浅谈岩土工程地质勘察与地基基础设计的应用

王香娟

（大同市二院建筑设计研究有限责任公司，山西 大同037000）

岩土工程中地质勘察和地基基础设计为设计和施工作业的开展提供可靠依据和支持，能确保后续工作的有效落实，提高岩土工程建设质量，降低工程建设的危险系数。

1 岩土工程地质勘察的概述

地质勘察是岩土工程得以顺利开展的前提条件。地质勘察的目的是对岩土工程所在区域的地质条件加以掌握，分析可能出现的地质灾害问题，降低岩土工程施工的危险性，全面提高工程建设质量。岩土工程地质勘察包括的内容较多，如岩石的物理性、化学性质、结构特征、分布区域、厚度等，只有准确了解地层情况，才能为后续施工方案的编制提供可靠依据和支持，推动岩土工程的有序开展。而在地质勘察中，要求工作人员一方面具备丰富的专业知识和高超的勘察技能，另一方面发挥创新精神和创造能力，对地质勘察方式方法实行优化和改革，从而加强地质勘查数据的全面性、真实性、可靠性，为岩土工程作业开展提供依据和保障。

2 岩土工程地质勘察的重要性

任何建筑工程在开始前都需要先开展地质勘察，了解建筑所在区域的地质地形特征、水文环境等，为后续施工方案的编制提供依据（见图1）。岩土工程更是需要加大对地质勘察的重视力度，只有明确了解地质情况，才能降低不良因素对工程的影响，改进地基基础设计质量。地质勘察数据获取后，工作人员需要做好分析工作，与以往数据展开对比，了解勘测区域存在的问题，以及可能出现的灾害情况，在协调研究下，找出科学有效的解决措施和方案，提高岩土工程的质量。此外，岩土工程地质勘察可开展岩土分布、成分、特性的分析工作，准确了解土层的流变性和渗透性，为方案内容的完善提供依据。

3 岩土工程地质勘察的应用

图1 岩土工程地质勘察

目前，岩土工程地质勘察的常用方法以工程地质测绘、勘探取样、原位测试、室内试验和物探这四种为主，每种方法适应的环境各有不同，需要工作人员结合现场实际情况加以分析和选择。另外，在地质勘察中，为增强数据获取准确性、勘察工作的安全性，还需对存在的影响因素实现科学细致分析，有效规避不良因素带来的问题，为地基基础设计、方案完善提供可靠的资料数据。具体来说，岩土工程地质勘察中需要注意的问题有：

3.1 地层岩性

岩土工程地质勘察中，岩土性质和分布情况是勘查要点，只有掌握岩土性质和分布范围，才能准确了解岩土体层的变化特征，掌握地层的具体承载能力，从而为地基基础设计提供可靠依据，维护地基结构的稳定性和安全性。基于此，在实际勘察工作中，工作人员需科学选用勘察技术和方法，获取准确信息，并通过试验分析的方式确定地层性能，提高设计质量。在地质勘察中，如果勘察结果显示软土结构，则要采取适当的方法增强软土层坚固性，提高地基强度和承载能力，避免后续变形、沉降等病害问题的产生。

3.2 水文特征

在勘察工作中，要利用精准勘测技术了解地下水水位线的位置，根据现有数据资料分析水位线变化特征，并通过实时勘测获取精准数据内容，可以为地基基础设计提供可靠资料，减少地下水侵蚀对地基结构的影响。对勘测中存在的水位线较高情况，应根据岩土工程地基基础要求，开展施工方案的规划工作，从而降低水位线，减少地下水流动对建筑地基的影响，维持工程基础结构的稳固性。

3.3 地质构造和地层情况

地质构造与地层情况的复杂性较强，如果不能对其予以科学把控，则很容易影响地基质量，增加问题或风险的出现概率。在岩土工程地质勘察中，要对地质构造及地层情况予以详细了解和分析，并提交完善的勘测报告，做好相关信息的记录和标注。参照建筑地基施工情况，找出可能影响地基稳固性的因素，为地基基础设计提供可靠的勘察信息。再者，针对一些无法避免的地质构造和地层，可在勘察中给予一定的处治方案和建议。

4 基于岩土工程勘察的地基基础设计研究

4.1 抗力限制与荷载组合的规划

在地基基础设计中，工作人员要从地质勘察报告中了解地基的承载能力，增强基础层地面的承载效果，确定开挖及掩埋深度。在使用桩基承载时，要计算桩基数量和单桩承载能力，确定抗力限制及荷载组合标准，以此确定承台的承载力水平，并与规定标准要求作对比分析，荷载系数控制在1.0左右，确定地基基础面的荷载承受限值。计算承台高度时，要科学选择承台类型。高度计算中，可通过对钢筋等材料强度、承载能力的判断确定承台高度。根据对地基反力的了解，全面分析荷载效应的组合。在计算地基裂缝宽度时，也需要根据具体要求展开计算，选择恰当的施工技术。

4.2 荷载预估

荷载预估需要充分利用地质勘察报告内容，要求工作人员做好前期地址勘测工作，获取准确的数据资料，保证荷载预估的可靠性。对高层建筑来说，荷载的计算要从地面开始，每上升一层荷载数值1m2可达到12～15kN；如果是地下结构，一层的荷载在20kN/m左右。在荷载预估中，深度考虑基础自重影响，以免设置的承载力与实际要求不符。在不同的框架中，荷载能力也是有所不同的。在多层框架结构中，地面上每一层的荷载都在10～12kN/m2之间。对多层砌体结构来说，承重属于线性荷载，而这种荷载通常较大，要保持在30～35kN/m2。

4.3 地基基础参数确定

结合上述预估、计算及地质勘察信息，对地基基础设计中的相关参数展开明确标准，为地基施工作业的开展提供科学指导。地基基础参数信息包含：基础地面的承载力情况，在使用钻孔灌注桩施工技术时，桩的掩埋深度、单桩承载力、桩体数量等，并与现有的标准规范加以对照，确定其在标准范围内；参照桩基组合情况对可能存在的沉降问题加以分析，计算准确的沉降量。为维护地基基础长期的可靠性，还需对基础底面的载荷效应作极限状态下的准永久性分析，且在计算过程中考虑到风、地震等特殊情况的影响，将地基基础变形数值限定在规范允许的范围之内；承台高度计算中，详细标注混凝土强度等级、钢筋粗细度等内容。同时要对地基基础结构的承载力情况加以分析，判断承载力最大值和相关系数，如分项系数、恒载系数等。

4.4 钻孔灌注桩压浆

钻孔灌注桩施工中压浆处理是非常重要的环节。做好压浆处理一方面可提高施工作业质量，实现施工目标，另一方面可增大地基结构的承载力，减少变形、沉降等问题的发生，维持上部建筑的稳定性，见图2。在钻孔灌注桩压浆处理中，先要检查桩身混凝土强度是否达到规定等级要求。之后检查桩身上安装的倒灌质量，确定有无封堵情况，保证混凝土浆液的有效传送。

在施工过程中，应当检查砂浆材料与土体间连接的紧密性与否，适当进行桩身抬升处理，以加大桩的承载力。压浆技术在应用中，除提高承载能力，维持地基稳固性外，还可有效控制沉降问题的发生，提高工程质量，为企业获取更高的经济效益提供保障，且在压浆处理过程中，桩体质量也可得到较好的管理和控制，避免质量问题的发生。

5 结束语

鉴于地质勘察和地基基础设计在岩土工程中的重要作用，相关部门及人员应当加大对其重视力度，采用科学有效的技术和方式，做好地质勘察和地基基础设计工作，高效完成钻孔灌注桩压浆作业，确定地基基础参数，以此为岩土工程的高质量开展提供保障。