淺談建筑工程常見巖土地質問題及勘察要點

摘 要：建筑工程施工過程中，地質問題對于建筑質量有著重要的影響，必須加強對于地質環境的勘察力度，保證地基的穩定性與安全性。建筑物荷載作用對于地基中的應力變化會產生巨大的影響，因此，必須事先進行巖土地質勘察，通過勘探取樣試驗等方式，提供巖土工程勘察報告，并以此為依據制定出科學的建筑設計。

關鍵詞：建筑工程；巖土地質問題；勘察要點

建筑工程建筑地基承載著建筑物的整體荷載壓力，特別是隨著時代的發展，一系列形狀各異的建筑物出現在大眾的視線中，部分建筑物設計要求高，建筑難度大，對于地基的要求也就特別高。所以，在建筑施工之前，必須對巖土地質條件評估分析，綜合運用各種技術手段，找出勘察區存在的巖土地質問題，及時采取正確措施給予解決，從而保障建筑物的質量安全與使用安全。

1 建筑工程巖土地質存在的問題及原因

1.1 基礎沉降

1.1.1 建筑物的荷載壓力過大

建筑物對地基的荷載壓力過大，是引起基礎沉降的主因。這主要是在建筑荷載以及自重壓力的作用下，欠固結土在固結的過程中引發的。地基中天然的土層，在固結的過程中承受到有效的壓力，就是前期固結壓力。有時候，當現有的地基覆蓋土層自重壓力大于前期固結壓力的時候，這種土層就是欠固結土，需要重視。例如：人工填土和新近沉積的粘性土等，主要是因為沉積所需的時間較短，受到土自身重量壓力作用沒有完成固結。對于欠固結土出現沉降的問題，不只是因為建筑地基的附加應力，還包括固結不穩定的原因。

1.1.2 地基基礎的不均勻

在建筑施工中，由于地基基礎的不均勻，也會出現沉降不均勻現象。在膨脹土、濕陷性黃土、軟土等不良建筑地基上的基礎建筑物，一旦地基發生變性，并且超過規定的限度，就非常容易出現地基基礎沉降，甚至出現開裂和破壞的現象。在地質較惡劣的地基上進行建筑作業時，為了降低沉降造成的危害，可以充分利用樁基礎等類型的深基礎進行地基加固，或者對建筑地基進行特殊的地基處理，同時在設計施工的時候，采用適合的結構措施、施工措施以及建筑措施。

1.1.3 地下水的影響

部分施工地區，由于地下水的過度抽取，導致水位下降引起基礎沉降。當地下水位降低后，處于降深范圍的天然土層，因為重度的改變，引起地基應力的改變，出現土層固結，使得地面發生沉降，對于周圍的地下管線、建筑物以及一些其它設施，造成一定的負面影響。所以在進行降水施工時，應當進行必要的環境監測，事先制定合理的解決措施，保障建筑施工安全。

1.1.4 新建相鄰建筑物的影響

在原有建筑物旁邊修建新的建筑物，也可能會引起基礎沉降。新建的建筑物荷載，對于原有的地基會造成應力疊加，并且會產生不均勻的基礎附加沉降，使得新老建筑物都會發生變形。這種撓曲和變形，會嚴重影響建筑物的安全，導致建筑物出現裂損現象。因此，在新建筑物施工之前，必須對其預加載荷進行詳細的分析，從而設計出合理的建筑結構與施工程序。

1.1.5 建筑物加層的影響

對于已經存在的建筑物進行加層施工，從而增大了建筑原有載荷導致沉降。在建筑施工前，應該準確測算出地基的實際抗壓力與承載力，例如：極限荷載、臨塑荷載等。從而確定加層承載力與原有承載力的相關安全系數。同時，還應該考慮樁基的基本情況，例如：對于超孔隙的水壓力，單樁的承載力會隨著時間而增大，另外，在軟土地基中，當孔隙水壓力減弱或者消失后，會對樁基產生負摩擦力。對于建筑物加層后的沉降，特別是差異沉降，應該進行認真預估，保證傾斜與撓曲在允許的限度范圍內。

1.2 基坑失穩

1.2.1 地基隆起

在進行基坑的開挖過程中，由于應力得到釋放，在回彈作用的影響下會導致地基隆起。開挖深基坑，實際上就是在逐漸的將荷載卸去的過程，開挖深度的不斷增加，地基的壓力就會大幅度的減弱，非常容易因其土層膨脹，引起坑底回彈。應該事先做好室內壓縮的相關試驗，總結出壓力增加的臨界點，也就是當壓力達到某一數值時，就應該開始卸壓，這時就能發現土層的回彈，根據試驗可以繪制出相應的回彈曲線。因為基坑回彈引起的地基隆起，對于基坑會造成巨大的影響，同時還會對周圍的建筑物造成嚴重的破壞。

1.2.2 邊坡土體出現位移

當基坑較淺、土質條件相對較好、周圍沒有建筑物、開挖面足夠的時候，可以進行放坡開挖。但是在進行基坑的垂直方向深開挖的時候，必須設置支護設施。在沒有支護條件的情況下，邊坡土體發生位移，主要是因為在坡頂存放的建筑材料荷載過大，以及車輛行駛、打樁的震動影響，使得原有的平衡被打破。當土體內部的含水量變大時，就會降低抗剪強度。在深基坑開挖的時候，支擋結構不合理、回填不緊密、支擋構件接觸不好以及支護的不及時都會造成邊坡位移。

2 巖土地質勘察要點分析

各項建設工程在設計和施工之前，必須按基本建設程序進行巖土工程勘察。也就是按工程建設各勘察階段即勘察要點的要求，正確反映工程地質條件，查明不良地質作用和地質災害即巖土地質問題，通過野外勘探取樣試驗、室內土工試驗測試等方式，提供擬建場地資料完整、評價正確的巖土工程勘察報告。

2.1 可行性研究階段

在建筑工程開始之前，對巖土地質環境進行可行性的調查研究，是為了評價擬建場地的穩定性與適宜性。在進行可行性調查的時候，主要是針對擬建場地的地質資料進行搜集，例如：地形地貌、礦產、地震等，另外，還要對附近的工程地質條件資料和建筑經驗進行相關的調查。調查到了充足的地質資料后，要對這些資料進行詳細的分析研究，充分了解所在勘察地區的巖土性質、不良地質作用、地層、構造和地下水等方面。

2.2 初步勘察階段

對巖土地質條件進行初步勘察，主要是針對建筑場地內位于不同工程地段的穩定性做出評估，以及地基的巖土相關技術條件，研究得出科學、合理的評價，同時，對于建筑物布置總平面圖，主要建筑物的基礎方案選擇，以及地址問題的解決對策，提供相關的數據支持與參考依據。并且，對建筑工程地基可能會采取的基礎方案設計進行科學的論證。地質條件初步勘察的主要內容，基本包括初步查明地質構造、地層結構、土層和巖石的力學性質；對抗震設防烈度等于或者大于6度的場地，初步評價場地和地基的地震效應；同時初步查明季節性凍土凍結深度以及水文相關地質條件；對高層建筑中的地基基礎類型、基坑開挖與支護、工程降水方案初步分析評價；對于建筑場地不良地質問題以及原因、分布、發展趨勢的范圍進行勘察，還要充分考慮到巖土地質問題對于建筑穩定性與安全性的影響。初步勘察勘探點的間距見下表1：

2.3 詳細勘察階段

詳細勘察就是在初步勘察的基礎上，對于相關的地質方面進行詳細認真的分析研究，對于建筑物地基進行相關工程地質方面的科學評價，為施工圖紙的設計提供科學、準確的數據信息參考。搜集附有坐標和地形建筑總平面圖、場區地面整平標高，建筑物的規模性質、荷載、結構特點、基礎形式、埋置深度、地基允許變形等；查明勘察區內巖土層類型、深度、分布、工程特性，分析和評價地基的穩定性、均勻性和承載力；查明勘察區地上、地下是否有對工程不利的障礙物；對需要進行沉降計算的建筑物，提供地基變形計算參數，預測建筑物的變形特征；對抗震設防烈度等于或大于6度的場地，應根據國家批準的地震動參數區劃和有關的規范，確定場地類別，提出專門的研究建議；查明地下水埋藏條件以及論證地下水和土對工程和環境的影響，同時，為深基坑開挖、工程支護和降水設計、不良地質現象預防、地基加固以及地基設計提出有效的建議。詳細勘察勘探點的間距見表2。

2.4 施工勘察階段

進行施工勘察是建筑物施工前的重要階段，需要勘察部門或者人員，與施工單位和設計單位密切合作，進行施工基坑基槽的檢驗，對于地基的處理以及樁基工程的效果進行認真的質量檢驗，當巖土條件與勘察資料不符或發現必須查明的異常情況時，就應進行施工勘察；在工程施工或使用期間，還要對巖土工程，如地基土、邊坡體、地下水等進行現場相關監測，并且對工程和環境的影響進行分析評價，還要確保巖土地質問題的妥善解決，對于施工過程中地基設計方案的改變提供準確的地質資料。

3 結束語

總之，對于建筑場地的巖土地質問題需要進行詳細的調查研究，充分考慮施工的可行性，對于地質條件不能滿足施工要求的場地，絕對不能允許施工。認真做好可行性研究、初步勘察、詳細勘察和施工勘察每個階段工作，就能為施工方案的設計提供有效的數據信息，就能保證施工方案的科學性，從而保障建筑物的整體質量，提高建筑物的穩定性與安全期性，大力推動建筑行業的穩定、健康、正常可持續發展。

參考文獻

[1]段紹偉，曾垂軍.水平簡諧荷載對深基坑開挖變形的影響[J].地下空間與工程學報，2007（2）.

[2]王盛琳.建筑物地基不均勻沉降的防治措施[J].中國新技術新產品，2009（13）.

作者簡介：劉華（1965-），男，工程師，現工作于江西省地礦局物化探大隊，長期從事地質礦產勘查巖土鉆掘工程、水工環巖土勘探等技術施工管理工作。