曾夢筆
(岳陽市規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司,湖南 岳陽 414000)
巖土工程在施工中會遇到很多困難,再加上工程本身也具有一定的復(fù)雜性,因此想要更好地把握施工進度的難度較大,必須先做好地質(zhì)勘察工作。相關(guān)的勘察人員在面對地質(zhì)勘察工作的困難時,需要確??辈旖Y(jié)果的真實性和客觀性,注意勘察程序的科學性,然后選擇最佳的地基施工處理方案。這不僅能確保地基的承載力達到目標要求,又能保障建筑物的安全性和穩(wěn)定性,故巖石勘察工作有著極其重要的意義。
由于我國各地區(qū)地形條件差異較大,部分地區(qū)的地形地貌情況比較復(fù)雜,所以在地基施工之前需要進行地質(zhì)測繪。地質(zhì)測繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作,是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論對地面的地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,從而推斷地下地質(zhì)情況。施工地區(qū)地形地貌和地質(zhì)條件較復(fù)雜時,必須進行地質(zhì)測繪;地形地貌較簡單、場地較狹小時,則不用地質(zhì)測繪的方法,可以采用地質(zhì)調(diào)查的方式[1]。
現(xiàn)場監(jiān)測指的是對荷載和施工、巖土的性狀、周圍環(huán)境的作用以及相應(yīng)的監(jiān)測結(jié)構(gòu)物等進行監(jiān)測。現(xiàn)場監(jiān)測的內(nèi)容包括檢驗巖土工程質(zhì)量的控制情況、施工前勘察結(jié)果、施工監(jiān)理勘察結(jié)果。分析和計算現(xiàn)場檢測的勘察結(jié)果,能為優(yōu)化后續(xù)技術(shù)和修正設(shè)計圖紙?zhí)峁┗A(chǔ)準備,為后續(xù)的地基處理施工提供參考指標。
巖土工程勘察可采取坑探、鉆探和物探等勘探方法。坑探和鉆探是直接勘探手段,能較可靠地了解地下地質(zhì)情況;物探是一種間接的勘探手段,可以簡便、迅速地探測地下地質(zhì)情況。選擇合適的勘探技術(shù)有利于地基的建設(shè),保證整個工程項目的施工質(zhì)量。
綜合使用巖石勘察技術(shù)對項目工程的建設(shè)現(xiàn)場進行詳細的調(diào)查、分析,可以得出最終的勘察結(jié)果,準確了解工程地質(zhì)狀況,從而降低工程建設(shè)受自然條件的影響[2]。
在進行地質(zhì)勘察時,需重視項目建設(shè)所在地的水文情況,尤其要仔細分析地下水水位深淺的變化情況及運動方向,明確掌握地下水的具體分布情況及其規(guī)律。在對地基進行設(shè)計或施工時,如果地下水水位超過了工程所選擇的持力層的位置,則地下水會對地基產(chǎn)生不利影響,需制訂具體的降水方案,減少地下水對地基的影響。
為了了解巖石的性質(zhì)及具體分布情況,應(yīng)當采用最優(yōu)的地質(zhì)勘察方式,通過試驗、分析選擇最佳的持力層。地基基礎(chǔ)形式的選擇是依據(jù)持力層承載力的具體情況來確定的[3]。
在選擇地基基礎(chǔ)時應(yīng)格外注意地質(zhì)構(gòu)造及地層情況。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和地層狀況會對地基的承載力產(chǎn)生影響,進而影響地上建筑物的安全性和穩(wěn)固性。因此要使用合理的勘察技術(shù)和方法,分析二者對地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性及滲透性的影響,確保地基施工的順利開展。
強夯施工技術(shù)是地基施工處理最重要的手段之一,其作用原理是利用重力的作用夯實地基,目的是提升地基的承載力。在運用強夯施工技術(shù)時,對重錘的質(zhì)量和其下落的高度都有要求,質(zhì)量為8~10t的重錘最適合,下落高度保持在20m為宜。重錘下落的過程就是勢能轉(zhuǎn)變成動能的過程,當重錘下落到與地基能夠接觸的位置時,動能便轉(zhuǎn)化成作用在地基土體上的勢能及動能,在巨大沖擊力的作用下對地基土體中的空隙產(chǎn)生壓縮作用,使地基土體的抗壓強度大大提高。在地基施工過程中,強夯技術(shù)優(yōu)勢顯著,便捷性高、應(yīng)用范圍廣,有利于提高地基處理的效果。需要注意的是,在使用重錘夯實地基時,由于重錘下落的力度非常大,可能會對周圍建筑物和埋設(shè)的管線造成破壞,故應(yīng)采取相應(yīng)的措施進行保護[4]。
由于軟弱地基具有天然承載力弱的特殊性,且周邊位置的環(huán)境與其有相似性,因此沒有使用強夯施工技術(shù)的條件,此時可以使用預(yù)壓施工處理技術(shù)。預(yù)壓法主要分為兩種,真空預(yù)壓法和加載預(yù)壓法。在地基施工過程中,預(yù)壓法的工作原理如下:(1)在巖土工程施工區(qū)域增加一些靜荷載,如增加土層或砂層;(2)為了提高軟弱地基的承載力水平,需要壓實地基,同時增加地基的壓力,利用重力的作用能使地基承載力顯著提升。但是在地基施工中使用預(yù)壓法進行處理時也需要注意一些問題,如在巖土工程施加荷載之前需做好地基的控制工作,從而提高地基承載力水平。預(yù)壓施工技術(shù)有施工便捷、造價成本較低的優(yōu)點,故應(yīng)用范圍廣泛[5]。
砂石墊層的施工技術(shù)通常應(yīng)用在軟弱地基中。一些建筑項目對地基承載力的要求較高,若現(xiàn)場勘察結(jié)果顯示施工地區(qū)地基的軟弱層較厚,則在實際施工過程中應(yīng)進行如下處理:第一步,徹底清除地基軟弱部位;第二步,夯實地基,在清理出來的空位中填入大量強度大的砂石材料,從而提高地基的承載力。其原理是通過砂層把地面上的荷載轉(zhuǎn)移到砂石下的地基中。從以往的實踐經(jīng)驗及相關(guān)資料可知,巖石工程地基沉降中最常見的是淺層的地基沉降,故可以使用基礎(chǔ)置換的方法來提高軟弱地基的承載力,減少地基的沉降量。不過砂石墊層施工技術(shù)的相應(yīng)施工工藝要求較高,且造價成本較高,所以應(yīng)用范圍不廣泛。
換填法是在地基軟土層比較厚的狀況下,采用結(jié)構(gòu)強度高且壓縮性較低的灰土、素土等建筑材料與軟土的上部進行置換,回填完畢后夯實地基。換填法的工作原則是先深后淺,在換填過程中還要注意分層鋪設(shè),且對鋪設(shè)材料的選擇有一定要求,一般是使用一定規(guī)格的砂石或人工墊層材料,以保證墊層的密實性。換填法與砂石墊層施工技術(shù)有相似之處,但不是完全相同。
(1)在勘察人員上崗前對其進行一系列的專業(yè)培訓,定期檢查培訓效果,促使勘察人員積極主動地學習專業(yè)技術(shù),只有熟練掌握專業(yè)技術(shù)才能上崗;(2)加強勘察人員計算機使用能力的培養(yǎng),使勘察人員能熟練利用計算機技術(shù)對巖土滲透狀況、儀器設(shè)備的荷載及涂層的沉降量等進行精確計算,增加現(xiàn)代化技術(shù)在巖土工程勘探中的應(yīng)用范圍;(3)為了讓勘察人員學習更多、更廣的技術(shù)知識,可以采用輪班換崗的方式,使勘察人員在不同崗位學習不同技術(shù),增強自身綜合能力,以適應(yīng)實際工作中會面臨的各種工作環(huán)境[6]。
為確保巖土工程勘察中取樣數(shù)據(jù)的準確性,應(yīng)對勘察工作進行規(guī)范化處理。在勘察前期需檢測地區(qū)的地勢狀況,明確人口密集地區(qū)的區(qū)域分布情況,對勘察目標進行總結(jié);勘察隊伍應(yīng)當明確分工,設(shè)計出最優(yōu)的勘察方案。在勘察過程中需要注意以下要點:(1)科學定位勘察要點;(2)使用多種勘察技術(shù)對施工地區(qū)的地質(zhì)情況進行勘察,為了確保后續(xù)工作的便捷性,需對采集的樣本進行分類歸檔;(3)如果巖土結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,在書寫勘察報告時要詳細描述、客觀闡述巖土情況,確??辈旖Y(jié)果的準確性。
地下水會對巖土工程產(chǎn)生一定的影響,可通過更新儀器設(shè)備和技術(shù)來解決此問題。近年來,巖土或礦區(qū)勘察常使用多樣化的物探技術(shù),這是一種高端的新型技術(shù),解決了以往勘察深度不夠的問題。檢測深度巖石需使用物探持續(xù)加密手段,其優(yōu)勢是過程迅速、無污染,且采集到的樣本品質(zhì)高。另外,新型高端設(shè)備還可以詳細描述比較深的洞穴及不明地質(zhì)的情況,避免由于不準確的地下水位檢測導(dǎo)致的信息數(shù)據(jù)錯誤的情況。
總之,建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展要求巖土工程勘探工作不斷創(chuàng)新,這不僅是提高地基承載力水平的保證,也具有重要的現(xiàn)實意義。在勘察過程中,要明確各種勘察技術(shù)和勘察的具體內(nèi)容,確保地基的施工質(zhì)量達到設(shè)計方案的要求。另外,還要對巖土工程勘查中存在的問題提出相應(yīng)的解決措施,完善現(xiàn)有巖土勘察方式,促進整個建筑工程的順利發(fā)展。