張小龍
(甘肅蘭達鐵科工程檢測有限公司)
建筑項目工程中的水文條件、地質環境、巖土等問題,都直接關系著整個工程的施工進度、施工難易、施工質量等,所以,巖土勘察和地質勘探工程有著極為重要的作用和位置[1]。為了提高城市建筑工程施工操作的穩定與安全,避免出現人為因素造成的巖土工程事故,加快工程項目的施工進度,提高整個項目工程的施工質量,科學合理地實施巖土勘察以及尋找針對性的處理措施,對城市建筑工程來說有著極其重要的意義和價值。文章將結合本人多年的工作經驗進行分析,闡述巖土勘察工程的相關內容,以及研究具體的施工處理技術。
城市建筑工程的巖土勘察工作屬于圖紙設計與施工操作的前提條件。倘若工程勘探操作得不到完善,將影響后面的工程設計以及具體的施工操作,而劣質工程的問題就會暴露出來,從而印證了“基礎決定上層建筑”,即便是整個建筑構架完美,施工質量也優良,也不可避免地遭受影響。同時,不同規模、不同類型的工程項目會給地質條件帶來不同程度的影響,反過來不同的地質環境又會直接作用到工程建設當中。
巖土工程勘察的主要內容包括三個方面:(1)地基巖土分層與物理力學特性。(2)地質地貌的情況。(3)地下水情況。而勘察巖土體的主要目標為了解清楚項目工程的地質環境,仔細探究巖土體存在的主要問題,客觀地對建筑區域做出工程地質評價,然后進行針對性的施工處理。
(1)針對水文地質的勘察需把水文地質情況了解清楚,進而為設計提供詳細、準確的水文地質資料。(2)重點分析地下水對巖土體和建筑物造成的影響,并考究容易出現的巖土工程威脅,進而研究出相對應的防御措施。(3)按照項目工程施工的視角出發,從地下水對項目工程施工操作的影響進行分析,然后對不同的條件提出相對應的水文環境問題進行考究,例如:①針對基礎持力層屬于軟質巖層、強風化巖層、殘積土層、膨脹土層等工程,進行施工操作前需合理思考脹縮、崩解、軟化等問題,避免影響整個地基的建設。②針對低于地下水位的地基基礎來說,需充分考究地下水對混凝土和鋼筋的侵蝕性,進而提升鋼筋混凝土的耐性。③對地基基礎下部出現承壓含水層的工程,則需計算開挖基坑后承壓水的破壞性,從而進行評定。④對地基基礎的壓縮層范疇內具有松散或者飽和的粉細砂層的工程,則需對潛蝕、流砂、管涌等問題實施重點研究,以及評價。⑤針對高于地下水位的位置的基坑開挖工程,需充分考究利用滲透試驗或者富水試驗處理,然后分析人工降水造成的邊坡失穩,以及基底沉降,從而再評定對四周建筑物的影響程度[2]。
對于巖土勘察工程來說,勘探巖土地質屬于極其注重要的問題,一般從四個方面進行勘察:(1)勘探清楚項目工程范疇內的原始地貌、地形,以及巖土層的構成要素、深度、類型、特性、分布、變化規律等,從而探究地基的均勻性與穩定性。(2)了解清楚隱藏的河道、墓穴、溝浜、舊基礎、防空洞、孤石等,分析該些是否會影響工程施工的操作。(3)勘察工程需將四周的環境了解清楚,向設計師提供有效的巖土參數,研究評定基坑邊坡穩定性以及放坡開挖的可能性,以確定支護構架的類型和規格,然后進一步檢查清楚基坑開挖和降水,是否對四周建筑物、地基變形、地下設施等造成影響。(4)仔細探察影響建筑工程穩定性的不良地質因素,其中涵蓋勘察滑坡、巖溶、崩塌、危巖、采空區、泥石流、地面沉降、活動斷裂、地震效應等,以及特殊土質。如:填土、軟土、濕陷性土、污染土、膨脹土、多年凍土、紅粘土。
巖土勘察一般會運用土工試驗、鉆探取樣、原位測試等方法進行綜合勘探。設備的選擇使用 XY-100型鉆機,而收集土樣則運用固定活塞薄壁取土器。倘若土層較硬時,則使用貫入法處理;倘若巖土的土層較軟時,則使用壓入法處理。原位測試采取靜力觸探試驗以及標準貫入試驗,而靜力觸探裝置運用江蘇溧陽JTY-3型全自動數據采集系統,鉆孔定位運用全球定位系統進行定位,室內土工試驗則運用南京土壤儀器廠生產的系列土工試驗裝置。該些勘察設備以及勘察方法均能較好地檢測出巖土的詳細資料和數據,能滿足基本的設計需求。
針對城市建筑工程通常需在施工現場實施預壓試驗,按照試驗的結果完善設計方案。預壓試驗主要涵蓋側向移位、豎向的變形、孔隙水壓力、原位十字剪切等方面,經試驗所獲取的資料數據進行整體的比較,從而有效地規范設計方案和設計思路,從而保障地基施工的順利進行。
樁基礎屬于地基處理的基礎類型,一般適用于建筑要求較高或者地質條件較差的工程。根據基礎的受力原理可將樁基礎分為承載樁與摩擦樁,承載樁是將基樁放置在承載層上或者巖盤上,促使其可承載結構物。摩擦樁為運用基樁和地層的摩擦力以承載結構物,可劃分為拉力樁和壓力樁,一般適用在地層無堅硬的承載層或者承載層較深的區域。該種處理方式具有沉降速率低和承載力高等優勢,同時針對水平動載、荷載有著良好的適應性,所以,樁基礎能在建筑項目工程中普遍適用。
換填法普遍適用于淺層地基處理,處理的地基深度可達2~3米。利用良好的復合巖土材料或者巖土材料代替天然地基中的軟弱土層,構成墊層。換填墊層法具有防止凍脹、置換、應力擴散、均勻地基反力與沉降等作用。一般情況下會采用工業廢渣墊層、砂石墊層、加筋土墊層等類型材料,提升地基的承載能力,以及減少沉降的機率[3]。
振沖法為使用起重機吊起振沖器,開動潛水電機帶動偏心塊,促使振動器達到高頻振動,然后啟動水泵噴射高壓水流,于邊沖邊振的效果下把振動器放置到土中的預計深度,通過清孔之后經地面向孔內慢慢填埋碎石,促使振動操作下地基被密實,于地基中構成一個大直徑的原地基和密實樁體,從而形成復合地基。振沖法屬于一種經濟有效、快速解決地基問題的加固方法,其能提升地基承載力和降低地基沉降,進而提升整個工程項目的質量。
上個世紀 70年代強夯法地基加固施工技術被法國工程師梅那首創,經過起重機械把大噸位夯錘起吊至6~30米高,然后采取自由落下的方式,給予地基土巨大沖擊能量的夯擊,進而使土中產生沖擊波以及較大的沖擊壓力,促使工程中的土層空隙得到壓縮,部分土體液化,于夯擊點四周出現裂隙構成較好的排水通道,加快氣體與孔隙水的排除,推動土粒的重新排列,從而起到提升地基承載力的作用,以及排除土體濕陷性的效果[4]。
巖土勘察與地基處理技術屬于城市建筑工程非常重要的首要環節,不斷加強對工程巖土的勘察,為建筑設計提供有效、準確的參數,運用科學合理地地基處理技術,充分考究各種地質因素,提出有效的解決方案,該對于建筑工程來說有著極其重要的意義和價值。
[1]李志國.給水管道頂管工程巖土勘察及其施工工藝分析評價[J].城市建筑,2013(16):197.
[2]何民華.淺談城市建筑工程的巖土勘察及地基處理技術[J].建筑與工程,2011(5):322-323.
[3]任紅芳,陳曉紅.淺談建筑場地巖土勘察的內容與分析評價―――以天津某工業廠房巖土勘察為例[J].四川建筑,2012,32(3):95-97.
[4]張棟華.地質勘探與巖土勘察工程探究[J].科技風,2012(09):182.