式更有效地提高整個地基的承載力和抗壓能力，降低地基出現(xiàn)沉降的可能性及程度。在砂石墊層地基處理技術(shù)的施工體量較大、工藝要求比較嚴(yán)格、施工成本較高，通常被應(yīng)用于大體量、高層、超高層建筑工程中，以保證這些類型建筑的穩(wěn)定性和安全性。

3? 結(jié)束語

隨著我國建筑行業(yè)和城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層、超高層、大體量建筑工程的數(shù)量和比例都在飛速上升，這對于巖土工程勘察作業(yè)和地基的施工處理技術(shù)提出了更高的要求。在建筑工程項目啟動前，工程設(shè)計需要巖土工程勘察參數(shù)作為設(shè)計參考，地基施工處理方案的選擇也需要巖土工程勘察參數(shù)作為基礎(chǔ)，才能有效提高地基的抗壓強度、承載能力、穩(wěn)定性，才能保證建筑工程的整體質(zhì)量和安全性。因此，巖土工程勘察作業(yè)和地基施工處理技術(shù)是建筑工程中不可忽視的重要環(huán)節(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許傳遒.巖土工程勘察與地基施工處理技術(shù)[J].四川水泥，2018.

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