巖土工程勘察與地基處理技術研究

葉林米，陳芊竹

（1.浙江省工程物探勘察設計院有限公司，杭州 310000；2.舟山市新海洋巖土工程有限公司，浙江 舟山 316021）

1 引言

巖土工程勘察是工程建設的重要的環(huán)節(jié)，是指按照建設要求對施工現場的地質、環(huán)境、巖土條件等進行查明、分析、評價，然后編制勘察文件，用于施工前準備階段中的相關工作。一般來說，對建設場地的巖土工程進行勘察是一個綜合性的地質調查工作，工程勘察的目標主要為：（1）查明施工地段的地形、地貌、氣候及水文條件；（2）對施工區(qū)域內可能對建筑物穩(wěn)定性造成危害的不良地質進行科學評估；（3）明確施工區(qū)域內地基巖土的具體構造及土質類型；（4）測定建筑區(qū)域內地基土層可能存在的物理變化；（5）查明地下水的具體分布、變化及水質類型；（6）根據勘察結果提出可行的地基處理方案。

在建筑項目施工中，巖土勘察工程為其重要基石，也是后續(xù)施工作業(yè)順利開展的重要保證。在對建筑現場的巖土進行科學勘察后，進行相應的地基處理作業(yè)也是一項重要的施工環(huán)節(jié)，與最終的巖土勘察結果，甚至整個項目的施工質量均有密切聯系。為進一步優(yōu)化巖土勘察工程中地基處理的技術方案，獲取科學的勘察結果，保證項目最終建設質量，本文將對巖土工程勘察與地基施工處理技術進行深入探討。

2 巖土工程勘察中的主要問題

不同施工階段的巖土勘察工程任務及目標均存在一定的差異，不同建筑項目的勘察內容也有所不同。為保證將勘察工作落實到位，需要對巖土勘察進行階段性劃分。在施工過程中，若未將巖土勘察落實到位，在后續(xù)施工中可能會暴露許多工程地質問題，即使建筑物的整體設計、施工均達到了相關要求，在其后期使用中也會受到巖土地基結構的顯著影響。目前在巖土勘察中常見的問題主要體現以下幾方面：

1）缺乏科學的巖土勘察計劃。巖土勘察工作量大，工作內容較為繁雜，若缺乏合理的作業(yè)計劃，則無法保證整個巖土勘察工作順利開展。調查顯示，目前多數施工隊伍在進行巖土勘察前，并未對可能影響勘察工作的不利因素進行總結和分析[1]。

2）勘察手段較為單一。這也是導致勘察不全面的重要因素。巖土勘察的目的主要在于明確施工區(qū)域的地質、水文特征及潛在的施工風險?，F階段大多數施工隊伍中，勘察人員的專業(yè)素養(yǎng)及工作能力還有所欠缺，其可熟練掌握的勘察方法也較為局限[2]。基于合理的勘察方案，需要用先進的勘察工具及方法作為支撐才可保證勘察工作的順利開展。

3 巖土工程勘察的技術及管理辦法

3.1 巖土勘察的具體內容

巖土勘察工程的技術要點在于明確施工區(qū)域的水文條件及地質、地層構造等，其具體內容一般包括工程地質調查和測繪、勘探及采取土試樣、現場測試及檢驗等幾方面。下文將對3種勘察技術進行詳細闡述。

1）地質調查和測繪。我國地勢、地形條件復雜，不同區(qū)域間的地理環(huán)境存在顯著差異，除地面可見的外部環(huán)境外，地面以下的地基、土層狀況均較為復雜。地質測繪為巖土勘察的重要前提，也是保證勘察工作順利進行的必要條件。一般建筑項目的占地面積較廣，因此，施工人員需對施工現場環(huán)境進行全方位的把控。地質調查及測繪則是實現這一目標的重要手段，現階段可用于地質測繪的技術主要包括以GPS、GPRS為代表的空間技術。

2）勘探及采取土試樣。在對地表、地面及以下的地形、地勢環(huán)境進行有效勘察后，為確定后續(xù)合理的地基施工方法，相關勘察人員還需要對所處施工區(qū)域的地質條件進行評估，通過勘探獲取土壤樣本，并通過試驗確定土壤性質也是勘察工程中的重要環(huán)節(jié)。目前可用于勘探地質條件的方法主要包括坑探、鉆探、物探3種。但相較于物探法，坑探法、鉆探法的應用范圍更廣，坑探法可有效彌補精準度不足的問題；鉆探法可用于評估地下水位。物探法是坑探、鉆探的輔助性手段，可在控制勘察成本同時很大程度上提高勘察效率。

3）現場測試及檢驗。一般在巖土勘察工程中，相關人員需對施工現場的地形荷載、巖土狀況等情況進行密切監(jiān)測，除需對建筑項目的質量進行嚴格控制外，還應提供作業(yè)前的勘察結果及工程監(jiān)理結果。對施工現場進行測試及檢驗可幫助施工隊伍修正、優(yōu)化設計圖紙，以此作為后續(xù)地基處理的技術參考。目前，可用于現場檢測的方法主要包括原位測試、室內試驗等。

3.2 提升巖土勘察質量的具體措施

巖土勘察的工作量大，工作內容復雜，目前巖土勘察工程中的主要問題為勘察計劃不完善、勘察方法較為單一及勘察人員工作能力欠佳等方面。在明確巖土勘察的具體內容及技術要點后，要切實提升勘察的工程質量，需從以下幾方面入手：

1）保證勘察資料的完整、可靠性，制訂完善的勘察計劃，用于指導勘察工作。現代建筑工程中，施工現場的巖土層結構、性質等均較為復雜，除了需考慮地形、地勢特征外，還需對地下水等情況進行有效評估，才可有效避免施工過程中對既有的水文、地質環(huán)境造成嚴重損壞。只有在獲取全面且真實可靠的勘察資料后，才可實現對作業(yè)計劃的有效制訂。為保證資料的可靠度，相關人員不可盲目套用傳統(tǒng)的勘察方法，針對某些特殊巖土，應當采用更加合理的、特殊的勘察方法。

2）引進先進的勘察技術，優(yōu)化現階段勘察方案。傳統(tǒng)的勘察技術并非適用于所有建筑項目，而僅依靠單一的勘察技術也無法充分滿足巖土工程的系統(tǒng)性、復雜性及專業(yè)性要求[3]。確定明確的勘探點、明確勘探孔的深度要求及數量、制定相關技術文件等均是優(yōu)化勘察方案的有效措施。

本院所制定的滿意度調查表，調查患者及家屬的滿意程度，滿分為100分。非常滿意為＞80分；滿意為60～80分；不滿意為＜60分。

3）提升勘察人員的工作技能，提高員工綜合工作素養(yǎng)?？辈烊藛T在整個巖土勘察工程中占據重要地位，也是實施勘察作業(yè)的重要主體，勘察人員的工作能力及技術水平可對勘察結果、施工質量產生決定性的影響。因此，在制訂合理勘察計劃、優(yōu)化勘察手段及方法前，需對勘察人員的工作能力進行提升，施工隊伍在選擇勘察人員時應設立一定的門檻，并非所有非巖土勘察專業(yè)人員均可進入本行業(yè)，擁有相關的勘察從業(yè)資格證書是一名合格勘察人員的基本要求，除此之外，也應要求勘察人員具有一定的實踐經驗，對團隊內現有的勘察人員應當進行相應的能力提升培養(yǎng)，可通過引進更多綜合能力強的從業(yè)人員對現有工作人員進行培訓，為了切實保證勘察人員的工作效率及質量，用人單位也可建立相應的考核制度及獎懲機制，以此可對勘察人員形成一定約束，對調動員工積極性及工作效率均有一定的積極作用。

4 勘察過程中地基施工技術要點

4.1 地基施工的目的

一般來說，在進行地基處理時，施工隊伍需要考慮的問題主要包括地基的承載力及穩(wěn)定性、地基壓縮不均勻所致沉降、地基滲漏液化以及特殊土的處理等方面。這幾個方面均是用于保證上部結構穩(wěn)定、保證建筑物順利投入使用的重要因素。地基處理的基本目的主要體現在：

1）避免地基剪切破壞、提高地基土承載力。地基所呈現的剪切破壞多是由于承載力不足引起的，當地基承載力較小時，受荷載或側向土壤壓力的影響，地基結構很可能出現失穩(wěn)[4]。在填土和建筑物的影響下，鄰近地基可能隆起，邊坡失穩(wěn)又會導致坑底隆起，以上均是導致地基不穩(wěn)的主要因素。為了避免施工過程中地基被剪切破壞，需對地基土的抗剪強度進行有效提高。

2）避免地基沉降、減輕地基土的壓縮性。由于建筑物的沉降、差異沉降較大，受土的壓縮性、壓縮模量影響，地基土可能呈壓縮性特征，為避免地基沉降造成建筑物沉降，需采取有效措施改善地基土的壓縮性。

3）避免地基滲漏、改善地基土的滲水特質。在實際施工中，地下水運動可能導致地基內的薄層粉砂或粉土因管涌而流砂，為最大程度上減小動水壓力對建筑物的影響，需有效改善地基土的滲水特質。

4）減輕振動影響、改善地基動力特性。施工過程中，交通荷載、打樁可能導致地基產生震動，即地基土的動力特性，改善此特性、避免震動過大產生的不良影響也是地基處理的重要目標。

4.2 地基處理的技術要點

目前，各個施工隊伍較為常用的地基處理方法主要包括強夯法、注漿法、換填法以及砂石樁法4種。為充分保證建筑項目的整體施工質量，需從地基處理前、處理時、處理后3個不同階段做好相應的技術處理。

1）地基處理前，選擇持力層時，對于不同軟弱土層應采取不同的處理方法，以淤泥質土為例，一般會選擇上覆較好的土層作為持力層；若上覆土層較薄，在施工中應盡量避免對持力層造成土擾動。

2）在地基處理時，應當先結合上部結構、基礎地基的協(xié)同作用，強化上部結構剛度、強度的同時，也應適當增加建筑物應對地基不均勻變形的適應能力。在確定地基處理方法時，應充分結合建筑物的地基基礎設計等級。對代表性場地進行現場測試也是檢驗設計參數、加固效果及保證最終施工質量的有效措施。

3）完成地基處理后，需通過修正地基承載力特征值來確定基礎底面積及埋深。一般來說，基礎寬度的地基承載力修正系數取0，基礎埋深的地基承載力修正系數取1.0。若地基范圍內仍存在軟弱下凹層，應對該土層的地基承載力進行有效驗算。在經處理后的地基上建成的建筑物應當是完全滿足現行相關規(guī)范及要求的，因此，在施工期間，對地基的沉降情況進行連續(xù)觀測，也可為地基的加固及維護提供必要依據。

5 結語

地基處理對整個建筑項目的施工質量及后期順利投入使用均有重要意義，而要做好地基處理工作，需對施工區(qū)域的巖土進行有效勘察。目前巖土勘察作業(yè)中的問題主要體現在勘察計劃不完善、勘察方法有欠缺等方面。因此，本文對巖土勘察的常見問題、具體內容及應對措施進行了相關探討，并對地基處理的技術要點進行了詳細分析。為保證巖土勘察及地基處理的順利開展，需在優(yōu)化勘察方案的同時，提升勘察人員的工作素養(yǎng)。提升后續(xù)建筑項目施工的作業(yè)水平及整體施工質量。