工程地质岩土工程勘查场地基础选型分析与探讨

2018-01-29 15:42李惠民
世界有色金属 2018年21期
关键词:选型岩土勘查

李惠民

(广东省地质局第七地质大队,广东 惠州 516000)

随着我国城市化建设进程的不断加快,建筑地质勘查技术也得到了相应的发展和改进。我国地域辽阔,不同地区建筑场地有着不同的地质条件特征,因此,需要针对不同岩土工程地质条件选择相应的地质勘查技术和方案,以满足复杂多样的地质环境条件[1]。下面将对工程地质勘查中常见的基础选型及选型策略进行探讨。

1 工程地质岩土工程勘查中常见基础选型分析

1.1 天然地基浅基础

天然地基浅基础是建筑工程中较为常见的基础类型,其具有施工简单、经济实用、安全稳定等优势,成为多数建筑工程的首选基础类型[2]。可适用于多层建筑和小高层建筑,其选择条件以工程场地地层能够满足工程荷载为原则,而且在应用过程中还需要注意以下几点问题:

(1)地基土的均匀性:地基过量变形是建筑工程中危害较为严重的地质条件,会导致建筑物损坏并影响其使用功能。尤其是部分地区出现的软土地基、湿陷性黄土、膨胀土以及高压缩性土等,如果地基处理方法不当,建筑物会因地基沉降出现不同程度的损坏和开裂。

(2)地基稳定性:在边坡周边的建筑场地基础选型必须要考虑基础稳定性。在地质勘查中不仅要对边坡稳定性进行评估计算,而且还要考虑到建筑荷载对边坡稳定性的影响,对于该部建筑基础勘查要满足其稳定性评价要求。

(3)地下水:地下水也是严重影响工程建设及建筑稳定性的地质要素之一。在地下水处理过程中必须要考虑地基的泡水软化、涌水、流砂等情况。

1.2 人工挖孔灌注桩

人工挖孔灌注桩具有工程质量易控制,可多桩同时开工作业而工期短,造价较低等优点。以前是深基础中首选基础类型,在福建大量采用。其适用于地基均匀性较差,持力层起伏变化差异大且荷载较大的建筑工程。此类基础类型目前在山区应用较多。可以较好地解决严重不均匀地基的基础设计问题。

1.3 沉井基础

沉井基础基本上都是用在软土地基中的地下基础或者桥梁工程中江河中的地基。依据施工的特殊性,主要施工重点有:第一,对于井下沉降情况进行检查与评价,明确土层的均匀性和特点,尤其是有没有硬夹层。第二,对井下以及周围的情况进行检查与评价,了解对建筑物产生的影响。第三,对井底的基础层平整度以及持力层进行检查与评价。当使用岩层作为持力层的时候,必须对井底的平整度以及产状进行检查和评价,避免出现大倾角导致出现下沉。例如西江高明大桥,其中的桥墩地基就是砂层,使用沉井基础。在进行岩土工程勘测的时候,每一个孔对应一个墩位,没有明确对平整度进行评价,在实际施工过程中就出现岩面倾斜导致的大面积倾斜,使得纠正倾斜就变得十分困难。例如,广东西江高明大桥,实际上建设时候、六个桥墩都是以砂层为地基,然后是中风化砂岩层,利用沉井基础来建设桥墩,实际勘测的时候对于每一个桥墩只能钻一个孔,没有对持力层做出相应评价。

1.4 预制桩基础

对于建筑工程项目场地基础处于岩土层,且地基岩土无法满足工程荷载及变形条件,基础受力层埋深较大,这样的建筑场地基础环境通常需采用预制桩基础。该基础体系在地质勘查过程中需要对预制桩进行了科学评价,主要对沉桩施工可行性进行分析评判,判断桩体在穿过各位地层时的受力及稳定性。勘查人员在勘查过程中,必须要结合各地层土质、砂层、岩石层的密实度、厚度以及在打桩时出现的挤土效应,并根据各种勘查情况预测和准确判断沉桩效果。

1.5 筏板与箱型基础

筏板基础与箱型基础是超高层、高层建筑极为常用的深基础体系,如建筑所处基础埋置深度较大,其地基开挖较大,地下室一般为多层,埋深一般控制在10m~15m,甚至超高层基础埋深超过二十米,该深基础体系具有施工风险大、施工成本高以及工期长等特点。因此制定勘查报告保证其经济性、合理性以及安全性,能够正确评价与论证施工的可行性。

2 岩土工程勘查基础选型策略

首先,必须要掌握建筑场地勘查范围内的原始地形地貌,并对地下岩土层深度、地质成因、地质类型以及岩土特性进行勘查和研究,以确定所勘查地基稳定性和均匀性。在此基础上,必须明确施工场地不利于施工设计的埋藏物及其分布特点,比如地下水道、坑洞、沟渠、古墓穴、孤石以及人工填埋物等。

其次,在探明场地基础地质特征及稳定性后,必须深入研究影响施工场地稳定性的不良地质环境,如地下岩溶、危岩、采空区、地面沉降以及地质断层等不良地质环境,并对特殊土壤地层类型、发展趋势、成因以及危害程度进行总体评估,并作出相应有效的防治措施。

最后,在勘查过程中必须明确地下水分布情况,并对地下水变化和发展趋势进行详细论证,及时评估地下水危害程度。地下水的主要危害表现在其建筑材料腐蚀性、基坑突涌、管涌以及流砂等危害,在地下水治理过程中要明确各土层的渗透性,科学合理评估地下水静水压力、动水压力、托浮力等基本特征,并查明基坑周变基础地质环境,为地下水防治提供相应的依据参数。

3 结语

总而言之,岩土工程勘测中建筑工程的基础选型是勘测工程的重点和核心。因此,必须依据实际的施工情况和地质特征合理的选择施工简单、成本低以及容易控制的施工类型,结合施工建筑的特点进行综合分析,合理寻出比较合理的基础类型,保障基础工程能够达到经济合理、安全施工,以便于达到岩土工程勘测的实际目的,最大限度实现工程的经济化和效益化。

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