巖土工程勘察中地基處理技術(shù)探討

康愛群，劉 璐

（1.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八O五隊，江蘇 南京 210000；2.江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八0七隊，江蘇 南京 210000）

1 巖土勘察與地基施工的關(guān)聯(lián)

（1）通過巖土勘察信息保證地基的穩(wěn)定。施工場地的巖土具有其獨特性，并不是所有地基條件都適合直接開工建設(shè)。所以必須全面科學(xué)地收集場地內(nèi)所有巖土信息，并通過勘察獲取原始數(shù)據(jù)，結(jié)合等效分層總和方法，驗算評估地基的穩(wěn)定性，設(shè)計出不同的地基穩(wěn)定性施工方案。

（2）結(jié)合地基施工均勻性要求指導(dǎo)巖土勘察工作。通常，建筑工程的地基應(yīng)保持上層平面的一致性和平整性，并使每一處地基的高度、受力、結(jié)構(gòu)等維持一定的均勻性，以此規(guī)避地形起伏或者部分沉降問題，在這種要求下，巖土勘察將會更有目的性，從而在提高工作效率的同時，為地基的均勻性反饋可靠數(shù)據(jù)。

2 巖土工程勘察過程中地基處理技術(shù)的選用

（1）土工聚合物材料的地基處理。土工聚合物多是人工合成的復(fù)合性材料，其在工程項目中具有顯著的應(yīng)用優(yōu)點，特別是在巖土工程的地基處理中應(yīng)用較為廣泛。此材料除具有重量較小、施工方便、整體的連續(xù)性強等優(yōu)點外，還具有較強的耐腐蝕、抗拉能力。在實際應(yīng)用中，土質(zhì)較為松散的待加固巖土區(qū)域可以融入膨脹土復(fù)合防水墊或帶有彈性橡膠的土工材料，這可有效提升巖土結(jié)構(gòu)的抗拉和抗剪性能；在地基邊坡位置可以使用土工網(wǎng)或土工格室，將其作為格擋和支護手段，并在網(wǎng)格中加入高性能土料，以減小滑坡概率。

（2）砂石墊層替換原有巖土。受自然因素影響，施工現(xiàn)場的一些巖土結(jié)構(gòu)比較松散，特別是上層土壤，這不利于維持地基施工的穩(wěn)定性，為建筑整體提供足夠的支撐力。鑒于此，施工人員就可以選用經(jīng)由人工科學(xué)計算和配比的高性能砂石骨料對軟弱巖土部分進行替換，這樣可以直接改變巖土結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，并結(jié)合夯實操作保證表面的平整性和內(nèi)部的堅實程度[1]。而在地基施工時，主要受力也來源于此部分，而位于下方的原有自然巖土不需要承擔過大的壓力，避免了可能發(fā)生的建筑沉降問題，再加上通過人工處理后的全新砂石墊層具有更好的排水性能，既能保證一定的防水性，避免水流對巖層的侵蝕作用，又能具備一定的透水性，及時排出積存在土體內(nèi)部縫隙中的水分，使得砂石墊層能夠始終保證較理想的性能狀態(tài)。此外，砂石墊層施工時，工作人員要特別注意砂石墊層的質(zhì)量檢測，其是地基施工的主要依靠，檢測時需要保證專業(yè)性和規(guī)范性，可通過視覺觀察和抽樣檢測了解砂石墊層的密實程度、滲水性、厚度、雜質(zhì)等信息。

（3）重錘強力夯實巖土層。土層是要在形成較為緊密的結(jié)構(gòu)后才能提升阻力的大小，使地基得以有效加固，并成為堅實牢固的支撐結(jié)構(gòu)，所以對于人工回填土、松散的黃土、連接不緊密的碎石土等常使用重錘強夯法，借用外力改變原來的巖土結(jié)構(gòu)。相對于其他地基處理技術(shù)，這種施工方式的操作方法較為簡易，只需要起重機、重錘等專業(yè)設(shè)備，利用帶有一定重量的重錘自由落體達到地基加固的效果，但施工操作還應(yīng)以保證科學(xué)性為主，提前設(shè)計好重錘的重量、施工的位置、夯擊的次數(shù)等，在力度合理的情況下，可以非常有效地解決巖土軟弱部分和含水量較多的問題。

（4）水泥灰土樁地基處理工藝。在巖土工程的地基處理過程中，水泥灰土樁的使用主要依靠橫向的擠密作用，與普通灰土擠密樁相比，此種工藝屬于擠密樁技術(shù)的優(yōu)化工藝。操作原理主要是在原有的巖土結(jié)構(gòu)中，通過打入鋼套管的方式形成孔洞，壓縮原有巖土的體積空間，形成較為緊密的結(jié)構(gòu)，而后在孔洞內(nèi)灌注素土、灰土和水泥等混合物，逐層填入并夯實，經(jīng)過水泥自動冷凝形成牢固的水泥灰土樁體。這種施工工藝可以強化原有結(jié)構(gòu)的支撐力，更重要的是，依靠人工混合材料的加入，可以使樁體成為地基的主要受力結(jié)構(gòu)，使地基施工也能符合二八法則。其對于承載力的提升效用明顯。特別是在一些比較軟弱的巖土基層中，施工工藝和投入成本會獲得更大的經(jīng)濟回報。

（5）水泥粉煤灰碎石樁地基處理工藝。碎石樁工藝是在國內(nèi)外建筑工程都通用的地基處理方法，在碎石樁的基礎(chǔ)上，于填入材料中加入水泥、粉煤灰和適量的水，經(jīng)過粉煤灰及水泥的膠凝后，樁體的強度及整體性便會大大提高。在經(jīng)受上層建筑的壓力后，可以將受力荷載傳輸?shù)礁畹牡貙犹?，并且隨著樁身、樁長、樁距的改變，其承載力大小也能相應(yīng)進行靈活的變化，同時滿足地基承載力要求和施工便捷性需求。

經(jīng)過巖土工程勘察，如果施工場地多為粘土、砂土、松散填土等，就可以考慮此種處理方式，該技術(shù)不需要消耗大量的水泥和鋼材，直接利用工程的邊角料和廢料就能達到水泥粉煤灰碎石樁的性能要求[2]。

3 巖土工程勘察地基處理實例分析

（1）工程施工概況。在某項施工項目中，通過前期巖土勘察發(fā)現(xiàn)，地下結(jié)構(gòu)變化較小，不同位置巖土的厚度和性質(zhì)差異明顯，包含淤泥、砂土、粘土等不同的土體環(huán)境。地基施工主要考慮水泥粉煤灰碎石樁方式，經(jīng)工程記錄可知：①回填土主要位于鉆孔處的上層表面，土層的頂板埋深以0.00m和2.10m為主，并由貫入試驗測定，只需要錘擊一次就能打入超過30cm的深度，力學(xué)性能極差。②現(xiàn)場還存在厚度超過20m的淤泥，強度低，易發(fā)生形變。③一部分巖土層由淤泥和砂土共同組成，但力學(xué)性能良好。④占據(jù)主要面積的是粘土，土層壓縮性為中等，經(jīng)貫入試驗測得平均需要錘擊11次才能達到標貫深度要求，土層比較堅硬。

（2）地基問題的處理方案?？紤]到現(xiàn)場巖土層軟弱、松散、含水量大等特點，重點考慮的是提高結(jié)構(gòu)緊密性和排出土層水分。基本的水泥粉煤灰碎石樁施工使用長螺旋鉆孔，樁徑0.5m，樁距為3倍和4倍樁徑。為保證樁體上方的強度和穩(wěn)定性，還在孔洞處換填厚度為50cm的碎石墊層，并用土工柵格加以固定。此外，主要依靠外力擠壓固結(jié)排水和設(shè)置排水溝的方式減小土層的水分含量。

（3）地基處理的樁身檢測。水泥粉煤灰碎石樁與原有結(jié)構(gòu)組成復(fù)合地基，樁身檢測的參數(shù)主要包括：填充料的坍落度和強度、樁身的尺寸和結(jié)構(gòu)完整性、復(fù)合地基的變形模量和承載力等。為保證工程檢測質(zhì)量，檢測操作應(yīng)該處于成樁過程的整個周期中，并且重點關(guān)注28天后混合料徹底凝結(jié)后，采用抗壓靜載和低應(yīng)變技術(shù)對承載力和結(jié)構(gòu)完整性進行檢測。

（4）地基處理工作的質(zhì)量控制。首先，在工作計劃階段做足充分準備，為具體工作分配了人員、物料、資金、設(shè)備。其次，施工過程的技術(shù)管理嚴格執(zhí)行質(zhì)量監(jiān)督管理辦法，管理人員發(fā)揮其重要的職能作用，減少了施工操作失誤，保證了工程質(zhì)量。

4 結(jié)語

巖土工程勘察是工程收集基礎(chǔ)信息的方式，保證信息的完整準確才能為地基處理提供科學(xué)依據(jù)，而實際工程施工中也應(yīng)提高核心技術(shù)能力，優(yōu)化處理方案，針對性地解決問題，以此保證地基的承載力、穩(wěn)定性和強度滿足工程施工要求。