建筑工程巖土勘察和施工處理技術(shù)實(shí)踐

（湖南中核巖土工程有限責(zé)任公司，湖南長沙 410000）

近幾年，我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市內(nèi)部建筑工程數(shù)量逐漸增多，推動了建筑行業(yè)發(fā)展水平及發(fā)展質(zhì)量。巖土勘察作為建筑工程施工檢查的關(guān)鍵部分，需要施工單位提升對巖土工程勘察重視程度，為建筑工程施工穩(wěn)定性、安全性提供保障。

1 建筑工程巖土勘察和施工處理的意義

建筑工程在項目設(shè)計施工前，需要勘察單位對其實(shí)施合理的巖土勘察作業(yè)，如果建筑工程項目巖土勘察未按照標(biāo)準(zhǔn)步驟實(shí)施，會直接影響建筑工程設(shè)計和后續(xù)施工質(zhì)量。建筑工程項目施工規(guī)模和范圍在逐漸增加，會受到地區(qū)地質(zhì)情況影響，為了促使項目工程施工有序進(jìn)行，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注地基巖土分層特點(diǎn)，重視地基巖土的物理學(xué)性質(zhì)，了解建筑工程周圍地質(zhì)和地貌情況，掌握地區(qū)下水分布現(xiàn)狀。作為建筑工程施工的重要基礎(chǔ)，巖土勘察是工程項目的主要構(gòu)成部分。目前，我國建筑工程內(nèi)部的巖土勘察取得了顯著的成果，但依然存在較大的進(jìn)步空間，施工企業(yè)應(yīng)對巖土勘察技術(shù)進(jìn)行合理優(yōu)化。

建筑工程巖土勘察過程中，需要關(guān)注以下重點(diǎn)：首先，在巖土勘察開始前應(yīng)了解建筑工程所在區(qū)域的地形和地貌，包含巖土深度、實(shí)際構(gòu)成要素等，保證建筑工程的施工穩(wěn)定性。其次，應(yīng)確定河道和隱藏防空洞位置，降低其他因素對建筑工程產(chǎn)生的影響。對建筑工程周圍環(huán)境進(jìn)行勘察，為設(shè)計單位提供較為準(zhǔn)確的巖土參數(shù)，對影響建筑工程施工穩(wěn)定性的因素進(jìn)行探究，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。最后，為了保障建筑工程項目的順利，需要勘察人員了解該地水文地質(zhì)情況，為設(shè)計單位提供較為準(zhǔn)確的水文地質(zhì)設(shè)計資料，在分析水文地質(zhì)數(shù)據(jù)時需了解地下水對建筑工程產(chǎn)生的影響，制定較為完善的方案。勘察人員需要從建筑工程施工角度展開分析，探究地下水對建筑工程項目產(chǎn)生的影響，提升建筑工程項目施工判斷準(zhǔn)確性，提升建筑地基可靠性。如果建筑工程地基基礎(chǔ)壓縮層表面存在粉砂層，勘察人員應(yīng)重視流沙和管涌現(xiàn)象，實(shí)施合理作業(yè)。

2 建筑工程缺陷地基施工技術(shù)

2.1 墊層換填處理技術(shù)

大部分建筑工程的實(shí)際施工需要以軟土地基為基礎(chǔ)開展，為了提升軟土地基的處理質(zhì)量，應(yīng)對軟土地基進(jìn)行有效處理。施工單位可采取墊層換填的方式進(jìn)行處理，墊層換填常用于不均勻土層和淺層軟土層。墊層換填處理技術(shù)可以分為機(jī)械助力施工和人工施工，兩種方式均需先將淺層泥土挖出，填入一定的碎石，提升建筑工程地基穩(wěn)定性。在使用墊層換填處理技術(shù)時，施工單位應(yīng)以填埋深入程度為基礎(chǔ)，選擇適合的填料。如果項目基礎(chǔ)深度填埋超出1 m，為了促使建筑地基更加穩(wěn)定，需要在墊層中融入一些合成材料，擴(kuò)大地基壓力角，強(qiáng)化建筑工程地基承載力，減小墊層底面壓力，可保證地基剛度，避免建筑工程出現(xiàn)不均勻沉降的現(xiàn)象。建筑工程軟土地基施工的過程中，施工單位可以通過電滲排水的方式排出軟土中的水分，將金屬電極放入軟土內(nèi)，借助直流電作用使軟土內(nèi)部水由陽極轉(zhuǎn)化為陰極，促進(jìn)水分排出。

2.2 排水固結(jié)處理技術(shù)

排水固結(jié)施工處理技術(shù)是在一定的承載力作用下，借助豎向排水井使土壤空隙內(nèi)部存在的水分全部排出，降低土壤內(nèi)部存在的空隙，增加地基穩(wěn)定性和強(qiáng)度。一般情況下，采用的預(yù)壓方式主要為堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、降水預(yù)壓。

堆載預(yù)壓可以在建筑工程地基上堆放適當(dāng)?shù)耐梁蜕车[，提升預(yù)壓效果，如果堆載超出實(shí)際承載負(fù)荷會成為超載預(yù)壓。真空預(yù)壓可以借助大氣壓實(shí)現(xiàn)預(yù)壓荷載，在對建筑工程地基土進(jìn)行抽氣處理時，可以在土壤中形成真空，使大氣壓力與真空力間出現(xiàn)差值，將軟土內(nèi)部存在的水分抽出，增強(qiáng)建筑工程地基穩(wěn)定性。降水預(yù)壓需要借助水泵將建筑地基水引入地下水位以下，增強(qiáng)建筑軟土地基承載力。

2.3 高壓噴射注漿處理技術(shù)

高壓噴射注漿處理技術(shù)需要施工人員借助鉆機(jī)實(shí)施鉆孔處理，將注漿管放置在合理位置，通過高壓設(shè)備使?jié){液形成高壓射流。漿液在噴出時會損壞周圍土體，土體內(nèi)部存在的涂料會隨漿液涌出，未涌出的部分在沖擊力、重力的共同作用下與漿液混合，應(yīng)按照原有比例對進(jìn)行合理排列。漿液凝固后形成復(fù)合地基，增強(qiáng)建筑工程地基的承載能力，避免出現(xiàn)地基變形的情況。在進(jìn)行建筑工程軟土地基處理時，施工人員需要結(jié)合工程項目建設(shè)規(guī)模和地質(zhì)情況，選擇合理的施工技術(shù)，在提升建筑工程地基穩(wěn)定性的同時，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 工程巖土勘察及施工處理實(shí)例

3.1 工程項目概述

本建筑工程采用詳細(xì)勘察方式。工程包括5棟高層建筑及2個地下車庫，工程建筑用地規(guī)劃面積為21 100.73 m2，實(shí)際規(guī)劃建筑面積為94 993 m2。

工程氣象與水文情況：工程位于沿海區(qū)域，實(shí)際氣候條件為北溫帶沿海季風(fēng)氣候，結(jié)合氣象資料分析可知，該區(qū)域年均氣溫為在12.1 ℃，平均風(fēng)速2.8 m/s，以北風(fēng)為主，東南風(fēng)次之。建筑工程多年實(shí)際降水量為797 mm，最大降水量為1 254.3 mm，6～8月的降水頻率較高。

地形情況：施工區(qū)域地形較為平緩，存在小幅度起伏，實(shí)際地形西高東低、南高北低，孔口標(biāo)高為11.32～18.06 m。本工程屬于一級重要工程，周圍施工場地較為復(fù)雜，地基設(shè)計等級為二級，結(jié)合該工程巖土勘察影響因素進(jìn)行分析，巖土勘察等級為甲級。

3.2 巖土勘察工作布置

該建筑工程分多個階段實(shí)施，總計布置73個檢測點(diǎn)，其中高層勘測點(diǎn)42個、商業(yè)測繪點(diǎn)30個，一些高層勘測點(diǎn)與車庫勘探點(diǎn)可以共用。在布置勘探點(diǎn)的過程中需要使其與建筑物周圍角點(diǎn)緊貼，高層住宅部分的勘探點(diǎn)可以布設(shè)在建筑物中心，結(jié)合一些可能出現(xiàn)的樁基，應(yīng)保證勘探點(diǎn)間的間距在24 m以內(nèi)，車庫和商業(yè)按照網(wǎng)格設(shè)置，勘探點(diǎn)間距不超過30 m。受到周圍場地條件的限制，基坑開挖周圍及外界的勘探點(diǎn)布置需要以基礎(chǔ)資料為主。

勘探點(diǎn)的布置包括取土孔、取土動探孔、取土標(biāo)貫孔、波速測試孔等。針對高層建筑，須使控制孔深度及勘探深度高于地基變形深度，一般情況下，孔洞勘探深度須大于受力層深度。使用樁基時，控制孔勘探深度需要進(jìn)入樁端平面下方3倍左右。孔洞勘探深度應(yīng)深于樁端平面下3倍，在實(shí)際操作過程中，需要使孔進(jìn)入風(fēng)化基巖6 m，使控制性孔不小于8 m。為了使地下車庫周圍勘探點(diǎn)符合基坑規(guī)范，勘探點(diǎn)深度應(yīng)大于基坑開挖深度，通常為基坑開挖深度的2倍。中間位置的勘探點(diǎn)深度應(yīng)符合承載力要求，控制性鉆孔進(jìn)入中風(fēng)化基巖后，應(yīng)保持其進(jìn)入深度不超過7 m，一般性鉆孔進(jìn)入風(fēng)化基巖需大于5 m。

3.3 勘察方式的選擇和應(yīng)用

勘察單位對勘察平面圖進(jìn)行設(shè)計，結(jié)合相應(yīng)的規(guī)范及勘探標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擬建工程特點(diǎn)分析，合理布置建筑勘探點(diǎn)，制定合理的勘探方案，需要充分掌握工程實(shí)際情況、周圍地質(zhì)情況、水文情況。

確定巖土勘察方案后，可結(jié)合客戶提供的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行定位復(fù)核，結(jié)束復(fù)核厚度后，進(jìn)行測放工作，使勘探點(diǎn)、測放精度保持在10 cm以內(nèi)。

采取鉆探設(shè)備進(jìn)行鉆探施工，回填土和水位上部可使用干鉆方式進(jìn)行，在水位下方和巖石層可以采取泥漿護(hù)壁施工。為了增強(qiáng)其巖石層的鉆進(jìn)速度，可以采取合金鉆頭，每次鉆進(jìn)深度需保持在1 m左右，使其孔徑保持在110 mm。

在鉆進(jìn)巖石層時，可以采用雙重巖芯管配合，使用直徑為75 mm的鉆頭，保證回次不超過2 m，對巖石RQD值進(jìn)行確定，為巖石質(zhì)量判斷提供數(shù)據(jù)保證。

結(jié)束鉆探施工后，可對鉆孔進(jìn)行有效回填，采取原土搗實(shí)回填，使每層回填土分層厚度小于0.5 m，回填后密度應(yīng)大于原有密度。

開展巖土勘察過程中的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，針對施工場地內(nèi)存在的粉質(zhì)黏土、砂土層，應(yīng)采取合理的原位測試，為檢測承載力、密實(shí)度奠定基礎(chǔ)。

現(xiàn)場勘探以鉆探孔作為試驗(yàn)孔，使用直徑為42 mm的觸探桿，避免相對彎曲大于0.1%。在試驗(yàn)過程中，可以采用自動脫鉤落錘裝置，錘擊頻率為15～30 擊/min。試驗(yàn)前，孔底沉積需小于5 cm，按照前期設(shè)定的試驗(yàn)深度深入觸探桿，對試驗(yàn)裝置進(jìn)行完善。

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)沙土密實(shí)度如表1所示。

表1 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)沙土密實(shí)度 單位：擊

4 結(jié)語

綜上所述，巖土勘察施工屬于建筑工程施工中的輔助環(huán)節(jié)，巖土勘察技術(shù)的選擇和使用會對建筑工程施工質(zhì)量及其安全性產(chǎn)生影響。對此，施工單位應(yīng)當(dāng)提升對巖土勘察的管理質(zhì)量，強(qiáng)化對巖土勘察技術(shù)的分析，結(jié)合建筑工程施工地質(zhì)條件選擇適合的巖土勘察技術(shù)，因地制宜，為建筑工程穩(wěn)定施工奠定基礎(chǔ)。