建筑工程中岩土勘察及地基处理技术的分析

陈金CHEN Jin

（中海油石化工程有限公司，济南 250101）

0 引言

当前，建筑工程项目建设实施的过程当中，务必需要进一步强化岩土勘察工作，对于工程所在区域的地基条件充分地加以了解和掌握，保障基础稳固性和安全性。工程项目实施的过程中，经常会遇到各种各样地质条件，为了让工程项目顺利开展和实施，就需要相关人士在开展工作的过程中按照规范进行合理及科学的操作。其中，为了促使地基处理达到理想的效果，主要处理方法包括了换土垫层处理法、桩基础法、夯实地基法、添加剂法等等[1]。

1 工程建设中岩土勘察的主要内容

工程项目建设过程之中，应当加强岩土勘察工作，其中，岩土勘察主要涉及以下几个方面内容：第一，地质勘察工作。工程项目的施工单位应当在施工开始之前，对该项目所在区域的地质进行仔细以及全方位的勘探。勘探主要目标是通过设备、技术充分地了解该区域基本地质情况、地下水流以及空洞等。其中，勘察所获取的数据最终会影响项目的施工计划。第二，对于岩土性质进行勘察。工程项目所在区域的岩土性质会对建筑性能以及建筑高度产生极大影响，因此，施工单位必须以严谨、科学的态度对建筑周围的土质以及岩石进行勘察，并对数据进行全方位的研究以及分析，从而切实保证获取岩土参数具备准确性、有效性。第三，岩土种类的勘察。在针对工程项目施工的过程之中，外在环境复杂多变，有些项目所在区域可能存在多种类型的岩土，其性质以及参数也就不尽相同。因此，需要对岩土种类进行界定和划分。其中，勘察人员应当准确地将不良地质截面划分出来，同时，应当要求标注其软弱结构面，这样，才能够为之后的结构设计工作奠定坚实的基础。第四，勘察技术检验与交流。从事岩土勘察的人员应当具备较高的综合能力以及综合素养。在这个过程之中，对其专业技术知识和勘察经验方面的要求都比较高。此外，通过组织不同专业的工作人员来对勘察检验的结果进行整合和交流沟通是极为必要的一项举措，能够有效减少因不同专业之间沟通不畅而造成的勘察错误等问题。第五，勘察资料分析与研究。在对岩土进行勘察，获取了详细的勘察信息之后，勘察人员还应将其综合起来，整理归纳之后，形成勘察报告，从而满足工程项目后续工作的要求[2]。

2 软土地基概述

所谓软土主要是由于洼地，湖泊，滩涂，河流以及海洋沉积逐步形成的一种特殊性土壤，软土层会随着不同类型地质地貌以及不同环境气候变化而发生较大转变。其和一般土壤有着很大的区别，软土有着自身独特性，例如，软土层自身的含水量普遍较高，并且承载力弱、易压缩，以及土质疏松等等。通常来讲，软土就如同一般普通常见淤泥，等同于某些压缩性比较高的粘性土。就以淤泥为例，淤泥所产生的原因主要是由于长年累月水流不断缓慢冲击以及泥沙沉淀逐步产生的，在淤泥当中具备了丰富的有机物质，同时含水量很高。我国历史悠久，在岁月不停地更替的过程当中，产生了不同性质的软土层，由于受到来自于化学因素或者生物因素的重大影响，不管在性质还是在厚度方面，都会存在着一定区别和差异，所以软土的性质也有着很大差异性。这就需要相关工作人员引起高度的重视。关于土地探究当中就已经产生了固结理论，人类在实践过程当中发现了很多理论。由于时间的不断推移，其软土层沉降实际值和计算值之间差距越来越大，之所以导致这样的状况是由于次固结，这种情况下的沉降也被称之为次固结沉降。从这一方面进行分析和研究，沉降有三大阶段，并且每一个阶段状况并不相同。通常分为瞬时沉降，主固结沉降以及次固结沉降等等。瞬时沉降过程当中，土地性质会出现很大改变，而这一切都几乎是在较短时间之内完成的。如果将重物压在软土层之上，蓄水量会由于时间的不断推移而出现下降，同时，土的体积也会逐渐的变小，在这样的情况之下，水孔减少之后，排水量就会减少，土体将会逐步趋于稳定，这称为主固结现象。另外，由于长时间遭受到外界重大影响，地基产生不断下沉现象，由于总体来讲压缩速度还是相对较为缓慢，所以工作人员实际设计过程当中也可以忽略水在空隙之间的流动情况。

3 建筑地基处理的作用及其目标

对建筑地基进行处理是很关键的一项举措，主要目的及作用主要体现在下列几个方面：一是提高建筑地基的坚固性和稳定性。由于地基虚实程度不同，需要对其进行压缩处理，从而尽可能的减少沉降量，以满足后期的使用要求，避免产生事故问题；二是提升建筑地基的抗剪性能。地基的稳定性与其抗剪性能紧密相联，一旦地基承载压力过大，那么就会影响到建筑物的安全性和可靠性，容易发生地基承载事故；三是提高建筑地基的抗震性能。地震会给地基的稳定性带来极大的冲击，会导致地基土出现松动、变形等。如此就严重威胁建筑安全，因此强化地基的抗震性能，可以确保建筑安全性及可靠性。

4 建筑工程地基处理的主要方法研究

在建筑工程项目建设施工的过程之中地基处理是至关重要的，其中，为了促使地基处理达到理想的效果，这就需要采取合理以及科学方式，主要的处理方法包括换土垫层处理法、桩基础法、静载法、添加剂法等等。

4.1 换土垫层处理法

采用换土垫层的方式对地基进行处理的过程之中会产生较大的工程量，但是，其处理效果比较好，所以值得大范围推广和应用。其中，该方法的基本原理就是用承载力以及稳定性能更好的土来代替原来的地基土，切实保障工程项目不会被原来基础土体的性质所影响。但是，在采用换土垫层方法进行地基处理时，还是存在很大的局限性，首要问题就是需要消耗大量的换填材料，导致成本上升。需要专业技术人员从工程项目基础的实际情况出发，选择合理合适的替换材料，既要确保地基处理的效果，也要将成本费用控制在合理的范围之内。这样，才能够提升整体工程项目经济效益水平。同时，对于挖出的地基原地基土，应当进行集中处理，防止其危害生态环境，与此同时，还应把控好回填料的质量，避免其中的杂质混入，尤其是有机杂质会在腐烂后导致地基出现空洞，这势必会影响地基性能[3]。

4.2 桩基础法

采用桩构件进行深层承载的方法对建筑地基进行处理是一种重要的方式，将上部荷载转接到地基深处的坚硬土层中，以起到承载上部结构的目的。同时，越过软弱土层，有效避免软土地基高压缩性而带来的基础沉降，满足对沉降敏感的建筑的承载要求。如在桩顶1m~2m 范围内换填级配砂石或密实度较高的材料，桩基础便可以有效承载水平力，抵抗地震、风载、动力荷载所产生的水平。根据桩体的传力特点可以将桩分为两类：一类是端承型桩（含摩擦型端承桩），另一类是摩擦型桩（含端承型摩擦桩）。除预制桩外，工程中较为普遍采用灌注桩进行地基承载，该桩型需要人工或机械进行挖（钻）孔穿透软弱土层，进入地基下部稳定层，然后再进行混凝土灌注（如地下水较浅常用泥浆护壁来确保成孔）。灌注桩应严格控制成孔质量，防止坍孔情况发生。同时还应合理控制并处理钻孔沉渣确保承载力。施工队伍钻孔施工时，应结合岩土勘察报告，准确辩岩，并根据涂层特点优化和调整钻进速率，严格控制混凝土质量，确保桩基承载取得良好的成效。

4.3 夯实地基法

当对施工场地进行地质勘察之后，工作人员发现地基硬度没有达到标准要求时，可以采用夯实地基法来对地基进行有效地处理。夯实地基法在工程项目建设施工的过程之中能够发挥重大的作用。其中，主要就是通过对软弱土层施加压力，增加地基土硬度。通过该方法，可以有效密实地基土颗粒，人为加速土体的固结速度，减小地基土的孔隙率。通过该方法显著地增加了地基强度，有效减小后期的基础沉降，使其符合工程项目地基设计标准及相关要求。

4.4 添加剂法

在当前建筑工程项目当中，应当加强添加剂方式的广泛应用，从而显著地提升整体建筑工程项目质量以及施工效率。将特种化学试剂与地表的填土、软土均匀拌和反应，形成坚硬的复合物以增强原土层可塑性的方法就是添加剂法。对于规模较大或者层数较多的建筑而言，软土地基增加添加剂的方法不适用。添加剂法只是对表层土体进行固化处理，在表层形成硬壳。该方法仅适用于低矮建构筑物及地面防沉降处理。所以，需要项目人员对此引起高度重视，同时要求严格按照规范进行合理以及科学的操作。该方法在施工中可以广泛应用。由于大型设备在软土地基上进行施工操作容易造成沉陷。采用添加剂法可有有效增加表层土体的密实度，保障工程机械的作业。

5 我国建筑工程岩土勘察工作中的常见问题

目前，在我国建筑工程项目岩土勘察工作开展的过程之中还是存在很多的问题。其中最为诟病的是地勘工作与设计工作分开进行，地勘无法深入了解设计项目的功能性以及建构筑物的重要性等级及设计意图，无法做到根据建构筑物的主次来合理取舍安全系数。勘察与设计不能严密协同，从而造成安全隐患或成本增加。

5.1 缺少对勘察工作的重视

在工程项目建设施工过程当中，岩土地质勘察工作是不可或缺的重要一环，要求相关的工作人员在施工初期阶段就能够做好相应准备工作，在实际工作开展的过程当中还是存在着一部分建筑企业以及施工单位缺乏对勘查工作的重视。实际勘察工作开展的过程当中，所采取的勘察方法过于单一，地基复杂时往往不能充分地掌握整个场地水文特点、地质特性和岩层分布的真实情况，这样会导致在设计施工、材料选择的工序中缺乏输入依据，直接的影响设计、施工的科学性和准确性。

5.2 勘察人员技术水平以及能力不足

岩土勘察工作具有专业性强、内容复杂等诸多特点，这就需要勘察人员具备专业技术能力以及丰富的勘察经验。然而，由于在岩土勘察工作一般为野外作业，工作条件较为艰苦，专业的高层次人才一般不从事一线工作，所以真正从事地勘工作的实操人员没有专业的技术功底，一般通过传帮带的方式进行传授。传授内容一般为土层、水质取样。对于简单的场地没有问题，但场地稍微复杂便无法对整个场地特点进行准确判断。由于详勘的钻孔距离一般为30m，钻孔间的曲线一般通过经验进行绘制，当遇到差异较大的场地时一般通过补钻处理。但判断是否需要补钻的工作就需要专业技术人员进行详细分析确定，如不能准确绘制就会给后续的设计、施工工作带来不必要的麻烦。还有就是抗浮水位的确定。抗浮水位是一个复杂而专业的工作，要根据勘察时间、当地水文情况进行概率统计综合确定，这个工作则需要较为丰富的勘察经验。如抗浮水位确定错误，会造成工程的安全事故或项目投资的浪费。就目前情况分析，勘察队伍缺乏技术成熟、经验丰富的高素质人才，这从根本上影响到岩土勘察报告的准确性，对后续的结构基础设计、施工工作造成重大影响。

5.3 缺少合理以及有效的培训机制

当前建筑相关的施工设备、施工技术都在不断更新换代，如果行业内部人员不加强学习就会落后时代发展潮流，最终被激烈的竞争所淘汰。所以，针对目前行业现状，需要进一步强化技能培训，促使建筑施工质量和施工水平不断得到提高，但是还依然存在着一部分建筑单位缺乏相关培训机制，一方面大部分建筑企业管理层普遍追求经济效益的提高，不愿意在培训工作方面花费较多的资金。另一方面，岩土勘察工作人员积极性和主动性过度缺乏，尤其是很多岩土勘察工作人员安于现状，在实际工作的过程当中缺乏不断创新和不断学习内在动力。定期的机械培训效果不理想，难以取得较好的成果。不仅如此，目前的勘察单位实行的注册制，据了解每年通过岩土注册考试的人员从事岩土工作的却很少，他们注重理论知识学习，但实际工作经验匮乏或根本不从事该工作。反而从事大量勘察工作的专业人员因时间原因放弃注册考试。这就造成勘察报告的审核、项目负责人没有匹配岩土勘察经验，给工程安全带来隐患。

6 改进以及完善岩土勘查技术的主要措施

在当前的时代背景之下，应当促使岩土勘察技术得到进一步改进和优化，这就需要采取合理以及科学的措施，其中，完善岩土勘查技术的措施主要有以下几个方面：首先，应加强和重视专业人才的培养。建筑工程相关单位都应当提高自身对于岩土勘察工作的认识，将其置于建筑施工工作的首要位置。相关单位要严格按照要求选拔人才，同时，还应组织和开展技能培训，提升勘察人员的综合素质。

另外，还应当设立科学合理的考核机制，对勘察人员的工作成效进行合理的评价并采取有效的奖惩手段来激发其工作的积极性以及创新能力，促进勘察团队综合水平的提高。其次，应当加强对市场的监督和管理。有关部门应健全与岩土勘察相关的法律法规，并对其进行严格监督和管理，对于发现的违规行为，要进行严肃处理。此外，还应促进市场行为的规范化，减少市场纠纷，同时，推动企业相互合作与交流，促进技术革新，从而推动岩土勘察工作稳定持续的发展。

最后，应利用先进技术来对各项勘察数据进行详细统计。先进的技术手段以及设备实施是做好勘察工作，提升勘察效率以及勘察质量的重要基础。对于岩土勘察所涉及的多项技术，如检测技术、波速测试技术、静荷载实验等等，应当不断进行技术改进和完善，同时做好资料整理和归纳工作，从而提升技术的可靠性。另外，还可以将先进设备引进到岩土勘察中，日高勘察效率。对于勘察所获取的各项参数，应当进行严谨详细的计算，从而为工程项目设计提供数据参考[5]。

7 结语

综上所述，在当前的时代背景之下，城市化进程日益加快。工程项目建设实施的过程当中，地基处理和岩土勘察是不可忽略一个部分。要通过加强岩土勘察，切实保障地基处理过程当中具备丰富数据信息。同时，以数据信息为基础，帮助工作人员制定出切实可行地基处理方案。工程项目建设实施的过程中，还需要工作人员结合现实的情况，要严格按照规范进行合理及科学的操作，并且要选择恰当有效的勘查方式，切实保障勘察工作达到理想的效果。另外在地基处理的过程当中也需要明确不足之处，并且采取合理可靠地基处理方式，切实保障工程项目实施效率和实施质量得到提升。