巖土工程勘察及地基處理技術(shù)思考

溫 丹

（廣東有色工程勘察設(shè)計(jì)院，廣東 廣州 510000）

在礦山工程建設(shè)中，做好巖土工程勘察工作是開展實(shí)際施工的重要基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，會(huì)對(duì)礦山工程整體的質(zhì)量產(chǎn)生決定性影響。巖土工程勘察工作需要全面詳細(xì)勘察并統(tǒng)計(jì)分析礦山施工區(qū)域的巖土狀況、水文條件以及氣候等情況，并依據(jù)勘察結(jié)果制定高效的施工方案，為巖土工程施工的效率以及質(zhì)量提供有力保障[1]。結(jié)合礦山施工區(qū)域的地基實(shí)際情況，選擇適合的地基處理技術(shù)，使地基有較強(qiáng)的穩(wěn)定性以及安全性，能使工程施工的有關(guān)需求得以有效滿足[2]。

1 礦山工程施工中巖土工程勘察概述

1.1 巖土工程勘察的主要內(nèi)容

在礦山工程施工中，對(duì)其巖土工程勘察是非常關(guān)鍵的一步，對(duì)礦山施工的順利開展起到極為關(guān)鍵的作用。巖土工程勘察的主要內(nèi)容有：一是繪制全面的工程整體的平面結(jié)構(gòu)圖，要求勘察人員對(duì)巖土工程建設(shè)地區(qū)的地形及準(zhǔn)確坐標(biāo)進(jìn)行勘察并將其繪制到結(jié)構(gòu)圖中[3]。二是礦山工程自身必須有較強(qiáng)的防震及防風(fēng)等能力，這就要求設(shè)置有效的地震防范區(qū)域。勘察人員應(yīng)對(duì)施工區(qū)域及附近區(qū)域進(jìn)行深入勘察，對(duì)其場(chǎng)地類別以及土地類別做到了解掌握，為礦山工程的設(shè)計(jì)及施工過程提供重要依據(jù)。三是對(duì)礦山工程施工區(qū)域的地下水分布等詳細(xì)情況進(jìn)行勘察，并調(diào)查清楚會(huì)對(duì)工程建設(shè)帶來影響的地下水情況，并將其繪制到圖紙中。四是勘察人員應(yīng)勘察清楚相應(yīng)的巖土參數(shù)，有關(guān)設(shè)計(jì)及施工人員應(yīng)根據(jù)巖土參數(shù)來進(jìn)行樁基的計(jì)算，確保樁基有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，為深基坑開挖打下良好基礎(chǔ)[4]。

1.2 巖體工程勘察前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

做好巖體工程勘察前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，能為后續(xù)工作的順利展開打下良好基礎(chǔ)。巖體工程勘察前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)具體有兩方面的內(nèi)容。一是依據(jù)礦山工程要求制定科學(xué)合理的勘察計(jì)劃，明確勘察的具體內(nèi)容.勘察人員應(yīng)在科學(xué)的相關(guān)任務(wù)指導(dǎo)書的指導(dǎo)下進(jìn)行巖土工程勘察工作，要求設(shè)計(jì)單位和建設(shè)單位共同參與任務(wù)書的制定工作，將勘察工作的設(shè)計(jì)書、勘察計(jì)劃以及具有指導(dǎo)作用的文件等重點(diǎn)內(nèi)容寫入任務(wù)書中，為勘察工作有序進(jìn)行打下良好基礎(chǔ)[5]。勘察人員還應(yīng)對(duì)巖土工程施工區(qū)域的地質(zhì)情況、水文條件以及溫度氣候等進(jìn)行仔細(xì)勘察并全面細(xì)致地總結(jié)，為工程施工提供重要數(shù)據(jù)。勘察人員可通過參考當(dāng)?shù)貛r土工程施工經(jīng)驗(yàn)資料的方式，對(duì)所要建設(shè)的工程進(jìn)行科學(xué)分析。二是做好地質(zhì)繪測(cè)工作以及相關(guān)調(diào)查工作。礦山工程會(huì)受到施工區(qū)域的地層巖性等各方面條件的影響，應(yīng)在仔細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行測(cè)繪，為勘察工作的質(zhì)量與效率提供有力保障[6]。

1.3 巖土工程勘察的具體步驟

巖土工程勘察工作是礦山工程的重點(diǎn)內(nèi)容，因此勘察工作應(yīng)給予高度重視。巖土工程勘察工作具體可分為以下五個(gè)步驟。一是巖土工程的初步勘察環(huán)節(jié)，有關(guān)人員應(yīng)結(jié)合考慮礦山工程的建設(shè)要求和施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，并對(duì)以往有關(guān)資料進(jìn)行參考分析。勘察人員會(huì)對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行物探，了解掌握其基本的地質(zhì)構(gòu)造條件，推斷出區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)體。再通過勘探以及測(cè)試的方式對(duì)施工區(qū)域的具體情況進(jìn)行詳細(xì)了解掌握。二是具體詳細(xì)勘探環(huán)節(jié)。在完成初步勘察工作后，勘察人員應(yīng)對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)勘察，著重勘察其中施工建設(shè)的重點(diǎn)內(nèi)容。三是具體施工階段的勘察環(huán)節(jié)。在實(shí)際礦山工程施工中的巖土基槽檢驗(yàn)工作，深基礎(chǔ)的勘察以及加固處理地基環(huán)節(jié)都需要在勘察工作的配合下完成，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，促進(jìn)施工順利進(jìn)行。四是復(fù)雜礦山區(qū)域地形地質(zhì)勘探。針對(duì)地質(zhì)較為復(fù)雜的施工區(qū)域，可通過并探和槽探方式觀察分析地質(zhì)情況，對(duì)其地層等信息進(jìn)行了解掌握，為施工提供有力支持。

2 巖土工程中的四種地基處理技術(shù)

2.1 墊層換填技術(shù)方法

墊層換填的地基處理技術(shù)能在對(duì)軟基進(jìn)行處理時(shí)充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要是利用碎石材料和混凝土材料完成對(duì)巖土工程軟基的回填，這種回填方式分為兩種：有人工操作回填和機(jī)器輔助回填。若在進(jìn)行礦山工程建設(shè)過程中遇到不均勻土層或淺層軟弱土?xí)r，可利用墊層換填進(jìn)行施。墊層換填的地基處理技術(shù)方法處理軟土地基的具體步驟為：第一，需將淺層軟弱土挖出，再根據(jù)檢測(cè)比例用混凝土等填充材料將其填充并夯實(shí)，并以此為基礎(chǔ)換填處理持力層。在礦山工程地基工程中，利用墊層換填法進(jìn)行實(shí)際處理時(shí)，若地層需填埋的深度超過1m，應(yīng)利用土工合成材料通過鋪設(shè)土工布等方式來有效擴(kuò)大壓力擴(kuò)散角，從而實(shí)現(xiàn)上部荷載的擴(kuò)散，進(jìn)而降低墊層地面的壓力。通過這種方式能有效增強(qiáng)換填后地基的強(qiáng)度，提升其承載能力，獲得較好的換填效果，從而使礦山工程施工對(duì)地基的穩(wěn)定性以及承載力等要求得以有效滿足。

2.2 強(qiáng)夯地基處理方法

強(qiáng)夯地基處理方法主要是利用重物猛烈反復(fù)多次拍打地基，使其有較好的平整度和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。利用強(qiáng)夯法對(duì)地基進(jìn)行處理能大幅度提升施工地面的承載能力，并能有效避免出現(xiàn)地基坍塌的情況，且有較為簡(jiǎn)單的操作，施工所需時(shí)間較短，能為巖土工程施工打下良好的地基基礎(chǔ)，使礦山企業(yè)獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。但在利用強(qiáng)夯法施工時(shí)會(huì)有比較大的噪聲產(chǎn)生，因此，強(qiáng)夯地基處理方法最好用在空曠的施工地區(qū)，這是為了避免影響周圍居民的正常生活。在夯實(shí)地基完成后，還應(yīng)夯實(shí)填平處理地基，確保地基平整。在進(jìn)行夯實(shí)地基時(shí)會(huì)伴隨一定強(qiáng)度振動(dòng)產(chǎn)生，會(huì)給在礦山周圍在15m 范圍內(nèi)的地基帶來一定程度地影響，對(duì)于超過15m 范圍的影響有比較小的影響。因此，應(yīng)提高對(duì)此方面的重視，若是周邊工程距離施工處在15m 以內(nèi)，應(yīng)設(shè)置隔振溝對(duì)其進(jìn)行有效保護(hù)，為礦山工程施工順利進(jìn)行提供有力保障。

2.3 樁基礎(chǔ)地基處理法

在利用樁基礎(chǔ)法對(duì)礦山工程施工地基進(jìn)行處理時(shí)，通過地基深層的較為堅(jiān)實(shí)的土層承載工程的上部荷載方式，使地基的承載能力得以有效提升，并使地基沉降得以降低，從而使工程對(duì)承載力的比較高的實(shí)際施工要求得以有效滿足。在利用樁基礎(chǔ)法對(duì)工程地基進(jìn)行處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較小沉降量以及較小沉降速率、較高承載力，憑借這些承載優(yōu)勢(shì)能使巖土工程的動(dòng)荷載和水平荷載得以有效滿足。以基礎(chǔ)承載的承受類型進(jìn)行劃分，可把樁基礎(chǔ)法分為端承型樁基礎(chǔ)法和摩擦型樁基礎(chǔ)法，可使工程施工過程中對(duì)基礎(chǔ)較大的荷載要求得以滿足，確保地基的穩(wěn)定性。

在當(dāng)前的地基處理方法中，沖孔灌注樁施工方法有較高的使用頻率，具體施工時(shí)需用專門的鉆機(jī)穿透地基上部較為軟的土層直到下部穩(wěn)定性強(qiáng)的基礎(chǔ)持力層，再用泥漿材料對(duì)轉(zhuǎn)孔壁進(jìn)行保護(hù)，確保巖土工程地基地層有較好的整體性。在用沖（鉆）孔灌注樁技術(shù)方法施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔的質(zhì)量，并按照工程施工的設(shè)計(jì)要求來設(shè)置鉆孔的參數(shù)，保障施工效率及質(zhì)量。在利用鉆孔灌漿樁技術(shù)處理工程地基時(shí)，施工企業(yè)應(yīng)和對(duì)巖層的勘探結(jié)果充分結(jié)合的前提下，合理控制及調(diào)整鉆孔鉆進(jìn)的速率，并嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量，做好對(duì)樁身的質(zhì)量檢測(cè)工作，從而為巖土工程地基的基礎(chǔ)施工效果提供有力保障。

2.4 高壓噴射注漿地基處理法

高壓噴射注漿地基處理法是利用高壓噴射技術(shù)對(duì)工程地基進(jìn)行有效加固，其具體施工步驟為先利用專門鉆機(jī)完成鉆孔作業(yè)任務(wù)，再以工程設(shè)計(jì)深度為依據(jù)用特殊噴頭噴射管處理地基，即利用高壓脈沖泵對(duì)工程地基進(jìn)行高壓噴射注漿處理。在利用高壓噴射注漿處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)，通常是設(shè)置20Mpa 到40Mpa 范圍內(nèi)的高壓值，利用高速射出的漿液加固處理土層，使其固化，滿足施工對(duì)地基強(qiáng)度的要求。若泥漿的噴射速度到達(dá)一定程度后，土體的結(jié)構(gòu)顆粒會(huì)出現(xiàn)直接脫落的情況，其中部分較為細(xì)小的顆粒會(huì)在漿液的作用下到達(dá)地面上，巖土工程地基下剩余漿液會(huì)和顆粒產(chǎn)生凝固反應(yīng)形成固結(jié)體，起到有效提升巖土工程地基的牢固性的作用。利用高壓噴射注漿法對(duì)工程地基進(jìn)行處理能有效提升地基的強(qiáng)度，最大限度降低地基沉降等問題的發(fā)生率，從而使工程建設(shè)的設(shè)計(jì)及施工要求得以有效滿足。

3 總結(jié)

巖土工程勘察和地基處理是整個(gè)礦山工程建設(shè)中最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，會(huì)對(duì)巖土工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。相關(guān)勘察人員應(yīng)對(duì)礦山工程施工區(qū)域的水文條件及地質(zhì)狀況等情況進(jìn)行全面細(xì)致地勘察分析，配合設(shè)計(jì)單位及施工單位制定出高效的施工方案。施工單位應(yīng)根據(jù)勘察結(jié)果以及建設(shè)需求選擇適合的地基處理技術(shù)，為巖土工程順利進(jìn)行提供有力保障。