論巖土工程勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計的應(yīng)用探討

熊 奇

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊，江西 南昌 330000）

1 巖土工程地質(zhì)勘察應(yīng)用分析

巖土工程的主要勘察方式包括地質(zhì)測繪、勘探取樣、原位測試、室內(nèi)試驗以及物探四種，在進(jìn)行地質(zhì)勘察的過程中，將會對勘察效果產(chǎn)生直接影響的因素主要包括技術(shù)人員的專業(yè)性、設(shè)備性能、工程的監(jiān)督與管理以及資金投入等。在開展巖土工程地質(zhì)勘察的過程當(dāng)中，如果主要影響因素得到良好保證，使用的施工方式可以在安全可靠的環(huán)境下正常運行，就可以正常進(jìn)行巖土工程地質(zhì)勘察，以保證工程建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的合理性。

1.1 對地層巖性進(jìn)行勘察

通過使用巖土工程地質(zhì)勘察基本方式，能夠檢測出勘察區(qū)域巖土性質(zhì)和巖土分布，在通過科學(xué)的實驗和分析能夠確定地層中的持力層位置，進(jìn)而計算出在持力層部分能夠承受的地基承載力數(shù)值，為地基基礎(chǔ)設(shè)計提供參考[1]。

1.2 對水文環(huán)境進(jìn)行勘察

進(jìn)行地質(zhì)勘察需要結(jié)合水文情況檢測，對地下水位的實際情況進(jìn)行分析，掌握地下水的運動及變化規(guī)律，為地基基礎(chǔ)設(shè)計安全性提供保證。復(fù)雜的水文環(huán)境將會對地基基礎(chǔ)建設(shè)產(chǎn)生不利影響，所以在針對地下水環(huán)境勘察過程中需要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行，并且分析勘察區(qū)域地下水與持力層之間存在的關(guān)系即影響性，結(jié)合勘察結(jié)果制定有效的降水方案，將地下水環(huán)境可能對建筑工程產(chǎn)生的影響降到最低。

1.3 對地質(zhì)構(gòu)造以及地層進(jìn)行勘察

巖土工程地質(zhì)勘測還需要對項目所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和地層分布進(jìn)行勘察，得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)后對項目所在地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及地層情況會對建筑工程地基基礎(chǔ)穩(wěn)固性、滲透性產(chǎn)生的影響進(jìn)行科學(xué)分析。建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計的根本要求是保證建筑物可以安全穩(wěn)固，延長建筑物的使用壽命，避免地質(zhì)災(zāi)害對建筑物地基基礎(chǔ)造成破壞，因此，巖土工程地質(zhì)勘察主要是為建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計提供科學(xué)準(zhǔn)確的設(shè)計參數(shù)，保證地基基礎(chǔ)設(shè)計的科學(xué)性。如果在地質(zhì)勘察過程中發(fā)現(xiàn)不能避免的惡劣地質(zhì)環(huán)境，可以通過制定科學(xué)的處理方案降低對地基基礎(chǔ)造成的影響。

由以上巖土工程地質(zhì)勘察分析中可以得到地質(zhì)勘察基本順序，如下圖中所示（圖1）。

圖1 巖土工程地質(zhì)勘察基本順序

2 巖土工程勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)用常見問題

2.1 對巖土工程勘察準(zhǔn)確工作缺少重視

由于在進(jìn)行巖土工程勘察和地基基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，涉及到的工作項目較多，專業(yè)性和技術(shù)性較強，為滿足工程進(jìn)度要求，就必須提高工作效率。要想在保證工作質(zhì)量的同時縮短勘測時間，需要技術(shù)人員能夠在開展勘測工作前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，為后續(xù)工作開展做好鋪墊。但在實際巖土工程勘察過程中，技術(shù)人員對前期工作的開展缺乏正確認(rèn)識，因此在前期準(zhǔn)備工作當(dāng)中沒有將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有效落實，這將會對巖土工程勘察的順利開展產(chǎn)生不利影響。如果資金投入量不高，實際施工人員對地質(zhì)勘察結(jié)果缺乏重視和了解，將會加劇工程項目建設(shè)的危險性[2]。

2.2 巖土工程地質(zhì)勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計未能做到有效結(jié)合

正常情況下，負(fù)責(zé)巖土工程地質(zhì)勘測的技術(shù)人員不需要參與到地基基礎(chǔ)設(shè)計工作當(dāng)中，因此在很多建筑工程項目開展過程當(dāng)中都存在兩項工作配合不足的問題，作為地基基礎(chǔ)設(shè)計人員，不能充分了解到巖土勘察過程中發(fā)生的各種情況，導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)不能在地基基礎(chǔ)設(shè)計中充分發(fā)揮作用，一旦產(chǎn)生此類問題，將會嚴(yán)重浪費投入的資金成本，同時對地基基礎(chǔ)設(shè)計的科學(xué)性與合理性產(chǎn)生不利影響[3]。

3 巖土工程勘察與地基基礎(chǔ)設(shè)計的有效應(yīng)用策略分析

3.1 做好巖土工程地質(zhì)勘察工作開始前的準(zhǔn)備工作

建筑工程項目在正式開工之前，需要首先選擇專業(yè)的地質(zhì)勘察單位進(jìn)行地質(zhì)勘察施工，在勘察過程中應(yīng)針對地形、土質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的檢測與分析。建筑工程施工企業(yè)與設(shè)計單位應(yīng)該在開展地質(zhì)勘察工作全過程中進(jìn)行積極的溝通，對地質(zhì)勘察進(jìn)行全面監(jiān)督，為地質(zhì)勘察施工提供可行性方案與計劃，通過下達(dá)地質(zhì)勘察命令將方案和計劃落到實處[4]。在正式開始地質(zhì)勘察前，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)真了解需要勘察的區(qū)域地質(zhì)、土層、巖層、水文等實際情況，對勘察結(jié)果中可能影響工程地基基礎(chǔ)建設(shè)的各項因素進(jìn)行統(tǒng)計分析，根據(jù)數(shù)據(jù)選擇合理的勘察方式和程序大綱，保證地質(zhì)勘察工作能夠順利進(jìn)行。

3.2 積極選擇先進(jìn)的施工技術(shù)

隨著科技不斷進(jìn)步，在建筑工程施工和地質(zhì)勘測方面不斷涌現(xiàn)出各種新型技術(shù)和新型設(shè)備，通過應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)，能夠有效提高施地質(zhì)勘測與地基基礎(chǔ)設(shè)計水平，從而促進(jìn)建筑工程整體質(zhì)量提升。地質(zhì)勘察單位應(yīng)當(dāng)與時俱進(jìn)，積極引進(jìn)各種先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，提高施工人員的專業(yè)技術(shù)水平，通過培訓(xùn)讓施工人員了解先進(jìn)材料的應(yīng)用優(yōu)勢以及正確使用方式，提高地基基礎(chǔ)設(shè)計的可靠性，同時也能保證在各種復(fù)雜地質(zhì)條件下準(zhǔn)確的開展地質(zhì)勘測工作。

3.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則

在進(jìn)行建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計過程中，需要嚴(yán)格遵守因地制宜、就地取材的施工原則，從而保證工程整體滿足節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。在進(jìn)行地質(zhì)勘察時，如果忽視任何一項內(nèi)容，將會對積極基礎(chǔ)設(shè)計產(chǎn)生無法彌補的問題，為提高地基基礎(chǔ)設(shè)計的科學(xué)性、合理性，就必須保證地質(zhì)勘測與地基基礎(chǔ)設(shè)計工作的良好配合。對建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計產(chǎn)生直接影響的還包括工程所在地的地形條件，因此也需要結(jié)合地形相關(guān)信息對設(shè)計進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

3.4 做好荷載組合、抗力限值勘測工作

在進(jìn)行荷載組合、抗力限值勘測工作前，應(yīng)首先從工程地基承載力需求出發(fā)，對地基的基礎(chǔ)底面進(jìn)行科學(xué)分析，對地基埋藏深度和單樁的承載力以及樁的數(shù)量進(jìn)行全面確定。通常情況下，地基基礎(chǔ)中承臺的底面荷載需要結(jié)合極限值進(jìn)行荷載效應(yīng)組合計算，荷載系數(shù)正常情況下應(yīng)為1.0。單樁抗力需要結(jié)合地基承載力水平和承載力特征數(shù)值進(jìn)行計算。同時，還需要做好變形沉降計算工作，保證在極限狀態(tài)下對地基基礎(chǔ)底面荷載效應(yīng)進(jìn)行永久性狀態(tài)分析，分享系數(shù)應(yīng)保證為1.0，然后將荷載乘以準(zhǔn)永久值。在計算過程中，還需要另外考慮到風(fēng)載荷、地震作用等相關(guān)變化因素，按照限制方式，確定地形發(fā)生變化后相應(yīng)的荷載允許值。在進(jìn)行地基基礎(chǔ)承臺的高度值計算方面，應(yīng)首先確定配筋與其他使用材料的強度，并且按照承載力極限值確定上層結(jié)構(gòu)、荷載效應(yīng)以及基底反力，進(jìn)一步分析荷載效應(yīng)組合當(dāng)中的分項系數(shù)，正常情況下，恒載值應(yīng)為1.2。在進(jìn)行地基基礎(chǔ)裂縫寬度計算時，需要結(jié)合極限狀態(tài)對荷載標(biāo)準(zhǔn)與荷載分享系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)計算。

3.5 科學(xué)預(yù)估巖土工程勘測報告的荷載數(shù)值

如果建筑工程項目為高層結(jié)構(gòu)，建筑主體從地面開始每增加一層其荷載值應(yīng)為12KN/m2～15KN/m2，地基基礎(chǔ)地面以下部分所受到的荷載應(yīng)為20，地基技術(shù)本身的自重應(yīng)同時考慮。如果建筑工程項目為多層框架結(jié)構(gòu)，處于地面以上的建筑主體每層荷載應(yīng)在10～12之間。如果建筑工程項目為多層砌體結(jié)構(gòu)，承重的方式應(yīng)為線性載荷，通常情況下為30KN/m2～35KN/m2。

4 結(jié)語

綜上所述，建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計與巖土工程勘測之間存在著緊密聯(lián)系，施工單位應(yīng)積極采用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，提高對巖土工程勘測施工的重視程度。要想確保建筑工程整體質(zhì)量，還應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)的方式進(jìn)行地質(zhì)勘測，進(jìn)而保證地基基礎(chǔ)設(shè)計的可靠性。