淺析巖土工程地質勘察與地基基礎設計的應用

鄭浩

摘要：巖土工程勘察是巖土工程技術體制中的一個重要環節，是工程建設首先開展的基礎性工作。它的基本任務，就是按照建筑物不同勘察階段的要求，為工程的設計、施工以及巖土體治理加固、開挖支護和降水等工程提供地質資料和必要的技術參數，本文對巖土工程勘察技術做出論證、評價及分析。

關鍵詞：巖土工程；地質勘察；地基基礎；基礎設計

1、地基基礎

1.1地基基礎設計時，所采用的荷載組合與相應的抗力限值的規定。

①按地基承載力確定基礎底面積及埋深，或者按單樁承載力確定樁數時，傳至基礎或承臺底面上的荷載效應按正常使用極限狀態下荷載效應的標準組合，荷載分項系數均為1.0。相應的抗力采用地基承載力特征值或單樁承載力特征值。

②計算地基變形沉降時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的準永久組合，恒載分項系數為1.0，活載乘以小于1.0的準永久值系數，不應計入風荷載和地震作用，相應的限值為規范的地基變形允許值。

③在確定基礎承臺高度、計算基礎內力、確定配筋和驗算材料強度時，上部結構穿了的荷載效應組合和相應的基底反力，應按承載力極限狀態下荷載效應的基本組合，采用相應的分項系數，一般恒載1.2，活載1.4。

④當需要驗算基礎裂縫寬度時，應按正常使用極限狀態荷載效應標準組合，荷載分項系數均為1.0。

1.2巖土工程勘察報告中的預估荷載

①一般高層建筑，地面以上每層12～15 KN/m2，地面以下每層20 KN/m2，另加基礎自重。

②多長框架，地面以上每層10～12 KN/m2。

③多層砌體，承重橫墻每層30～35 KN/m（線荷載）。

1.3鉆孔灌注樁后壓漿技術

近年來，鉆孔灌注樁后壓漿技術發展較快，已在許多高層建筑中應用，效果較好。采用此技術，不但樁承載力有較大提高，而且沉降量也減少，結構封頂時，最大沉降量僅為25mm。

當樁形成，樁身砼達到一定強度后，由預埋在樁身內之導管，向樁端壓送高壓水泥砂漿。此砂漿首先將樁端虛土壓密實，然后沿樁身周圍內上升，直至地面。這樣，樁端的承載力可大大提高，樁身周圍的摩阻力也可提高不少。

根據中國建研院地基所的壓樁試驗結果，采用后壓漿技術可以將樁的承載力提高50%以上，經濟效益很好，還可減少樁的沉降。采用后壓漿技術，還有一個優點，就是可以利用后壓漿的預留孔檢查樁身砼的質量。過去常用小應變方法檢測樁身質量，但當樁徑和自重較大時，小應變法就可能不準確。此時，可利用身預留孔放入超聲波探頭，以檢驗樁身質量。當樁直徑為800mm左右時，預留2個孔即夠。直徑大于1m時，宜預留3～4個孔，以備超聲檢查。采用此法時，應注意樁承載力的提高，不能超過樁身的承載力。

1.4復合地基承載力特征值的確定

《建筑地基基礎設計規范》（GB5007—2011）規范規定：復合地基確定基礎底面積及埋深時，地基承載力的基礎寬度修正系數應取0.2，地基承載力的基礎埋深修正系數應取1.0。但當在某些地基承載力提高幅度不太大的土層進行CFG樁復合地基處理時，發現復合地基深寬修正后的地基承載力特征值還沒有該天然土層進行深寬修正的地基承載力特征值大，這種問題應該是新舊規范銜接不當造成的。

2、地基基礎設計概述

地基基礎設計包括強度設計和沉降計算兩部分， 地基設計強度應根據不同情況可提高和降低使用，但沉降值不大于當地的地基沉降的允許值。基礎設計是否合理可根據沉降計算或實測結果來驗證。沉降很小，可以不進行例行的驗算，例如端承樁基礎，以及國家規范中給出的根據地基上部結構、地基土層分布形式、地基承載力等參數確定的只做承載強度設計的地基。

地基基礎的設計者根據工程地質工程報告、有規范為依據就取得了輸入數據，這些數據遠遠不夠，還需要有較強的理論功底和善于思辨的能力，更要注重實踐經驗，切實合理的進行設計，保證建筑基礎的穩定性。建筑地基基礎的設計方案有很多，將各種地基及基礎的處理方法和當地的實際地質情況、實踐經驗相結合，才能獲得較理想的設計方案。然而，在很多地質勘察報告中，缺少地下水位數據，成果報告圖表不全，數據混亂、不實，關鍵的問題交代不清，甚至有弄虛作假現象，嚴重影響地基的設計計算。因此，必須認真分析實際情況，注意各項物理力學指標的正確性，科學合理分析建筑地基基礎方案的合理性及可行性。

地基基礎設計是建筑工程結構設計的重要內容，施工中出現問題較多的是地下部分。地基基礎設計方案的科學性、可行性不斷得到重視，地基處理技術不斷發展，而復合地基處理技術作為加固地基的一種方法得到越來越多的應用，復合地基是指天然地基在地基處理過程中部分土體得到增強或被置換，復合地基中樁體和樁間土是共同承擔荷載的。實踐證明，在樁和樁間土頂部加一層砂性土褥墊可充分發揮樁間土的作用，使樁間土的承載力大大提高。

3、巖土工程及地基基礎勘察的重要性

關于每一項大型的建筑工程在施工前都會涉及到地質勘察工作，因為，不管是巖土還是普通的地基，都會與建筑工程的質量有著緊密的關系，如果我們忽略了對巖土工程的勘察和地基基礎的準確分析，必將給整個工程項目埋下無法彌補的隱患和災難。巖土勘察和地基基礎分析脫離不了工程地質學構建的原理和方法，按照科學的勘察，再經過對數據的分析和研究為工程的整體設計以及未來開展項目建設提供重要的依據和指導，在具體的工作中，決策者要擺正建筑工程與自然條件之間的關系，把有利于工程建設的因素利用好，采取必要的措施對影響工程項目的不利因素進行改造，讓工程在確保沒有任何隱患的前提下得以實施。在巖石工程和地基基礎勘察中，勘察單位要在建設范圍內對巖石成因和巖土的物理力學性質，包括所在位置的地基基礎性能做出評價等，盡量要采取定性加定量的方法，針對地基基礎的觸變性、流變性以及滲透性等做出正確的分析，這種方法對優化工程勘察工作有重要的作用。

4、結束語

巖土工程地質勘察是一項基礎性技術工作，涉及的范圍很廣，內容相當復雜。本文對巖土工程勘察與地基基礎設計中存在的一些問題進行分析，并提出了一些個人的經驗總結提供參考。

參考文獻

[1]賴文杰.淺談巖土工程勘察及地基處理技術[J].地球；2015年01期.