地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察常見問題分析
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1地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察的基本概述
1．1從巖土工程勘察角度
工程項(xiàng)目施工中的巖土工程勘察可理解為根據(jù)地基設(shè)計(jì)要求以及施工項(xiàng)目其他具體要求，對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地中的地質(zhì)條件、環(huán)境特征以及巖土特征做出評(píng)價(jià)與分析，并對(duì)勘察結(jié)果進(jìn)行編制。實(shí)際勘察內(nèi)容多集中在工程項(xiàng)目中的地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查、取土試樣、原位與室內(nèi)的測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)檢驗(yàn)等。其中工程地質(zhì)條件的評(píng)價(jià)通常采用定量分析的方式，并對(duì)各階段的勘察內(nèi)容形成書面報(bào)告。具體勘察過程可分為不同的階段，即:工程預(yù)可行性;對(duì)項(xiàng)目是否可行的研究;工程設(shè)計(jì)的初期階段;具體施工圖設(shè)計(jì);對(duì)勘察內(nèi)容的補(bǔ)充;實(shí)際勘察階段。
1．2巖土工程勘察對(duì)地基穩(wěn)定性與均勻性的影響分析
1)巖土工程勘察對(duì)地基穩(wěn)定性影響分析。地基穩(wěn)定性是影響工程整體質(zhì)量的決定性因素。進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，對(duì)其穩(wěn)定性強(qiáng)弱程度審核過程中通常采用的主要為失效驗(yàn)算手段，在后續(xù)施工中所參考的依據(jù)多為審核計(jì)算中所得的數(shù)據(jù)。此外，在以巖土工程勘察結(jié)果為基礎(chǔ)的前提下，地基設(shè)計(jì)中需充分考慮到可能出現(xiàn)的地基變形情況。為使其穩(wěn)定性得以提高，需利用十字交叉基礎(chǔ)結(jié)合實(shí)際荷載力的方式形成單向連續(xù)性的基礎(chǔ)。
2)巖土工程勘察對(duì)地基均勻性的影響分析。巖土工程勘察工作中，要求施工人員與設(shè)計(jì)人員實(shí)際參與到分析過程中，尤其針對(duì)巖土的基本狀況與地基地下狀況等內(nèi)容，避免因分析結(jié)果的差異造成地基起伏或沉降不均勻等現(xiàn)象。因此巖土工程勘察所形成的科學(xué)合理的評(píng)價(jià)是確保地基均勻性的基礎(chǔ)。
2．1施工準(zhǔn)備工作不到位
工程項(xiàng)目建設(shè)中的巖土工程勘察或地基設(shè)計(jì)等方面在實(shí)際開展前都需做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。但從國(guó)內(nèi)大多數(shù)施工單位施工現(xiàn)狀分析，工程進(jìn)度的拖延很大程度受不充分的巖土工程勘察與地基設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作所影響。尤其在巖土工程勘察方面，多表現(xiàn)在對(duì)工程項(xiàng)目的區(qū)域地面標(biāo)高、地形特征與結(jié)構(gòu)形式以及相關(guān)材料收集的不完善等方面，導(dǎo)致巖土工程勘察的開展流于形式。
2．2缺乏規(guī)范性建筑工程
施工中質(zhì)量問題為其考慮的核心內(nèi)容。而質(zhì)量的提高需以規(guī)范的流程作為保障。因此無論在地基設(shè)計(jì)過程中或巖土工程勘察過程中都應(yīng)以相應(yīng)的工作規(guī)范作為標(biāo)準(zhǔn)，既可使工作效率得以提高，工程進(jìn)度也將得到保證。但現(xiàn)階段我國(guó)建筑工程施工做的巖土工程勘察工作與地基設(shè)計(jì)工作仍缺乏一定的規(guī)范性，具體體現(xiàn)在受不同地區(qū)自然因素或社會(huì)因素限制，地基的設(shè)計(jì)往往存在不合理、不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，為工程項(xiàng)目施工帶來很大影響。同時(shí)在巖土工程勘察工作方面，大多施工單位為節(jié)約成本，勘察對(duì)象多集中在項(xiàng)目重點(diǎn)區(qū)域范圍，忽視其他非重點(diǎn)區(qū)域，導(dǎo)致工程施工中很多安全隱患問題難以發(fā)現(xiàn)。另外，不規(guī)范的地基設(shè)計(jì)方案與巖土工程勘察報(bào)告也是造成施工成本浪費(fèi)的重要原因，從許多巖土工程勘察報(bào)告中不難發(fā)現(xiàn)，不僅在內(nèi)容方面不夠具體，而且許多記錄與分析數(shù)據(jù)概括性極強(qiáng)，導(dǎo)致實(shí)質(zhì)性內(nèi)容被忽略，無法為地基設(shè)計(jì)提供可靠的參考依據(jù)，制約項(xiàng)目工程的開展。
2．3巖土工程勘察方式較為單一
由前文可知，巖土工程勘察在內(nèi)容上主要體現(xiàn)在對(duì)工程項(xiàng)目的土質(zhì)信息與其他影響施工的因素進(jìn)行測(cè)量、試驗(yàn)、收集與記錄等。但很多施工單位受技術(shù)原因或工程成本影響，測(cè)量地質(zhì)信息方式較為落后，而且所選擇的試驗(yàn)設(shè)備不具備較高的精準(zhǔn)度。同時(shí)巖土工程勘察工作人員收集信息時(shí)也未按照實(shí)際的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)操作，導(dǎo)致勘察結(jié)果脫離工程項(xiàng)目的實(shí)際情況。例如，勘察中鉆探取樣的環(huán)節(jié)，施工單位提鉆的次數(shù)以2m～3m為界限，使土質(zhì)分層的位置難以確定，為后續(xù)工作如土質(zhì)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、土質(zhì)測(cè)量以及信息收集等帶來不利影響。
2．4巖土勘察工作與地基的設(shè)計(jì)相脫離
在地基設(shè)計(jì)方面，很少有巖土工程勘察人員參與其中，這就造成設(shè)計(jì)人員無法充分了解巖土工程勘察情況。而且地基設(shè)計(jì)人員受自身有限的知識(shí)水平與經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)以及較弱的空間分析能力影響，對(duì)許多巖土工程勘察數(shù)據(jù)無法做到有效的判斷。另外從巖土工程勘察工作角度來看，由于勘察工作中的信息采集、信息傳達(dá)、信息識(shí)別以及對(duì)勘察結(jié)果的分析等能力較差，很難為地基設(shè)計(jì)工作提供有效的信息來源。
2．5地基設(shè)計(jì)中對(duì)環(huán)境因素的錯(cuò)誤
估計(jì)地基設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員為節(jié)約時(shí)間與工程成本，對(duì)工程項(xiàng)目周邊的自然環(huán)境因素以及社會(huì)因素等并未做到充分調(diào)查評(píng)價(jià)與分析。尤其項(xiàng)目處于周邊環(huán)境比較復(fù)雜或地形條件較特殊的情況，若未充分考慮其中存在的影響因素很容易為施工帶來麻煩。因此在考慮地基承載力過程中，除分析工程壓力外也需以環(huán)境變化情況為依據(jù)制定相應(yīng)的防范措施。
2．6部門間的溝通與人員綜合素質(zhì)有待提高
巖土工程勘察及地基設(shè)計(jì)過程中涉及的資料傳送在目前仍以紙質(zhì)媒介為主，浪費(fèi)時(shí)間資源的同時(shí)也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。而且設(shè)計(jì)部門與勘察部門間的信息資源也未實(shí)現(xiàn)共享，導(dǎo)致信息流通不暢，使勘察工作中無法根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行試驗(yàn)裝備以及勘察方式的選擇。另外，從人員綜合素質(zhì)方面來看，大部分勘察工作人員具備相關(guān)的勘察資料收集、整理、分析以及利用等方面的能力，但在地基設(shè)計(jì)或其他施工環(huán)節(jié)中的相關(guān)知識(shí)卻比較匱乏，使勘察過程中的目標(biāo)不夠明確。特別針對(duì)勘察技術(shù)人員的“各自為政”現(xiàn)象，很難確保信息的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)傳達(dá)。
3地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察完善策略分析
3．1巖土工程勘察方法應(yīng)用現(xiàn)階段
巖土工程勘察過程中常用的方式主要包括物探、鉆探、開挖勘探以及工程地質(zhì)的測(cè)繪與調(diào)查等方面。實(shí)際勘察中應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際情況充分發(fā)揮勘察方式的作用。
1)物探方式的應(yīng)用。巖土工程勘察中應(yīng)用的物探主要指目前比較常用的地球物理勘探技術(shù)。其原理在于通過分析巖土間物理性質(zhì)差異如磁性特征、電學(xué)性質(zhì)特征以及重力場(chǎng)特征等，使巖土施工區(qū)的地質(zhì)信息得以獲取。目前很多施工單位在利用物探方式進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，已開始利用勘探儀器與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的方式，使勘測(cè)工作效率得到提高并保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
2)鉆探方式的應(yīng)用。鉆探方式在巖土工程勘察中的應(yīng)用往往需采用相應(yīng)的設(shè)備，通過觀察井壁并從破碎的巖土中進(jìn)行樣本的采集，使標(biāo)準(zhǔn)深度下地層中巖土地質(zhì)情況得以明確。而且利用鉆探的方式對(duì)地表測(cè)繪的相關(guān)數(shù)據(jù)與資料能夠進(jìn)行驗(yàn)證與補(bǔ)充。因此巖土工程勘察中應(yīng)充分利用鉆探方式，發(fā)揮其在地下原狀巖土樣本的采集與現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)。
3)開挖勘探方式的應(yīng)用。開挖勘探在巖土工程勘察過程中主要指在完成局部巖土工程開挖后，通過觀察與描述獲得探測(cè)結(jié)果的方式。但需注意利用開挖勘探時(shí)需將開挖的巖體所表現(xiàn)的空間形狀作為參考依據(jù)，根據(jù)巖體工程實(shí)際特點(diǎn)選擇洞探、井探、槽探或坑探等方式。
4)工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查。對(duì)工程地質(zhì)的調(diào)查與測(cè)繪工作通常在巖土工程勘察開展前進(jìn)行。其任務(wù)體現(xiàn)在綜合分析工程項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)資料如地形特征、地質(zhì)及水文地質(zhì)條件等，并以分析結(jié)果作為基礎(chǔ)完成編制測(cè)繪底圖的工作，然后再根據(jù)工作底圖進(jìn)行工程項(xiàng)目地質(zhì)詳圖的繪制，從而確保巖土工程勘察中的取樣工作、試驗(yàn)環(huán)節(jié)等各方面具有可供參考的依據(jù)。
3．2地基設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容分析
項(xiàng)目施工中的地基設(shè)計(jì)在保證將巖土工程勘察數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的前提下，應(yīng)將地基基礎(chǔ)選型、地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)等方面納入設(shè)計(jì)方案中。其中地基基礎(chǔ)選型方面，針對(duì)較高的建筑物，可選擇筏形基礎(chǔ)，但這種地基基礎(chǔ)造價(jià)較高;若項(xiàng)目區(qū)域的地基承載力較強(qiáng)可選擇獨(dú)立基礎(chǔ);而地下水位較低且基礎(chǔ)土質(zhì)較好的區(qū)域，可利用人工挖孔灌注樁以作支撐。而從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，需保證地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)能夠與勘察結(jié)果相適應(yīng)，同時(shí)對(duì)施工中地基結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的沉降或地基傾斜問題綜合考慮，將相關(guān)的解決方案添加在設(shè)計(jì)方案中。另外，地基基礎(chǔ)施工技術(shù)方面，根據(jù)施工中可能發(fā)生的情況如淤泥土被擾動(dòng)的情況，或存在具有侵蝕性特征或有機(jī)含量較多的垃圾廢料等應(yīng)采取的施工技術(shù)也應(yīng)體現(xiàn)在設(shè)計(jì)方案中。因此，地基設(shè)計(jì)在保證科學(xué)合理的前提下，還需在設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行完善，對(duì)可能存在的問題與針對(duì)性措施綜合考慮，這樣才可避免地基施工中安全事故的發(fā)生。
3．3地基涉及與巖土工程勘察常見問題解決策略
1)巖土勘察工作與地基設(shè)計(jì)的綱要編寫。針對(duì)地基設(shè)計(jì)工作與巖土工程勘察工作缺乏規(guī)范性等問題，要求在綱要編寫與審查方面進(jìn)行完善。具體應(yīng)將相關(guān)的設(shè)計(jì)工作、勘察操作、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容囊括其中，避免不合理的設(shè)計(jì)結(jié)果與勘察結(jié)果出現(xiàn)。特別在勘察報(bào)告內(nèi)容中應(yīng)準(zhǔn)確描述項(xiàng)目工程現(xiàn)場(chǎng)情況以及周邊環(huán)境變化情況等，將可能影響地基設(shè)計(jì)的因素進(jìn)行綜合分析并提出選用地質(zhì)結(jié)構(gòu)或地基施工材料的相關(guān)建議等。另外，對(duì)勘察綱要報(bào)告文件需做好審查工作，審核的內(nèi)容既要包括實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，還需將勘察報(bào)告結(jié)果納入其中，保證工程施工能夠順利進(jìn)行。
2)工程相關(guān)準(zhǔn)備工作。項(xiàng)目施工前期，首先要求施工單位將工程涉及的項(xiàng)目結(jié)構(gòu)形式、成本投入、材料選擇、地面標(biāo)高以及巖土工程勘察中需要的設(shè)備等做出明確規(guī)劃。特別針對(duì)施工過程中因地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察工作準(zhǔn)備不充分所產(chǎn)生的問題應(yīng)制定相應(yīng)的方法策略。避免因設(shè)計(jì)土質(zhì)的不完善以及勘察結(jié)果的不準(zhǔn)確影響工程的整體質(zhì)量。
3)對(duì)施工區(qū)域性研究的重視。建筑施工項(xiàng)目往往需面對(duì)許多比較復(fù)雜的地質(zhì)條件，這就要求巖土工程勘察與地基設(shè)計(jì)工作人員需充分考慮區(qū)域的地形特征、自然環(huán)境特點(diǎn)以及區(qū)域地質(zhì)條件，以此為依據(jù)進(jìn)行勘察與設(shè)計(jì)方式的選擇。具體可根據(jù)國(guó)家工程建設(shè)規(guī)范對(duì)可能影響地基變形與地基承載力的因素制定相應(yīng)的解決措施，使地基設(shè)計(jì)與勘察結(jié)果滿足工程實(shí)際要求。
4)人員綜合素質(zhì)的提高。作為工程項(xiàng)目建設(shè)的主體，施工人員是決定工程項(xiàng)目質(zhì)量的決定性因素之一。但從地基設(shè)計(jì)工作與巖土工程勘察過程中設(shè)計(jì)人員與技術(shù)人員的表現(xiàn)可發(fā)現(xiàn)，人員的綜合素質(zhì)仍有待于提高。因此在項(xiàng)目施工前需做好技術(shù)交底工作，要求其掌握設(shè)計(jì)與勘察的具體規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，并將具體權(quán)責(zé)內(nèi)容進(jìn)行明確，以此促進(jìn)施工人員綜合能力的提高，進(jìn)而為工程施工提供保障。
4結(jié)語
在城市化進(jìn)程加快以及信息技術(shù)發(fā)展的背景下，巖土工程勘察工作與地基的設(shè)計(jì)也應(yīng)滿足現(xiàn)代化工程建設(shè)要求。在實(shí)際進(jìn)行地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察過程中，應(yīng)對(duì)二者的基本要求與存在的關(guān)系進(jìn)行分析，根據(jù)存在的如準(zhǔn)備工作不充分、缺乏規(guī)范性、勘察方式較為單一等問題采取相應(yīng)的完善策略，通過綱要編寫的完善以及施工人員綜合素質(zhì)的提高，確保地基設(shè)計(jì)與巖土工程勘察能夠與項(xiàng)目建設(shè)要求相符合，促進(jìn)工程整體質(zhì)量的提高。
作者：劉敏 單位：北京航勘建設(shè)有限公司
