建筑工程岩土勘察及地基处理要点探讨

曹睿希

摘要：随着社会经济的不断发展，建筑工程项目的数量不断增多，规模也在不断扩大，进一步提高了对工程基础结构施工的质量要求。而我国的地质条件较多样，必须通过提升岩土勘察与地基处理的质量更好保障建筑基础结构的稳定性，确保工程建设符合既定的标准要求。本文主要围绕建筑工程岩土勘察及地基处理要点展开论述，首先概述岩土勘察和地基处理的相关内容，其次分析岩土工程勘察与地基处理中的常见问题，最后提出岩土工程勘察及地基处理的施工要点，以供参考。

关键词：建筑工程；岩土勘察；地基处理

在建筑工程的整个施工体系中，岩土勘察与地基处理是两项十分重要的作业内容，只有通过岩土勘察充分掌握工程现场的地质条件，才能科学、合理的地基处理方法，最终确保地基的承载能力切实满足工程的施工需求，有利于建筑工程整体建设质量及安全性提高。

一、岩土勘察与地基处理的相关概述

（一）岩土工程勘察

在建设岩土工程项目前，需要专业的勘察人员深入到工程现场展开严谨、细致的实地勘察，可以采用灵活、多元的勘测方式，全面了解施工现场地质环境、水文条件等。相关工作人员可以把勘察工作中取得的数据信息整理成详细的资料文件，促使决策及施工部门提前了解并掌握施工地的不良地质状况，再以此为基础开展科学、系统的评价，同时客观、精准地预测工程施工过程中可能影响现场地质的因素。同时，通过有效的岩土勘察作业，能在施工单位制定地基处理方案时为其提供真实、可靠的信息参考，也能增强工程决策部门决策的针对性、科学性，有效避免不良地质因素给工程建设带来不利影响。

（二）地基处理

地基作为一个建筑工程项目中的基础结构，能为后续的建筑物构筑提供稳定、坚固的支撑，如果地基施工并未充分满足建筑对承载性能的需求，可能在之后的施工过程中引起塌陷或变形，导致无法保障建筑上方构筑物的安全性与稳固性，还会埋下一定的质量安全隐患。很多工程施工项目中的天然地基很难予以建筑施工以设计标准要求的物理力学性能，并不适合动工建设，必须借助一些专业化的地基处理技术，切实有效地处理地基结构，提升地基的承载能力，防止地基出现不均匀沉降、液化或渗漏等现象。

二、建筑工程岩土勘察及地基处理中的常见问题

（一）岩土勘察问题

1.准备工作不充分

对于建筑工程岩土勘察工作而言，必须全面、细致地落实好相应的准备工作，根据完善的勘察方案展开顺利、有序的勘察，提升岩土勘察的针对性与准确性。但当前不少实际情况是，很多岩土工程勘察项目在准备工作方面仍存有诸多问题，过程中的缺陷和不足较明显，会直接影响后续勘察作业的高效实施。例如，在开展岩土勘察前，相关人员在准备所需材料及设备时存在准备不足，容易降低勘察的质量与效果。不仅如此，有些相关勘察人员并未提前了解工程现场的地形地貌，影响了勘察工作正常进行。

2.操作缺乏规范性

在实际的岩土工程勘察工作中，要求勘察人员时刻约束自身行为，确保勘察作业的规范性、科学性和有效性。随着经济的快速发展、社会的不断进步，建筑工程项目中对岩土勘察各项操作的标准及要求更为严格，然而在具体的岩土勘察环节，仍有不少勘察人员没有按照既定的实操流程与标准实施勘察，再加上个别人员的综合素质、专业能力较匮乏，导致岩土勘察工作在实施进程中较易被诸多因素影响，制约勘察质量及效率的整体提升。

（二）地基处理问题

1.受环境影响较大

建筑工程项目在施工进展过程中会不可避免地受到周围环境的影响，尤其在地基处理环节，容易受地质、环境、气候等外部因素的影响，导致地基处理效果得不到确切保障，所以有必要在处理地基时有效规避外部环境可能给处理效果与质量带来的负面影响，进而确保岩土勘察作业顺利开展和有序实施。

2.地基处理技术部门和勘察人员缺乏沟通

岩土勘察工作中取得的所有土层与岩层数据信息是编制地基处理方案不可或缺的重要内容，有必要确保勘察作业人员和地基处理人员之间的良好沟通，增强地基处理方案的科学性、可行性。然而，在具体工作中，由于岩土勘察和施工分属于不同的机构，一些地基施工团队在实际作业过程中并未同相关勘察机构取得及时、有效的沟通，相应的沟通协调机制也较匮乏，导致地基处理方案难以满足岩土工程中的建筑结构加固需求，从而严重影响建筑物的稳固性。

三、建筑工程岩土勘察及地基处理要点

（一）岩土勘察工作要点

1.勘探取样

要想全面掌握工程现场的岩土情况，勘察人员应依据自身掌握的信息或数据，深入分析地下岩体的位置、岩性等要素，然后据此选取较适合的钻探、触探、洞探、物探等勘探方法。通常来说，选用钻探这一方式即可，需要在建筑工程施工现场提前布设相应的勘探点，注意勘探点要具备一定的代表性，可以利用冲击钻或回转钻机在各个勘探点位进行钻孔，然后完成取样，再将取得的样本送到实验室检测，通过最终的检测结果，明确岩土的实际情况。

在岩土勘探取样过程中，需要勘察人员着重落实勘探方法的选用、钻孔深度、钻孔孔径、点位布设四方面内容：

第一，在选取岩土钻进方法时，应按照土层所属的类型、具体的勘察要求选择合适的方式。如果是黏性土层，可以采用螺旋钻进的方法；如果是砂土层、粉土层，可以采用锤击钻进法。

第二，对于钻孔深度设置而言，需依据施工现场的地质条件，再参考《岩土工程勘察规范》中的相关要求设置孔深，如果存有建筑地下设有梯井、轴力大等特殊因素，就可以以既定标准为基础，适当增加钻孔的深度。

第三，对于孔径设置，要详细分析钻孔性质、地层类型，例如，在I、Ⅲ级土试样钻孔工作中，应将冻土层的孔径设定在130mm以内，湿陷性黄土的孔径设置在150mm以内。

第四，在布设勘察点位的过程中，要逐项检查由委托方提供的高程控制点和坐标值，可以在工程现场设置多个勘察点位，同时把控陆域勘察点的平面位置，确保误差不超过0.25m，明确好点位的位置后，进行钻孔取样。

2.岩土勘察分析评价

在岩土勘察作业结束之后，需要相关勘察人员开始整理勘察过程中获得的信息数据以及实际的试验结果，根据这些内容进一步分析岩土的特性，例如，地震效应、岩体压缩模量与弹性模量之间的变动关系、地基的均匀程度等，再撰写一份勘察报告，使岩土分析评价结果成为编制地基处理方案、选取勘察技术、进行工程设计的参考依据。例如，针对地基均匀性的评价工作，要严格依据岩土的承载性能、种类、基底面宽等要素，从而对地基的受力层、压缩层的深度进行评价，以此查验施工现场的地基是否存在不均匀性。如果持力层底面的坡度大于10%、持力层横跨多个地貌单元等其中的任何一条，基本可以判定属于不均地基。

3.原位测试与室内测试

在判定建筑工程岩土结构的原位状态与应力条件时，应由勘察人员开展原位测试工作，可以通过静力触探、十字板剪切、波速测试等途径，收集砂层的密实度、岩体变形量、土层强度等信息。例如，采用十字板剪切试验，对孔洞内压进十字板头，然后确保板头与孔底相接触，同时维持匀速转动，还要一同检测转动力矩值，待孔底的土层被破坏之后，按照检测数值计算岩体的抗剪强度。同时，勘察人员还需掌握作业要点：十字板在土层中的深度应为钻孔孔径的3倍，将十字板插入土层后需等待2～3min，在取得峰值后需快速转动6周。

（二）地基处理工作要点

1.桩基础法

此种方法主要是在施工现场钻孔，然后在孔内灌注混凝土，完成打桩或直接压入预制桩，借助承台连接各个桩身的顶部，最终形成一个整体结构，共同承受动静荷载，桩身具体负责向地基的持力层传送上部的荷载力，在上部岩土软弱、下部岩土坚硬的土层类型中更为适用。对于桩基础法而言，按照成桩方式可划分成预制桩基础和灌注桩基础，二者的工艺做法存在一定差异。第一，预制桩基础。需要使用静力压桩、锤击沉桩的方法，将桩尖插入土层中，再将预制桩强制压进土层内，直到桩身底部与设计标高完全接触，而且压桩过程中要实时监测桩身的倾斜情况。第二，灌注桩基础。较常见的是钻孔灌注桩，要求作业人员重点关注护筒埋设和清孔。在埋设护筒时，应精准测量并准确校正护筒在土层内的深度和垂直度，确保垂直误差控制在0.5%左右。对于清孔工作，需在放置钢筋笼之前以及之后分别进行一次。

2.强夯法

对于建筑工程而言，使用强夯法能够加固微膨胀土、杂填土、砂土等软土地基，需在施工现场提前布设多个夯点，然后将重锤悬停于夯点上方，打开脱钩装置，放出重锤，使重锤反复锤击地面，以此固结地基土层，从而更好地处理地基。在实施强夯法之前，应在工程现场选取一块地基，根据规定的技术方案进行夯击，并一同测量地基下沉量，在结束所需的夯击遍数后，依据地基的固结程度，适当调整相应的夯击遍数、夯击时间间隔、夯锤的起吊高度等，进而达到较优的地基处理效果。同时，着重检查施工过程中是否存有地基土层松散、深度过高或过低、下沉量较少等问题，例如，当出现地基表层松散问题时，如果没有提前清理冻土层，又或是强夯和低能夯的衔接不到位，就极易引发这种问题。因此，需要在完成强夯作业后第一时间将凹坑填平，再根据6m落距采取有针对性的防治措施，例如，低能夯作业、冬季过后及时清理冻土层、严禁大宗车辆在夯点周围行驶等。

3.换土垫层法

换土垫层法又被称作换填法，需要将分布于施工现场的软土全部挖除，用机制砂或天然砂砾在原位进行回填，对地基实施分层回填后进行夯实，以此消除既有土层给地基处理工作带来的不利影响，提升地基强度以及承载力。然而，对于真实的施工状况而言，换土垫层法在深度不足5m的软土中较适用，如果软基深度超过规定标准，会增加地基的工程量和施工成本。在使用换填法处理技术时，需要重点落实砂垫层、降排水、回填方式三项操作。

第一，针对砂垫层作业，相关施工人员在结束基坑开挖工作后，要将碎石、卵砾石等材料均匀铺设到坑底，从而形成一层砂垫层，其厚度要控制在150～300mm，借助木夯进一步夯实砂垫层，主要作用是加强对坑底土结构的保护以及对换填层和下方地层实施隔离。

第二，针对降排水作业，待挖除软土地基后，应在施工现场建设集水井、排水沟等设施，从而满足排水需求，防止地面积水流入坑底，确保基坑完全干燥之后，进行坑内回填作业以及对换填料做出夯实处理。

第三，针对回填方式，要想切实提升回填施工的针对性与精确性，更好地优化相应的压实效果，可以通过分层回填的方式，确保不同回填层的厚度相一致，实际的回填层厚度要维持在150～350mm之间，如果回填层的厚度过低，会提高工艺流程的复杂性，降低作业效率，而如果回填层的厚度过大，则会降低底部回填层的密实质量。

4.土体硬化法

采用土体硬化法主要化学加固技术为主，具体要将水玻璃溶液、添加剂、水泥浆等化学性材料添加到工程地基中，然后与地基土层进行充分搅拌，破坏原有的土体结构，而在具体的搅拌过程中，土体颗粒会和浆液产生直接接触，根据全新的方式实施重新排列，完成搅拌之后需要将其静置，从而固结成一种整体结构，实现地基处理的目的。依据既定的加固方法，可以将化学加固法分成灌注法、电渗硅化、高压旋喷桩等技术，需要注意的是，具体操作要点均有所不同。

对于高压旋喷桩而言，应优先在工程现场钻设多个具有一定代表性的桩孔，然后将喷嘴安装到对应的搅拌机上，再通过喷嘴将水泥浆灌注到钻好的桩孔内，过程中要一同搅拌土体，待水泥浆和土体完全融合后，会固结成型，之后需要移动桩机，再次重复以上操作。由一定数量的高压旋喷桩构筑成一种基础结构，可以进一步加固地基，也可以用作加固地下管道、深基坑止水、边坡挡土等。施工人员在使用这一技术时，应着重做好泥浆护壁、选取灌浆方式、合理设置钻孔孔径三方面工作。其中，就钻孔孔径而言，应根据既定喷射管的管径确定；对于灌浆方式而言，可以使用摆喷射、旋转喷射、固定喷射的方法，具体需要依据对应的工艺流程及操作选择。

四、结语

综上所述，本文以建筑工程岩土勘察及地基处理要点为中心，通过概述岩土勘察和地基处理的有关内容，使相关人员正确了解这两项施工作业；通过分析岩土工程勘察与地基处理中的常见问题，使施工人员充分认识自身工作的不足；通过总结岩土工程勘察及地基处理的施工要点，为建筑工程日后的岩土勘察与地基处理工作的更好落实提供有效参考。

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