李惠民
(廣東省地質局第七地質大隊,廣東 惠州 516000)
隨著我國城市化建設進程的不斷加快,建筑地質勘查技術也得到了相應的發展和改進。我國地域遼闊,不同地區建筑場地有著不同的地質條件特征,因此,需要針對不同巖土工程地質條件選擇相應的地質勘查技術和方案,以滿足復雜多樣的地質環境條件[1]。下面將對工程地質勘查中常見的基礎選型及選型策略進行探討。
天然地基淺基礎是建筑工程中較為常見的基礎類型,其具有施工簡單、經濟實用、安全穩定等優勢,成為多數建筑工程的首選基礎類型[2]。可適用于多層建筑和小高層建筑,其選擇條件以工程場地地層能夠滿足工程荷載為原則,而且在應用過程中還需要注意以下幾點問題:
(1)地基土的均勻性:地基過量變形是建筑工程中危害較為嚴重的地質條件,會導致建筑物損壞并影響其使用功能。尤其是部分地區出現的軟土地基、濕陷性黃土、膨脹土以及高壓縮性土等,如果地基處理方法不當,建筑物會因地基沉降出現不同程度的損壞和開裂。
(2)地基穩定性:在邊坡周邊的建筑場地基礎選型必須要考慮基礎穩定性。在地質勘查中不僅要對邊坡穩定性進行評估計算,而且還要考慮到建筑荷載對邊坡穩定性的影響,對于該部建筑基礎勘查要滿足其穩定性評價要求。
(3)地下水:地下水也是嚴重影響工程建設及建筑穩定性的地質要素之一。在地下水處理過程中必須要考慮地基的泡水軟化、涌水、流砂等情況。
人工挖孔灌注樁具有工程質量易控制,可多樁同時開工作業而工期短,造價較低等優點。以前是深基礎中首選基礎類型,在福建大量采用。其適用于地基均勻性較差,持力層起伏變化差異大且荷載較大的建筑工程。此類基礎類型目前在山區應用較多。可以較好地解決嚴重不均勻地基的基礎設計問題。
沉井基礎基本上都是用在軟土地基中的地下基礎或者橋梁工程中江河中的地基。依據施工的特殊性,主要施工重點有:第一,對于井下沉降情況進行檢查與評價,明確土層的均勻性和特點,尤其是有沒有硬夾層。第二,對井下以及周圍的情況進行檢查與評價,了解對建筑物產生的影響。第三,對井底的基礎層平整度以及持力層進行檢查與評價。當使用巖層作為持力層的時候,必須對井底的平整度以及產狀進行檢查和評價,避免出現大傾角導致出現下沉。例如西江高明大橋,其中的橋墩地基就是砂層,使用沉井基礎。在進行巖土工程勘測的時候,每一個孔對應一個墩位,沒有明確對平整度進行評價,在實際施工過程中就出現巖面傾斜導致的大面積傾斜,使得糾正傾斜就變得十分困難。例如,廣東西江高明大橋,實際上建設時候、六個橋墩都是以砂層為地基,然后是中風化砂巖層,利用沉井基礎來建設橋墩,實際勘測的時候對于每一個橋墩只能鉆一個孔,沒有對持力層做出相應評價。
對于建筑工程項目場地基礎處于巖土層,且地基巖土無法滿足工程荷載及變形條件,基礎受力層埋深較大,這樣的建筑場地基礎環境通常需采用預制樁基礎。該基礎體系在地質勘查過程中需要對預制樁進行了科學評價,主要對沉樁施工可行性進行分析評判,判斷樁體在穿過各位地層時的受力及穩定性。勘查人員在勘查過程中,必須要結合各地層土質、砂層、巖石層的密實度、厚度以及在打樁時出現的擠土效應,并根據各種勘查情況預測和準確判斷沉樁效果。
筏板基礎與箱型基礎是超高層、高層建筑極為常用的深基礎體系,如建筑所處基礎埋置深度較大,其地基開挖較大,地下室一般為多層,埋深一般控制在10m~15m,甚至超高層基礎埋深超過二十米,該深基礎體系具有施工風險大、施工成本高以及工期長等特點。因此制定勘查報告保證其經濟性、合理性以及安全性,能夠正確評價與論證施工的可行性。
首先,必須要掌握建筑場地勘查范圍內的原始地形地貌,并對地下巖土層深度、地質成因、地質類型以及巖土特性進行勘查和研究,以確定所勘查地基穩定性和均勻性。在此基礎上,必須明確施工場地不利于施工設計的埋藏物及其分布特點,比如地下水道、坑洞、溝渠、古墓穴、孤石以及人工填埋物等。
其次,在探明場地基礎地質特征及穩定性后,必須深入研究影響施工場地穩定性的不良地質環境,如地下巖溶、危巖、采空區、地面沉降以及地質斷層等不良地質環境,并對特殊土壤地層類型、發展趨勢、成因以及危害程度進行總體評估,并作出相應有效的防治措施。
最后,在勘查過程中必須明確地下水分布情況,并對地下水變化和發展趨勢進行詳細論證,及時評估地下水危害程度。地下水的主要危害表現在其建筑材料腐蝕性、基坑突涌、管涌以及流砂等危害,在地下水治理過程中要明確各土層的滲透性,科學合理評估地下水靜水壓力、動水壓力、托浮力等基本特征,并查明基坑周變基礎地質環境,為地下水防治提供相應的依據參數。
總而言之,巖土工程勘測中建筑工程的基礎選型是勘測工程的重點和核心。因此,必須依據實際的施工情況和地質特征合理的選擇施工簡單、成本低以及容易控制的施工類型,結合施工建筑的特點進行綜合分析,合理尋出比較合理的基礎類型,保障基礎工程能夠達到經濟合理、安全施工,以便于達到巖土工程勘測的實際目的,最大限度實現工程的經濟化和效益化。