胡大鋒
(湖北煤炭地質一八二隊 湖北 黃石 435000)
巖土工程勘察,指的是根據項目工程建設的需要,對施工當地的地質環(huán)境、巖土特征等進行分析與評價。巖土工程勘察是項目施工的前提,巖土工程勘察一旦做不好,很容易導致后期地基變形等問題的產生,從而影響到項目的施工質量。我國是一個地大物博、地理差異相當顯著的國家,因此,在工程施工之前,有必要采取專業(yè)技術對巖土工程進行詳細的勘察,并結合實際情況,進行一定的地基處理。當下,隨著工程建設的蓬勃發(fā)展,怎樣提升巖土工程勘察的精準性以及地基處理的質量,成為人們亟需思考的問題。
(一)粉噴樁技術
在工程施工中,粉噴樁技術是用來加固地基的一種常見技術。簡單而言,粉噴樁技術指的是一種由施工人員采取特定的機械,將工程施工地的軟土與粉體狀固化劑進行攪拌,從而實現軟基攪拌以及加固地基的技術。粉噴樁技術具備獨特之處,首先,從應用方式上看,其采用的是梅花布設或方形布設的方式,在某種程度上能降低水泥的使用量;其次,通過對設備和流程的優(yōu)化,粉噴樁技術能加大樁與樁的間距,推動技術應用效果的提升;最后,它的施工步驟井井有條,只有根據步驟來做,才能實現噴樁效果的最大化。
(二)CFG樁地基處理技術
CFG樁(Cement Fly-ash Gravel)處理技術是地基處理技術的一種,翻譯成中文為水泥粉煤灰碎石樁,指專門由水泥、粉煤灰、碎石等材料摻加水泥后攪拌形成的一種特殊樁。CFG樁具備較大的應用優(yōu)勢,一方面,使用CFG樁,能人工控制樁的強度,使整個操作更顯靈活;另一方面,采取CFG樁,也能夠促進廢棄材料的循環(huán)利用,從而降低施工現場的材料污染和材料浪費。在巖土工程勘察中,CFG樁處理技術十分重要,對CFG樁的處理水平,往往決定著之后建成的地基能否具備較高承載力,能否滿足工程施工的需要。在使用CFG樁處理技術時,要注意以下兩點:首先,在施工時,垂直度的偏差應小于1%,以保證施工的精準度。其次,如果在冬季施工,要保證混合料的入孔溫度大于等于5攝氏度,同時應對樁頭進行保溫操作,以防止樁頭和混合料降溫而影響之后的打樁。
(三)振動壓實地基處理技術
振動壓實指的是,在已經打好的地基表面放置振動機械,通過振動機械的持續(xù)振動來加密地基下的土體,從而實現改善地基力學性能的目的的一種地基處理技術。振動壓實的應用范圍比較廣泛,比如對道路地基進行處理時,經常采取這種辦法。此外,在巖土工程勘察中,也常常采用振動壓實的地基處理技術,一方面,在某些黏土含量較少的填土地基中,填土往往較為分散,因此可以采取振動壓實的方法進行土體加密;另一方面,振動壓實技術也能在土體加密的基礎之上,提升地基強度,避免土體因不穩(wěn)固而發(fā)生變形。
我國各個地區(qū)的地形地貌、土壤情況都不盡相同,因此,在巖土工程勘察中,對地基的處理也要因勢而異。本文以非常具備代表性的重慶地區(qū)的地基處理為例,對此展開深入探討。
(一)重慶地區(qū)的巖土工程情況
從地理位置上看,重慶地區(qū)位于我國四川盆地附近的低山丘陵區(qū),地質情況較為復雜。由于其獨特的地理情況,在工程施工過程中,施工人員往往要采取一種獨特的場地平整手法——“挖高填低”?!巴诟咛畹汀彪m然能在一定程度上節(jié)省施工用料,然而這種人工填土的方法在實踐當中,很容易使地面變得凹凸不平,使地底的土質變得疏密不等。因此,相應的巖土工程勘察工作也變得異常復雜,在巖土工程勘察中,工作人員不僅要考慮到當地地基的性質,還要依據最終結果來確定合適的處理方法。
(二)重慶地區(qū)巖土工程勘察的要點
1.區(qū)分“巖石”和“巖體”?!皫r石”和“巖體”是兩種截然不同的物體。在勘察中,人們通常需要對巖體的物理力學性質進行分析,但在實際勘察中,很容易將“巖石”當做巖體,如果勘察人員缺少經驗的話,很容易將這兩者搞混,從而影響最終的工程設計結果。在重慶地區(qū),由于地理條件復雜,勘察人員更要重視這一問題,減少勘察失誤。
2.區(qū)分“軟弱結構面”與“巖體”。“軟弱結構面”和“巖體”也是兩種完全不同的物體。從二者的物理學性質上看,軟弱結構面相對巖體而言,其物理學性質更低一些。由于二者的物理學性質不同,二者對工程勘測的結果影響也是非常巨大。因此對勘察人員來說,在實際勘測時,要區(qū)分好之間的差異性,從而提升巖土工程勘察結果的準確性。
3.區(qū)分“原狀土體”與“設計取值”。在巖土工程勘察過程中,勘察人員通常會根據項目建設需求而設計一定的取值方案,并在實際勘察中對巖土進行相應的取樣。然而這種“設計取值”和“原狀土體”之間存在著矛盾,即設計取值不一定能完全反映原狀土體的面貌,甚至設計取值與原狀土體相差巨大,從而誤導勘察人員的判斷。因此,在勘察過程中,勘察人員要充分重視這種現象,區(qū)分好“原狀土體”與“設計取值”,從而減少勘察誤差,提升施工效果。
(三)地基處理中的解決措施
1.振動壓實法。前文提到,振動壓實法是通過機械發(fā)力,來實現地基力學性能提升的一種方法。在重慶地區(qū),振動壓實法也是一種常用的地基壓縮方法。在重慶,其土層中的粘土含量往往較少,尤其在一些填土地基當中,這些填土地基以建筑廢料、工業(yè)垃圾作為填充物,因此即使形成了一定的填土,這些填土之間的密度也比較大。面對這種情況,一些施工企業(yè)紛紛采取振動壓實法,從其他地方調來壓土機等裝備,對較為復雜的填充物進行壓縮,從而不斷增強填土的密度,防止其變形乃至沉降。
2.重錘夯實法。在地基處理中,一個很大的問題是填土的強度不夠。即對地下空缺進行填充之后,填土之間的空隙較大,填土之間的密度不足。尤其在以重慶為代表的地勢起伏區(qū),這種現象更為嚴重。因此,可以采取物理夯實法,即在地基處理時,通過將重錘從3至4米高的位置落下的方式,來實現地基夯實的目的。而采取這樣的方式,也具備非常卓越的效果。一方面,歷經重錘夯實的地基,其穩(wěn)定性和強度將會有明顯上升;另一方面,良好的受到壓縮的地基,也能在接下來的建筑施工中發(fā)揮出更穩(wěn)健的作用。
3.強夯法。與重錘夯實法類似,強夯法也是需要利用夯錘,充分發(fā)揮其自由下落過程中的引力作用。不過,強夯法更加強調發(fā)揮夯錘到達地基的一剎那所發(fā)出的沖擊波。這股沖擊波不僅能夯實具備一定深度的填土層,同時也能有效控制對土層的壓縮程度,而這一點是重錘夯實法所無法實現的。
巖土工程勘察是項目工程施工中的一項非常重要的環(huán)節(jié),關于工程的勘察結果直接影響著后期的施工質量和施工結果,而地基處理又是巖土工程勘察中的重要環(huán)節(jié)。因此,本文首先分析了一些基本的地基處理技術,如粉噴樁技術、CFG樁地基處理技術、振動壓實地基處理技術,接下來又以重慶地區(qū)的項目工程為例,分析了其工程勘察的要點及解決方案。