岩土工程勘察与地基施工处理技术探讨

陈祥生

（江西省勘察设计研究院海南分院 海南海口 570100）

0 引言

岩土工程勘察工作将直接影响到地基施工质量，对于地基承载力与建筑工程质量具有辐射影响。在地基施工处理前需加强对工程项目的现场勘察力度，借助土工试验实现对现场土层指标的详细分析，利用空间勘测技术进行合理布点，并采取适宜评价方法、编写工程地质勘察报告，为工程施工质量创设完备保障。

1 岩土工程勘察要点分析

通常岩土工程勘察工作需从建筑工程地基设计阶段入手，深入施工现场进行实地勘察作业，结合以往地质勘察结果选取恰当的勘察技术，保障获取到准确的地质数据资料。在岩土工程勘察作业环节需把握以下五项要点：①开展土工试验，针对施工区域的粉土特性进行合理划分、完成土壤颗粒分级，明确用于评价地质条件的各类指标；②依据土粒比重检测标准完成土质土粒检测，保障检测结果的准确性；③利用空间勘测技术进行合理布点，通常采用GPS、GPRS等技术手段实现对较大空间范围内岩土工程状况、周围不确定性因素的准确勘测，借此提高岩土勘察的便捷性与效率，实现对岩土情况的准确辨别；④落实岩土工程评价，依据工程建设区域的土质条件选取适宜评价方法，确定建筑工程地基承载力与均匀性，借此有效避免工程建设成本浪费问题的发生；⑤完善工程地质勘察报告，针对工程所处区域的地质特征、施工条件进行客观分析，为实际施工提供具体建议，保障岩土工程施工质量[1]。

图1 真空预压法应用

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。综合施工场地的地质条件与施工方案，拟将搅拌桩间距设为1.2~1.5m，搅拌桩直径设为400mm、以梅花状形式先于PHC桩布设，桩长为10m，水泥体积比设为10%，且依照搅拌桩数量的1/3将消压孔以梅花状布置，用于释放孔隙水。

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]。

2.2.3 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。

2.2.4 质量检测要点

在施工结束后的3d内，应针对水泥搅拌桩进行轻便触探试验，将触探深度控制在4m内、检测数量不小于施工总桩数的1%，用于检测桩身浆液是否呈均匀分布状态。在施工完成的第28d后，应开展复合地基承载力试验与单桩承载力试验，用于检测地基承载力是否达标、桩身质量是否符合设计要求，且检验数量不得少于施工总桩数的0.5%~1%，各单体工程检测桩数不少于3根。倘若在检测过程中发现桩体质量不达标，需在成桩28d后利用抽芯机进行桩身强度、长度、完整性与搅拌均匀度的检测，并送至专业检测机构进行无侧限抗压强度试验；此外，还可以在施工现场利用轻型动力触探、钻孔取芯、吊装载荷试验等方法进行质量检测，更好地强化水泥搅拌桩施工的质量保障[3]。

3 结论

当前建筑工程项目的增多对于岩土工程勘察水平提出了更高的要求，需依托岩土工程勘察作业实现对施工现场地质状况、水文条件等因素的全面调查，并合理采用强夯法、预压处理法、换填法与复合地基处理技术，提高地基施工处理质量，为整体建筑工程质量与安全提供保障，进一步推动建设行业的长效发展。