建筑施工中的地基勘察及地基处理技术

 
       一、建筑工程中地基勘察的主要内容 
　　 就如同物质是建立在经济基础上一样，建筑必须要建立在稳固基础之上，因此，稳固的基础是保证上层建筑稳定性的关键。虽然，建筑的稳定性受很多因素的影响，但是在这当中地基的稳定是最关键的。在开挖地基之前最重要的准备工作是要对地质岩石进行勘测，进行勘测时主要的内容包括以下五个方面:计算稳定性和承载力;液化指数的确定;确定施工地层的渗透情况;对土体类别进行判断;确定合适的施工措施。 
　　 1、计算稳定性和承载力。在对稳定性和承载力进行计算之前，要向施工部门索要建筑总平面结构图和施工地所在的整个地形的平面结构图，并且要评估影响整个工程建设的不利因素，这些不利的因素主要包括不良地质的形成原因及分布位置、施工地的地质类型。要查看地形中岩石的种类、厚度和结构。通过这些指标来计算地质的稳定性和承载力。 
　　 2、液化指数的确定。在建筑施工过程中，如若是施工场地位于地震设防区，就应该确定施工场地的类型。地震强烈的分割度一般为6度，当大于这个度数时，就必须对其进行划分。对饱和沙的地震液化进行判断时，抗裂度必须要大于7度，经过各种计算，就能确定液化指数。 
　　 3、在施工过程中通常会遇到有地下水的情况，当出现这种状况时要详细观察地下水位的上升情况，了解其渗透性。 
　　 4、当在施工过程中出现地下水时，应该对其深度进行详细了解，同时要测量水中所含有的元素，进而能够判别土体的类型。 
　　 5、建筑物的总荷载决定了地基的开挖深度，在对地基进行开挖之前，要对施工地岩石的参数进行详细了解，并对桩基的稳定性进行计算，依据计算的结果采取最佳的措施。除此之外，还要观察建筑周边的环境，及时发现能够对建筑材料造成威胁的因素，并及早进行预防。 
　　 二、一般建筑地基勘察 
　　 1、获取有地形和坐标的建筑总平面图，了解每个建筑的结构和功能、拟使用的基础类型与埋置深度，以及对地基设计的要求等。然后对建筑地基进行勘察，查明场地的气象及工程地质条件。并对勘察区域内岩土取样，送实验室做岩土物理力学指标统计，结合原位测试，确定设计需要的岩土参数。 
　　 2、查明地下水埋藏，基坑设计时需检查水位变化幅度与变化规律，分析出地层渗透。水质与土层是否会腐蚀建筑材料，要进行判断，施工前对建筑环境地下水特点、化学成分、埋藏深度与动态等进行了解，判断土层与地下水施工中发生变化会对工程造成影响，采用合理防治措施。深基坑开挖，更需要计算与支护设计用岩土参数，研究分析自然降水与基坑开挖等对周围影响因素。 
　　 3、对场地稳定性和边坡稳定性进行评价，场地稳定性需要对建筑场地地震设防类别进行划分，评价场地地震效应，然后根据抗震设防采取有针对性措施。抗震设防在6度以上，应划分场地类型与类别；对于抗震设防在7度以上，还应判定砂土或者粉土地震液化。边坡稳定性评价需明确边坡可能滑动的模式，从而确定采用何种计算理论，对于地质条件复杂，常规计算难以解决的情况，应采用数值模拟的方法，分析其破坏发展趋势。 
　　 三、几种特殊地基勘察时注意事项 
　　 1、黄土湿陷性勘察，结合建筑特点与设计要求，提供地层时代与成因；黄土层厚度；湿陷系数、干密度与湿陷压力变化系数；湿陷类型与湿陷等级分布；变形参数与承载力等数据。 
　　 2、砂土等液化时勘察，为防止砂土液化或者减少液化，常采用换土、砂桩挤压与围堵等。需要通过原位测试对砂土液化进行判断，准确掌握土层层位与厚度等。 
　　 3、柔性等增强体勘察，为提高地基承载力与减小沉降用柔性或半刚性增强体，应查明土层分布与厚度等情况。对砂土与粉土地基有详细孔隙比标准贯入锤击数等；黏性土地基，有压缩模量、含水量pH值与有机质含量等。 
　　 四、地基施工与处理的作用 
　　 建筑工程地基处理是合理科学的利用人工置换、夯实、挤密、排水、加筋等措施和方法，来改善建筑工程地基条件，以利于工程的顺利实施，主要表现在以下四个方面: 
　　 1、对地基压缩性能的提高。利用有效的方法来增大建筑施工地地基的压缩模量，以减少地基土的沉降，还能够减小因为塑性流动而造成剪切变形的风险。 
　　 2、加强地基的抗剪强度。地基抗剪强度的大小直接影响着建筑工程地基的稳定性，因此，为了减缓地基土的压力，减小因为地基剪切引起的破坏，必须采取有效合理的措施来加大地基的抗剪能力。 
　　 3、对地基的透水性进行改善。地下水对建筑工程的施工有很大影响，必须选择科学合理的方法来降低地下水对地基的不利影响，保证地基土的不透水性。 
　　 4、增强地基的抗震能力。地震能够让地基中松散、饱和的粉细沙液化，因此，对于这类问题必须采取合理的措施来防止其发生，提高地基土的抗震性能。 
　　 例如某地区内部河流交错，形成了面积较为广泛的泥沙堆积地形，这些堆积物主要以砾石、砂砾、砂、砂质粘土、淤泥为主，沉积物十分厚重，并且分布不均，形成了具有鲜明特点的淤泥质砂土，地质特征具有一些显著的特征：厚度变化较大；水的含量大，孔隙也比较大；具有较好的渗水性；压缩性较好；抗剪强度稍低；其他矿质含量较高。但是在进行工程建设时，情况依然是存在差别的，要具体问题具体分析，使地基满足安全可靠、低碳环保的要求。因此，工程建设的处理技术应基于工程实际情况拿出最佳的方案，主要流程设计如下： 
　　 
　　基于工程实际的地基处理流程图 
　　 五、地基施工处理的常用技术 
　　 1、夯实法 
　　 夯实法是运用起重机等大型机械设施将大吨位夯锤提升到距离地面10m30m的高度上，然后让夯锤自己降落到地基上，反复进行这一步骤，逐渐减小施工地基的地基土密度，以提高地基的稳固性。利用这种方法，可以让地基表面的比内部更加坚硬，能够增加地基表面的承载力。当地基土是碎砂石、石土、粉土和具有较低饱和度的粘性土时可以用这方法对地基进行处理。利用这种方法能够增加原来地基土的强度，减少由于地基土的压缩性造成的对建筑工程的不利影响，从而进一步提高地基土的抗震性能和抗液化能力。 
　　 2、置换垫层法 
　　 置换垫层法首先将地基土中的软弱土层挖掉，然后将高强度、低压缩性和高耐腐蚀性的灰土、砂石等分层次换填，并将这些材料夯实，用作建筑工程地基的垫层。当地基的土层不均匀时可以采用此种方法，利用这种方法可以使淤泥土质、季节性冻土、膨胀土等地基条件得到改善。在此方法中用到的砂垫层要选择砂或者粗砂，对不同砂的配比必须按照设计要求进行。对砂垫层进行施工时，要将其均匀摊铺，杜绝砂垫层中出现集中载荷现象。 
　　 3、挤压桩法 
　　 当施工场地的地基是位于地下水位以上的黄土、杂填土和素土时可以采用挤压桩法。该种方法是在施工时，首先要进行桩孔的布置，布置桩孔时要严格遵照施工设计方案进行，将素土等材料加入到桩孔中，打实孔内材料，保证桩孔的布置要严格遵照施工设计的要求。挤压桩法包括土挤密桩法和灰土挤密桩法两种方法，前一种方法有利于地基土湿陷性的消除，后一种方法有利于地基土的防渗水性和承载能力的增强。 
　　 4、砂石桩法 
　　 进行建筑施工时对地基承载力的要求比较高时可以采用砂石桩法。这种处理地基的方法能够在最大程度上增加地基的抗剪能力和密实度，让地基土变的更加密实、均匀。当施工场地是软土地基时，首先应该置换原地基土，然后运用砂石桩法，以增强软土地基的稳固性。当施工场地是饱和性质的流塑地基时，首先在施工前要进行预压处理，然后采用砂石桩法，保证地基获得预期处理的最佳效果。当施工现场的地基土是砂土、粉土和杂填土时，使用砂石桩法可以大大降低地基的压缩性，增加地基土的承载性能，使液化地基的条件得到改进。当施工现场的地基土是饱和性质的粘土时，采用砂石桩法对其进行置换处理，能够得到控制变形的目标，最终的复合地基是由粘土地基和砂石桩构成的，用来提高地基的承载能力。 
　　 六、结语 
　　 建筑施工工程中的地基处理技术是比较复杂的，为了做好建筑工程地基处理工作，保证地基的稳定性和确保地基的承载力，就应该在施工之前做好施工区域的地质勘查工作。同时还要对特殊的地质环境进行洋细的分析，然后再利到现代的地基处理技术对于不良的地基构造进行处理。 
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