建筑巖土工程地基基礎(chǔ)勘察技術(shù)探究

胡伊月

（核工業(yè)華東建設(shè)工程集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330000）

地基基礎(chǔ)是建筑物的重要承載部分，它直接關(guān)系到建筑物的穩(wěn)定性。因此，在建筑巖土工程中，地基基礎(chǔ)勘察是一項(xiàng)必不可少的技術(shù)活動(dòng)。在項(xiàng)目開展時(shí)能夠詳細(xì)掌握地下地層的地質(zhì)情況、土壤和巖石的性質(zhì)以及地下水位，為建筑物的地基設(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù)，從而確保建筑物在復(fù)雜地質(zhì)條件下的穩(wěn)定性。

1 巖土工程地基基礎(chǔ)勘察技術(shù)的作用

在建筑沿途工程項(xiàng)目開展的過程中，應(yīng)用巖土工程地基基礎(chǔ)勘察技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查和巖土勘探，獲得地下地層的信息、了解土壤和巖石的力學(xué)性質(zhì)、工程特性以及地下水位和地下水滲流情況。這些數(shù)據(jù)為工程的地基設(shè)計(jì)和施工提供了不可或缺的依據(jù)，確保建筑物能夠在復(fù)雜地質(zhì)條件下保持穩(wěn)定。地基承載力勘察和地基沉降觀測能夠準(zhǔn)確評估地基的承載能力和變形特性，避免地基沉降過大導(dǎo)致建筑物損壞。同時(shí)，地下水勘察有助于控制地下水位，防止地下水對工程造成不利影響。基于巖土勘察結(jié)果，制定合理的地基處理方案和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，為工程施工提供指導(dǎo)，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，提高工程效率。

2 巖土工程勘察技術(shù)分析

2.1 鉆探技術(shù)

在現(xiàn)場場地進(jìn)行地質(zhì)條件的深入分析后，選擇最佳的鉆探技術(shù)顯得十分重要。對于地下水位以上的地層結(jié)構(gòu)，采用沖擊法進(jìn)行鉆探作業(yè)具有顯著的優(yōu)勢。該方法不會(huì)對周圍土體結(jié)構(gòu)造成過大的影響，從而提高了探測的精確性，同時(shí)也保障了地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然而，該方法的探測深度相對較小。若地層分布在地下水位以下，就需要采用泥漿護(hù)壁法進(jìn)行鉆探作業(yè)，以確保鉆孔孔壁的穩(wěn)定性，避免塌孔等施工問題的發(fā)生。針對現(xiàn)場施工情況，必須進(jìn)行深入的分析，并加強(qiáng)對地層分層的精準(zhǔn)控制。偏差要控制在5cm 以內(nèi)，巖芯采取率應(yīng)提高至超過80%，破碎巖體的取芯率則應(yīng)在65%以上，以保證現(xiàn)場地質(zhì)條件的探測達(dá)到準(zhǔn)確性的要求。在鉆孔作業(yè)環(huán)節(jié)，必須確保達(dá)到精準(zhǔn)、高效、完整性的標(biāo)準(zhǔn)。勘測人員需要做好現(xiàn)場各項(xiàng)數(shù)據(jù)記錄工作，隨時(shí)掌握現(xiàn)場的具體情況，尤其要對地下水位變化異常等信息有足夠的了解，以便采取有效的應(yīng)對措施，避免不良地質(zhì)條件給施工作業(yè)帶來嚴(yán)重的危害[1]。

2.2 原位測試

原位測試是對巖土層原本的位置進(jìn)行全面探測，在天然應(yīng)力、天然含水量等狀態(tài)下進(jìn)行，加強(qiáng)對巖體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行檢測和分析，從而掌握關(guān)鍵的力學(xué)參數(shù)。隨著原位檢測技術(shù)的發(fā)展，探測精度不斷提高，勘察工作也變得更加順利。目前，原位測試方法應(yīng)用廣泛，包括靜力觸探試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)等。結(jié)合現(xiàn)場具體情況，選擇合適的探測方法，并明確探測的標(biāo)準(zhǔn)要求，有效提高探測的整體水平，確保現(xiàn)場探測作業(yè)達(dá)到規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的要求。

2.3 地球物理勘探（物探）技術(shù)

地球物理勘探過程中，能夠有效地掌握地球物理場的波動(dòng)變化狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)全面的觀測和分析，進(jìn)而掌握地層巖性和地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面的數(shù)據(jù)信息。由于不同巖層結(jié)構(gòu)的性質(zhì)有著很大的差異，主要是密度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、放射性方面的不同，這些差異性會(huì)造成地球物理場局部位置存在一定的變化，所以勘察人員充分地掌握物理場變化的特點(diǎn)，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息展開深入的分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)地質(zhì)條件的綜合性評估。

3 巖土勘察技術(shù)在該工程中的應(yīng)用

3.1 勘察前準(zhǔn)備工作

勘察人員對于現(xiàn)場的天氣條件、地質(zhì)狀況、水文條件等方面進(jìn)行全面的測量分析，掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息。進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察，從而全面了解現(xiàn)場的地質(zhì)條件。勘察人員對工程項(xiàng)目的施工規(guī)模、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)深度、荷載參數(shù)等方面進(jìn)行綜合性的分析，按照我國國家標(biāo)準(zhǔn)的要求嚴(yán)格執(zhí)行，確定勘探點(diǎn)的位置、埋設(shè)深度、設(shè)置間距等參數(shù)，以確保勘探作業(yè)達(dá)到工程的標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

3.2 勘探點(diǎn)的布置和勘探深度

考慮到本次工程項(xiàng)目的重要性、場地等級(jí)、地基等級(jí)、勘察等級(jí)等方面因素，各項(xiàng)等級(jí)全部達(dá)到二級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，所以勘察單位設(shè)定的勘探點(diǎn)間隔距離為15m～30m。執(zhí)行設(shè)計(jì)方案要求，將基礎(chǔ)埋深控制在6.5m～8.5m 之間，勘探孔的深度應(yīng)該布置在15m～20m 之間。

3.3 勘察方法及取樣

在勘察作業(yè)開展的過程中，勘察人員執(zhí)行相應(yīng)的操作流程和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，考慮到現(xiàn)場的具體情況，選擇最佳的勘察工作方法，從而提高勘察作業(yè)的水平。在勘察方法選擇的環(huán)節(jié)，必須從現(xiàn)場的實(shí)際情況出發(fā)，確保勘探作業(yè)精度合格，并且各項(xiàng)勘察工作有效地進(jìn)行。與此同時(shí)，對勘察人員進(jìn)行全面的技術(shù)培訓(xùn)，使其掌握相應(yīng)的勘察技術(shù)，各項(xiàng)操作都能夠達(dá)到規(guī)范性的要求，取樣數(shù)量、位置等詳細(xì)標(biāo)注，明確地質(zhì)條件，確定各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，做好全面的記錄和分析工作，使得工程項(xiàng)目建設(shè)和運(yùn)營有序地進(jìn)行。

3.4 場地地基土的工程性能分析與評價(jià)

各項(xiàng)勘察工作全部結(jié)束之后，勘察人員掌握收集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并且深入地分析試驗(yàn)結(jié)果，對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件地層分布特點(diǎn)、均勻性、地基結(jié)構(gòu)、承載力、變形性能等方面參數(shù)進(jìn)行深入的分析，結(jié)合具體情況編制科學(xué)合理的地基處理方案，從而提高地基處理水平。如果現(xiàn)場的地質(zhì)條件相對較差，有多方面的因素會(huì)給低級(jí)結(jié)構(gòu)成型帶來不利的影響。勘察技術(shù)人員及時(shí)掌握各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，展開深入的分析，給工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案確定以及施工工藝選擇提供基礎(chǔ)，切實(shí)提高勘察工作水平，滿足當(dāng)前工程現(xiàn)場建設(shè)和運(yùn)營需要。

3.5 基坑開挖與防護(hù)的設(shè)計(jì)建議

對場地內(nèi)的具體情況展開深入的分析，由于該項(xiàng)目的地下水位相對較強(qiáng)，所以在現(xiàn)場施工的環(huán)節(jié)應(yīng)采取止水帷幕的措施進(jìn)行降水處理，從而減小土體結(jié)構(gòu)的滲透率，促進(jìn)地基的承載力、穩(wěn)定性的全面提升，能夠滿足現(xiàn)場建設(shè)作業(yè)的要求，延長使用壽命，降低工程建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)綜合效益的提升。

4 建筑巖土工程地基基礎(chǔ)勘察技術(shù)應(yīng)用實(shí)例

4.1 工程概況

某區(qū)域新建一座高層建筑位于城市中心，用途為商業(yè)綜合體，總建筑面積約10 萬m2，地上28 層，地下2 層。建筑物所在地地質(zhì)情況復(fù)雜，地層主要由粉淤泥質(zhì)土、粗砂、卵石等組成。在工程規(guī)劃中，為確保建筑的穩(wěn)定，進(jìn)行了詳細(xì)的巖土工程地基基礎(chǔ)勘察。

4.2 地層巖性特性

對于本次項(xiàng)目來說，鉆探深度范圍內(nèi)的地層巖性條件十分復(fù)雜。探測作業(yè)后，全面了解了覆蓋層的地質(zhì)條件，主要包括淤泥質(zhì)土、粗砂、卵石等。不僅如此，各個(gè)結(jié)構(gòu)層的性質(zhì)也存在著很大的差異，巖石的風(fēng)化程度較為嚴(yán)重，這對整個(gè)項(xiàng)目的穩(wěn)定性產(chǎn)生了重要影響。在實(shí)際情況分析中，發(fā)現(xiàn)全風(fēng)化-強(qiáng)風(fēng)化層的厚度較大，并且局部區(qū)域內(nèi)呈現(xiàn)出特殊的形態(tài)。針對本次工程項(xiàng)目的地層巖性和區(qū)域特點(diǎn)，必須將地層結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)不同的層次，并采取針對性的處理措施，結(jié)合具體情況進(jìn)行有效處理。在項(xiàng)目局部區(qū)域內(nèi)存在中密度狀態(tài)，但有些部位非常松散，強(qiáng)度性能不符合要求。此外，地層中碎石塊的含量超過30%，碎石粒徑在230cm 左右，結(jié)構(gòu)的均勻性較差。對現(xiàn)場進(jìn)一步調(diào)查和研究，了解到素填土的回填時(shí)間在3～5 年之間，回填后需進(jìn)行夯實(shí)處理，整個(gè)地層結(jié)構(gòu)的巖芯采取率為70%～75%。經(jīng)勘察人員對現(xiàn)場進(jìn)行鉆芯檢測，揭露層厚度為0.816.5m，平均厚度為6.07m。室內(nèi)試驗(yàn)檢測結(jié)構(gòu)強(qiáng)度性能后，發(fā)現(xiàn)目前不能滿足現(xiàn)場施工的要求，因此需要進(jìn)行必要的改進(jìn)和調(diào)整，以符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。只有在地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)合理的處理措施，才能確保工程的順利進(jìn)行和長期穩(wěn)定運(yùn)行[3]。

4.3 場地和地基地震效應(yīng)

4.3.1 場地土類型及場地類別

本次工程項(xiàng)目進(jìn)行地質(zhì)勘察的過程中，選擇10 個(gè)鉆孔進(jìn)行波速測試，結(jié)合目前建筑抗震設(shè)計(jì)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求，對現(xiàn)場各個(gè)區(qū)域的地質(zhì)條件類型進(jìn)行合理的分類檢測，具體可見表1 相關(guān)信息。對于各個(gè)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)條件、鉆孔檢測發(fā)現(xiàn)，不同區(qū)域內(nèi)的地層剪切波速存在較大的差異，所以要考慮到現(xiàn)場的實(shí)際情況，做出改進(jìn)和調(diào)整。

表1 場地類別判定（根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范）

4.3.2 軟土震陷

根據(jù)當(dāng)前我國的軟土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)要求，落實(shí)各項(xiàng)管理規(guī)范措施，考慮到現(xiàn)場的情況，將現(xiàn)場場地地震設(shè)防烈度確定為7 度。按照目前我國的軟土工程地質(zhì)勘察的相關(guān)要求，等效剪切波速值設(shè)定為90m/s，實(shí)際勘測之后發(fā)現(xiàn)剪切波速全部在90m/s 以上。基于此，考慮到現(xiàn)場的具體情況，不需要進(jìn)行軟土震陷的分析。

4.3.3 砂土液化

在進(jìn)行現(xiàn)場勘察時(shí)，發(fā)現(xiàn)場地的20m 深度范圍內(nèi)主要是飽和沙土，其結(jié)構(gòu)層厚度相對較大，同時(shí)具備可液化土層的條件。考慮到當(dāng)前我國的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，深入分析現(xiàn)場情況，并發(fā)現(xiàn)地下20m 以上分布的1-1-1 填砂、3-2 淤泥質(zhì)細(xì)砂及3-4-1 粉細(xì)砂存在一定可能性會(huì)出現(xiàn)液化現(xiàn)象。為了應(yīng)對地基液化的潛在風(fēng)險(xiǎn)，需要采取一系列有效的措施。首先，對于可液化土層，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取加固處理措施，如動(dòng)力密實(shí)、振密法等，以提高土體的抗震性能。其次，對于地下20m 以上的填砂、淤泥質(zhì)細(xì)砂及 粉細(xì)砂層，需要進(jìn)行更加詳細(xì)的土質(zhì)分析和抗液化評估，以制定相應(yīng)的工程設(shè)計(jì)方案。在實(shí)際施工中，應(yīng)加強(qiáng)對液化土層的監(jiān)測與控制，一旦發(fā)現(xiàn)液化跡象，要立即采取補(bǔ)救措施，以減輕其對工程造成的影響。此外，合理布置建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，選擇合適的基礎(chǔ)類型和加固方法，也是提高建筑物抗震能力的重要手段。

4.3.4 抗震地段類別

經(jīng)過對現(xiàn)場施工區(qū)域，場地范圍進(jìn)行分析，其東側(cè)和南側(cè)分布著大量的灘涂，西側(cè)和北側(cè)則存在剝蝕殘丘，整個(gè)現(xiàn)場以北側(cè)高、南側(cè)低的地勢條件。對現(xiàn)場進(jìn)行挖填處理作業(yè)之后，局部的位置上地勢較為平整，完全能夠符合當(dāng)前工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求。結(jié)合勘察結(jié)果分析施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，并未發(fā)現(xiàn)存在滑坡、崩塌、泥石流、采空區(qū)、斷裂帶等現(xiàn)象，所以整體的地質(zhì)條件相對較好。對各個(gè)區(qū)域內(nèi)的抗震地段進(jìn)行深入的分析，了解結(jié)構(gòu)性能變化要素，并且采取相應(yīng)的處理措施，以達(dá)到工程建設(shè)的需要[4-5]。

5 結(jié)語

總之，建筑巖土工程地基基礎(chǔ)勘察技術(shù)是現(xiàn)代建筑工程實(shí)施的關(guān)鍵技術(shù)。在巖土工程開展的過程中，對地下地層進(jìn)行細(xì)致的地質(zhì)調(diào)查和巖土勘探，了解土壤和巖石的力學(xué)性質(zhì)和工程特性，以及地下水位和地下水滲流情況，為工程的地基設(shè)計(jì)和施工提供重要依據(jù)。在實(shí)際工程中，還需要根據(jù)現(xiàn)場具體情況，結(jié)合現(xiàn)代科技手段，綜合運(yùn)用各種勘察方法，不斷提高勘察的準(zhǔn)確性和可靠性。