葉林米,陳芊竹
(1.浙江省工程物探勘察設(shè)計(jì)院有限公司,杭州 310000;2.舟山市新海洋巖土工程有限公司,浙江 舟山 316021)
巖土工程勘察是工程建設(shè)的重要的環(huán)節(jié),是指按照建設(shè)要求對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、環(huán)境、巖土條件等進(jìn)行查明、分析、評(píng)價(jià),然后編制勘察文件,用于施工前準(zhǔn)備階段中的相關(guān)工作。一般來(lái)說(shuō),對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的巖土工程進(jìn)行勘察是一個(gè)綜合性的地質(zhì)調(diào)查工作,工程勘察的目標(biāo)主要為:(1)查明施工地段的地形、地貌、氣候及水文條件;(2)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)可能對(duì)建筑物穩(wěn)定性造成危害的不良地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估;(3)明確施工區(qū)域內(nèi)地基巖土的具體構(gòu)造及土質(zhì)類型;(4)測(cè)定建筑區(qū)域內(nèi)地基土層可能存在的物理變化;(5)查明地下水的具體分布、變化及水質(zhì)類型;(6)根據(jù)勘察結(jié)果提出可行的地基處理方案。
在建筑項(xiàng)目施工中,巖土勘察工程為其重要基石,也是后續(xù)施工作業(yè)順利開展的重要保證。在對(duì)建筑現(xiàn)場(chǎng)的巖土進(jìn)行科學(xué)勘察后,進(jìn)行相應(yīng)的地基處理作業(yè)也是一項(xiàng)重要的施工環(huán)節(jié),與最終的巖土勘察結(jié)果,甚至整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量均有密切聯(lián)系。為進(jìn)一步優(yōu)化巖土勘察工程中地基處理的技術(shù)方案,獲取科學(xué)的勘察結(jié)果,保證項(xiàng)目最終建設(shè)質(zhì)量,本文將對(duì)巖土工程勘察與地基施工處理技術(shù)進(jìn)行深入探討。
不同施工階段的巖土勘察工程任務(wù)及目標(biāo)均存在一定的差異,不同建筑項(xiàng)目的勘察內(nèi)容也有所不同。為保證將勘察工作落實(shí)到位,需要對(duì)巖土勘察進(jìn)行階段性劃分。在施工過(guò)程中,若未將巖土勘察落實(shí)到位,在后續(xù)施工中可能會(huì)暴露許多工程地質(zhì)問(wèn)題,即使建筑物的整體設(shè)計(jì)、施工均達(dá)到了相關(guān)要求,在其后期使用中也會(huì)受到巖土地基結(jié)構(gòu)的顯著影響。目前在巖土勘察中常見的問(wèn)題主要體現(xiàn)以下幾方面:
1)缺乏科學(xué)的巖土勘察計(jì)劃。巖土勘察工作量大,工作內(nèi)容較為繁雜,若缺乏合理的作業(yè)計(jì)劃,則無(wú)法保證整個(gè)巖土勘察工作順利開展。調(diào)查顯示,目前多數(shù)施工隊(duì)伍在進(jìn)行巖土勘察前,并未對(duì)可能影響勘察工作的不利因素進(jìn)行總結(jié)和分析[1]。
2)勘察手段較為單一。這也是導(dǎo)致勘察不全面的重要因素。巖土勘察的目的主要在于明確施工區(qū)域的地質(zhì)、水文特征及潛在的施工風(fēng)險(xiǎn)?,F(xiàn)階段大多數(shù)施工隊(duì)伍中,勘察人員的專業(yè)素養(yǎng)及工作能力還有所欠缺,其可熟練掌握的勘察方法也較為局限[2]?;诤侠淼目辈旆桨?,需要用先進(jìn)的勘察工具及方法作為支撐才可保證勘察工作的順利開展。
巖土勘察工程的技術(shù)要點(diǎn)在于明確施工區(qū)域的水文條件及地質(zhì)、地層構(gòu)造等,其具體內(nèi)容一般包括工程地質(zhì)調(diào)查和測(cè)繪、勘探及采取土試樣、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及檢驗(yàn)等幾方面。下文將對(duì)3種勘察技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)闡述。
1)地質(zhì)調(diào)查和測(cè)繪。我國(guó)地勢(shì)、地形條件復(fù)雜,不同區(qū)域間的地理環(huán)境存在顯著差異,除地面可見的外部環(huán)境外,地面以下的地基、土層狀況均較為復(fù)雜。地質(zhì)測(cè)繪為巖土勘察的重要前提,也是保證勘察工作順利進(jìn)行的必要條件。一般建筑項(xiàng)目的占地面積較廣,因此,施工人員需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全方位的把控。地質(zhì)調(diào)查及測(cè)繪則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段,現(xiàn)階段可用于地質(zhì)測(cè)繪的技術(shù)主要包括以GPS、GPRS為代表的空間技術(shù)。
2)勘探及采取土試樣。在對(duì)地表、地面及以下的地形、地勢(shì)環(huán)境進(jìn)行有效勘察后,為確定后續(xù)合理的地基施工方法,相關(guān)勘察人員還需要對(duì)所處施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行評(píng)估,通過(guò)勘探獲取土壤樣本,并通過(guò)試驗(yàn)確定土壤性質(zhì)也是勘察工程中的重要環(huán)節(jié)。目前可用于勘探地質(zhì)條件的方法主要包括坑探、鉆探、物探3種。但相較于物探法,坑探法、鉆探法的應(yīng)用范圍更廣,坑探法可有效彌補(bǔ)精準(zhǔn)度不足的問(wèn)題;鉆探法可用于評(píng)估地下水位。物探法是坑探、鉆探的輔助性手段,可在控制勘察成本同時(shí)很大程度上提高勘察效率。
3)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及檢驗(yàn)。一般在巖土勘察工程中,相關(guān)人員需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形荷載、巖土狀況等情況進(jìn)行密切監(jiān)測(cè),除需對(duì)建筑項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制外,還應(yīng)提供作業(yè)前的勘察結(jié)果及工程監(jiān)理結(jié)果。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試及檢驗(yàn)可幫助施工隊(duì)伍修正、優(yōu)化設(shè)計(jì)圖紙,以此作為后續(xù)地基處理的技術(shù)參考。目前,可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法主要包括原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等。
巖土勘察的工作量大,工作內(nèi)容復(fù)雜,目前巖土勘察工程中的主要問(wèn)題為勘察計(jì)劃不完善、勘察方法較為單一及勘察人員工作能力欠佳等方面。在明確巖土勘察的具體內(nèi)容及技術(shù)要點(diǎn)后,要切實(shí)提升勘察的工程質(zhì)量,需從以下幾方面入手:
1)保證勘察資料的完整、可靠性,制訂完善的勘察計(jì)劃,用于指導(dǎo)勘察工作?,F(xiàn)代建筑工程中,施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土層結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等均較為復(fù)雜,除了需考慮地形、地勢(shì)特征外,還需對(duì)地下水等情況進(jìn)行有效評(píng)估,才可有效避免施工過(guò)程中對(duì)既有的水文、地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p壞。只有在獲取全面且真實(shí)可靠的勘察資料后,才可實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)計(jì)劃的有效制訂。為保證資料的可靠度,相關(guān)人員不可盲目套用傳統(tǒng)的勘察方法,針對(duì)某些特殊巖土,應(yīng)當(dāng)采用更加合理的、特殊的勘察方法。
2)引進(jìn)先進(jìn)的勘察技術(shù),優(yōu)化現(xiàn)階段勘察方案。傳統(tǒng)的勘察技術(shù)并非適用于所有建筑項(xiàng)目,而僅依靠單一的勘察技術(shù)也無(wú)法充分滿足巖土工程的系統(tǒng)性、復(fù)雜性及專業(yè)性要求[3]。確定明確的勘探點(diǎn)、明確勘探孔的深度要求及數(shù)量、制定相關(guān)技術(shù)文件等均是優(yōu)化勘察方案的有效措施。
本院所制定的滿意度調(diào)查表,調(diào)查患者及家屬的滿意程度,滿分為100分。非常滿意為>80分;滿意為60~80分;不滿意為<60分。
3)提升勘察人員的工作技能,提高員工綜合工作素養(yǎng)??辈烊藛T在整個(gè)巖土勘察工程中占據(jù)重要地位,也是實(shí)施勘察作業(yè)的重要主體,勘察人員的工作能力及技術(shù)水平可對(duì)勘察結(jié)果、施工質(zhì)量產(chǎn)生決定性的影響。因此,在制訂合理勘察計(jì)劃、優(yōu)化勘察手段及方法前,需對(duì)勘察人員的工作能力進(jìn)行提升,施工隊(duì)伍在選擇勘察人員時(shí)應(yīng)設(shè)立一定的門檻,并非所有非巖土勘察專業(yè)人員均可進(jìn)入本行業(yè),擁有相關(guān)的勘察從業(yè)資格證書是一名合格勘察人員的基本要求,除此之外,也應(yīng)要求勘察人員具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)團(tuán)隊(duì)內(nèi)現(xiàn)有的勘察人員應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的能力提升培養(yǎng),可通過(guò)引進(jìn)更多綜合能力強(qiáng)的從業(yè)人員對(duì)現(xiàn)有工作人員進(jìn)行培訓(xùn),為了切實(shí)保證勘察人員的工作效率及質(zhì)量,用人單位也可建立相應(yīng)的考核制度及獎(jiǎng)懲機(jī)制,以此可對(duì)勘察人員形成一定約束,對(duì)調(diào)動(dòng)員工積極性及工作效率均有一定的積極作用。
一般來(lái)說(shuō),在進(jìn)行地基處理時(shí),施工隊(duì)伍需要考慮的問(wèn)題主要包括地基的承載力及穩(wěn)定性、地基壓縮不均勻所致沉降、地基滲漏液化以及特殊土的處理等方面。這幾個(gè)方面均是用于保證上部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、保證建筑物順利投入使用的重要因素。地基處理的基本目的主要體現(xiàn)在:
1)避免地基剪切破壞、提高地基土承載力。地基所呈現(xiàn)的剪切破壞多是由于承載力不足引起的,當(dāng)?shù)鼗休d力較小時(shí),受荷載或側(cè)向土壤壓力的影響,地基結(jié)構(gòu)很可能出現(xiàn)失穩(wěn)[4]。在填土和建筑物的影響下,鄰近地基可能隆起,邊坡失穩(wěn)又會(huì)導(dǎo)致坑底隆起,以上均是導(dǎo)致地基不穩(wěn)的主要因素。為了避免施工過(guò)程中地基被剪切破壞,需對(duì)地基土的抗剪強(qiáng)度進(jìn)行有效提高。
2)避免地基沉降、減輕地基土的壓縮性。由于建筑物的沉降、差異沉降較大,受土的壓縮性、壓縮模量影響,地基土可能呈壓縮性特征,為避免地基沉降造成建筑物沉降,需采取有效措施改善地基土的壓縮性。
3)避免地基滲漏、改善地基土的滲水特質(zhì)。在實(shí)際施工中,地下水運(yùn)動(dòng)可能導(dǎo)致地基內(nèi)的薄層粉砂或粉土因管涌而流砂,為最大程度上減小動(dòng)水壓力對(duì)建筑物的影響,需有效改善地基土的滲水特質(zhì)。
4)減輕振動(dòng)影響、改善地基動(dòng)力特性。施工過(guò)程中,交通荷載、打樁可能導(dǎo)致地基產(chǎn)生震動(dòng),即地基土的動(dòng)力特性,改善此特性、避免震動(dòng)過(guò)大產(chǎn)生的不良影響也是地基處理的重要目標(biāo)。
目前,各個(gè)施工隊(duì)伍較為常用的地基處理方法主要包括強(qiáng)夯法、注漿法、換填法以及砂石樁法4種。為充分保證建筑項(xiàng)目的整體施工質(zhì)量,需從地基處理前、處理時(shí)、處理后3個(gè)不同階段做好相應(yīng)的技術(shù)處理。
1)地基處理前,選擇持力層時(shí),對(duì)于不同軟弱土層應(yīng)采取不同的處理方法,以淤泥質(zhì)土為例,一般會(huì)選擇上覆較好的土層作為持力層;若上覆土層較薄,在施工中應(yīng)盡量避免對(duì)持力層造成土擾動(dòng)。
2)在地基處理時(shí),應(yīng)當(dāng)先結(jié)合上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)地基的協(xié)同作用,強(qiáng)化上部結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度的同時(shí),也應(yīng)適當(dāng)增加建筑物應(yīng)對(duì)地基不均勻變形的適應(yīng)能力。在確定地基處理方法時(shí),應(yīng)充分結(jié)合建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)。對(duì)代表性場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試也是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)、加固效果及保證最終施工質(zhì)量的有效措施。
3)完成地基處理后,需通過(guò)修正地基承載力特征值來(lái)確定基礎(chǔ)底面積及埋深。一般來(lái)說(shuō),基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)取0,基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)取1.0。若地基范圍內(nèi)仍存在軟弱下凹層,應(yīng)對(duì)該土層的地基承載力進(jìn)行有效驗(yàn)算。在經(jīng)處理后的地基上建成的建筑物應(yīng)當(dāng)是完全滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范及要求的,因此,在施工期間,對(duì)地基的沉降情況進(jìn)行連續(xù)觀測(cè),也可為地基的加固及維護(hù)提供必要依據(jù)。
地基處理對(duì)整個(gè)建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量及后期順利投入使用均有重要意義,而要做好地基處理工作,需對(duì)施工區(qū)域的巖土進(jìn)行有效勘察。目前巖土勘察作業(yè)中的問(wèn)題主要體現(xiàn)在勘察計(jì)劃不完善、勘察方法有欠缺等方面。因此,本文對(duì)巖土勘察的常見問(wèn)題、具體內(nèi)容及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了相關(guān)探討,并對(duì)地基處理的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。為保證巖土勘察及地基處理的順利開展,需在優(yōu)化勘察方案的同時(shí),提升勘察人員的工作素養(yǎng)。提升后續(xù)建筑項(xiàng)目施工的作業(yè)水平及整體施工質(zhì)量。