工程地質(zhì)勘察中地基方案選擇分析

1、工程地質(zhì)勘察中地基方案選擇分析【摘要】在工程地質(zhì)勘察中,要充分分析工程地質(zhì)的基礎(chǔ),根據(jù)地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的共同作用,合理地選擇地基處理方案。地基方案選擇主要目的是為了滿足上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的要求,提高地基的承載能力、防止剪切破壞使地基失穩(wěn)、防止沉降量過大及不均勻沉降的產(chǎn)生。本文對(duì)工程地質(zhì)勘察中合理地選擇地基處理方案的依據(jù)、意義展開初步探討，僅供參考?！娟P(guān)鍵詞】工程地質(zhì)勘察；地基處理方案；選擇；依據(jù)；意義1 正確選擇地基處理方案的依據(jù)使用正確的工程地質(zhì)勘察方法和手段，提供詳實(shí)、科學(xué)、準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，是工程正確選擇地基處理方案的依據(jù)。工程地質(zhì)勘察方法和手段有：1.1 工程地質(zhì)測(cè)繪在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究

2、與工程建設(shè)活動(dòng)有關(guān)的各種工程地質(zhì)條件，測(cè)制成一定比例尺的工程地質(zhì)圖，分析可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)作用及其對(duì)設(shè)計(jì)建筑物的影響，并為勘探、試驗(yàn)、觀測(cè)等工作的布置提供依據(jù)。它是工程地質(zhì)勘察的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。測(cè)繪范圍和比例尺的選擇，既取決于建筑區(qū)地質(zhì)條件的復(fù)雜程度和已有研究程度，也取決于建筑物的類型、規(guī)模和設(shè)計(jì)階段。工程地質(zhì)測(cè)繪所需調(diào)研的內(nèi)容有地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌及第四紀(jì)地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、天然建筑材料、自然（物理）地質(zhì)現(xiàn)象及工程地質(zhì)現(xiàn)象。對(duì)所有地質(zhì)條件的研究，都必須以論證或預(yù)測(cè)工程活動(dòng)與地質(zhì)條件的相互作用或相互制約為目的，緊密結(jié)合該項(xiàng)工程活動(dòng)的特點(diǎn)。1.2 工程地質(zhì)勘探包括工程地球物理勘探、鉆探和坑探

3、工程等內(nèi)容。工程地球物理勘探。簡(jiǎn)稱工程物探，物探的優(yōu)點(diǎn)在于能經(jīng)濟(jì)而迅速地探測(cè)較大范圍，且通過不同方向的多個(gè)剖面獲得的資料是三維的。以這些資料為基礎(chǔ)，在控制點(diǎn)和異常點(diǎn)上布置勘探、試驗(yàn)工作，既可減少盲目性，又可提高精度。鉆探和坑探。鉆探比坑探工效高，受地面水、地下水及探測(cè)深度的影響較小，故廣為采用。1.3 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試：實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是判定建筑工程何種巖土層的依據(jù)，在建筑物早期設(shè)計(jì)階段，就于施工現(xiàn)場(chǎng)取得巖、土體試樣，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作為地工程地質(zhì)勘察的設(shè)計(jì)依據(jù)。同時(shí)，也可為今后的工程施工提供必要的數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，還必須到工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)有代表性的天然結(jié)構(gòu)的大型試樣或?qū)畬舆M(jìn)行測(cè)試，從

4、而獲得工程地質(zhì)設(shè)計(jì)和施工的參數(shù)，做為定量評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)的手段，這也是工程地質(zhì)勘察的重要組成部分。1.4 長(zhǎng)期觀測(cè)：用專門的觀測(cè)儀器對(duì)建筑區(qū)工程地質(zhì)條件各要素或?qū)こ探ㄖ顒?dòng)有重要影響的自然(物理)地質(zhì)作用和某些重要的工程地質(zhì)作用隨時(shí)間的發(fā)展變化，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期的重復(fù)測(cè)量的工作。此項(xiàng)工作主要是在論證建筑物的施工設(shè)計(jì)的詳細(xì)勘察階段進(jìn)行，工程地質(zhì)作用的觀測(cè)則往往在施工和建筑物使用期間進(jìn)行。長(zhǎng)期觀測(cè)取得的資料經(jīng)整理分析，可直接用于工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)工程地質(zhì)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，對(duì)不良地質(zhì)作用及時(shí)采取防治措施，確保工程安全。2 地基處理的具體方案地基處理方案的確定，是地基處理設(shè)計(jì)的首要問題，應(yīng)根據(jù)建

5、筑物上部結(jié)構(gòu)情況、基礎(chǔ)形式及建筑場(chǎng)地的地質(zhì)條件，做出地基處理多種方案，經(jīng)認(rèn)真推敲，確定最佳處理方案。2.1 軟弱粘性土處理方案。對(duì)于面積不大及埋藏較淺的軟弱粘性上可挖除后回填或?qū)⒒A(chǔ)加深，對(duì)于寬度不大的條形基礎(chǔ)可采用基礎(chǔ)地梁跨越。對(duì)于厚度較大的軟弱粘性土可采用換士墊層法、灰土樁、深層攪拌法、對(duì)于軟弱粘性土下部為不含水砂層時(shí)可采用砂樁及排水固結(jié)法。2.2 濕陷性黃土處理方案。處理濕陷性黃土，應(yīng)根據(jù)濕陷類型、濕陷范圍、濕陷深度、場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件以及建筑物的類型綜合確定?？蛇x擇部分消除地基的濕陷性和全部消除地基的濕陷性。處理深度可根據(jù)建筑物的性質(zhì)和濕陷等級(jí)綜合考慮。墊層法和灰土樁、土樁適合處理小范

6、圍的單體建筑物。強(qiáng)夯法及預(yù)浸水法適合處理大面積的濕陷性黃土。2.3 膨脹土處理方案。膨脹土具有膨脹與收縮性，壓力和含水量是影響膨脹與收縮的重要因素。此類土應(yīng)調(diào)查當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件和區(qū)域氣候條件，測(cè)定土的含水量、自由膨脹率和不同壓力下的膨脹率，確定地基的脹縮等級(jí)。根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、以及對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響可選用天然地基，因荷載較大的建筑物能抵消地基的膨脹力，起到控制地基變形的作用，使地基變形變小，選用天然地基時(shí)，最好選擇三層以上的建筑物。對(duì)需進(jìn)行處理的膨脹土，應(yīng)考慮濕陷深度、厚度及地下水位的影響。2.4 雜填土處理方案。雜填土一般不宜采用天然地基，但對(duì)于建筑垃圾和性能

7、穩(wěn)定的工業(yè)垃圾在填筑年代超過五年后，一般均達(dá)到了一定的密實(shí)度，此類地基在采取加強(qiáng)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)剛度的措施后，仍可作為一般建筑物的天然地基持力層，但其地基承載力應(yīng)根據(jù)載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試手段取得。3 正確選擇地基處理方案的意義3.1 地基處理方案選擇正確是至關(guān)重要的。方案的選擇既緊密結(jié)合建筑場(chǎng)地的實(shí)際情況，又考慮基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)作用，既技術(shù)上先進(jìn)合理，又比較經(jīng)濟(jì)，降低工程造價(jià)，這樣的地基處理方案，才是最佳方案。地基處理方案是值得推敲的問題。地基處現(xiàn)方案，必須作多方案比較后，優(yōu)選最佳方案。3.2 建筑物出現(xiàn)承重墻體裂縫，除溫度應(yīng)力引起外，主要原因不是由于選擇的基礎(chǔ)斷面型式不合理，基礎(chǔ)斷面不夠

8、，主要是由于地基不進(jìn)行處理，或不認(rèn)真處理，或處理方案不正確，造成地基變形，引起基礎(chǔ)的不均勻沉降，導(dǎo)致墻體裂縫。有的設(shè)計(jì)，不在地基處理上下功夫，而是片面地加大基礎(chǔ)斷面，增設(shè)地圈梁，加大斷面配筋，認(rèn)為這樣就能保證安全。孰不知，當(dāng)出現(xiàn)不均勻沉降時(shí)，再大的地圈梁也難以抵抗這種變形?？傊瑧?yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，結(jié)合基礎(chǔ)型式及上部結(jié)構(gòu)情況，以及開槽后驗(yàn)槽發(fā)現(xiàn)的問題，對(duì)地基進(jìn)行正確處理，比一味追求加強(qiáng)基礎(chǔ)，要經(jīng)濟(jì)，且安全。3.3 地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)是建筑物統(tǒng)一的整體，具有相互的空間協(xié)調(diào)作用，既相互協(xié)作，又相互制約，這是客觀實(shí)際存在的。一般情況下，上部結(jié)構(gòu)分析中，雖不計(jì)算與地基、基礎(chǔ)的共同工作,避免使結(jié)構(gòu)

9、計(jì)算復(fù)雜化，但實(shí)際卻存在由于地基變形，產(chǎn)生不均勻沉降，引起上部結(jié)構(gòu)附加內(nèi)力。剛度較大的結(jié)構(gòu)，較小的差異沉降，就可引起較大的附加內(nèi)力。一般磚砌體結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)均屬剛度較大的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)，可以增加結(jié)構(gòu)調(diào)整地基變形的能力。因此掌握結(jié)構(gòu)物共同工作的特點(diǎn)，使上部結(jié)構(gòu)適應(yīng)地基、基礎(chǔ)變形的要求，同時(shí)地基、基礎(chǔ)也要適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)選型的要求，以達(dá)到共同工作的目的。孤立地選擇地基處理方案，與基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)不相適應(yīng)，由此引發(fā)的工程質(zhì)量事故是不少的，應(yīng)引以為戒。3.4 正確的地基處理方案，通過精心設(shè)計(jì)，付諸實(shí)施，但施工粗糙，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，甚至不按設(shè)計(jì)要求去做，結(jié)果達(dá)不到預(yù)期效果，因此保證施工質(zhì)量也是地基處理的一個(gè)關(guān)鍵因素。由于地基處理是隱蔽工程，質(zhì)量存在問題必將留下隱患，使較好的處理方案及其處理方法不能發(fā)揮其應(yīng)用的效果。4 結(jié)束語(yǔ)：在選擇地基方案時(shí)，首先要充分挖掘天然地基的潛力，在天然地基滿足不了的情況下，對(duì)幾種方案進(jìn)行比較，從中選出一種既經(jīng)濟(jì)又合理的地基方案，對(duì)降