建筑工程岩土勘察与地基土加固处理技术论文_陆春明1 2,韩飞2,周铭铭2

1 如皋市勘测院 江苏南通 226500

2 如皋市岩土工程勘察有限公司 江苏南通 226500

摘要:勘察是建筑工程的第一步,我国地大物博,地质条件呈现多样化,因此在建筑工程施工之前进行详细的地质勘察,详细了解拟建场地的地质条件,为设计和施工提供有效的数据支撑。本文针对建筑工程岩土勘察的方法进行阐述,同时对地基的处理技术进行论述,希望能给同行业带来一些启发。

关键词:建筑工程 岩土勘察 地基处理

一、建筑工程岩土勘察方法

1.1建筑工程地质测绘

地质测绘是地质勘察中首先进行的项目,其目的是获取原始地形资料,为勘察工作提供有效的数据依据。地质测绘主要内容有:原有建筑物、暗塘、沟浜、古河道、墓穴、土堆、井、厕所等对工程施工不利的浅部埋藏物分布范围。

1.2 建筑工程地质勘察

1.2.1 钻探

勘察主要通过钻探的方式采取土样,便于野外施工鉴定和室内试验获取土样的物理力学指标以鉴别、划分土层。如皋地区浅层以粉土、砂土、粘性土层为主,钻探浅土层时通常采用机钻、小口径麻花钻。

1.2.2 土体原位测试

土体原位测试一般指在工程地质勘察现场,在不扰动或基本不扰动土层的情况下对土层进行测试,以获得所测土层的物理力学性质指标及划分土层的依据。主要优点有:不需经过钻探取样,直接测定岩土力学性质,更能真实反应土层的天然结构、应力状态下的特性,为工程的设计提供有效的数据;流程比较简单,可以快速的确定土层的性质;有些原位测试可以得到土层性质的变化连续剖面,可以直接的了解到土层在深层上的变化。常用方法有:静力触探试验、标准贯入试验、剪切波速测试验、地基载荷试验、旁压试验、十字剪切板试验等。

1.2.3室内试验

室内试验是对外业钻探、原位测试数据的验证、完善最关键的一步,为技术人员土层定名、分层、承载力计算、基础方案和桩基参数选择等提供依据,为设计基坑支护、开挖、降水、沉降计算提供相关数据。室内试验主要包括土体的物理试验、固结试验、抗剪强度试验、三轴压缩试验、颗粒分析、渗透试验等。

二、地基土加固处理技术

根据如皋地区地质资料,常规情况下浅部土层(开挖1.0m左右后)承载力特征值在90~150kPa(如皋港区浅部土层承载力特征值在50~60kPa左右),对于荷载要求较小的部分建筑,可直接采用天然地基,但对于荷载要求大的建筑,则需对地基土进行加固处理,常规采取的方法有预应力管桩、钻孔灌注桩、复合地基处理等。

2.1预应力管桩、钻孔灌注桩的应用

通过本地区大量工程实践,预应力管桩是目前使用广泛的一种桩型,其具有桩身质量易控且有保障,施工便捷灵活,周期短,单桩获取的承载力可通过调整桩长、桩径满足设计需求,对环境污染小。而钻孔灌注桩可以解决部分荷载要求高、预应力管桩施工难度大的工程的需求,尤其是后注浆技术的应用,大幅度提高了单桩承载能力,为工程建设降低了成本,但由于钻孔灌注桩泥浆对环境有一定污染,应严格控制泥浆的排放。

2.2 复合地基的应用

复合地基就是通过向需要加固处理的土层中加入一定的材料或将需加固处理的土体置换,以改变浅部土层的土体结构,这样建筑物基础施加在原有土层上的荷载由原始土层和复合土层共同来承担。

如皋地区在地域上属长江下游三角洲冲积平原地貌单元,如皋港区、白蒲、九华地区浅部分布有软土层,且如皋地区原本广泛分布有大量塘、河浜,工程勘察过程常探查出暗塘、暗河之类不利埋藏物,如采用大开挖的方法去施工造价相对会偏高,为解决这类问题,通常采用复合地基方案,如水泥土搅拌桩、换填垫层法、强夯法等。地基处理后的复合地基承载力需经过复合地基静载荷试验最终确定。

2.2.1水泥土搅拌桩

水泥土搅拌桩就是采用特制的搅拌机械将水泥和需加固的地基土强行搅拌混合,改变软土特性,使其硬结后成为整体性、水稳定性和一定强度的桩体。

由于如皋港区、白蒲、九华地区浅部土层含水率较高,常规采用干法施工,且其加固深度不宜大于15m。固化剂选用强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥,水泥的掺入量为天然土重量的15~18%,水泥浆的水灰比为0.50,桩径、桩长、面积置换率根据工程实际需要进行确定,外掺剂可根据工程需要选用具有早强、缓凝、减水、节省水泥等性能的材料,掺剂量应由实验来确定。处理后的复合地基承载力fspk可达120~160kPa,基本满足多层建筑设计要求和暗塘暗河加固处理要求。

2.2.2 换填垫层法

对于小范围的明(暗)塘、明(暗)河,换填垫层法是比较适宜的加固处理方法,其施工周期短、施工方法简单、质量易控。明河(塘)部位需抽水后清淤,挖至原状土且经验槽合格后,采用合适比例的砂石进行分层振实回填,回填后需进行检测,砂石回填效果应满足设计要求。砂石垫层控制含水率宜为8-12%,控制干密度≥2.05t/m3,回填压实系数λc≥97%。换填垫层的施工质量检验应分层进行,并应在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层。由于如皋地区地下水埋深较浅,对于开挖深度位于地下水位以下的部位,应先采取有效降水措施(如轻型井点降水),将地下水位降至需开挖标高以下0.50m,然后进行基坑开挖。

2.3 强夯法

如皋港地区由于其特殊的地理位置,常会有堆场一类的工程,以[1]《如皋港保税物流中心(B型)工程道路堆场》(工程编号K20150105-2)项目为例,该项目堆场部分占地面积约4.8万m2,结构类型为联锁块面层结构或混凝土大板结构混凝土,地基处理采用清表后回填砂或山皮石,堆场控制均载5t/m2,道路控制均载3t/m2。根据设计要求,结合勘察报告分析,可采用强夯法进行地基加固处理。各项强夯参数初步确定:夯锤的底面积不应小于4㎡(直径2.5m),施工工艺按二遍点夯一遍普夯,夯点间距3.5m×3.5m,第一、第二遍点夯实行跳夯,点夯完毕后一遍普夯,普夯夯印搭接为1/4锤底直径,具体参数详见表12。强夯施工前应进行工艺性试夯,并通过强夯试验比对后最终确定强夯施工工艺参数。

强夯施工前应先铺设0.70m厚的山皮石强夯垫层,夯沉量预计为0.50m(具体夯沉量可根据试夯调整确定),一遍点夯结束后将场地推平和进行地面测量,在进行下一遍点夯,最后场地经分层回填山皮石分层振动碾压整平至设计基础底标高。

强夯加固 表12

根据该堆场投入使用后反馈的信息,堆场经受住了大型货运车辆碾压、货物堆积的考验,到目前位置,场地地坪依然平整,场地功能良好。

三、结束语

岩土勘察就是为地基土加固处理提供相关参数而服务的,其数据综合分析准确性直接关系到地基加固处理方案的可行性、经济效益,影响到基础变形、上部结构变形等。进行详细的建筑工程勘察可以很好的保证工程质量、工期以及安全性达到预期效果,可以很好的增加建筑单位的经济效益,减少工程造价成本。

参考文献

[1]如皋市岩土工程勘测有限公司,如皋港保税物流中心(B型)工程道路堆场岩土工程详细勘察报告[R].南通:如皋市岩土工程勘测有限公司,2015

论文作者:陆春明1 2,韩飞2,周铭铭2

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/20

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