不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验研究

(整期优先)网络出版时间:2023-03-14
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不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验研究

陆健

南京东大岩土工程勘察设计研究院有限公司   江苏 南京 210018

摘要:地基是各项工程项目施工的前提与基础,基地基础的建设质量同工程质量密切相关。中国幅员辽阔、地形复杂,在岩土工程施工过程中往往需要经历多种复杂地形,为此对其开展细致且有效的地基基础检验工作尤为重要。基于此,本文简要介绍了天然地基、桩基工程、地基处理效果的检验要求及方法,详细分析了不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验结果处理方式,并提出提升不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验有效性的具体措施,以此来为岩土工程勘察地基基础检验工作提供借鉴。

关键词:地质;岩石工程;地基;检验

近年来,伴随着我国城市化进程持续加快,高层建筑、岩土工程施工愈发频繁,此类工程对于地基具有极高要求。在岩土工程施工过程中,当基坑开挖到设计基底标高时,为检验基底土层是否同岩土工程前期勘察报告提及的土层、土质情况一致,需要开展相应的地基基础检验工作。由于我国幅员辽阔、地形较为复杂,各类工程在施工过程中所处的地质环境有所不同,为此,不同地质条件下所开展的地基基础检验工作也存在很大不同,如何做好不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验及处理工作已成为当前地质勘察者的研究重点。基于此,本文对不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验展开探究。

1地基基础检验要求及方法

1.1天然地基检验

天然地基即自然地基,是指在自然状态下即可满足承载负荷要求,无需经过人工再次处理的一类地基。现阶段较为常见的天然地基土质种类包括4种,即岩石、砂土、碎石土、粘性土。对于天然地基可采用较为直观的检验方法,借助轻型圆锥动力即可对天然地基结构进行触探,依据岩层变化得出相应的检验结果。天然地基检验主要内容为:岩石性质、岩石及地下水分布情况[1]

1.2桩基工程检验

桩、桩承台共同构成桩基,桩基工程包括预制柱、灌注桩等施工内容。针对桩基工程的检验主要包括两种常用方式,即试钻、试打。当试钻、试打的检验结构同岩土工程勘察结果存在较大差异时,相关单位需立即开展施工勘察工作,对单桩承载力展开检测。在检测过程中若存在直径较大的挖孔桩,应对孔底尺寸、岩土情况展开一一检验工作。常用的桩基工程检验方法包括钻芯法、低应变法等。

1.2.1钻芯法

钻芯法是指借助钻机针对地基的岩土结构展开钻孔,通过将地基结构内部的样本进行提取进而开展检验的一种方法。在桩基检测中,通常采用钻芯法进行桩身检验,既可以检验其强度是否达到设计规范,又可以检验桩端持力层的岩土特性及厚度是否满足工程规范的要求。在钻芯法应用过程中,通常使用水力操纵钻机,钻机的转速超过790r/min,转速范围大于4挡,额定工作压力大于1.5MPa。钻头检查时,通常使用直径大于100mm的大硬度钻石钻头。钻芯法是较为常见的桩基基础检验方法,具有精准性高等优势[2]

1.2.2低应变法

低应变法是指采用地能和稳态激励的瞬态激励,对桩顶流速称值和流速导钠曲线进行测量,并对桩身进行了氯化钠分析。低应变法是一种基于辐射波原理的非破坏性测量方法,通常应用在较大的地基基桩检验中。

1.3地基处理效果检验

地基处理效果检验是指针对建筑工程、岩土工程地基的密实度、强度、均匀度等要素展开检验。通过各要素检验结果,可针对性调整建筑物、岩土工程的基础荷载能力,可为建筑工程、岩土工程施工质量提供保障。现阶段,常用的地基处理效果检验方式较为多样,包括荷载试验、标准贯入试验等。荷载试验是针对岩土承载力、是否存在变形的检验方法,其适用于天然地基、复合地基检验。在开展荷载试验时,对天然地基的检验必须达到3个点位以上。在复合基础的检验中,按设计计算的总桩数量为0.5%-1.0%。在实际岩土工程土地地基检验过程中,需根据GB50007《建筑地基基础设计规范》规定进行地基土荷载测试。标准贯入试验是检测岩土工程地基承载力的重要方式,其可针对砂质土壤、黏性土壤等展开测定,通过将贯入装置打入钻孔中,利用贯入过程中的阻抗来判断土壤的性质及土层变化。通常情况下,利用此种方法需要依据天然砂土的密实度控制相应的锤击次数,伴随着锤击次数越多,表示砂土层密实程度越高。在岩土工程实际地基基础检验中,标准贯入试验具有数据精准性高、检测便捷等优势。除荷载试验外,还包括多种检验方法,如:旁压试验、圆锥动力触探试验等[3]

2不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验结果及处理

严格开展岩土工程勘察地基基础检验工作是保障岩土工程施工质量的基础与前提。在岩土工程实际施工过程中,由于受到多样化、复杂化的地质条件影响,极易出现岩土工程地基基础检验结果同施工前勘察结果不符的情况。为此,勘察及岩土工程施工人员需对两组结果展开对比分析,根据岩土工程实际情况提出解决办法,确保岩土工程地基基础的承载能力与工程质量。为此,需针对不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础展开检验工作,同时对其检验结果进行处理。

2.1天然地基基坑处理

天然地基基坑处理是将其检验结果同勘察报告对比分析的过程,在岩土工程地基施工现场,只要天然地基的岩土分类、颜色、深度等检验结果与勘察结果相符,就可开展后续的岩土工程施工操作,若存在不相符情况,需要继续将天然地基基坑挖至一定深度,再进行地基处理。需重点关注的是,某些存在特殊地质的天然地基需展开区别处理,以此来最大限度降低岩土工程施工的安全隐患[4]

古冲沟与古河道的二次沉淀是天然地基基坑形成的主要原因。与老沉积土层相比,经过二次沉积的天然地基基坑形成时间较短,强度、均匀性相对较差,无法作为岩土工程地基。在实际岩土工程勘察过程中,古冲沟与古河道常以线性、带状分布,在钻芯法检验过程中极易出现只揭露二次沉积层的情况,最终导致天然地基基坑检验结果出现偏差。在后续工程开挖操作后才可发现结构异常,最终影响岩土施工进程。为此,针对此类地质条件还可应采取低应变法等检验方式,或采取多种检验技术相结合的检验方式,以此来确保地基基础检验的准确性、有效性。

2.2人工挖孔桩基处理

丘陵、河流高阶等地形往往会采用人工挖孔桩基处理,由下伏基岩作为桩端的持力层。在人工挖孔桩基检验中,桩端持力层、其上覆盖土层存在明显差异,为此对于二者的鉴别极为容易。但在检验过程中可能出现第三系砂泥层、风化不均的岩土层等,此类土层的负载能力无法满足施工需求,为此需人工介入对地基展开处理。

山地地质条件下极易出现第三系砂泥层,具有沉积时间短、松软、易崩塌、瓦解等特性,此类地质在雨水作用下极易软化、膨胀。若在此种地质条件下构建地基极易出现建筑物沉降、下移等问题。为此,在岩土工程施工中不应将此类地质层视作岩土层。当桩端持力层处于第三系砂泥层时,相关人员可采用圆锥动力触探检验方法,以此来明确此地质条件下的岩石强度,验证孔桩基是否到达桩端持力层。从理论上来看,不同的岩石层强度其触探击数存在显著不同,若击数变大,则表明孔桩基已达到桩端持力层,可开展后续的地基施工[5]

除第三系砂泥岩外,其他的岩层都可以按风化程度形成的不同颜色的风化带,不同颜色代表其破碎程度,可通过检验颜色变化等来确定基础孔桩持力层。当岩体到达持力层后,必须对比钻孔桩直径3倍以上的区域进行钻孔,以确保不会出现空洞。当出现空洞、破碎带或软弱夹层时,应采取深挖或灌浆处理,以保证基底的稳定性。

2.3复合地基处理

复合地基检验方式需要依据不同的地基处理方式而定。若复合地基使用换土法、强夯法,应利用动力触探检验方法。换句话说,复合地基检验需依据工程所采取的施工工艺而定,利用合适的复合地基检验方法进行检验,并观测其是否符合勘察结果,若不符合勘察结果或承载力要求,应对其进行返工处理,以此来确保复合地基质量[6]

3提升不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验有效性的措施

3.1加大岩石工程实地勘察力度

岩土工程设计需要根据施工区域、现象的实际情况而定,经综合考量后得出最佳的岩土工程设计方案。由此可见,岩土工程设计前期勘察工作尤为重要,在勘察过程中需要设置全方位、全时段、动态的地质环境、气候环境监测系统,以免由于环境外界因素对岩石工程设计、地基设计带来的不利影响。此外,岩土工程在开展地基基础检验工作时,需要依据不同的岩土工程环境、土质条件展开检验工作,针对地基的承载能力、负荷能力等展开测算,以此来确保岩土工程项目整体质量。

3.2健全岩土工程勘察地基基础检验监管力度

根据国家相关规定、法律针对岩土工程施工质量展开监督管理工作是确保岩土工程施工质量的关键环节。从岩土工程地基基础检验层面来看,完善岩土工程地基基础检验工作是保证岩土工程勘察、地基检验质量的重要手段。利用制度、法律等文件条款的约束作用,可促使岩土工程地基基础检验工作更加规范,可明确检验人员、施工人员的权责范围,明确检验操作的基本原则、流程等,可促使地基检验人员认识到此项工作的重要性。相关施工单位可通过建立相应的奖惩制度与考核标准,针对地基基础检验人员开展考核工作,针对检验认真、细致的工作人员给予相应奖励,针对检验态度不认真的工作人员给予相应处罚,以此来确保检验工作的顺利进行,为岩土工程施工质量提升奠定基础。

3.3实施多元化下地基基础检验技术

当前,伴随着现代科学技术的迅猛发展,越来越多先进的科学技术被应用在岩土工程施工中。为此,在针对不同地质条件开展岩土工程地基基础检验工作时,相关施工单位应积极引进先进的地基基础检验技术,以此来提升地基基础检验效率,确保地基基础检验质量。

结束语:

综上所述,地基基础检验、岩土工程勘察二者间存在密切联系。现阶段,在岩土工程中所能采用的地基基础检验方法多种多样,包括钻芯法、低应变法、荷载试验、标准贯入试验、旁压试验、圆锥动力触探试验等,其中钻芯法、荷载试验、标准贯入试验等具有检验结果精准性高、检验方式便捷等优势被广泛应用在岩土工程地基基础检验中。从我国岩土工程的实际情况来看,由于受到地形条件、环境条件等多种因素限制,促使我国各类岩土工程所采取的地基基础检验方法各不相同。本文认为,在岩土工程勘察地基基础检验方法选择上,应根据不同的地质条件选择合适的检验方法。同时,为提高不同地质条件下的岩土工程勘察地基基础检验有效性,应通过加大岩石工程实地勘察力度、健全岩土工程勘察地基基础检验监管力度、实施多元化下地基基础检验技术等手段,以确保地基检验的有效性,确保岩土工程后续施工质量。

参考文献:

[1]李盼盼,肖龙.复杂地基深基坑岩土工程勘察技术分析[J].工程机械与维修,2022(04):158-160.

[2]呼延安娣.岩土工程地基基础检测方法的应用[J].中国高新科技,2022(11):23-25.

[3]邢文博.高层建筑岩土工程勘察分析及地基处理技术应用研究[J].中国住宅设施,2022(02):142-144.

[4]张可.基于地基处理和岩土工程勘察过程中的常见问题及解决方法探讨[J].中国住宅设施,2022(02):145-147.

[5]程春健,赵李源.岩土工程地基处理的常用方法及应用[J].工程技术研究,2021,6(17):150-151.

[6]姚艳平.基于地基处理和岩土工程勘察过程中的常见问题及解决方法探讨[J].工程与建设,2021,35(02):327-328.