淺談巖土工程地質勘察與地基基礎設計的應用

王香娟

（大同市二院建筑設計研究有限責任公司，山西 大同037000）

巖土工程中地質勘察和地基基礎設計為設計和施工作業的開展提供可靠依據和支持，能確保后續工作的有效落實，提高巖土工程建設質量，降低工程建設的危險系數。

1 巖土工程地質勘察的概述

地質勘察是巖土工程得以順利開展的前提條件。地質勘察的目的是對巖土工程所在區域的地質條件加以掌握，分析可能出現的地質災害問題，降低巖土工程施工的危險性，全面提高工程建設質量。巖土工程地質勘察包括的內容較多，如巖石的物理性、化學性質、結構特征、分布區域、厚度等，只有準確了解地層情況，才能為后續施工方案的編制提供可靠依據和支持，推動巖土工程的有序開展。而在地質勘察中，要求工作人員一方面具備豐富的專業知識和高超的勘察技能，另一方面發揮創新精神和創造能力，對地質勘察方式方法實行優化和改革，從而加強地質勘查數據的全面性、真實性、可靠性，為巖土工程作業開展提供依據和保障。

2 巖土工程地質勘察的重要性

任何建筑工程在開始前都需要先開展地質勘察，了解建筑所在區域的地質地形特征、水文環境等，為后續施工方案的編制提供依據（見圖1）。巖土工程更是需要加大對地質勘察的重視力度，只有明確了解地質情況，才能降低不良因素對工程的影響，改進地基基礎設計質量。地質勘察數據獲取后，工作人員需要做好分析工作，與以往數據展開對比，了解勘測區域存在的問題，以及可能出現的災害情況，在協調研究下，找出科學有效的解決措施和方案，提高巖土工程的質量。此外，巖土工程地質勘察可開展巖土分布、成分、特性的分析工作，準確了解土層的流變性和滲透性，為方案內容的完善提供依據。

3 巖土工程地質勘察的應用

圖1 巖土工程地質勘察

目前，巖土工程地質勘察的常用方法以工程地質測繪、勘探取樣、原位測試、室內試驗和物探這四種為主，每種方法適應的環境各有不同，需要工作人員結合現場實際情況加以分析和選擇。另外，在地質勘察中，為增強數據獲取準確性、勘察工作的安全性，還需對存在的影響因素實現科學細致分析，有效規避不良因素帶來的問題，為地基基礎設計、方案完善提供可靠的資料數據。具體來說，巖土工程地質勘察中需要注意的問題有：

3.1 地層巖性

巖土工程地質勘察中，巖土性質和分布情況是勘查要點，只有掌握巖土性質和分布范圍，才能準確了解巖土體層的變化特征，掌握地層的具體承載能力，從而為地基基礎設計提供可靠依據，維護地基結構的穩定性和安全性。基于此，在實際勘察工作中，工作人員需科學選用勘察技術和方法，獲取準確信息，并通過試驗分析的方式確定地層性能，提高設計質量。在地質勘察中，如果勘察結果顯示軟土結構，則要采取適當的方法增強軟土層堅固性，提高地基強度和承載能力，避免后續變形、沉降等病害問題的產生。

3.2 水文特征

在勘察工作中，要利用精準勘測技術了解地下水水位線的位置，根據現有數據資料分析水位線變化特征，并通過實時勘測獲取精準數據內容，可以為地基基礎設計提供可靠資料，減少地下水侵蝕對地基結構的影響。對勘測中存在的水位線較高情況，應根據巖土工程地基基礎要求，開展施工方案的規劃工作，從而降低水位線，減少地下水流動對建筑地基的影響，維持工程基礎結構的穩固性。

3.3 地質構造和地層情況

地質構造與地層情況的復雜性較強，如果不能對其予以科學把控，則很容易影響地基質量，增加問題或風險的出現概率。在巖土工程地質勘察中，要對地質構造及地層情況予以詳細了解和分析，并提交完善的勘測報告，做好相關信息的記錄和標注。參照建筑地基施工情況，找出可能影響地基穩固性的因素，為地基基礎設計提供可靠的勘察信息。再者，針對一些無法避免的地質構造和地層，可在勘察中給予一定的處治方案和建議。

4 基于巖土工程勘察的地基基礎設計研究

4.1 抗力限制與荷載組合的規劃

在地基基礎設計中，工作人員要從地質勘察報告中了解地基的承載能力，增強基礎層地面的承載效果，確定開挖及掩埋深度。在使用樁基承載時，要計算樁基數量和單樁承載能力，確定抗力限制及荷載組合標準，以此確定承臺的承載力水平，并與規定標準要求作對比分析，荷載系數控制在1.0左右，確定地基基礎面的荷載承受限值。計算承臺高度時，要科學選擇承臺類型。高度計算中，可通過對鋼筋等材料強度、承載能力的判斷確定承臺高度。根據對地基反力的了解，全面分析荷載效應的組合。在計算地基裂縫寬度時，也需要根據具體要求展開計算，選擇恰當的施工技術。

4.2 荷載預估

荷載預估需要充分利用地質勘察報告內容，要求工作人員做好前期地址勘測工作，獲取準確的數據資料，保證荷載預估的可靠性。對高層建筑來說，荷載的計算要從地面開始，每上升一層荷載數值1m2可達到12～15kN；如果是地下結構，一層的荷載在20kN/m左右。在荷載預估中，深度考慮基礎自重影響，以免設置的承載力與實際要求不符。在不同的框架中，荷載能力也是有所不同的。在多層框架結構中，地面上每一層的荷載都在10～12kN/m2之間。對多層砌體結構來說，承重屬于線性荷載，而這種荷載通常較大，要保持在30～35kN/m2。

4.3 地基基礎參數確定

結合上述預估、計算及地質勘察信息，對地基基礎設計中的相關參數展開明確標準，為地基施工作業的開展提供科學指導。地基基礎參數信息包含：基礎地面的承載力情況，在使用鉆孔灌注樁施工技術時，樁的掩埋深度、單樁承載力、樁體數量等，并與現有的標準規范加以對照，確定其在標準范圍內；參照樁基組合情況對可能存在的沉降問題加以分析，計算準確的沉降量。為維護地基基礎長期的可靠性，還需對基礎底面的載荷效應作極限狀態下的準永久性分析，且在計算過程中考慮到風、地震等特殊情況的影響，將地基基礎變形數值限定在規范允許的范圍之內；承臺高度計算中，詳細標注混凝土強度等級、鋼筋粗細度等內容。同時要對地基基礎結構的承載力情況加以分析，判斷承載力最大值和相關系數，如分項系數、恒載系數等。

4.4 鉆孔灌注樁壓漿

鉆孔灌注樁施工中壓漿處理是非常重要的環節。做好壓漿處理一方面可提高施工作業質量，實現施工目標，另一方面可增大地基結構的承載力，減少變形、沉降等問題的發生，維持上部建筑的穩定性，見圖2。在鉆孔灌注樁壓漿處理中，先要檢查樁身混凝土強度是否達到規定等級要求。之后檢查樁身上安裝的倒灌質量，確定有無封堵情況，保證混凝土漿液的有效傳送。

在施工過程中，應當檢查砂漿材料與土體間連接的緊密性與否，適當進行樁身抬升處理，以加大樁的承載力。壓漿技術在應用中，除提高承載能力，維持地基穩固性外，還可有效控制沉降問題的發生，提高工程質量，為企業獲取更高的經濟效益提供保障，且在壓漿處理過程中，樁體質量也可得到較好的管理和控制，避免質量問題的發生。

5 結束語

鑒于地質勘察和地基基礎設計在巖土工程中的重要作用，相關部門及人員應當加大對其重視力度，采用科學有效的技術和方式，做好地質勘察和地基基礎設計工作，高效完成鉆孔灌注樁壓漿作業，確定地基基礎參數，以此為巖土工程的高質量開展提供保障。