巖土工程勘察與地基施工處理技術分析

蔣子龍

(河北中色華冠巖土工程有限公司 河北廊坊 065201)

在現代建筑工程施工中，巖土工程勘察是基礎建設中的一個關鍵環節。在施工前，承建單位必須派遣專業技術人員對工程施工區域進行全面的地質勘察，從而在滿足工程要求的基礎上，制訂完善的施工規劃。對于建筑工程施工而言，地基施工技術與工程最終的安全性有著直接聯系，而巖土工程勘察則可以為地基施工處理提供支撐。因此，承建企業需要正確認識到巖土工程勘察的重要意義和價值，并以此為基礎，對地基施工處理技術進行持續細致的研究，在兩者有效結合的基礎上，實現建筑地基結構建設能力的提升。就建筑工程施工前的巖土工程勘察來說，可將其分為3個階段：可行性研究調查、初步調查和詳細調查。在收集、分析和處理一系列詳細的數據后，可以確保建筑基礎施工的穩定性。

1 巖土工程勘察與地基結構處理技術之間的聯系

通過實際應用，證明了巖土工程勘察對地基結構的處理技術選擇具有重要的指導意義，前者為后者提供了詳盡的數據資料支撐，從更為科學、合理的角度來完成地基承載能力的改善工作，改變施工區域的地基土層結構。通過前期的巖土工程勘察，能夠對地基的穩定性展開合理的預測和綜合分析，為今后的施工作業提供可靠的資料。提高巖土工程勘察的工作效率和質量，是不斷優化和改進地基結構處理技術的重要前提，同時也為施工隊伍調整基礎施工工藝提供了依據[1]。施工單位可根據現場地質條件，采取更具針對性的施工工藝，完成地基結構的整改，確保工程質量及社會效益。

2 巖土工程勘察概述

在建筑工程前期準備階段，巖土工程勘察是重中之重的一項工作，相關的工作人員需要在項目施工前，對于施工現場展開詳盡的地質環境分析，依托工作人員在自身的專業性與相關的專業設備，對施工區域的地質環境條件與特征展開收集與分析，并在此基礎上對可能影響施工質量的影響因素加以明確，從而確定正式施工中需要著重考慮的內容。從整體上來說，巖土工程勘察可分為以下幾個步驟。

2.1 土壤顆粒比重試驗

在巖土工程勘察中，土壤顆粒比重試驗是一個關鍵環節，其目標是對土壤顆粒的各項指標進行分析。從順序上來說，土壤顆粒比重試驗需要優先于干土質量測定之前。其操作原理是將重瓶、水與干土的重量進行數據對比，從而得出土壤中的顆粒比重[2]。然后將土壤顆粒、水、空氣等分成不同的體積，得到的容積率將作為后續穩定化的指標，也是進行孔隙比與飽和度計算的重要參數，這將對地基的設計方案產生重要的影響。經過以上分析，施工單位必須通過專業機構進行土粒比重測試，以保證最后測試的精確度。在試驗中，需要盡可能地使用專業的設備進行計算，降低人為因素對最終數據的影響。

2.2 工程地質試驗

該步驟具體指的是對施工現場的地質情況進行全面分析，依托綜合勘測定位，相關的勘測人員可以有效把握好勘察結果，提升勘察工作的質量，減少其他因素對測量結果的影響。這一環節所獲取的詳盡數據，將為后續工程施工中的地基結構處理技術的選擇與調整奠定良好的基礎。隨著科學技術的不斷發展，工程地質測量方式也發生了變化。新一代的 GPS技術在巖土工程勘察中的運用，使勘察工作的效率和質量得到了明顯提高。把新的測量技術和地質調查活動結合起來，將有效提升最終的檢測準確性，也提升了工作人員對于測量對象的把握，從而明確最終的測量覆蓋范圍與深度，有效降低不利因素對于結果的影響。目前，對大型的建筑工程項目的巖土工程勘察工作得到了較快發展，而小型工程受規模及技術、人員的影響，則最終的勘察結果精度較差，對工程最終的影響較大。

2.3 巖土工程勘察與取樣

在巖土工程勘察階段，取樣的目的是對施工區域內的巖土地質條件加以明確，在這一階段，勘察與取樣是兩個不同的部分，需要將兩者結合起來，從而對施工區域內的地質條件和環境加以了解，從而有效完善后續的施工處理方案。在這一階段，勘察取樣工作分為鉆探、井探、物探3種模式。在這3種模式中，較為常見且應用范圍廣泛的為鉆探。常用的鉆探技術有鉆井法和沖擊鉆法，其主要內容是鉆探與取芯[3]。而相比之下，井探更適合于勘探淺部的作業，其費用消耗相對比較高。而物探則是依靠先進的儀器完成勘察取樣工作，該模式不僅技術難度大，而且造價昂貴，其適用范圍相對較窄。

2.4 巖土工程評價環節

在巖土工程勘察中，施工人員應盡量獲得巖土工程的相關參數，以便科學、全面地評價巖土工程。相關操作人員在實際作業期間，需要盡可能對目標區域的地質、土壤狀況展開客觀分析，以實現該地區的地質承載能力和穩定性的科學測算。常規情況下，評價環節將對基礎工程方案進行優化，從而實現降低工程造價的目的。

3 巖土工程勘察要點

3.1 巖土工程試驗

在工程地質勘探中，巖土工程試驗是一個主要內容，相關的工作人員需要根據工程建設的最終目標，對所確定的地區進行全面的地質調查，以獲取較為完整的資料進行整理和分析。在勘察階段，可借用各種技術手段和裝備進行地質的劃分和分析。

3.2 利用測量技術進行項目全面布局

在巖土工程勘測工作中，測量點的分布與地質條件有著密切的關系。在實際勘察作業中，相關人員可使用空間測量技術來完成勘測，其應用難度低、覆蓋范圍廣、測量精度低且過程也更為便捷，通過該技術，可以快速地完成對巖土條件的準確分析與判斷。因此，空間測量技術得到了廣泛的使用，各種巖土工程勘測單位可以將所獲得的詳盡數據集合起來，搭建起完備的地質資料數據庫，從而為后續的建筑工程建設與施工奠定下良好的基礎。這也意味著建筑工程施工與巖土工程評價之間存在密切關聯。

3.3 工程地質調查報告

針對地質情況數據資料的客觀性解釋與信息就是工程地質勘察報告，其也將針對可能會存在的變化與對工程項目產生的影響，根據詳盡的報告提出相對應的建議，并為工程建設方案的優化提供幫助。

3.4 巖土工程評審

相關的巖土工程勘察單位應注重總體工作的客觀化，注重評價方法的有效性和質量，以達到對項目成本的有效控制。特別要強調的是，評審工作需要與設計工作保持一致性，在勘察報告的基礎上，進行基礎工程規劃的持續改進。

4 巖土工程勘察的必要性

在進行巖土工程勘察的過程中，由于建筑工程所處區域不同，因此所面對的地質對象也存在一定的差異，因此工作人員在勘察期間所獲取的信息也會存在較大差異。因此，為了確保最終的數據結果的準確性與使用效益，工作人員應在實踐中改進程序和方法，以滿足實際勘察工作的需求[4]。巖土工程勘察工作包含了多個部分，共同保障了最終勘察結果的準確性，而以此作為基礎將為建筑工程的地基結構處理提供詳盡的數據支撐。

就建筑工程建設實施來說，巖土工程勘察與其全生命周期存在著直接關聯，在施工期間，每個環節與作業環節，都會受到巖土工程勘察的影響，從效能角度而言，該工程實施可以確保工程設計的合理性，確保工程施工的安全性，同時也將提升對整個工程周期的把控能力。

在巖土工程勘察前，準備環節對于最終的數據結果也產生直接影響，需要從以下3 個層面展開準備工作：一是需要對相關文件加以確認，確定下勘察綱要，對即將勘察區域制訂出詳細的平面布局與方案規劃；二是需要針對所要勘察區域的水文條件、氣候環境展開前置性收集，了解將要勘察區域是否存在地質災害問題，從而明確巖土工程勘察工作的詳盡內容與相關標準；三是根據特定的地質情況和特殊的建筑結構要求，進行相應的準備，以便可以根據實際需求，對勘察作業的最終強度與注意點進行調整。

5 常見不良地基類型解析

在探究地基施工處理技術時，需要明確常見的不良地基，以下是我國范圍內常見的不良地基類型。

5.1 軟土地基

我國不同區域之間的地質條件存在較大差異。就現階段建筑工程的建設情況來看，軟土地基是我國南方地區普遍存在的一種不良地基類型之一，特別是在土水匯聚區大范圍存在。軟土地基因其水分含量較高，具有較高的塑性、抗變形能力，其內部孔隙較多，直徑較大等顯著特征。在受到外力的情況下，土體會發生較大的形變，其體積的變化也比較顯著，在施工中很容易發生不均勻的沉降問題，對于建筑工程地基結構處理產生的影響較大，需要有針對性地進行處理。

5.2 膨脹土

膨脹土對建筑工程施工的影響同樣是非常大的。研究發現，膨脹土主要是由蒙脫石組成的，它的吸水性能很好。在膨脹土吸水時，其體積會急劇膨脹，但在脫水后，它的體積也會急劇縮小。在變化過程中，膨脹土的物理結構會產生變化。一般來說，膨脹土大多處于缺水狀態，呈現出高塑性黏土、強承載能力的特點，在外界水進入之后，則會出現結構反復變化，對于原有的工程結構會產生較強的破壞力，尤其在大量吸水之后，會影響土質本身的解耦股強度，造成地基結構干縮裂縫問題，最終影響工程質量，需要做出針對性的處理[5]。

5.3 濕陷性黃土

這種土壤對工程施工的主要影響表現為遇水后發生的不均勻沉降問題，這一問題的出現會造成建筑物出現大面積開裂、下陷，產生較為嚴重的次生傷害，這會加劇地基濕陷性。若是不能采取有效的處理方案，則會產生惡性循環，對建筑物造成不利影響。該不良地基可以通過樁基礎來進行調整，將樁頂端支撐于可靠持力層之中，來獲取理想效果。

5.4 凍土

對于建筑工程來說，凍土地基施工包含對地基的防護與改造兩個部分，但是目前對凍土的利用沒有明顯呈現，不具備任何優點和實際價值。在工程實踐中，由于凍土發生的凍脹、溶陷等問題，會導致建筑物發生非均勻沉降問題，在嚴重時，建筑物會出現倒塌現象，將會對施工人員造成嚴重的安全威脅，這對于施工單位的經濟效益也會產生直接影響。對凍土采取的處理主要是為了規避后續危害，常用的處理技術為架空通風基礎、鋪設隔離墊或鋪設熱樁等。凍土的改造也是為了規避凍脹和融沉問題，確保工程的正常運行，保障工程質量。現階段常用的有換填法、物化學法，與物化學方法相比，換填法擁有更為廣泛的應用范圍。

6 建筑工程中常用的地基結構處理技術

6.1 強夯法

在巖土工程勘察期間所獲取的數據資料，將為工程施工提供優化手段，依托于地基結構處理技術，可以對原有施工區域的地質層結構進行優化，借此來提高施工現場地質層的結構穩定性與承載力，保障建筑施工的順利實施。目前，地基施工處理作業中常用的手段就是強夯法，其施工操作極為簡單。強夯法的成本降低且能作用于不同土質，適用范圍較廣。在強夯法應用期間，施工方需要根據巖土工程勘察工作中獲得的詳盡資料展開設計與規劃工作，若是工程對地基有特殊需求，則需要對地基處理技術展開調整。在強夯法作業期間，需要對處理效果展開實時分析，對各項參數展開試驗與設計工作。需要注意的是，對于已施工的區域，也需要及時展開檢測工作，關注地質層的變化情況，以此來規避可能存在的問題和遺漏區域。

6.2 預壓處理技術

針對軟土地基來說，采用預壓處理基礎是目前極為常用的方法，但是現階段，建筑工程施工不僅要考慮地址因素，同時也需要對工程施工區域內存在的地下埋管和地下基礎工程做出詳盡的勘察與分析，尤其是當工程施工區域處于城市內時，強夯法并不適用。但是為了對施工區域的地質層情況進行優化，可采用預壓處理技術來實現對地質層的改善，以此來強化地基的承載力與穩定性[6]。目前，常用的技術存在較多類別，舉例來說，真空預壓模式通過真空壓差減壓現象，來強化施工區域底層，從而排除原有地層之中的水體。從成效上來說，該技術的施工成本低、處理效率高、可控性較強，具有較強的優勢。

6.3 砂石樁處理技術

目前，砂石樁處理技術也是一種很成熟的技術，其是借用專業設備與砂石材料來壓實地基土體，以此來增強施工區域的承載能力。該技術的關鍵點在于增加土層密度，削減原有涂層的壓縮能力和孔隙比，對于松散砂土、絲質土、填土區的處理具有明顯成效。在應用該技術時，需要提前對周邊環境及建筑物進行調查分析，一旦發現問題，需要及時進行施工方案的調整，根據具體的地質情況變化采用針對性的補償手段，借此來提升砂石樁處理技術的應用效益，保障工程質量，同時也將把控好整個工程周期，有助于提升工程效益。

6.4 CFG樁

CFG 樁是一種較為新型、安全的軟土地基加固處理方法，可以用于黏性土、砂土、粉土、人工填土等地區的工程地質改造。在建筑工程施工中使用CFG 樁，需要對作業區域內的地質特征展開詳細分析，通過在原有地層承重中增加一定量的碎石、粉煤灰或水泥，從而對地質土層的物理性質加以改變，搭建起一種全面復合地基土層。經研究表明：該技術所形成的復合地基可以有效提升地層承載力，并能夠有效節約材料消耗，有助于控制造價。值得注意的是，在該技術的使用中，前期的試驗工作是不可或缺的，如果未做好前期試驗，一旦樁體發生質量問題，則會影響地基結構處理的結果，對于工程質量與進度也會產生負面影響。

6.5 置換法

當工程場地有大量非均勻軟弱地質的情況下，可以采用置換方法。在應用該工藝時，為確保地基結構的強度與滲透能力，可選用具有高強度、低壓縮性的材料進行置換，取代原來的地基基礎。在緩沖區形成后，再進行強夯法作業。為了有效確保軟土地基穩定性及承載力，施工隊伍可以采取逐層、分層夯實的方法，并對更換填料進行有效的質量檢驗，從而確保置換法的效益。

7 巖土工程勘察與地基施工處理技術優化研究

7.1 巖土工程勘察的優化

在巖土工程勘察環節，為了確保所獲取的數據信息的準確性與完整性，在實際作業期間，需要著重落實現場勘查與資料收集工作，對目標施工區域的地質情況、水文條件、地形環境做出詳盡的調查與分析。因此，在進行巖土工程勘察工作時，必須針對特定的勘察目標，確定其最終目標，完善施工計劃，控制工程成本，保證資料準確性和指導能力，從而提高勘察機構在市場上的競爭優勢。巖土工程勘察工作的復雜性很大，為了減少不利因素的影響，必須全面、準確地處理原始資料，以防止在工程施工初期就發生方向性的差錯。也要做好試驗分析工作，對土質層的物理性質做出準確的判斷，在此過程中，需要注意的是，必須保證試驗操作方法的準確性和材料的原始狀態不受損害。

7.2 地基結構處理的優化

地基施工處理技術的選擇直接關系到建筑的后續施工情況，并直接關系到建筑施工完成后的結構穩定性。因此，施工單位應根據工程實際情況，進行地基結構處理技術的設計與選擇。另外，在工地上進行地基處理的試驗時，也需要關注試驗工作的成效，確保所應用的技術手段都可以發揮出預期效果。值得注意的是，在進行地基處理時，也需要考慮材料的損耗、施工進度等內容的預期分析對比工作，從而選擇更為恰當的施工工藝。

8 結語

對于建筑工程來說，巖土工程勘察與地基施工處理技術的選擇之間存在密切關系，前者為后者的實施提供必要的數據支持，從某一角度來說，前者決定了后者是否準確、有效，對工程的安全性、穩定性及發展應用存在一定的影響。因此，承建單位需要把握好巖土工程勘察工作的各項環節及要點，明確該工作的重要性，采用恰當的技術手段來提升勘察數據的精準性，并根據所獲取的數據選擇恰當的地基施工處理技術，降低不良地質對于工程的影響，提升工程效益。