摘要:随着城市化进程的不断推进,建筑工程的数量不断增加,对施工技术的要求也越来越严格,其中岩土勘察和地基处理作为建筑工程的基础工作,在整个建筑工程中有着极其重要的地位。文在对岩土勘察现状分析的基础上,将深入探讨建筑工程的岩土勘察内容和地基处理技术,为建筑工程中岩土勘察与地基处理工作提供一定的依据,保证整个建筑工程的质量。
关键词:建筑工程;岩土勘察;地基处理技术
引言
近年来,随着建筑规模的不断扩大,建筑工程的施工技术水平也逐渐顺应工程要求,不断进行创新与发展,怎样保证建筑工程质量成为施工人员及工程方所要考虑的问题,特别是在建筑企业竞争越来越激烈的形势下,不断提高施工技术才是提高建筑质量的关键。岩土勘察与地基处理作为建筑工程中重要的环节,其施工质量直接影响到整个建筑的质量,因此需要进行好岩土勘察工作并做好地基处理,提高建筑工程施工质量。
一、建筑工程的岩土勘察现状
作为设计和施工的基础,若岩土勘察工作不到位,就会在后期施工过程中暴露出诸多不良工程质量问题,严重影响建筑工程的设计及施工进度。不同的地质条件,其相应的地基处理方法也会有所差异,事先进行岩土勘察,可详细了解工程地质条件,对于存在的地质问题也可提前制定预案,对建筑地区做出工程地质评价,保证后期地基处理工作的顺利进行。目前建筑工程岩土勘察存在着以下几点问题:
(1)建筑工地地质本身的问题,地质形态复杂,岩土体不明物体和空洞分布及埋藏位置确定难度大,特别是一些土质松软的风化岩,其岩土设计参数很难确定,这给岩土勘察工作带来了极大的困难。
(2)没有得到足够的重视,随着建筑企业之间的激烈竞争,一些企业为节省成本,没有进行严格的岩土勘察工作,投机取巧,勘查工作做不到位,导致岩土设计参数勘察数据不准确,给后期地基处理工作造成了极大的困难,增加了地基处理施工的风险。
(3)监管力度不够,目前我国的岩土勘察工作普遍存在越级承接任务的问题,这主要是由于相关监管部门监管力度不够,导致建筑企业之间竞争合作机制的松散,在后期地基处理中造成浪费,加大了使用安全隐患的发生率。
(4)岩土勘察技术存在不足,勘察技术人员专业知识缺乏,勘察单位与设计单位之间缺乏技术交流,没有将岩土勘察和土地基处理有机结合,导致勘察力度不够,无法得到充足的地基数据,在设计过程中无法做到科学合理的设计和布局。
二、岩土勘察的对象
岩土工程勘察的对象是针对选定的整个工程选址区,根据工程区自然地理概况和环境地质背景,收集和整理工程地段的主要气象因子(气温、地温,冻土深度,降雨量、蒸发量),查明工程区各建筑地段的地基岩土类别、层次、厚度及沿垂直与水平方向的分布规律;查明地下水的类型、埋藏条件,含盐类型及含盐量;调查场地的植被发育情况:植被种类、生长态势,分布特征,覆盖度及防风固土效果。是否存在可造成地面塌陷、沉降、开裂的不良地质作用;是否存在与地震有关的潜在地震地质灾害,工程区所在的水文地质特征是否有利于工程的建设,有无满足工程需要的地基承载条件。针对选区具体的地形、地貌条件、岩土体分布及性质,以搜集资料为主,开展现场调查和必要的勘察试验。
三、岩土勘察的技术方法
3.1 勘探与取样
勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段。它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况。所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多。应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。
3.2 工程地质测绘
工程地质测绘是岩土工程勘察基础的工作。一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律。并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。
3.3 原位测试
静力触探试验:静力触探试验采用原装液压静力触探双桥探头测试,微机自动采集信息并处理后绘制单孔静力触探曲线。标准贯入试验:标准贯入试验采用标准落锤,自由落体法进行试验。试验前清孔干净,锤击速率20击/min左右。通过标准贯入试验可确定砂土、粉士和粘性土的物理状态、强度、变形参数等物理力学性质指标。
动力触探:动力触探也是原位测试的一种,通过动力触探试验可确定风化基岩的物理力学性质指标。波速测试:目的是提供各层土的剪切波速值,判定场地土类型。划分建筑场地类别,确定场地覆盖层厚度,对地基土液化进行评价。
3.4 室内试验
根据拟建场地存在的岩土工程问题有针对性地进行室内试验,通过室内试验,确定岩土的有关物理力学性质指标,为岩土工程综合评价和准确的土石工程分级提供依据。一般物性指标试验:测定土的一般物理性质指标,用来判定土的一般物理性质。压缩试验:用来判定土的压缩性,测定各层土的压缩模量、压缩系数等变形参数。颗粒分析:砂土样作颗粒分析,确定砂土的准确定名。水质分析:主要用来判定地下水的水化学类型和腐蚀性。
3.5 检验监测
现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营期间进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。
四、建筑工程地基处理技术
4.1地基处理的作用
地基处理可以有效提高地基土承载力,降低地基土的压缩性,改善地基的透水特性、动力特性以及特殊土不良地基特性。
4.2地基处理技术
(1)换填垫层法。换填垫层法是将地基土中的软土层挖去,然后换填强度高、压缩性低的材料。这种方法适用于较为松软或土质分布不均匀的地基,可有效提高地基承载力,增强地基稳固性,避免地基的沉降,对冻胀和膨胀土胀缩问题有很好的防治作用。
(2)砂石桩法。在利用砂石桩法对地基进行处理前,应首先对地基土质进行勘测,若为软土地基或粘土地基,应先进行换填处理,以使后期砂石桩与软粘土能够构成复合地基,提高地基承载力;若为饱和性质的流塑地基,应先进行预压处理之后才能利用砂石桩法对地基进行进一步处理。在砂土挤密松散、粉土、粘性土、素填土、杂填土这类地基中,使用该方法可有效改善地基的承载力和压缩性能。
(3)强夯法。强夯法是利用重物对地基进行反复夯打,以增大地基土质密度,提高地基的稳固性,这种方法适用于组成成分为碎石土、砂土、粉土、粘土、湿陷性黄土等饱和度低的地基,在一些软弱或流塑的粘性土地基上,应首先进行试验以确定其适用性和处理效果。强夯法可提高地基的承载力,降低压缩性,在改善土体抵抗振动液化能力和消除土湿陷性方面有着显著的作用。
(4)高压喷射注浆法。这种方法是利用高压设备将浆液以高压射液的形式喷射而出,进而冲击破坏周围土体,随着土粒的剥落,浆液将一部分细小的土粒置换掉,待浆液到达土面上时,其余土粒与浆液混合后得到了重新排列,浆液凝固后,土体中便形成了固结体,实现对地基的加固。高压喷射注浆法在含淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土的地基处理中应用广泛,但不适用于地下水流速度过大的情况。
(5)预压法。预压法分为堆载预压法及真空预压法,其中堆载预压又分为砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压,天然地基堆载预压法适用于软土层厚度<4m的地基,砂井地基堆载预压法适用于软土层厚度>4m的情况。预压法主要用于处理淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基,可明显改善地基稳定性,解决地基的沉降问题。
(6)水泥土搅拌法。水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法和粉体喷搅法,这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土、饱和松散砂土等地基,但当粘性土和粉土地基的承载力>140kPa时,不宜采用这种方法。
(7)振冲法。振冲法分为加填料和不加填料两种,其中加填料的称为振冲碎石桩法,该法主要用于处理砂土、粉土、素填土和杂填土等地基,可明显改善地基承载力和抗剪性能,减少地基沉降量;不加填料振冲法适用于处理粘粒含量<10%的中、粗砂地基。
(8)挤密桩法。挤密桩法分为灰土挤密桩法和土挤密桩法,其中灰土挤密桩法主要用来提高地基土的承载力和增强水稳定性,土挤密桩法可用来消除地基土的湿陷性。挤密桩法在地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基处理中可发挥显著作用。
结束语
综上所述,地基的稳定性和变形是关系到建筑基础工程质量的两个关键因素,岩土勘察是保障地基处理有效合理进行的前提,通过岩土勘察可为地基处理提供可靠的数据依据,根据这些数据再进行地基处理方案的制定,结合施工现场的土质条件,合理选择地基处理的方法,严格把控岩土勘察和地基处理工作质量,保证建筑工程的顺利施工,提高建筑的整体质量。
参考文献
[1]刘敏敏.浅谈地质勘察工作在建筑工程基础设计中的应用[J].沈阳建筑大学学报,2013.
[2]吴建航.国内建筑工程地质勘察技术应用情况分析[J].山西建筑,2010.
[3]周永升.建筑工程岩土勘察和施工处理技术分析[J].科技创新与应用,2012.
论文作者:胡好
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/8
标签:地基论文; 岩土论文; 预压论文; 地质论文; 建筑工程论文; 工作论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;