建筑工程的巖土勘察及地基處理關(guān)鍵問題分析

張金良

北方測盟科技有限公司 遼寧 沈陽 110042

引言

在建筑工程施工之前，施工單位需要落實巖土勘察工作，了解施工區(qū)域的巖土地質(zhì)，全面收集相關(guān)數(shù)據(jù)，合理化設(shè)計建筑工程地基結(jié)構(gòu)，保障地基結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。建筑工程地基施工很容易發(fā)生問題，施工單位需要結(jié)合巖土勘察結(jié)果建設(shè)和養(yǎng)護地基，進一步提升地基施工質(zhì)量，為上層建筑施工奠定基礎(chǔ)，保障整體施工效果。

1 建筑工程的巖土勘察存在的問題

1.1 巖土勘察操作技術(shù)缺乏規(guī)范性

在建筑工程的巖土勘察中，勘察人員實際工作操作缺乏規(guī)范性，主機影響到建筑工程施工進度。在巖土勘察工作中，勘察區(qū)域地形具有較大的影響，直接影響到地基合理性。在勘察地質(zhì)的階段，勘察人員過于重視勘察重點區(qū)域，但是忽視了勘察周圍地質(zhì)，整體工程施工質(zhì)量因此受到影響[1]。

1.2 地質(zhì)勘察方法單一

在建筑工程的巖土勘察階段，工作人員需要做好前期準備工作，準備好勘察設(shè)備，如果準備工作不合理，勘察效果將會受到影響。但是建筑工程的巖土勘察技術(shù)比較單一，無法滿足建筑工程的需求，此外獲取的數(shù)據(jù)報告缺乏可靠性，在建筑工程后期很容易發(fā)生地基施工問題，影響到地基設(shè)計的合理性。

1.3 設(shè)計和勘察缺乏溝通

在建筑工程施工之前，設(shè)計人員需要綜合各種數(shù)據(jù)建立施工方案，在建筑施工過程中開展勘察工作，有機結(jié)合設(shè)計和勘察工作，才可以保障施工方案的質(zhì)量，但是很多建筑企業(yè)沒有結(jié)合二者，勘察人員沒有充分的了解設(shè)計意圖?？辈烊藛T需要全面勘察地基情況，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，但是勘察人員不夠了解設(shè)計方案，因此獲取的勘察結(jié)果無法為設(shè)計人員提供依據(jù)，導致設(shè)計不適應勘察，因為二者缺乏溝通，最終整體建筑工程效率。

1.4 勘察前期工作不到位

巖土工程整個勘察工作是由多個復雜的勘察工序組成，為了更加全面而又準確的了解地質(zhì)條件，勘察人員需對地質(zhì)條件展開由淺入深的勘察，雖然勘察工作是一次性完成的，但整個過程包含的勘察工序非常多，實施起來非常煩瑣，所以在正式勘察前，需根據(jù)勘察目標和實際情況做好充分的前期準備。但是在實際勘察過程中，有些勘察單位經(jīng)常出現(xiàn)準備工作不充分、具體措施落實不到位的問題，勘察人員缺乏對建筑工程深入全面的分析，未根據(jù)建筑工程施工要求進行相應的勘察，而且存在巖土勘察規(guī)劃不合理現(xiàn)象，巖土勘察成本未落實到具體勘察工序上，導致資源利用率低，難以真正發(fā)揮巖土工程勘察工作的應用價值，這樣不僅會影響施工進度，浪費資源，還容易導致勘察結(jié)果不準確。此外，巖土勘察技術(shù)選用不當、材料與設(shè)備與勘察實際不符等，也是前期準備工作不充分的表現(xiàn)，這些都無法為巖土工程勘察工作的順利實施提供支撐。

1.5 信息勘察技術(shù)運用存在問題

巖土工程勘察工作的順利進行離不開先進的勘察技術(shù)，科技的發(fā)展進行，為勘察技術(shù)、勘察設(shè)備及勘察材料的創(chuàng)新應用提供了助力。這些新技術(shù)新設(shè)備及新材料的推廣使用，對提升勘察工作效率、避免勘察誤差發(fā)揮了積極作用。然后就目前的勘察工作實際來看，有些勘察單位勘察技術(shù)的更新速度與實際勘察工作不同步，無法滿足巖土工程勘察工作相關(guān)要求。再加上信息化技術(shù)應用范圍較小，導致巖土工程勘察未能真正發(fā)揮出應用的效用。目前市場上的勘察軟件與信息技術(shù)種類較多，如果勘察過程中選用的技術(shù)不當，也難以展現(xiàn)準確的勘察效果。

2 建筑工程的巖土勘察及地基處理關(guān)鍵要點

2.1 全面落實巖土勘察前期準備工作

巖土工程的勘察工作是集多種專業(yè)技術(shù)為一體的綜合工程，并且勘察過程中容易受到自然條件、勘察方式、勘察人員專業(yè)水平等多種因素的影響而將降低勘察結(jié)果的準確性，所以巖土工程勘察工作開展前，就需全面落實各項準備工作，從而為勘察工作的順利進行奠定基礎(chǔ)。首先，勘察技術(shù)人員需結(jié)合勘察工作實際明確相應的規(guī)章制度，規(guī)范的勘察流程、標準的勘察規(guī)范等，并對整個工程項目進行全面客觀的分析，以此為落腳點制定切實可行的勘察工作計劃。其次有效協(xié)調(diào)各部門與各工種的工作關(guān)系，促使各部門和工種之間能夠高效協(xié)作，保障各工序能夠有效銜接，協(xié)調(diào)并進，為巖土勘察作業(yè)各工序規(guī)范有序的運轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。后，綜合考量巖土的基本性質(zhì)，科學選取恰當、合理的勘察技術(shù)與方式，并選擇與之相匹配的勘察儀器、設(shè)備與輔助材料，這樣才能保障所采用的勘察技術(shù)大限度地發(fā)揮作用，取得理想的勘察效果[2]。

2.2 采用先進的巖土工程勘察技術(shù)

巖土工程勘察工作在現(xiàn)代化的工程項目中發(fā)揮的作用愈發(fā)凸顯，要想切實發(fā)揮出巖土工程勘察工作實效，在實際勘察過程中，必須積極引進先進的巖土工程勘察技術(shù)，結(jié)合勘察現(xiàn)場的具體情況，科學選擇適用且較為先進的技術(shù)，加強對勘察過程中所有環(huán)節(jié)的技術(shù)管理，并通過試驗的方法來檢驗勘察結(jié)果的準確性。同時由專人負責對整個勘察過程的監(jiān)督控制，以便了解整個勘察工作動態(tài)，依據(jù)具體情況對勘察方案作出優(yōu)化調(diào)整。GPS、TEM、GPR等先進技術(shù)在巖土工程勘察工作的應用，使得勘察工作效率和勘察數(shù)據(jù)質(zhì)量都有了顯著提升。比如GPS技術(shù)屬于地質(zhì)調(diào)查中常用的技術(shù)，該技術(shù)的應用能夠?qū)崿F(xiàn)對不同區(qū)域間資源藏量差異的準確勘探，并且在無線信號和衛(wèi)星定位等技術(shù)的支持下，將勘察結(jié)果可以快速準確的反饋給智能接收端，技術(shù)勘察人員可及時獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。有些數(shù)字化技術(shù)可以對勘察現(xiàn)場進行場地模擬，相關(guān)人員通過觀看顯示器就能全面直觀的觀測到現(xiàn)場的信息資料，還能以各項地質(zhì)資料為基礎(chǔ)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫。需要注意的是，此種方式不是所有的勘察資料都能以數(shù)據(jù)庫的形式反映出來，所以要結(jié)合工程實際情況，預先創(chuàng)建科學合理的勘察方案，保障所選取技術(shù)的實效性。

2.3 墊層換填處理技術(shù)

大部分建筑工程的實際施工需要以軟土地基為基礎(chǔ)開展，為了提升軟土地基的處理質(zhì)量，應對軟土地基進行有效處理。施工單位可采取墊層換填的方式進行處理，墊層換填常用于不均勻土層和淺層軟土層。墊層換填處理技術(shù)可以分為機械助力施工和人工施工，兩種方式均需先將淺層泥土挖出，填入一定的碎石，提升建筑工程地基穩(wěn)定性。在使用墊層換填處理技術(shù)時，施工單位應以填埋深入程度為基礎(chǔ)，選擇適合的填料。如果項目基礎(chǔ)深度填埋超出1m，為了促使建筑地基更加穩(wěn)定，需要在墊層中融入一些合成材料，擴大地基壓力角，強化建筑工程地基承載力，減小墊層底面壓力，可保證地基剛度，避免建筑工程出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象。建筑工程軟土地基施工的過程中，施工單位可以通過電滲排水的方式排出軟土中的水分，將金屬電極放入軟土內(nèi)，借助直流電作用使軟土內(nèi)部水由陽極轉(zhuǎn)化為陰極，促進水分排出。

2.4 添加劑法在

建筑工程地基處理階段利用添加劑法，施工單位需要在表層黏土中摻加添加劑，使地基結(jié)構(gòu)強度因此提高，同時可以優(yōu)化地基的壓縮性。在利用添加劑法的過程中，施工單位可以利用生石灰和熟石灰等，結(jié)合巖土層合理選擇添加劑，改變土質(zhì)層和添加劑作用，有效固結(jié)地基結(jié)構(gòu)，同時可以改變表層黏土層，使巖土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性因此提高，優(yōu)化地基處理效果。添加劑法還包括化學加固技術(shù)，在地基施工中利用化學加固技術(shù)，主要是利用化學試劑改善地基物理性質(zhì)。通過利用化學試劑，可以加固土層內(nèi)部，硬件地基原有的軟土，有效加固土層。在利用化學加固技術(shù)的過程中，施工單位需要合理選擇化學藥劑，盡量利用無污染材料，避免利用含毒素的化學藥劑，否則將會嚴重污染土地。施工單位需要利用化學漿液和膠結(jié)劑，在地基中灌注化學劑，通過攪拌和噴射，有效融合漿液和地基，使地基承載力因此提高，同時可以優(yōu)化地基結(jié)構(gòu)物理性能。在利用噴砂注漿技術(shù)的過程中，施工單位需要利用施工機械噴射處理地基，在地基中柱塞漿液，有效組合周圍土地，建立復合地基形式，避免發(fā)生地基變形問題，使地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性因此提高，避免影響到周圍建筑物。

2.5 CFG樁處理技術(shù)

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高黏結(jié)強度樁和樁間土、褥墊層一起形成復合地基。CFG樁復合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，無論樁端落在一般土層還是堅硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應力比樁間土表面應力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應減少樁間土承擔的荷載。本案例若擬建高層建筑經(jīng)驗算不能采用天然地基時，應首先考慮采用復合地基，可考慮采用CFG樁對其基底下土層進行加固處理，形成復合地基，再采用復合地基作為基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式可采用筏板基礎(chǔ)。按不同的面積置換率，用CFG樁處理后的復合地基承載力能達到400～600kPa，且具有變形較小、穩(wěn)定快、施工簡單易行、工程質(zhì)量易保證、工程造價一般為樁基的1/3～1/2、經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著等優(yōu)點[3]。

2.6 振沖法處理技術(shù)

在振沖法的具體操作中，需要結(jié)合土層的黏性比例進行分析，分為添加填料和不添加填料這兩種形式，如果土層是砂或者是一些雜土時，就可以適當?shù)靥砑右恍ず蟿?，然后進行震動填充，進而提升地基地整體承載能力，最大限度地防止出現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)地基不均以及沉降情況的發(fā)生，如果土里面的黏性材料比百分之十低，而且除砂含量比較高的情況下，就可以使用不加填料的技術(shù)進行處理，以此來提升地基地整體穩(wěn)定性。

2.7 網(wǎng)袋技術(shù)

網(wǎng)袋技術(shù)主要是利用土工網(wǎng)和碎石等材料，進一步優(yōu)化地基土壤結(jié)構(gòu)，在實際施工階段，施工單位利用土工網(wǎng)提高地基樁的強度，避免外界物質(zhì)腐蝕地基土壤，利用網(wǎng)袋技術(shù)的過程中，施工人員需要明確土工網(wǎng)材料質(zhì)量，避免出現(xiàn)施工失誤，保障整體施工效果。

2.8 建立健全巖土工程勘察體系

隨著市場體制的深入推進，社會各行業(yè)的分工逐步走向精細化，為了更好地適應時代發(fā)展，在巖土工程勘察過程中，必須嚴格落實責任制度。結(jié)合巖土工程勘察工作實際制定相應的規(guī)章制度，完善各類行為規(guī)范，明確相關(guān)人員的職責權(quán)限，從而為巖土工程勘察工作的高效進行提供可靠保障。巖土工程勘察工作的開展要明確各部門、各人員的具體職責，只有將責任和目標具體細化到每一個人頭上，才能充分發(fā)揮各項規(guī)章制度的指導和約束作用。而規(guī)章制度在給勘察工作指導的過程中，要結(jié)合實際情況進行優(yōu)化和完善，只有這樣才能保障巖土工程勘察體系能夠滿足現(xiàn)代化巖土工程勘察工作的需要[4]。

3 結(jié)束語

在建筑工程施工中，施工單位需要重視建筑工程的巖土勘察及地基處理工作，根據(jù)建筑共產(chǎn)地基情況，合理選擇施工技術(shù)，使建筑工程勘察和地基處理水平不斷提高，順利開展建筑工程施工工作，提升建筑工程施工質(zhì)量，保障建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益，促進我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。