地質工程施工中的巖土勘察及地基處理技術研究

李 超 孫和偉

（1.吉林省水利水電勘測設計研究院地質勘察巖土工程院，吉林長春 130000；2.吉林省有色金屬地質勘查局六〇五隊，吉林延吉 133000）

1 地質工程施工中巖土勘察工作的開展現狀

我國不同地區之間的地質條件存在較大的差異性。因此，在開展地質工程的施工作業時，相關工作人員需要對所處地區的地基條件進行全面徹底的了解，以便更好地進行工程項目的建設，巖土勘察工作的重要性得以凸顯。巖土勘察工作指相關工作人員在正式施工之前，提前對施工現場及周圍地區的巖土狀況進行詳細的勘察，充分掌握地下空洞、物體的數量和分布、巖土體的風化程度等信息，以更加科學合理地根據地質構造，劃分不同的現場施工區域，為后續開展差異化的地基處理工作做好前期鋪墊。通過開展巖土勘察工作，相關工作人員能夠詳細地了解工程項目現場及周邊環境的地質情況，如果周邊地區的巖石結構比較脆弱，容易發生土壤松動的問題，相關人員也能夠第一時間與工程設計人員進行討論，及時地調整項目設計方案，盡可能避免滑坡、塌方等不良情況的發生，提升地質工程的使用性能，從而獲得良好的社會效益。與此同時，相關工作人員也能夠靈活運用巖土勘察工作得出的信息數據，對地質工程項目進行更加科學合理的造價控制，為建設企業增加一定的經濟效益。

然而，現階段仍然有一部分建筑企業和單位沒有給予巖土勘察工作足夠的重視，有些建筑企業過分看重自身的經濟利益，在地質工程的施工過程中沒有對建設現場進行仔細的勘察，巖土勘察工作也經常出現表面化、形式化的問題，沒有依據專業的勘察要求和標準有序開展具體的實地勘察工作，甚至出現了將施工虛假地質信息作為工程設計方案的參考依據等違法違規行為，這些做法不僅會導致人力資源和物力資源的嚴重浪費，也會對地質工程整體質量帶來消極影響。因此，建筑單位需要著力做好巖土勘察工作，確保地質工程的建設工作能夠順利進行[1]。

2 地質工程施工中開展巖土勘察工作的具體要點

2.1 開展土壤顆粒比重試驗

土壤顆粒比重試驗作為巖土工程勘察過程中的關鍵環節，建筑企業和單位需要提高對該試驗的重視程度，并且在施工過程中重點推進。

2.2 實施工程地質試驗

工程地質試驗指專業技術人員對于地質工程現場建設區域以及周邊環境的地質條件開展深入分析的過程。隨著我國各種科學技術的迅猛發展，越來越多的試驗技術手段被運用到地質工程的建設中。因此，相關建筑企業和單位也需要積極順應時代發展的潮流，在進行巖石勘察工作時，加強對先進技術手段的應用。例如，相關技術人員可以以GPS 技術作為基礎性工具，將多種新一代測繪技術與巖土勘察工作有機地結合起來，以顯著增強自身對測量對象的控制能力，進一步明晰巖土土體的測量覆蓋范圍和深度，逐漸降低甚至消除影響測量結果準確性的外界因素，不斷提升巖土勘察信息的精度。在后續地質工程的正式施工階段，這些勘察信息數據能夠為具體施工處理技術的及時調整和優化提供更加便利的條件，促進地質工程巖土勘察任務的高質高效。

2.3 嚴格勘察工程的巖土和水文條件

相關建設單位和企業需要從巖土結構穩定性、巖土中的液化情況、地下水位的情況以及周圍土體性質4 個角度對地質工程施工現場的巖土和水文條件進行嚴格的分析。

第一，從巖土結構穩定性來看，相關技術人員需要全面勘察施工現場及周邊環境的巖土結構，科學探究具體的構造和土體的穩定性，對所處地區的地質承載能力進行精確的計算，對地質工程施工環境的巖土結構形成一個初步判斷。與此同時，技術人員需要以基礎判斷為前提，充分結合工程項目建設的總面積和規劃的平面結構等信息，為后續工程設計人員相關工作的順利開展提供良好的保障，促進工程的具體設計方案能夠與施工現場狀況更加契合，從而提高整體工程的建設效率和質量。

第二，從巖土中的液化情況來看，由于我國不同地區的地形條件存在著較大的差異性，如果地質工程要建在地震較頻繁地區，相關技術人員便需要對所處地區施工現場的巖土液化情況開展科學合理的勘察。

第三，從地下水位的情況來看，結合多年的地質工程施工建設經驗可以清楚地認識到地下水位這一要素在工程項目建設過程中的重要性，因此相關建筑單位需要加強對地下水位情況的勘察和分析。

第四，從周圍土體的性質來看，技術人員應該在正式開展施工之前，有效運用國家規定的地質分析準則，精準勘察和明確施工現場的土體性質，為后續選擇科學合理的地基處理技術奠定基礎[2]。

2.4 分析和評價地質工程的施工條件

相關技術人員在測量相關巖土數據和參數后，不僅需要結合自身的巖土勘察經驗，也要嚴謹客觀地對巖土工程參數進行全方位的分析，計算和科學預測施工現場區域的地層承載力和穩定性，將詳細的勘察數據信息進行總結歸納，與地質工程的設計人員進行仔細的探討，不斷優化和完善地質工程項目的施工方案，更好地保障工程項目建設的科學性和安全性，切實降低地質工程的實際造價。

3 地質工程施工中地基處理技術的有效運用

3.1 換填地基技術

換填地基技術也被稱為換土法、換填法，其主要的換填材料為砂、碎石、灰土、煤渣以及礦渣等，不僅能夠切實增強地基的承載力，提升整個地質工程的可靠性和抗震性，也能減少地面的沉降量。因為換填地基技術的實際操作較為簡單，對地質工程后期的保障維護也能起到良好的作用，所以相關建筑單位可以靈活采用該技術。例如，當地質工程在面對濕陷性黃土或者沼澤地帶等地質條件相對較差地區時，技術人員便可以運用此技術提高地基的承載能力，要先將所處區域本身承載能力較差的土質挖出并且全部運走，再選擇具有良好承載力的土質復合材料進行回填，從而使現在的地基承載力得到加強。值得注意的是，換填地基技術主要針對的是地基厚度小于0.5m 的軟土路基，通過對軟土的更換、填充，切實保障地質工程整體結構的穩定性和壓縮性，為其他施工環節的有序開展打下堅實的地基基礎[3]。

3.2 強力夯實技術

強力夯實技術指相關施工人員在開展工作的過程中使用重量相對較大的夯錘，并且將夯錘從特定的高度自由落下，對現場的巖土土體進行夯擊密實的工作，使得軟土地基的內在結構能夠迅速地固定聯結，這種強力夯實技術對于雜填土、砂性土以及非飽和性黏土等性質的地基具有十分顯著的效果。例如，相關施工人員在運用強力夯實技術時，建筑企業和單位需要為其設置最適宜的起重機械設施，而后將重量為10 ～40t 的夯錘安全穩固地提升至距離施工地面大約10 ～40m 的高度，再讓夯錘在此高度采用自由下落的方式擊打軟土地面，軟土地基的土體在沖擊力和夯實力的作用下能夠很好地固結起來，從而顯著增強原本地基的承載效果。值得注意的是，相關施工人員在使用強夯技術時，可以使用現場試驗的方法，科學合理地確定最佳的夯擊頻次等技術指標，例如，夯實在100 ～200t時，通常情況下需要將夯擊的深度控制在3 ～6m。另外，建設單位還應該動態關注施工現場巖土土層的具體變化情況，及時檢測已完成強夯作業的區域，嚴防各類施工錯誤。以某個市政工程項目建設為例，該項目實際施工現場的地基屬于軟土性質，包含著雜填土以及粉質黏土，其中粉質黏土主要分布在地基的上層，厚度達到4m 左右，所以施工人員根據項目的施工情況和需求，采取強夯技術，使用12t 的夯錘和24m 的龍門架對地基進行夯擊固結[4]。

3.3 高壓旋噴注漿技術

高壓噴射注漿技術是以注漿法為基礎，與高壓噴射技術結合使用的一種新型地基加固手段。其主要作用原理是施工人員先使用鉆機進行鉆孔工作，再將裝有特殊噴頭的噴射管設置在相應的深度，使用高壓泥漿脈沖，在20 ～40MPa 的高壓作用下開展漿液噴射工作，巧妙利用噴射的沖擊力切割土體，由于脈狀噴射流不僅速度快，而且能量大，在噴射時產生的動壓會遠遠超過巖土土體結構自身的強度，所以土粒能夠輕松地剝落，一部分細小的土粒也會受漿液置換的影響，伴隨漿液被帶到施工現場的土面之上，剩余的土粒能夠與漿液發生充分混合，根據一定的規律和比例進行重新排列，在混合體凝固后，現場的巖土土體就會形成固結體，從而使建筑工程項目現場的地基以及周邊土體結構得到有效的加固，增強其安全性和穩定性[5]。例如，一方面，在正式開展作業時，施工人員應該對漿液進行科學合理的攪拌，盡可能地防止因攪拌速度過快導致漿液配置質量不佳等情況的發生，同時也應該在攪拌過程中，對各個噴漿信息進行詳細的記錄，及時測量相關數據，有效避免噴漿效果不過關的現象。另一方面，相關施工人員在處理調配好的水泥砂漿時，不僅需要對其進行均勻的攪拌工作，確保水泥砂漿的攪拌質量，為后續的地基加固打下堅實的質量基礎，而且施工人員在完成鉆孔作業后，應該及時開展二次測量工作，進一步保障鉆孔的精確度，在進行鉆孔的過程中，當工程鉆機到達孔洞5m處時，施工人員應該用水平尺進行第二次校正核驗工作，一旦發現鉆孔出現數據偏差，需要第一時間進行相應的修正[6]。需要注意的是，如果地質工程項目在施工的過程中發現現場環境的地基具有較大的砂層厚度，施工人員則需要靈活采取泥漿護壁的方法，有效避免坍塌現象的發生。

3.4 預壓處理技術

現階段，我國在開展地質工程項目時，既需要充分考量地質因素，又需要全面徹底地勘察施工區域原有的地下埋管及其他地下基礎建設，特別是城市內部的工程項目，很多情況下難以采取強夯技術開展施工，所以建筑單位可以使用預壓處理技術進行地基加固工作。例如，施工人員在應對軟土地基時，可以使用真空預壓技術，借助真空壓差減壓的工作原理，在施工現場鋪設一些砂墊層，充分結合工程項目的狀況，科學合理地設置具體的砂墊層厚度，將砂墊層作為水平排水體。與此同時，在軟土地基中安插塑料的排水板，將該排水板用作豎直排水體，形成水平和豎直雙方向的作用力，再將適量的塑料薄膜鋪在砂墊層上面，進行掩埋封閉處理，通過這種方法能夠將施工現場土層中原有的水體排出，進一步強化施工區域的巖土地層。不僅能夠有效解決軟土地基不均勻沉降的問題，而且整體施工成本較低，工作效率較高，施工人員可以對預壓的具體工藝進行有效的控制，具有良好的經濟效益[7]。

4 結語

工程項目地基基礎的扎實程度對地質工程質量的穩定性發揮著至關重要的作用，而巖土勘察作為地基建設的前期準備工作，需要建設單位認真貫徹落實，深入分析勘察工作中遇到的問題，保證巖土勘察工作的準確性，為施工設計人員開展后續工作提供參考，為廣大民眾的生產和生活提供良好的保障，實現經濟效益和社會效益的雙贏，促進我國整個建筑行業的可持續健康發展。