探討巖土工程勘察與地基施工處理技術(shù)

任孟良

中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司 北京 100013

引言

巖土工程勘察分階段進(jìn)行，主要分為可行性研究方案勘察過程，初步勘察過程和詳盡勘察過程三個(gè)階段。通過對(duì)施工區(qū)域的巖土工程進(jìn)行細(xì)致勘查，得到充分的數(shù)據(jù)，完成對(duì)地質(zhì)條件和周圍環(huán)境影響因素的評(píng)估判斷，為施工方案的確立提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和參考。巖土工程勘察和地基施工技術(shù)，在施工過程中還要進(jìn)行不斷的優(yōu)化和改進(jìn)，使其能夠更加貼合于當(dāng)前的實(shí)際施工需要，并在后期對(duì)巖土工程勘察要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和分析，對(duì)巖土工程施工處理技術(shù)進(jìn)行分析[1]。

1 巖土工程勘察概述

巖土工程勘察是指利用鉆探、槽探、觸探等手段對(duì)工程擬建場地地質(zhì)、地理環(huán)境特征及巖土工程條件等進(jìn)行勘探、分析和評(píng)價(jià)，從而給出地基處理方案的活動(dòng)。巖土工程勘察技術(shù)要點(diǎn)包括地質(zhì)形態(tài)、巖土相關(guān)數(shù)據(jù)、地層劃分及技術(shù)要素四個(gè)方面。地質(zhì)形態(tài)，就是在建筑施工勘察過程中要確定擬建場地的巖層結(jié)構(gòu)、所包含的物質(zhì)及地基的分布狀況。地層劃分就是鑒定施工地界的巖土受風(fēng)化程度，判斷地質(zhì)狀況和構(gòu)造。同時(shí)，也要對(duì)巖石的參數(shù)進(jìn)行研究，例如對(duì)巖土中顆粒成分和顆粒土進(jìn)行勘察。技術(shù)素質(zhì)主要指在作業(yè)過程中，相關(guān)人員不僅要有較高的專業(yè)素養(yǎng)和理論基礎(chǔ)，而且要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才可以做出比較準(zhǔn)確的判斷[2]。

2 巖土地基處理和巖土工程探測工作中的常見問題

探測工作中缺乏管理，前期準(zhǔn)備工作不足和地基處理不能有效結(jié)合勘察工作等都是勘察工作中常見的問題。很多施工單位在實(shí)際的施工中缺乏相應(yīng)的施工管理，降低了整體施工的速率，導(dǎo)致施工工作無法順利進(jìn)行，給整個(gè)施工進(jìn)度造成了嚴(yán)重的阻礙，甚至?xí)泳徆こ掏瓿傻臅r(shí)間。施工工作人員只對(duì)施工的主要地點(diǎn)進(jìn)行一定的勘察，反而忽視了施工周圍的地質(zhì)條件，但是如果施工工地的周圍環(huán)境存在問題也會(huì)導(dǎo)致一定的安全隱患，同時(shí)施工單位采取原有傳統(tǒng)的地基處理和巖土工程探測方法，不能夠緊跟時(shí)代的步伐而導(dǎo)致無法適應(yīng)新型建筑類型的要求，不僅受到了一些地形條件的限制，也受到了技術(shù)水平的限制。至于施工單位前期準(zhǔn)備工作不足的問題，主要體現(xiàn)在勘察方面和地基處理方面，在實(shí)際的施工過程中所需要的理論材料不足和設(shè)備不全，從而使整個(gè)施工缺乏必需的理論依據(jù)和設(shè)備支持，施工單位不重視前期準(zhǔn)備工作就無法保證整個(gè)工程的順利開展。最后，地基處理和勘察工作缺乏有效結(jié)合，二者得不到相應(yīng)的配合，工作人員只對(duì)自身的工作知識(shí)有所了解，例如地基處理人員只掌握地基處理的相應(yīng)知識(shí)，而對(duì)巖土工程探測缺乏充分的了解，對(duì)工程勘測基礎(chǔ)知識(shí)一無所知，這種情況會(huì)導(dǎo)致二者工作不能夠有效結(jié)合起來，降低了整體的工作效率。同時(shí)有些施工單位的工作人員脫離實(shí)際，兩個(gè)工作部門沒有得到有效結(jié)合也會(huì)使巖土工程勘測人員和地基處理人員缺乏必要的溝通交流，會(huì)降低施工人員對(duì)整個(gè)工程的了解，整個(gè)施工工程工序之間缺乏有效的銜接。探測人員只能夠依靠主觀判斷進(jìn)行巖土的勘測，而地基處理人員缺乏勘測人員的交流會(huì)導(dǎo)致施工過程中理論依據(jù)的不足[3]。

3 巖土工程勘察技術(shù)在地基施工處理中的運(yùn)用

（1）強(qiáng)夯施工技術(shù)。在地基施工處理過程中，強(qiáng)夯施工技術(shù)是一種常見的廣泛應(yīng)用于各類施工現(xiàn)場的地基加固技術(shù)。以重力作用為基礎(chǔ)，對(duì)巖土地基進(jìn)行加固處理，提升地基承載力；強(qiáng)夯施工技術(shù)，在對(duì)地基加固過程中，一般使用的設(shè)備重錘，質(zhì)量在8噸以上垂直下落距離標(biāo)準(zhǔn)在20米范圍，重錘下落時(shí)，主要是將勢能轉(zhuǎn)化為巨大的動(dòng)能，對(duì)地基產(chǎn)生極大的沖擊力，使得地基內(nèi)部的土壤在外部應(yīng)力的作用下進(jìn)行位移壓縮，減少土體內(nèi)部的縫隙，由此達(dá)到對(duì)巖土地基夯實(shí)強(qiáng)度進(jìn)行提升的目的。與其他地基強(qiáng)化技術(shù)相比，強(qiáng)夯技術(shù)的優(yōu)勢在于其具備便捷高效的工作優(yōu)勢，所以在我國各地區(qū)都要廣泛地應(yīng)用，但是在進(jìn)行加固施工處理時(shí)，要注意重錘落下的過程，一定程度也會(huì)對(duì)周圍建筑地下結(jié)構(gòu)和地下管網(wǎng)結(jié)構(gòu)造成影響，所以在確定重錘夯擊的范圍是必須要對(duì)周圍區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的收集。

（2）土工聚合物地基地處理。在巖土工程中采取的合成材料，通常會(huì)稱之為土木聚合物。這種土木聚合物具有整體連續(xù)性好，施工簡單便捷，重量小等多種優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)土木聚合物地基進(jìn)行處理時(shí)，要將土木聚合物置于地區(qū)較為軟弱處和地基地層偏坡處，它能夠使原有軟弱的土體變成更具彈性的復(fù)合土體。同時(shí)土木聚合物具有良好的耐腐蝕性能和較強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度，因此能夠節(jié)省大量的建筑材料，降低了建筑的成本。土木聚合物有著特定的地基使用情況，它主要是用于地基地處理，例如擋土墻的地基加固和公路的加強(qiáng)層，能夠有效避免河道被洪水沖毀的情況，也能夠防止整體地基地下沉，對(duì)于一些較為軟弱的地基進(jìn)行全面加固，能夠加快土體的固結(jié)，使土體承載力加強(qiáng)[4]。

（3）深層水泥攪拌樁技術(shù)。深層水泥攪拌樁也是常見的地基施工處理技術(shù)之一，通過對(duì)該技術(shù)的運(yùn)用，可以充分運(yùn)用軟黏土塑型強(qiáng)的特點(diǎn)，來進(jìn)行地基的加固，從而有效提高地基穩(wěn)定性。在沿海地區(qū)建筑工程施工處理時(shí)，可以將水泥固化劑運(yùn)用到軟土地基當(dāng)中，從而有效提高地基的穩(wěn)定性，但需要在添加期間，對(duì)軟土地基和水泥固化劑進(jìn)行充分的融合，才能保證地基強(qiáng)度的提高。深層水泥攪拌樁技術(shù)的運(yùn)用，需要施工前期進(jìn)行準(zhǔn)備工作，首先需要保證施工場地的平整，對(duì)于低洼部位還要用黏性土填充；其次需要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行清洗，保證開鉆過程的順利；最后需要合理選擇水泥摻入比。在初期操作時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到導(dǎo)管堵塞的現(xiàn)象，對(duì)于這樣的問題，可以選擇帶漿下鉆，從而保證工作的順利進(jìn)行。

（4）換填施工。換填施工是一種常見的地基處理方式，通過換填施工可以改善施工場地土層的松弛問題，確保工程施工得以順利、安全地開展下去。在巖溶地基處理中，換填施工應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。第一，基礎(chǔ)資料采集。換填施工正式開始之前需要通過勘察技術(shù)了解巖溶區(qū)域的地質(zhì)情況，通過數(shù)據(jù)分析能夠明確換填材料以及開挖深度等。第二，排除積水。在挖出軟土材料之后需要做好基層處理，并通過擬建排水系統(tǒng)排出積水，確保換填施工環(huán)境的干燥程度。第三，材料選擇。換填材料必須保證其硬度、級(jí)配符合施工要求，如礫石、沙子等材料，還可以在換填材料中加入水泥，提高地基完整性[5]。

（5）砂石墊層處理法。砂石墊層的處理方法是將基底以下較為脆弱的土層轉(zhuǎn)移出去，然后將該部分的土層進(jìn)行夯實(shí)處理，最后選擇無腐蝕性的、級(jí)配較好的砂石對(duì)換填施工作業(yè)面進(jìn)行分層、夯實(shí)，使其形成地基的一個(gè)承載面，提高其承受能力。在使用這種處理方法時(shí)，淺層沉降量是地基沉降量中的關(guān)鍵部分，因此，在具體操作過程中要保證置換層的厚度。但由于砂石墊層的主要作用是承載力，所以，其應(yīng)力擴(kuò)散也會(huì)造成很嚴(yán)重的問題，不僅會(huì)降低墊層以下土層的壓力，而且會(huì)減少下臥層的沉降量。而從另一個(gè)角度來看，如果上述方法中所選用材料的透水性比較優(yōu)異，就可以快速解除地基下面的孔隙水的壓力，提高墊層的強(qiáng)度。在該方法實(shí)施后，還要對(duì)工程進(jìn)行驗(yàn)收，檢查土層夯實(shí)度是否符合要求，回填砂石含水量是否達(dá)標(biāo)等。由于砂石墊層所需的設(shè)備較小，工序簡單容易上手，所花費(fèi)的成本也相對(duì)較低，因此被廣泛應(yīng)用于地基處理的過程中。

（6）壓力噴射注漿處理法。壓力噴射注漿處理法它主要借助于鉆機(jī)，在鉆機(jī)的作用之下進(jìn)行鉆孔，能夠?qū)⒆{管插入到所需加固土層的設(shè)計(jì)位置，在壓力的作用下形成水泥漿脈，這種水泥漿脈能夠破壞原有的深層土體，使土體不斷與漿液進(jìn)行攪拌混合成一定規(guī)律排列的漿液土體。在這種漿液土體凝固之后就會(huì)形成固結(jié)體，固結(jié)體是構(gòu)成復(fù)合地基地必要條件之一。它能夠減少地基變形的情況，從而使地基得到加固[6]。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑行業(yè)的各類施工技術(shù)也在得到不斷的優(yōu)化和完善；施工建設(shè)力度和能力不斷強(qiáng)化，對(duì)于復(fù)雜地形下的施工建設(shè)任務(wù)，以后還會(huì)面臨更多的挑戰(zhàn)。當(dāng)前的施工過程一方面是為了企業(yè)達(dá)成經(jīng)濟(jì)收益，另一方面也是為了未來更加復(fù)雜的競爭環(huán)境積累經(jīng)驗(yàn)，在施工過程中要嚴(yán)格結(jié)合施工實(shí)際情況，考慮到周邊的環(huán)境和水文地質(zhì)條件為施工過程的順利推進(jìn)，提供完善的數(shù)據(jù)支持。