■ 李鵬
(中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院云南昆明650000)
淺談巖土工程勘察軟弱層的劃分及處理方法
■李鵬
(中國有色金屬工業昆明勘察設計研究院云南昆明650000)
在工程建設中,巖土工程勘察作為基礎性環節,需要對地層結構、力學性質、空間變化規律等方面進行詳細勘察,從而為治理措施的實施提供重要的數據支持。在巖土工程勘察中,尤其是軟弱層,如果在劃分或處理方面出現疏漏,就等于為工程建設項目的質量安全埋下了不定時炸彈,建筑開裂、傾斜、倒塌都是可以預見的結果。為此,對軟弱層劃分和處理,在巖土工程勘察和項目施工中變得更加重要。
巖土工程勘察軟弱層處理方法
巖土工程勘察工作中,勘察成果的準確性對于建筑工程的穩定性和安全性有著重要意義。通過巖土工程勘察,查明地層分層的合理性,從而加以利用,并對不合理分層進行治理,從而為建筑工程項目的順利施工奠基。在地層分層中,軟弱層是重要的不合理分層現象,軟弱層的存在,使得地基持力層下層小于上層持力層的承載力特征值,隨著深度的增加,下層承載力就會變得更小。為了有效保證施工質量,避免工程事故,應該通過合理的巖土勘察方法,及時查明施工地點的結構特征和物理力學性質。
1.1野外記錄
在巖土工程勘察的野外工作實踐中,為了有效規范外業編錄,應該按照鉆孔所顯示的地層順序,對地層進行描述,一般按照由上至下的順序。如果地層厚度超過0.5m,就應該對其進行單獨描述。而對于出露厚度低于0.5m的薄層,應該重點描述厚度、位置和狀態,這樣的做法,能夠有效避免其他孔位厚度較大的情況,在編錄過程中,孔厚度較小的層位,也要進行描述,以免重要數據的丟失。對于厚度不足0.1m的標志層位和軟弱層位,也應該進行全面描述。
1.2室內整理
室內整理工作主要建立在對鉆孔的檢查和整理之后,為了保證巖土分層的合理性和科學性,必須綜合考慮工程地質測繪資料、室內試驗與原位測試的成果,確保室內整理工作的順利進行。
在巖土分層過程中,需要對其采用“兩級單元”模式,用一級單元表示不同地質年代的巖土層與不同地質成因的巖土層,然后在一級單元之下,按照巖土層的巖性、狀態、空間分布等特點劃分二級單元[1]。一級單元和二級單元需要分別用不同的編號對巖層進行標注,而軟弱層的劃分,通常會在二級單元得到體現,在編號時,需要注意空間分布和覆蓋關系。
2.1淺層軟弱層的處理
換填墊層法是淺層軟弱層常用的處理方法,與此同時,根據不同的淺層軟弱層特點,壓實地基和夯實地基的方法也十分有效。通過換填墊層法的實施,需要對處理厚度進行綜合考量,以超過3m為宜,在實踐中,常用的墊層材料主要包括砂石、灰土、粉質粘土、礦渣等,具體材料種類的確定,需要綜合考慮軟弱層的實際。墊層厚度的影響因素包括置換軟弱土層的深度和下土層的承載力。墊層厚度應該滿足pz+pcz≤faz,墊層底面的附加壓力值用pz表示,通過公式計算,確定最佳的墊層厚度[2]。而墊層底面寬度的確定,需要以基礎底面應力擴散為前提和基礎,隨著墊層頂部每側寬度的增加,底部受力情況也會發生變化,為此,邊緣超出部分應該控制在300mm以內,從墊層底部開始,由下往上,應該設置放坡。墊層的壓實標準應該根據壓實系數確定,而靜載試驗決定著承載力。
關于淺層軟弱層的處理,在實踐中,天然地基不能滿足對建筑物的支撐,建筑物的安全性受到損害,如果對樁基進行修復,造價大,工期長,適合采用換填墊層法對軟弱層進行處理。通過對材料的合理配置,能夠有效改善軟弱層的現狀。為了確保處理方法的順利實施,首先應該做好勘察工作,將天然地基的具體情況弄清楚,確保天然地基不能滿足設計要求,綜合考慮軟弱層厚度小,適用于換填墊層法。首先,應該將影響地基受力情況的軟弱層清除干凈,然后根據建筑地基處理技術規范的指導,進行施工,并利用靜載試驗驗證軟弱層處理效果。
2.2受力層軟弱層的處理
如果軟弱層位置深入地層,處于主要受力層的范圍,在對軟弱層進行處理時,應該通過預壓法、樁基礎和復合地基的方法加以解決。由于預壓法在實踐應用中需要花費更多的時間,而樁基礎法容易造成造價的提高,為此,在實踐中,工作人員更傾向于采取復合地基法處理受力層軟弱層問題。主要的處理方法有:振沖碎石樁、夯實水泥土樁、水泥土攪拌樁、旋噴樁、灰土擠密樁、水泥粉煤灰碎石樁等復合地基,具體需要采取哪種方法,還需要結合施工地點的實際情況,做到具體問題具體分析,切忌以偏概全[3]。
為了有效改善受力層軟弱層問題,應該對巖土工程進行勘察,將持力層的結構全面掌控,找出持力層不能滿足設計要求的原因。不同的巖土性質,其力學指標存在明顯差異。在充分掌握數據基礎之后,需要根據設計要求,進行改善。如果繼續采用換填墊層法,可能會出現pz+pcz≤faz得不到滿足的情況,為此,可以通過復合地基法加以處理,并通過靜載試驗查看處理效果。
隨著經濟的發展,人們生活水平的提高,人們對于建筑質量的要求越來越高,在建筑工程施工中,地基的穩定性與建筑工程項目的安全息息相關,而在工程建設中,巖土工程勘察是不可忽視的基礎性環節,為了有效保證建筑工程質量,在巖土工程勘察實踐中,應該加強對軟弱層的劃分,并針對軟弱層的問題,采取針對性的處理措施,有效提高軟弱層的處理效果,改善軟弱層的受力結構,提高地基的穩定性。
[1]朱黨生,劉賓.淺談巖土工程勘察軟弱層的劃分及處理方法[J].價值工程, 2014,33(25):150-151.
[2]湯光威.巖土工程勘察軟弱層的劃分及處理方法研究[J].城市建設理論研究(電子版),2014,(35):3836-3837.
[3]周豪.軟弱層的劃分在巖土工程勘察工作中的應用及處理分析[J].建筑工程技術與設計,2014,(32):840-840,841.
TB16[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-345-1