淺談建筑工程中的地質勘察技術

【摘要】 隨著現代工業及民用建筑建設力度的加大，地質勘察作為最基礎環節，只有充分做好地質勘察工作，才能保證建筑的安全和質量，才能使工程順利的進行下去。本文通過分析建筑工程地質勘察特點，以軟土地基為例，針對其勘察技術要點及勘察過程中應注意的問題進行探討，以期通過本文的闡述為我們在日后的工程實踐中更好的掌握地質情況，從而設計出更加合理的施工方案提供理論借鑒。

【關鍵詞】 建筑工程 地質勘察 軟土地基 承載力

1.建筑工程地質勘察的特點

一個城市往往有必要的居住區、文化衛生設施、公用設施，必要的交通路線和樞紐，許許多多各種各樣的工廠等大量的建筑物。這些建筑物大多是淺基礎建筑物，影響的深度僅僅十幾米，基礎的砌置深度多小于五米，作用于地基上面的作用力主要是靜載荷，因此，對于這類建筑物進行規劃設計時所需要進行的工程地質勘察主要有以下三個特點：

1.1勘察中主要的研究對象有：地形地貌特征、土的物理與力學性質、土的剖層面、地下水的埋藏深度、地下水的化學成分以及地下水的動態特性。

1.2在勘察過程中，需要進行大量的淺孔勘探，詳盡的分析地下水的情況，對土樣進行大量的分析和觀測。

1.3通常情況下，按照勘探線和方格網布置進行坑孔的勘探，勘探深度一般以穿過整個活動層為限。

2.建筑工程軟土地基勘察的技術要點

2.1地面調查測繪

要完成以下要點：軟土地基分布路段的地形、地貌及第四紀地層沉積的關系；軟土的成因類型、分布范圍、基底地層的性質；軟土層內的砂夾層的厚度、顆粒組成及排水性能；軟土層的埋深、厚度及上下層間的性質；地下水類型、埋深、補給與排波情況，以及地下水與地表水的水力聯系；在軟土地基上已建成建筑物在附加應力作用下，對地基強度及變形的影響程度，以及地基處治措施。

2.2勘探點布置和深度

勘探點布置宜根據成因類型和地基復雜程度確定，勘探點的間距不宜大于30m；當土層變化復雜時，應予加密。對勘探點的深度，不要簡單地按地基壓縮層的計算深度確定，而提出根據地質條件、建筑物特點、可能的基礎類型來確定。此外還應預計到可能采取的地基處理方案的要求。

2.3勘探手段以鉆探取樣與原位測試相結合為原則

2.3.1鉆探。鉆探是巖土工程中劃分土層最重要、最關鍵的一環對軟土取樣采用薄壁取土器靜壓法從取樣至試驗的全過程，必須采取有效的措施，保證樣品不受擾動、變形、水分流失等其它外界因素的影響；對細砂層采用標準貫入器取樣，并選取有代表性的地段采用薄壁取土器采取三件以上的原狀砂樣進行顆粒分析及粘粒含量測定。

2.3.2原位測試。宜采用靜力觸探、十字板剪切試驗。在軟土地區用原位測試取代相當數量的鉆孔，不僅減少鉆探取樣和土工試驗的工作量縮短勘察周期，而且可以提高勘察質量。靜力觸探是軟土地區十分有效的原位測試方法。標準貫入試驗對軟土并不適用，但可用于軟土中的砂土層、硬粘性土等。對暗埋的塘、浜、溝、坑穴等宜采用輕型動力觸探。

2.4軟土的力學性質參數的測定

按巖土工程類別及勘察階段采用一種或多種手段測定土的力學參數這些手段包括室內土工試驗、原位測試、間接經驗推算、原型觀測反分析等。試驗土樣的初始應力狀態、應力變化速率、排水條件和應變條件均應盡可能與工程的實際條件相模擬。對正常固結的軟土應在自重應力下預固結后再作不固結不排水三軸剪切試驗。增加了對變形參數的測試要求。變形參數包括：先期固結壓力、壓縮系數、壓縮指數、回彈指數。有關固結問題的有固結系數、有經驗時也可用快速固結試驗（包括等加荷速率、等應變速率、等水力梯度等），以便引進先進試驗技術，縮短試驗周期。

3.建筑工程地質勘察過程應注意的問題

3.1地基承載力的確定方法

確定地基承載力是一個相對比較復雜的問題，并不是單純的依靠一種方法就能夠準確的加以確定的，一般需要以下五種測定方法：一是依據相關規定中的表格來確定；二是根據靜載荷試驗的方法加以確定；三是根據靜力以及動力觸探的方式加以確定；四是依照土地強度理論進行計算；最后就是按照臨近的條件比較接近的建筑物的經驗加以確定。通過上述五種方法測出地基的承載力之后，還要經過詳細細致的分析，取其綜合值才是比較準確的地基承載力。

在上述五種測定方法中，一般較為常用的方法是野外鑒別以及土地物理力學性質指標對照相關規范中的表格，靜力以及動力觸探的方法以及借助公式進行計算。當前。我國的質監部門只認可現場靜載荷試驗法，這是在地質條件相對比較復雜、工程比較重大或者是土質分布極為不均的情況下才會使用的一種測定方法。在一般情況下。由于難以滿足設備要求，或者是壓力不夠，很難實際應用此種方法。

采取現場靜載荷試驗來確定地基的承載力，主要有以下三種準確方法：一是強度控制法，也就是將比例界限值PO作為地基持力層的承載力，一般在比較堅硬的粘性土、沙土、碎石土或者是粉土的環境下才會使用此種方法；第二種是相對沉降控制法，也就是依據沉降量與承壓板寬度之間的比值進行確定，在粘性土環境下，這一比值要控制在0.02以下的壓力就是地基承載力，而對于沙土來說，這一比值在0.0l到0.05之間所對應的壓力就是地基的承載力。

3.2地基承載力以及與變形關系

對于設計人員來說，除了要懂得設計，還要學會閱讀和分析地質勘查報告，找出報告中存在的問題，不能只是單純的關注地基的承載力值，即使是需要這一數值，還要關注其他相關數值，如地基承載力的基本值、地基承載力的標準值以及承載力的設計值等。設計人員在使用地基承載力的標準值時不能直接依據該數值進行設計，還要結合寬度以及修正后的承載力的設計值。

使用承載力設計值進行設計是出于確定建筑物基礎底面積的目的。但在實踐中，設計人員還要注意關注變形條件。目前，建筑工程中多出現的質量事故多數都是因為沒能夠滿足變形條件所導致的，如果不能滿足變形條件，極有可能導致建筑物出現裂縫、傾斜等問題，要滿足工程變形條件，地質勘察報告中的建設性處理意見必不可少。

3.3地質勘查超前技術的運用

在地質超前的檢測中。主要還是運用了新穎、快速、有效、無損的反射地震技術。這種技術當系統預報前方有溶洞、暗河水體、巖體層面等不良地質時，其規模、形態需要具體了解，就需地質雷達進行探測。探測方法：在開挖掌子面上，以上、中、下水平和左、有為骨架布置若十水平測線和豎線測線向前方探測，每條測線可構成一條剖面，各條剖面上的綜合地質信息即構成了前方一定范圍內的空間地質構造形態。測線的密度可視所探測地段的同巖地質構造復雜程度和所要求的探測控制精度選定，圍巖越復雜，要求的控制精度越高，則測線密度就越大，反之越小。根據探測資料，首先對各方面剖面進行綜合分析，定性判定前方地質情況，并定量確定有關異常體、條、帶等位置、深度及其空間分布情況，再結合具體的地質條件（如斷層、節理、裂隙與隧道走向的夾角和傾角及其對隧道同巖穩定性的影響程度）、地壓因素（靜壓、動壓和二次平衡壓），詳細劃分和界定同巖類別，以便主動采取超前支護措施。

結束語

工業與民用建筑在建筑行業中占有極大的比重，也是一個特殊的建筑方向。如何保證工業與民用建筑的安全，提高其質量，是我們必須要重視的問題。地質勘探是進行建筑建設的基礎，也是最為重要的一步。通過地質勘探，我們能夠很好地掌握地質的情況，從而設計出更加合理的施工方案。

參考文獻：

[1] 張倬元.工程地質勘查[M].地質出版社.2008．

[2] 王璐華.建筑工程地質勘察與基礎設計存在的問題及對策[J].中國新技術新產品，201O（4）

（作者單位：山東省棗莊市建筑設計研究院）