浅析岩土工程勘察与桩基础的选择

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第5期   作者:白继伦
[导读] 岩土工程勘察作为我国建筑工程基础建设三个主要程序之一,其工作的开展应走在设计与施工前端,更好地服务于施工设计和实际施工。
        白继伦
        四川蜀康地质勘察工程公司,四川 成都 611230
        摘要:岩土工程勘察作为我国建筑工程基础建设三个主要程序之一,其工作的开展应走在设计与施工前端,更好地服务于施工设计和实际施工。另外,基础设计作为工程设计的关键环节,对岩土参数的取值合理性起到重要的影响作用,其会直接影响基础设计的安全性、经济性、合理性。实际岩土工程勘察工作中会经常出现各种问题,亟待提出相应的优化措施,以全面推进建筑工程岩土勘察工作的顺利开展。
        关键词:岩土工程;勘察;地层;建筑基础
        引言
        岩土工程勘察是地基设计的基础,在进行地基设计前,相关专业人员必须对建筑工程实地开展岩土勘察工作,了解施工区域的岩土特性等,根据岩土的特性进行地基设计,保障地基设计符合实际施工情况,提高地基设计的合理性。但是在实际的地基设计与岩土勘察工作中,存在一些常见的问题,不仅影响了建筑工程中的施工效率与质量,也为整个建筑工程的使用埋下了安全隐患。因此,在前期的各项准备工作中,相关单位及人员必须加强对地基设计与岩土勘探工作的重视,及时有效采取措施,提高设计与探勘工作的合理性和精准性。
        1岩土工程勘察认识
        在实际建筑项目中,通过工程勘测了解地区岩体类型及特点是一项基础且重要的工作。其中包括对地域的地势地貌勘测,了解不良天气条件下坍塌,滑坡等地质现象等,通过实验得到含水率,重度,孔隙比等数据,如图1所示。岩土工程勘察按照各个阶段的不同要求,考虑到工程造价,施工条件,建筑安全,工程周期等方面客观评价建筑场地的岩土条件对于工程的影响,结合项目后期设计,建筑条件等具体要求,进行严谨客观的分析和评价,给出一份关于处理岩土问题的书面说明。在探测中,需要到施工场地进行勘测,意味着要克服较为困难的条件。部分勘测数据受到天气,地形等条件的限制,需要多次测量保证数据的准确性和测量方式的科学性,加大了工作人员的工作强度。提出新型的测量方式,降低工作的强度,提高测量的精确度始终是岩土工程勘察工作不断努力方向。
        2浅析岩土工程勘察与桩基础的选择
        2.1 地基设计认识
        地基设计是建筑工程中最为重要的一环。在建筑的底层用于承重的土层部分称之为地基。地基设计关乎建筑的使用安全,前期建筑工程人员将会根据岩土工程勘察收集的各种数据和建筑建议。确定绝对标高以及埋置深度,利用公式计算出力层的承受力和基础底面尺寸。考虑到极限情况,进行稳定系数和建筑变形计算。最后才是相关结构设计,绘制出地基施工图,给出施工建议说明。在设计过程中,地下复杂的结构容易导致设计人员考虑不够充分,出现地基建筑方案不够严谨。一旦引发地基滑动等问题,建筑施工就需要叫停,禁止投入使用。除自然影响外,部分技术,人为因素,信息缺失也影响地基设计,导致建筑暂停或报废。因此,需要加大对于基础工作的重视程度,优化地基设计流程,提高建筑安全和质量。
        2.2岩土地层构成及特征
岩土工程勘探时,在一定深度范围内,地层主要表现为表层新近人工堆积(Q42?ml)的杂填土层及原房屋基础下的素填土,第四系全新统冲积(Q4al)及冲洪积(Q4al+pl)形成的粉质粘土和粗砂层,第四系晚更新统冲积(Q3al)及冲洪积(Q3al+pl)形成的粉质粘土及砾砂层和卵石层。具体地层构成及特征分述如下:(fak:地基承载力特征值,单位:kPa)①杂填土:属于新近人工堆积,杂色,松散,稍湿,包含有大量砖头瓦块等建筑垃圾,局部为原有建筑拆除后的砖基础,场地内普遍分布。层厚1.2~4.1?m,平均厚度2.9?m。

②素填土:属于新近人工堆积,黄褐色,稍密,稍湿,素土为主,含有少量石灰屑及砖屑、碎石等,为原基础下的回填土,场地内普遍分布。层厚2.4~5.9?m,平均厚度4.3?m。fak=80③粉质粘土:属于第四系全新统冲积层,灰褐色,可塑偏软,稍湿~湿,包含有少量砂砾及黑色木炭屑等氧化物,切面粗糙,韧性中偏下,干强度中偏下,摇振反应中等。揭露层厚1.8~2.8?m,平均厚度2.2?m。fak=120④粗砂:属于第四系全新统冲洪积层,黄褐色,稍密,稍湿~湿,以大量中粗砂颗粒为主,夹有少量粉粘土,级配良好,粒径较均匀,成透镜体分布,只在局部钻孔揭露。fak=130⑤粉质粘土:属于第四系晚更新统冲积层,褐黄色,可塑,稍湿~湿,夹有少量小角砾,土质均匀,切面稍显粗糙,无金属光泽,韧性及干强度中等,无明显摇振反应。层厚1.6~4.8?m平均厚度3.4?m。fak=130⑥砾砂:属于第四系晚更新统冲洪积层,杂色,松散~稍密,稍湿,砾砂颗粒为主,夹有少量卵石颗粒,级配一般,粒径不良,常夹有粉粘土透镜体。该层未穿透,最大揭露厚度5.0?m。fak=150⑦卵石:属于第四系晚更新统冲洪积层,杂色,稍密,稍湿,亚圆形砂岩卵石为主,空隙充填粗砂颗粒及粉粘土,级配一般,夹有粉粘土透镜体,只在局部钻孔揭露。该层未穿透,揭露厚度2.2?m。fak=180。
        2.3钻孔灌注桩技术
        与人工挖孔技术相比,钻孔灌注桩技术具有较高水平的机械化特点。这项技术的操作过程是利用桩机进行钻孔,在桩孔达到规定深度后,安装钢筋笼,再利用机械设备灌注混凝土,最后形成一个完整的混凝土桩。钻孔灌注桩技术在我国目前的工程建设施工中应用广泛,现已成为桩基础结构的主流施工模式。在建筑施工水平不断发展过程中,钻孔灌注桩技术也得到不断的提升和完善,工艺技术日渐成熟,在实际应用中体现出较多优势。钻孔灌注桩技术的成桩承载力较大,因为机械设备利用的原因,所以危险性较低,同时施工效率较高。钻孔深度可达百米,在流程化的技术应用要求下,钻孔灌装桩技术的使用成本明显降低,可以实现提升工程项目建设经济性的目的。使用钻孔灌注桩技术,对机械设备的要求较高,需要使用多种设备共同施工,包括螺旋钻、震动钻等。
        2.4预应力混凝土管桩
        优点是采用先张法离心技术生产节约资源、造价较低;现场施工中会提高施工速率、节约施工周期以及加快项目建设;对周围环境影响较小、无污染;缺点是预应力混凝土管桩在施工过程中,容易对相邻建筑的桩基产生明显的挤土效应;其对运输和堆放有较高的要求。虽然静压式管桩没有设备油烟和噪声所产生的污染,但是其施工设备的占地面积比较大、移动也不便,这在市区内不建议采用该桩基形式;打入式管桩虽然具有耐打性好、穿透力强以及占地面积小的优点,但是产生的噪音和震动较大,在建筑密集地区施工不适用。
        结语
        经济的高速发展,对建筑工程的建设质量提出了越来越高的要求,建筑企业也应该在实践中不断反思,提高地基设计与岩土工程勘察工作质量。建筑企业通过提高对地基设计与岩土工程勘察准备工作的重视度,加强对工作人员专业素养的提高及技术设备的更新和引进,协调各部门工作人员进行有效的沟通交流,不断提高地基设计与岩土工程勘察工作的效率和质量,积极为建设现代化高质量工程做出应有的贡献。
        参考文献
        [1]?标准化管理委员会.GB18306-2015?中国地震动参数区划图[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
        [2]?建设部.GB50011-2010?建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
        [3]?建设部.JGJ94-2008?建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.
        [4]?建设部.DBJ15-31-2016?建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
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