摘要:我国地理面积广阔,且地形复杂,存在山地、平原、高原等多种不同的构造类型,在这样的背景下,不同地区所特有的岩土构造、地理特征、水文分布等也表现出差异性。因此,为确保工程质量,需要结合工程所在地的具体信息,做好岩土工程勘察及地基处理等工作。本文对建筑工程中岩土勘察及地基处理问题进行了探讨,从阐述岩土工程的施工技术特点入手,进一步针对岩土勘察工作中不足提出了对应的对策,最后对几种主要的地基处理技术展开了研究。
关键词:建筑工程;岩土勘察;地基处理技术;问题;对策
1岩土工程的施工技术特点
地基处理一般是指用于改善支承建筑物的地基的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。地基处理主要分为基础工程措施和岩土加固措施。有的工程,不改变地基的工程性质,而只采取基础工程措施;有的工程同时对地基的土和岩石加固,以改善其工程性质。选定适当的基础形式,不需改变地基的工程性质就可满足要求的地基称为天然地基;反之,已进行加固后的地基称为人工地基。
1.1区域性
为了做好各地区的建筑施工工作,需要对各地区的岩土结构等信息调查了解,从而制定科学的施工方案。例如,沿海地区的工程建设,其往往位于岩土相对松散的地区,且地下水储量较充足,这就要求施工单位关注工程的抗剪强度等性能;在选择工程材料时,也需要尽量选择刚性较强的材料,以避免出现严重的建筑沉降或倾斜现象。西北地区的建筑工程往往对应着相对干燥、孔隙较大、耐水性弱的岩土工程,这也有导致岩土坍塌的隐患存在,要求相关工程的施工单位做好加固与防水事宜。
1.2不确定性
由于建筑施工本身具有一定的复杂性,且我国的岩土勘察技术工艺与许多西方国家比较尚存在一定的不足,无法形成关于岩土结构特征的全面的报告,使得岩土工程的施工面临着一些不确定问题。因此,岩土工程前期勘测不到位就会导致其得到的数据无法全面体现岩土工程实际的问题,进而影响施工方案的设计科学性,最终在施工期间造成意外事故的发生。
1.3依赖性
岩土工程技术的创新,与岩土工程学科的进步息息相关,甚至还与地理学、环境学等有着千丝万缕的联系,这就体现了岩土工程及相关技术的较为明显的综合性特征。工程施工过程中,静压桩技术以液压技术为基础,其理论支撑包括真空泵技术和射流泵技术等;声波等技术则借助声学原理在施工过程中得到运用,也是岩土勘测环节必不可少的一大工艺要素。
2岩土勘察工作中的问题及对策
2.1勘察人员技术水平不足
因为岩土勘察本身具有一定的复杂性与技术难度,因此需要相关单位安排具有一定的专业理论、勘察技术水平较高的员工参与作业。但是,因为许多专职于岩土勘察的单位未能对该项工作保持足够的重视,在员工队伍建设上缺少经费投入,这就使得许多尚未获得专业资质、能力与技术不过关、经验不足的员工进入岗位,最终不利于岩土工程的顺利与高效勘察。尽管国内在岩土工程专业的人才培养力度在不断加大,但许多刚从高校毕业的学生却无可避免地带有工作经验不足的缺陷,这也造成了阻碍勘察实效高速提升的一大障碍。
2.2岩土勘察存在操作难点
在地质形态方面,主要有不明地下物体、空洞及其他分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定;在界面划分上,主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等;在岩土参数方面,主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层,颗粒土、残积土和风化岩等,其岩土设计参数难于确定。
2.3岩土勘察施工技术完善措施
应该重视专业技术人才的培养,强化专职于岩土勘察员工的思想意识,使其将勘察工作列入重要工作之列;为提升勘察队伍的整体质量,则要从源头上把控员工专业程度,在人才选拔环节把好关,避免没有扎实理论基础、过硬技术实力的员工进入工作岗位;在此后的长期工作中,要采取科学的员工培训方案,帮助员工及时接触行业前沿资讯和先进技术,提升其技术能力。企业还要建立健全科学的员工激励与考核机制,以此帮助管理层全面了解员工工作情况,使员工工作成效与其薪资待遇挂钩,调动员工积极性,促使其不断提高工作效率。最重要的,企业要通过引进先进技术等渠道,增强其技术实力。
3地基处理技术
3.1换土垫层法
在建筑工程的地基处理过程中,采用换土垫层法是极为常见的思路,利用该方法往往会出现较大的作业量,但其处理效果相对理想。换土垫层法的工作原理表现在可以借助具有较强承载能力、稳固程度的土体,取代其原本的工程地基基础,避免原本土层对建筑工程造成不利影响。但值得注意的是,采用换土垫层法对软土地基等加以处理时,往往会遇到较为严重的能耗问题,一旦能耗控制不到位,就会导致经济成本急剧增长的问题。此时,技术人员就需要在全面了解工程基础现实状况基础上,对材料进行必要的分析与替换处理,尽可能运用绿色节能材料,以此达到节约经济成本、保护环境、节约资源的作用。而利用该方法挖出的土方,必须得到集中统一处理,以免其对施工现场造成污染,回填材料需要得到严格的质量控制,特别是要防止有机杂质如植被残渣等的大量堆积,以免其在腐烂后形成空洞,最终降低地基稳固程度。
3.2水泥土搅拌桩
在地基处理过程中,水泥土搅拌桩也是一种极为常见的操作工艺,它更多的是在软土地基中对水泥、软土等材料做强制性搅拌处理,直到水泥逐渐凝固成形后,才慢慢与土体结合、构成复合地基,这就能起到较好的改善地基承载力及安全性的效果。在实际应用中,水泥土搅拌桩的加固机理,不需要掺入过多的水泥,通常不会超过需要加固土体的15%,水泥本身与粘土并不会充分融合,粘土较大的比表面积以及活性会导致水泥土硬化速度缓慢,过程也较混凝土硬化更加复杂,在实际应用中,需要技术人员做好全面细致的分析,保证地基处理效果。
3.3固化技术
利用化学溶液、胶结结构等材料,通过发挥化学、物理反应等的作用,对软土地基进行加固,也能在很大程度上增强地基的强度。以水泥、水玻璃等常见的建筑施工材料为例,其在固化处理工作领域的使用频率极高,可以对土壤孔隙做科学的填充处理,能在很大程度上提升土壤的密实度、地基的抗压程度及透水性能。结合不同岩土工程在地基处理方面所提出的不同要求,相关施工单位在施工现场结合现实状况,科学地、有选择性地利用压力灌浆、旋喷法以及深层搅拌等工艺,实现软土地基的科学固化操作,进而改善其质量。
3.4夯实处理技术
从构成来看,软土地基主要由碎石、粉土等低饱和度物质组成,基于这种特性,在地基处理环节,可以采取夯实法来进行处理。通过夯击,使得土壤进一步被压实,确保软土的密实度处于合理的范围之内,一般情况下,强夯法能够对地基1.2m范围内的土壤起到加固作用。强夯法是利用重锤自由落下的巨大冲力能所产生地冲击波反复夯击地基土,将夯面以下一定深度地土层夯实,以提高地基的承载力和土体的稳定性,降低压缩性。由于夯击能力大,加固深度也大,对于一般的软土地基加固有着良好的效果。此外还有粉煤灰应用法,粉煤灰具有容量小,渗透性好,有较高的静力抗剪强度,较低的压缩性,与石灰等碱性物质产生水化反应后产生凝硬性。根据软土地基存在的弱点,利用粉煤灰可处理软土地基。粉煤灰应用的主要有二灰桩,粉煤灰混凝土桩,粉煤灰固结桩等,与土体形成复合地基加固深层软土地基。
4结语
加强对建筑工程中岩土勘察及地基处理问题的探讨,意义重大。相关工作人员需要明确岩土工程的施工技术特点——包括区域性、不确定性、依赖性等,同时针对岩土勘察工作中的不足提出针对性对策。
参考文献:
[1] 林祥宏.建筑工程的岩土勘察与地基处理技术探究[J].住宅与房地产,2018,(8).198.
[2] 夏子龙.浅谈岩土工程勘察中的地基处理方法[J].科技经济导刊,2016,(1).78.