工程地质勘察中地基方案选择分析探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-02-01
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工程地质勘察中地基方案选择分析探讨

张新佳

中水北方勘测设计研究有限责任公司

摘要:工程地质勘查不仅是工程设计的重要依据,也是后续工程质量保证的前提。因此如果在前期勘察过程中存在勘察有误或缺乏有效的勘察设计,轻则会造成后续资金上的损失,重则还会留下极大的安全隐患,甚至引发工程事故的出现。所以相关工作人员对于工程地质勘察要投入足够的重视,只有仔细严谨的开展工程地质勘察,才能为后续地基方案的选择以及施工提供关键支持。

关键词:工程地质勘察;地基方案;选择分析

引言:

工程地质勘察作为工程建设的前提条件,勘察的结果直接事关工程基础设计。而在我国,由于国土面积辽阔,不同地区在地质情况,地形地貌上也相差较大,从高原山地到森林海洋,在沉积的土壤类型上各不相同,其对应的工程特性也相差甚远。尤其是在抗剪强度、含水量、压缩性等具体指标上相差较大。因此对于工程地质勘察过程中相关工作人员要充分的结合技术优势总结出相应规律,了解好各类土质性质、成因、特点等,并以此围绕工程地质的具体条件,充分发掘地基土的潜在价值,为后续工程建设质量做到充分的保证。

一、不同土质的地质特点

现阶段的工程地质勘查过程中遇到的土质类型多以第四纪堆积物为主,从特点上看,其主要是以陆相为主的松散堆积物占多数。除此以外,还包括了滨海相以及人工三种堆积物类型,而从成因上不同土质的地质特性与他们的成因有着密切联系,如冰积、风积、结构堆积物等诸多堆积物类型。这里我们就以其中几种多见的土质为例进行分析。

其一是常见的“软弱粘性”土质,从特点上看软弱粘性土自身具有较高的含水量,这与其土质内部结构存在较大孔隙有着一定关系。在抗剪强度上与其他土质相比强度较低,压缩性较高,同时在渗透系数以及承载力等指标上相对较小。

其二是以“饱和粉砂、粉土”为代表的土质类型,从特点上看无论是饱和粉细砂还是饱和粉土在结构特点上都相对松散。但其在静载荷作用下呈现出来的强度相对较高,但在振动条件下或受到地震力的作用下[1],则会出现由于超孔隙水压力的陡然增高,导致颗粒与颗粒之间的有效应力下降,土壤中的排水条件相对较差。造成土地处于一种漂浮状态,使得整个土体液化概率增大,最终容易出现土体液化的情况,受此影响下其中土质的承载力会明显下降,这也削弱了其中地基稳定性。因此对于饱和粉砂、粉土土质在前期工程地质勘察上要做好液化深度液化层分布规律以及等级的重点了解。

其三是杂填土,杂填土从成因上看其主要是由于人类活动形成的无规律堆积物。它主要是由人类日常生产生活过程中产生的生活、工业、建筑等垃圾构成。因此其在结构上不仅孔隙较大,颗粒排列也不规律。

二、工程地质勘察中对于地基方案的选择

工程地质勘察中,对于地基方案的选择主要是为了满足后续建设过程中其上部的建筑结构对于地基的需求。以此在提高原有地基承载能力的基础上,尽量避免由于剪切力破坏以及沉降量过大等体造成的的地基失去稳定性。为了达到这一目的,就需要对于工程地质勘察中遇到的不同地基,在地基方案上做到准确的选择。

首先对于天然地基的选择上,工程建设人员应该充分的了解原有区域内地基土的工程地质条件,尽可能的发挥出天然地基的优势。例如联系自然界中的土壤形成,不难发现自然界中的土壤都是在漫长的沉积循环过程中,层层堆叠起来,这也使得不同层次的土壤在对应的承载力以及其特有的力学性质上存在较大区别。所以对于天然地基的选择上,我们除了要考虑其基础形式的特点,还应该围绕上部结构特点进行综合考量[2]。在土层选择上面,应该尽可能的选择承载力较好的土层作为持力层,同时为了保证承载的安全性,还要通过技术手段算好其下卧层的承载力是否能够符合建设要求。如果计算出来的承载力低于建设需求,可以采用“浅埋基础”的手段,增加持力层的厚度。

其次是对于软弱粘性土质,在地基建设过程中如果软弱粘性土质范围较小,深度表浅,技术人员可以采用挖空回填或延伸基础的手段来保证地基建设的稳定性。而对于一些深度较深的软弱粘性土,在地基建设过程中,为了保证建设的效果,可采用深层搅拌等方法来确保地基建设的效果。

再次是对于饱和粉细砂、土土质的地基处理上,由于这一部分土质结构松散,建设过程中很容易出现由于土体液化,从而造成土质承载力下降,最终导致原有地基失去应有的稳定性。所以针对于液化的土体部分在处理过程中,应该结合液化的等级以及建筑物的质体特性,采用针对性的方案和好处理。如对于丙类建筑物在地基建设上面出现了轻微的液化或中等液化情况,工程人员可以从基础加强角度以及上层结构优化角度来进行完善。但当地基施工现场出现了严重液化时,为了保证上层结构的安全,应全面有效的清除液化部分。

最后是对于膨胀土及杂填土的土质在地基方案选择上。对于膨胀土其与其他土质类型不同,根据水分多少的不同会出现明显的膨胀和收缩,因此对于这一类的土质类型,在地基方案的选择上面,施工人员应该围绕前期的地质勘察上面充分的了解好当地的区域气候特点,并结合水文水资源的实际情况。借助技术手段有效的测量工程范围内的土壤含水量、膨胀率以及不同压力下的膨胀特点等,确定施工范围内地基的膨胀规律和等级,以此结合施工场地内的工程、水文、地质等诸多条件来综合考量。尽可能的选择天然地基作为基础,除此之外,当遇到特殊类型的膨胀土质时,还要根据其埋藏地表的深度以及所处位置的地下水位等具体特点,采用有效的手段确保地基建设的稳定性。例如当地基建设范围内的膨胀土质深度较深,且支持力较差,但其上部建设的结构层数以及载荷相对较大。为了弥补这类地基的承载不足,施工人员就可以采用灌注桩等施工手段来增加地基的支撑结构。

而对于工程地质勘测中在杂填土质的地基方案选择上,通常情况下不建议采用杂填土作为地基基础。但考虑到杂填土中的建筑垃圾以及一部分性能较高的工业垃圾,在填埋年代超过一定时限后。自身的密实程度就会发生改变,因此针对于这类土质类型,通过借助一定的加固手段相关施工人员仍然可以将其作为一般建筑物的地基选择。

三、结束语

总而言之,围绕工程地质勘查过程中,勘察人员要切实的负起责任,针对于前期地质勘查工作上们投入足够的重视。在此基础之上,结合收集到的实际资料,充分的分析施工范围内的地质特点及各类条件,结合好上部结构的要求,选择最合适的地基方案。

参考文献

[1]梁瑜,胡励耘. 地基设计和岩土工程勘察过程中的问题 [J]. 冶金管理, 2021, (23): 86-87.

[2]彭四明. 浅谈工程地质勘察的应用分析与对策 [J]. 居舍, 2019, (28): 2.