芻議土木工程的地基勘察

朱惠良

摘要：萬丈高樓平地起，地基條件是保證建筑物質量的基礎。為滿足當下建筑工程施工技術和工程本身的開展，地基作為一棟建筑物設計、施工的根本依據，必須對其勘察和處理進行重點研究。通過勘察確定測試地基承載力的方法并且研究地基承載力以及微變形與地基本身的相互關聯。

關鍵詞：土木工程；地基勘察；地基處理技術

中圖分類號：TUl95文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）13-14-02

引言

從上世紀末我國大興土木以來，不論是科研、教學還是設計、研究等行業，習慣將所有的建筑工程統稱為土木工程，也是平時所稱的“大土木”。地基勘察是工程設計的前提條件，也是整個土木工程的根基所在。本文從建筑工程地基勘察的內容和要求入手，通過總結地基勘察過程中存在的問題，進而探討土木工程地基勘察的方法和技術手段。

1.地基勘察的內容及要求

1.1地基勘察的內容

工程勘察主要是指一個工程在開工設計之前，利用必要的設備、儀器以及合適的技術手段，對擬建造建筑物的部位的地下未知空間和土體進行勘測、評估的系統工作，一般的勘察內容包括現場檢驗和檢測、原位測試、勘探及采取土試樣、工程地質調查和測繪、室內試驗等，并對場地工程地質條件進行定性或定量分析評價，形成指導性的文件資料供后期使用。

1.2地基勘察的要求

地基勘察對工程的設計與施工具有實用指導意義，地基勘察相應形成的報告內容必須顯示建筑工程的地震設防區，地下水的水位和類型、成分對建筑物基礎可能造成的腐蝕影響，同時還要對土體進行分類和穩定性計算、取得支護設計所能夠用到的參數，并針對深基坑挖掘和降水情況對周圍工程的影響程度給予準確的評價和證明，計算出深基坑的承載能力和變形參數。此外，地基勘察需要獲取帶有坐標和地形的建筑物整體平面圖，為基坑、邊坡以及樁基設計提供必要的技術參數。

2.建筑工程地基勘察中所存在的問題

地基勘察的最大特點是探索未知，而且地層情況變數較大，每一個場地的條件和土質情況均不相同，盡管現行的規范和要求很多，但生搬硬套也會對地基勘察的準確度造成不利影響。目前，我國的地基勘察行業普遍存在如下問題。

2.1對勘察重要性認識不足

地質勘察是一個項目前期需要著手準備的工作，而且地勘行動形成的報告會伴隨地上建筑物的終生。就地基勘察本身而言，其主要是對地質構成的評定和土體力學指標的界定兩個方面，但在實際的應用方面，大多存在流于形式、草草了事的現象，對地基勘察的重要性沒有一個確切的認識和理解。

2.2地勘報告質量堪憂

種種因素的疊加致使建筑工程地勘報告的內容過于簡化。很多僅僅是在原來的模板上進行了少許的修改，以至對土工試驗的指標不予提供，不作評價，同時沒有明確的結論以及建議性的工程處理意見等。這種地勘報告可能針對設計方面需要的地基承載力系數給予了明確，但對后期施工過程中的土方開挖和邊坡支護以及樁基施工等并沒有實際的指導作用。

2.3地下水問題

地下水是普遍存在的地下流動介質，也是建筑物以后所處的環境，其不但影響土體的類型，而且還左右著建筑物的耐久性和穩定性。目前的地基勘察僅僅對地下水位和變化幅度進行了簡單的提示，但對地下水質的情況，地下水化學成分等無數據支撐，而且缺少建筑物對地下水質可能帶來的一系列不良影響的判斷。總得來說，既不利于對地下水資源的保護，又無法對建筑物的質量提出保障措施。

3.地基勘察的方法與意義

3.1地基勘察方法

地基勘察主要是對地底下未知區域進行探索，為后期設計及計算等提供依據的過程。歸納起來，地基勘察的方法主要有靜載荷試驗、動力或者靜力的觸探、根據土的相關強度理論以及經驗分析判斷幾種方法。其中，采用靜載荷試驗（圖1）對現場地基持力層承載力試驗的方法主要有強度控制法和極限荷載法兩種。

3.2地基勘察的意義

隨著圖形處理技術的應用，集合建模、數字化、數據庫管理、特性分析、地質解釋及空間分析、預測、統計的一體化系統在地基勘察學科中已逐步形成，并有發展成現代化、信息化、數字化新體系的趨勢。地基勘察既是對區域內地質情況的調查和基礎地質的研究，也是為設計提供原始地質資料，為施工的成本和技術要求進行精準控制的關鍵。在當前的許多建筑工程事故中，質量事故不是因為強度條件的不滿足，而是相關變形條件所導致出現的不均勻沉降、傾斜、裂縫等。如果工程中許多的變性條件得到滿足，在較準確的地基勘察報告中給出建議性的工程處理措施供相關的設計人員、施工人員參考，就可大大從根本上規避建筑工程中常見的質量通病或質量事故，而這也是地基勘察的意義所在。

4.土木工程地基勘察技術

合理運用勘察技術對地基情況進行探查是地基勘察工程的核心。本節通過對合理選用勘察方法、勘察數據模型和數據庫管理兩個方面對勘察技術進行論述，并以軟土地基的勘察技術為例對土木工程地基勘察技術進行系統分析。

4.1合理選用勘察方法

在勘察前，盡可能搜集工程附近的地質資料，了解工程的規模和可采取的地基基礎型式，熟悉原位測試方法的適用性是技術人員必須要做的.然后方能確定采用何種測試方法，以確保勘察結果的正確性。其中，需要明確粉土的定義、嚴格勘察地下水位的分層，并加強液化土的判別，從而保證勘察時能夠選用合理的勘察方法。

4.2勘察數據庫的管理

工程勘察數據庫管理作為勘察數字化系統的一項基礎工作，是一個數據密集、處理復雜的數據庫應用問題，為能夠獲得反映信息世界的概念性數據模型，將與實體相關聯的功能與行為剝離出來，從現實實體中的數據提取來建立模型即研究數據對象與屬性及其關系，并在此基礎上建立相對應的數據庫表架構供復雜的地基勘察中進行論證。

4.3軟土地基勘察技術

軟土地基是工程勘察行業遇到的常見地質，因此有必要針對軟土地基進行重點探討。軟土地基的勘察包括查看軟土分布范圍、存在環境、存在深度以及軟土層和表層硬殼、下臥壓縮層的厚度和分層物理的力學性質。一般而言，軟土地基勘察應采用鉆探和原位測試相結合的綜合勘探方法，并在土工試驗過程中就測試點布置、原位測試等進行重點把控。

4.3_1勘探、測試點的布置、密度應根據軟土的成因類型及地層結構、成層條件和硬底橫坡等軟土的空間變化特點來綜合確定。如，項目所處為長江流域，勘探點縱向間距宜控制在50m，在軟土分布界線周圍應適時加密：當項目位于濱海新區，勘探點縱向間距可控制在100m左右。

4.3.2鉆探、原位測試包括靜力觸探、十字板剪切試驗、應力鏟試驗、螺旋板載荷試驗、動力觸探、標準貫入試驗等方法。鉆探和原位測試的運用應根據地層巖性特點和建筑物的類型、規模、等情況綜合判斷。

4.3.3為更好發揮鉆探、原位測試綜合勘探效果，解決兩者在土類劃分、地基承載力等參數取值上的差異，通過對bE試驗建立關聯關系，并采用載荷試驗校核。

5.結論

建筑工程的地基勘察為建設單位提供建筑工程的相關地質資料，包括地質狀況、水文條件等，還可以更好掌握和控制工程施工的進度和質量，對可能遇到的地質災害進行預測，并及時、迅速地提出相應的措施來妥善解決問題。勘察是工程建設的第一步，為后續的設計、施工及安全使用提供第一手資料。本文通過對地基勘察的研究，進一步了解目前工程勘察的重要性，對整個工程項目的經濟性及安全性起到理論支撐。此外，隨著四新技術不斷應用到工程勘察上，會大幅度提升地基勘察行業的發展。