地质工程施工中的岩土勘察及地基处理技术研究

李 超 孙和伟

（1.吉林省水利水电勘测设计研究院地质勘察岩土工程院，吉林长春 130000；2.吉林省有色金属地质勘查局六〇五队，吉林延吉 133000）

1 地质工程施工中岩土勘察工作的开展现状

我国不同地区之间的地质条件存在较大的差异性。因此，在开展地质工程的施工作业时，相关工作人员需要对所处地区的地基条件进行全面彻底的了解，以便更好地进行工程项目的建设，岩土勘察工作的重要性得以凸显。岩土勘察工作指相关工作人员在正式施工之前，提前对施工现场及周围地区的岩土状况进行详细的勘察，充分掌握地下空洞、物体的数量和分布、岩土体的风化程度等信息，以更加科学合理地根据地质构造，划分不同的现场施工区域，为后续开展差异化的地基处理工作做好前期铺垫。通过开展岩土勘察工作，相关工作人员能够详细地了解工程项目现场及周边环境的地质情况，如果周边地区的岩石结构比较脆弱，容易发生土壤松动的问题，相关人员也能够第一时间与工程设计人员进行讨论，及时地调整项目设计方案，尽可能避免滑坡、塌方等不良情况的发生，提升地质工程的使用性能，从而获得良好的社会效益。与此同时，相关工作人员也能够灵活运用岩土勘察工作得出的信息数据，对地质工程项目进行更加科学合理的造价控制，为建设企业增加一定的经济效益。

然而，现阶段仍然有一部分建筑企业和单位没有给予岩土勘察工作足够的重视，有些建筑企业过分看重自身的经济利益，在地质工程的施工过程中没有对建设现场进行仔细的勘察，岩土勘察工作也经常出现表面化、形式化的问题，没有依据专业的勘察要求和标准有序开展具体的实地勘察工作，甚至出现了将施工虚假地质信息作为工程设计方案的参考依据等违法违规行为，这些做法不仅会导致人力资源和物力资源的严重浪费，也会对地质工程整体质量带来消极影响。因此，建筑单位需要着力做好岩土勘察工作，确保地质工程的建设工作能够顺利进行[1]。

2 地质工程施工中开展岩土勘察工作的具体要点

2.1 开展土壤颗粒比重试验

土壤颗粒比重试验作为岩土工程勘察过程中的关键环节，建筑企业和单位需要提高对该试验的重视程度，并且在施工过程中重点推进。

2.2 实施工程地质试验

工程地质试验指专业技术人员对于地质工程现场建设区域以及周边环境的地质条件开展深入分析的过程。随着我国各种科学技术的迅猛发展，越来越多的试验技术手段被运用到地质工程的建设中。因此，相关建筑企业和单位也需要积极顺应时代发展的潮流，在进行岩石勘察工作时，加强对先进技术手段的应用。例如，相关技术人员可以以GPS 技术作为基础性工具，将多种新一代测绘技术与岩土勘察工作有机地结合起来，以显著增强自身对测量对象的控制能力，进一步明晰岩土土体的测量覆盖范围和深度，逐渐降低甚至消除影响测量结果准确性的外界因素，不断提升岩土勘察信息的精度。在后续地质工程的正式施工阶段，这些勘察信息数据能够为具体施工处理技术的及时调整和优化提供更加便利的条件，促进地质工程岩土勘察任务的高质高效。

2.3 严格勘察工程的岩土和水文条件

相关建设单位和企业需要从岩土结构稳定性、岩土中的液化情况、地下水位的情况以及周围土体性质4 个角度对地质工程施工现场的岩土和水文条件进行严格的分析。

第一，从岩土结构稳定性来看，相关技术人员需要全面勘察施工现场及周边环境的岩土结构，科学探究具体的构造和土体的稳定性，对所处地区的地质承载能力进行精确的计算，对地质工程施工环境的岩土结构形成一个初步判断。与此同时，技术人员需要以基础判断为前提，充分结合工程项目建设的总面积和规划的平面结构等信息，为后续工程设计人员相关工作的顺利开展提供良好的保障，促进工程的具体设计方案能够与施工现场状况更加契合，从而提高整体工程的建设效率和质量。

第二，从岩土中的液化情况来看，由于我国不同地区的地形条件存在着较大的差异性，如果地质工程要建在地震较频繁地区，相关技术人员便需要对所处地区施工现场的岩土液化情况开展科学合理的勘察。

第三，从地下水位的情况来看，结合多年的地质工程施工建设经验可以清楚地认识到地下水位这一要素在工程项目建设过程中的重要性，因此相关建筑单位需要加强对地下水位情况的勘察和分析。

第四，从周围土体的性质来看，技术人员应该在正式开展施工之前，有效运用国家规定的地质分析准则，精准勘察和明确施工现场的土体性质，为后续选择科学合理的地基处理技术奠定基础[2]。

2.4 分析和评价地质工程的施工条件

相关技术人员在测量相关岩土数据和参数后，不仅需要结合自身的岩土勘察经验，也要严谨客观地对岩土工程参数进行全方位的分析，计算和科学预测施工现场区域的地层承载力和稳定性，将详细的勘察数据信息进行总结归纳，与地质工程的设计人员进行仔细的探讨，不断优化和完善地质工程项目的施工方案，更好地保障工程项目建设的科学性和安全性，切实降低地质工程的实际造价。

3 地质工程施工中地基处理技术的有效运用

3.1 换填地基技术

换填地基技术也被称为换土法、换填法，其主要的换填材料为砂、碎石、灰土、煤渣以及矿渣等，不仅能够切实增强地基的承载力，提升整个地质工程的可靠性和抗震性，也能减少地面的沉降量。因为换填地基技术的实际操作较为简单，对地质工程后期的保障维护也能起到良好的作用，所以相关建筑单位可以灵活采用该技术。例如，当地质工程在面对湿陷性黄土或者沼泽地带等地质条件相对较差地区时，技术人员便可以运用此技术提高地基的承载能力，要先将所处区域本身承载能力较差的土质挖出并且全部运走，再选择具有良好承载力的土质复合材料进行回填，从而使现在的地基承载力得到加强。值得注意的是，换填地基技术主要针对的是地基厚度小于0.5m 的软土路基，通过对软土的更换、填充，切实保障地质工程整体结构的稳定性和压缩性，为其他施工环节的有序开展打下坚实的地基基础[3]。

3.2 强力夯实技术

强力夯实技术指相关施工人员在开展工作的过程中使用重量相对较大的夯锤，并且将夯锤从特定的高度自由落下，对现场的岩土土体进行夯击密实的工作，使得软土地基的内在结构能够迅速地固定联结，这种强力夯实技术对于杂填土、砂性土以及非饱和性黏土等性质的地基具有十分显著的效果。例如，相关施工人员在运用强力夯实技术时，建筑企业和单位需要为其设置最适宜的起重机械设施，而后将重量为10 ～40t 的夯锤安全稳固地提升至距离施工地面大约10 ～40m 的高度，再让夯锤在此高度采用自由下落的方式击打软土地面，软土地基的土体在冲击力和夯实力的作用下能够很好地固结起来，从而显著增强原本地基的承载效果。值得注意的是，相关施工人员在使用强夯技术时，可以使用现场试验的方法，科学合理地确定最佳的夯击频次等技术指标，例如，夯实在100 ～200t时，通常情况下需要将夯击的深度控制在3 ～6m。另外，建设单位还应该动态关注施工现场岩土土层的具体变化情况，及时检测已完成强夯作业的区域，严防各类施工错误。以某个市政工程项目建设为例，该项目实际施工现场的地基属于软土性质，包含着杂填土以及粉质黏土，其中粉质黏土主要分布在地基的上层，厚度达到4m 左右，所以施工人员根据项目的施工情况和需求，采取强夯技术，使用12t 的夯锤和24m 的龙门架对地基进行夯击固结[4]。

3.3 高压旋喷注浆技术

高压喷射注浆技术是以注浆法为基础，与高压喷射技术结合使用的一种新型地基加固手段。其主要作用原理是施工人员先使用钻机进行钻孔工作，再将装有特殊喷头的喷射管设置在相应的深度，使用高压泥浆脉冲，在20 ～40MPa 的高压作用下开展浆液喷射工作，巧妙利用喷射的冲击力切割土体，由于脉状喷射流不仅速度快，而且能量大，在喷射时产生的动压会远远超过岩土土体结构自身的强度，所以土粒能够轻松地剥落，一部分细小的土粒也会受浆液置换的影响，伴随浆液被带到施工现场的土面之上，剩余的土粒能够与浆液发生充分混合，根据一定的规律和比例进行重新排列，在混合体凝固后，现场的岩土土体就会形成固结体，从而使建筑工程项目现场的地基以及周边土体结构得到有效的加固，增强其安全性和稳定性[5]。例如，一方面，在正式开展作业时，施工人员应该对浆液进行科学合理的搅拌，尽可能地防止因搅拌速度过快导致浆液配置质量不佳等情况的发生，同时也应该在搅拌过程中，对各个喷浆信息进行详细的记录，及时测量相关数据，有效避免喷浆效果不过关的现象。另一方面，相关施工人员在处理调配好的水泥砂浆时，不仅需要对其进行均匀的搅拌工作，确保水泥砂浆的搅拌质量，为后续的地基加固打下坚实的质量基础，而且施工人员在完成钻孔作业后，应该及时开展二次测量工作，进一步保障钻孔的精确度，在进行钻孔的过程中，当工程钻机到达孔洞5m处时，施工人员应该用水平尺进行第二次校正核验工作，一旦发现钻孔出现数据偏差，需要第一时间进行相应的修正[6]。需要注意的是，如果地质工程项目在施工的过程中发现现场环境的地基具有较大的砂层厚度，施工人员则需要灵活采取泥浆护壁的方法，有效避免坍塌现象的发生。

3.4 预压处理技术

现阶段，我国在开展地质工程项目时，既需要充分考量地质因素，又需要全面彻底地勘察施工区域原有的地下埋管及其他地下基础建设，特别是城市内部的工程项目，很多情况下难以采取强夯技术开展施工，所以建筑单位可以使用预压处理技术进行地基加固工作。例如，施工人员在应对软土地基时，可以使用真空预压技术，借助真空压差减压的工作原理，在施工现场铺设一些砂垫层，充分结合工程项目的状况，科学合理地设置具体的砂垫层厚度，将砂垫层作为水平排水体。与此同时，在软土地基中安插塑料的排水板，将该排水板用作竖直排水体，形成水平和竖直双方向的作用力，再将适量的塑料薄膜铺在砂垫层上面，进行掩埋封闭处理，通过这种方法能够将施工现场土层中原有的水体排出，进一步强化施工区域的岩土地层。不仅能够有效解决软土地基不均匀沉降的问题，而且整体施工成本较低，工作效率较高，施工人员可以对预压的具体工艺进行有效的控制，具有良好的经济效益[7]。

4 结语

工程项目地基基础的扎实程度对地质工程质量的稳定性发挥着至关重要的作用，而岩土勘察作为地基建设的前期准备工作，需要建设单位认真贯彻落实，深入分析勘察工作中遇到的问题，保证岩土勘察工作的准确性，为施工设计人员开展后续工作提供参考，为广大民众的生产和生活提供良好的保障，实现经济效益和社会效益的双赢，促进我国整个建筑行业的可持续健康发展。