岩土工程勘察与地基施工处理技术探讨 王喆

发表时间:2020/8/11   来源:《基层建设》2020年第9期   作者:王喆 于洋
[导读] 摘要:岩土工程勘察工作是建筑工程设计和施工的基础,其目的是勘察工程所在地的地质条件,分析地质条件中存在的问题,进而对工程所在地做出地质评价。
        中冶沈勘工程技术有限公司  辽宁沈阳  110169
        摘要:岩土工程勘察工作是建筑工程设计和施工的基础,其目的是勘察工程所在地的地质条件,分析地质条件中存在的问题,进而对工程所在地做出地质评价。而地基施工处理技术是进行岩土工程勘察过程中使用的地基基础处理的检测与检验技术,与岩土工程勘察关系密不可分。本文对岩土工程勘察与地基施工处理技术进行了探讨。
        关键词:岩土勘察;地基处理;技术
        1.岩土工程勘察与地基施工处理的关系
        1.1岩土工程勘察影响地基施工处理的质量
        在建筑工程开展项目施工前,需要对地基稳定性情况进行分析,然后采用地基失效验算的方法检测地基稳定性的数据,为施工单位制定施工方案提供依据。根据相关数据表明,地基在建设过程中发生变形的原因大多数是在地基上方的压力较强,因此,施工人员在进行地基施工处理工作时需要充分注意这一点。同时,施工单位在制定施工计划时,需要充分保证岩土工程勘察工作的质量,一旦出现岩土工程多处地方地基均匀性较差的问题,需要深入研究,找出问题的原因,然后做好稳定性的计算,以便及时解决问题。
        1.2岩土工程勘察作用
        于地基施工处理在建筑项目工程中,有关的设计人员和施工人员必须重视地基施工处理工作,发挥岩土工程勘察工作的作用。如果在岩土勘察工作中,若勘察工作不到位导致数据出现偏差,设计人员在制定方案时也会出现偏差,从而暴露出许多不良工程地质的问题,即使是地基上部结构的设计和施工条件达到了效果也会遭受到破坏。因此,需要做好岩土工程勘察工作,准确地反映施工所在地的地质条件及岩土体性态的影响,结合工程设计、工程施工和地基处理等相关要求,进行地基处理技术论证和地质评价,然后做岩土工程问题及解决问题的决策建议,做岩土工程施工的指导性报告,为工程设计和工程施工提供依据,保障建筑工程整体施工的质量。
        2.地基处理技术在岩土工程施工中的具体应用探讨
        2.1常用地基处理技术
        2.1.1强夯施工技术
        强夯法主要指利用重力作用进行地基夯实处理,致力于提高地基承载力。在地基施工过程中应将重锤质量控制在8~10t范围内、下落高度约为20m,在重锤开始下落时将势能转换为动能,在重锤与地基接触时将动能转化为对地基土体的动能与势能,使得地基土体间的缝隙被压缩、土体抗压强度得到提升,可发挥显著的地基处理效果。但在此过程中需考虑到重锤下落对施工现场周围建筑物、管线埋设等情况的影响,加强施工安全管理。
        2.1.2预压处理技术
        受地理环境、地质条件等因素的影响,部分地基施工涉及到软弱地层,需采用预压法进行地基处理。通常预压法包含真空预压法如图1所示、加载预压法等技术类型,在实际应用时需采用覆盖土层、覆盖砂层等方式对施工区域施加一定的静荷载,随后进行地基压实处理,利用重力作用提高地基承载力水平。在应用预压法进行地基处理时,需首先开展地基承载力试验,待加强地基控制后再施加荷载,保障有效提升地基承载力,增强预压处理技术的实际应用价值。
        2.1.3砂石垫层换填技术
        部分岩土工程对于地基承载力水平提出了较高要求,倘若在前期勘察中发现地基软弱层厚度较大,需在实际施工时先将软弱地基部分进行清除,再开展地基夯实作业,选取强度大的砂石材料进行换填,经由垫层将地基上部荷载传入下部地基中,借此提升地基承载力。为解决浅层地基沉降问题,可选用基础置换处理技术,并且在施工过程中加强对工艺标准的控制,保障提高软弱地基的承载力,最大限度缓解地基沉降问题。


        2.1.4复合地基处理技术
        受地质条件、周边环境的影响,部分场地不适用于实行桩基施工,对此可采用复合地基处理技术进行深厚淤泥层的加固处理,通过在淤泥滑动面进行搅拌加固、改变土层物理力学指标,并依照一定间距在管桩中设置水泥搅拌桩,加强对搅拌桩直径、桩体长度、强度等指标的控制,借此有效发挥加固效果,提升复合地基的整体承载力。
        2.2地基处理技术的实际应用
        2.2.1工程概况
        以某建筑工程为例,该工程建设占地面积约为40万m2,包含10幢高层建筑物,各单体住宅楼的建筑面积约为20万m2、层高为33层,建设场地属于淤泥软土地基,且在施工场地的北向距红线30~50m处有一排2层高的砖混结构民房建筑。通过开展前期岩土勘察作业发现该工程所处区域的地质条件由上至下分别为杂填土(层厚)1~5.1m、淤泥(层厚10~20m)、强风化土(层厚5~10m)、中风化岩土(主楼下顶板埋深1~2.32m),地下水水位标高为5~6.8m,对于上部混凝土结构具有弱腐蚀性。
        2.2.2施工前期准备
        在施工准备阶段,首先做好施工场地的平整处理,将桩位周围的石块、垃圾等杂物进行彻底清除,选用粘土进行场地低洼部位的回填处理,保障场地的平整度;其次选取R32.5级普通硅酸盐水泥作为原材料,待送检合格后用于制作水泥搅拌桩;再次需配备相应记录仪与计算机打印设备,用于控制水泥浆用量、喷浆均匀性;最后是加强对施工机械设备使用性能的检查,在利用钻机开钻前需由项目经理、监理工程师进行设备检查与验收,保障性能合格后方可进行开钻作业。在施工工艺流程设计上,需依照“桩位放样→钻机就位、调整测试→正循环钻进至设计深度→开启高压注浆泵→反循环提钻、喷射水泥浆至基准面以下0.3m→重复搅拌、下钻,喷水泥浆至设计深度→反循环提钻至地表→成桩→开始下一桩的施工”等流程开展具体施工作业,实现施工作业的标准化。
        2.2.3施工过程控制
        在施工过程中,应在钻机开钻前利用清水冲洗管道,针对管道进行测试、保障无堵塞问题,待将水排出后开始下钻;选取吊锤悬挂在主机上,通过调节吊锤与钻杆的距离保障搅拌桩桩体的垂直度达标;针对成型搅拌桩质量进行检查,通常需选取水泥用量、压浆环节有无断浆问题、喷浆搅拌提高次数等作为质量检查要点,并配备电脑记录仪、水泥浆比重测定仪等设备仪器,配合监理工程师等人员进行质量检测。在水泥搅拌桩施工时,通常选取二喷四搅工艺,在第一次下钻时采用带浆下钻方法,将喷浆量控制在喷浆总量的50%以内,并且在下钻、提钻时均采用低档操作,待复搅环节再提高一个档位,确保各桩体的成桩时间不小于40min、喷浆压力控制在0.4MPa以上;在钻进过程中,应将钻进速度控制在1.2m/min以内,在穿越粘土层时保障钻进速度不超过0.8m/min,并且在钻进50m后启动空压机,用于减少负载扭矩,避免在钻进过程中出现喷浆口堵塞问题,提高钻进效率;在第一次提钻喷浆时,应在桩体底部停留30s左右,保障余浆上提环节全部喷入桩体内部,并且在顶部磨桩头,用于保障桩端、桩顶与桩身质量;选取叶缘喷浆式搅拌头,使喷浆口位于搅拌叶的外缘部位,便于在喷浆过程中利用叶片的转动与切削使得浆液均匀分布在桩体土中,避免在喷浆过程中出现搅拌不均问题。此外,在施工过程中需针对喷浆、停浆时间进行重点控制,确保喷浆过程中保持连续作业、不得中断,在喷浆前禁止提升钻杆,并且保障储浆罐内的浆液质量不得小于单根桩体用量的50kg以上;倘若在施工过程中发生喷浆量不足的问题,需执行整桩复搅与复喷作业,在喷浆中断后的12h内进行补喷处理,确保补喷重叠部分不小于1m。
        结束语
        总而言之,做好岩土勘察工作是保障地基施工处理工作的基础,同时做好地基施工处理工作保证建筑工程的质量。因此,相关人员应当优化岩土工程勘察工作与地基施工处理工作,选取适当的地基处理技术方案,保证建筑工程的顺利开展。
        参考文献
        [1]杨帆.岩土工程中软土地基处理技术的应用解析[J].居业,2018,36(7):134,136.
        [2]朱君.地基设计和岩土工程勘察过程中的问题及措施[J].工程技术研究,2018,41(7):201-202.
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