建筑工程常見巖土地質問題及勘察要點

時間:2022-12-14 02:43:14

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建筑工程常見巖土地質問題及勘察要點

1建筑工程巖土地質存在的問題及原因

1.1基礎沉降

1.1.1建筑物的荷載壓力過大

建筑物對地基的荷載壓力過大,是引起基礎沉降的主因。這主要是在建筑荷載以及自重壓力的作用下,欠固結土在固結的過程中引發的。地基中天然的土層,在固結的過程中承受到有效的壓力,就是前期固結壓力。有時候,當現有的地基覆蓋土層自重壓力大于前期固結壓力的時候,這種土層就是欠固結土,需要重視。例如:人工填土和新近沉積的粘性土等,主要是因為沉積所需的時間較短,受到土自身重量壓力作用沒有完成固結。對于欠固結土出現沉降的問題,不只是因為建筑地基的附加應力,還包括固結不穩定的原因。

1.1.2地基基礎的不均勻

在建筑施工中,由于地基基礎的不均勻,也會出現沉降不均勻現象。在膨脹土、濕陷性黃土、軟土等不良建筑地基上的基礎建筑物,一旦地基發生變性,并且超過規定的限度,就非常容易出現地基基礎沉降,甚至出現開裂和破壞的現象。在地質較惡劣的地基上進行建筑作業時,為了降低沉降造成的危害,可以充分利用樁基礎等類型的深基礎進行地基加固,或者對建筑地基進行特殊的地基處理,同時在設計施工的時候,采用適合的結構措施、施工措施以及建筑措施。

1.1.3地下水的影響

部分施工地區,由于地下水的過度抽取,導致水位下降引起基礎沉降。當地下水位降低后,處于降深范圍的天然土層,因為重度的改變,引起地基應力的改變,出現土層固結,使得地面發生沉降,對于周圍的地下管線、建筑物以及一些其它設施,造成一定的負面影響。所以在進行降水施工時,應當進行必要的環境監測,事先制定合理的解決措施,保障建筑施工安全。

1.1.4新建相鄰建筑物的影響

在原有建筑物旁邊修建新的建筑物,也可能會引起基礎沉降。新建的建筑物荷載,對于原有的地基會造成應力疊加,并且會產生不均勻的基礎附加沉降,使得新老建筑物都會發生變形。這種撓曲和變形,會嚴重影響建筑物的安全,導致建筑物出現裂損現象。因此,在新建筑物施工之前,必須對其預加載荷進行詳細的分析,從而設計出合理的建筑結構與施工程序。

1.1.5建筑物加層的影響

對于已經存在的建筑物進行加層施工,從而增大了建筑原有載荷導致沉降。在建筑施工前,應該準確測算出地基的實際抗壓力與承載力,例如:極限荷載、臨塑荷載等。從而確定加層承載力與原有承載力的相關安全系數。同時,還應該考慮樁基的基本情況,例如:對于超孔隙的水壓力,單樁的承載力會隨著時間而增大,另外,在軟土地基中,當孔隙水壓力減弱或者消失后,會對樁基產生負摩擦力。對于建筑物加層后的沉降,特別是差異沉降,應該進行認真預估,保證傾斜與撓曲在允許的限度范圍內。

1.2基坑失穩

1.2.1地基隆起

在進行基坑的開挖過程中,由于應力得到釋放,在回彈作用的影響下會導致地基隆起。開挖深基坑,實際上就是在逐漸的將荷載卸去的過程,開挖深度的不斷增加,地基的壓力就會大幅度的減弱,非常容易因其土層膨脹,引起坑底回彈。應該事先做好室內壓縮的相關試驗,總結出壓力增加的臨界點,也就是當壓力達到某一數值時,就應該開始卸壓,這時就能發現土層的回彈,根據試驗可以繪制出相應的回彈曲線。因為基坑回彈引起的地基隆起,對于基坑會造成巨大的影響,同時還會對周圍的建筑物造成嚴重的破壞。

1.2.2邊坡土體出現位移

當基坑較淺、土質條件相對較好、周圍沒有建筑物、開挖面足夠的時候,可以進行放坡開挖。但是在進行基坑的垂直方向深開挖的時候,必須設置支護設施。在沒有支護條件的情況下,邊坡土體發生位移,主要是因為在坡頂存放的建筑材料荷載過大,以及車輛行駛、打樁的震動影響,使得原有的平衡被打破。當土體內部的含水量變大時,就會降低抗剪強度。在深基坑開挖的時候,支擋結構不合理、回填不緊密、支擋構件接觸不好以及支護的不及時都會造成邊坡位移。

2巖土地質勘察要點分析

各項建設工程在設計和施工之前,必須按基本建設程序進行巖土工程勘察。也就是按工程建設各勘察階段即勘察要點的要求,正確反映工程地質條件,查明不良地質作用和地質災害即巖土地質問題,通過野外勘探取樣試驗、室內土工試驗測試等方式,提供擬建場地資料完整、評價正確的巖土工程勘察報告。

2.1可行性研究階段

在建筑工程開始之前,對巖土地質環境進行可行性的調查研究,是為了評價擬建場地的穩定性與適宜性。在進行可行性調查的時候,主要是針對擬建場地的地質資料進行搜集,例如:地形地貌、礦產、地震等,另外,還要對附近的工程地質條件資料和建筑經驗進行相關的調查。調查到了充足的地質資料后,要對這些資料進行詳細的分析研究,充分了解所在勘察地區的巖土性質、不良地質作用、地層、構造和地下水等方面。

2.2初步勘察階段

對巖土地質條件進行初步勘察,主要是針對建筑場地內位于不同工程地段的穩定性做出評估,以及地基的巖土相關技術條件,研究得出科學、合理的評價,同時,對于建筑物布置總平面圖,主要建筑物的基礎方案選擇,以及地址問題的解決對策,提供相關的數據支持與參考依據。并且,對建筑工程地基可能會采取的基礎方案設計進行科學的論證。地質條件初步勘察的主要內容,基本包括初步查明地質構造、地層結構、土層和巖石的力學性質;對抗震設防烈度等于或者大于6度的場地,初步評價場地和地基的地震效應;同時初步查明季節性凍土凍結深度以及水文相關地質條件;對高層建筑中的地基基礎類型、基坑開挖與支護、工程降水方案初步分析評價;對于建筑場地不良地質問題以及原因、分布、發展趨勢的范圍進行勘察,還要充分考慮到巖土地質問題對于建筑穩定性與安全性的影響。

2.3詳細勘察階段

詳細勘察就是在初步勘察的基礎上,對于相關的地質方面進行詳細認真的分析研究,對于建筑物地基進行相關工程地質方面的科學評價,為施工圖紙的設計提供科學、準確的數據信息參考。搜集附有坐標和地形建筑總平面圖、場區地面整平標高,建筑物的規模性質、荷載、結構特點、基礎形式、埋置深度、地基允許變形等;查明勘察區內巖土層類型、深度、分布、工程特性,分析和評價地基的穩定性、均勻性和承載力;查明勘察區地上、地下是否有對工程不利的障礙物;對需要進行沉降計算的建筑物,提供地基變形計算參數,預測建筑物的變形特征;對抗震設防烈度等于或大于6度的場地,應根據國家批準的地震動參數區劃和有關的規范,確定場地類別,提出專門的研究建議;查明地下水埋藏條件以及論證地下水和土對工程和環境的影響,同時,為深基坑開挖、工程支護和降水設計、不良地質現象預防、地基加固以及地基設計提出有效的建議。

2.4施工勘察階段

進行施工勘察是建筑物施工前的重要階段,需要勘察部門或者人員,與施工單位和設計單位密切合作,進行施工基坑基槽的檢驗,對于地基的處理以及樁基工程的效果進行認真的質量檢驗,當巖土條件與勘察資料不符或發現必須查明的異常情況時,就應進行施工勘察;在工程施工或使用期間,還要對巖土工程,如地基土、邊坡體、地下水等進行現場相關監測,并且對工程和環境的影響進行分析評價,還要確保巖土地質問題的妥善解決,對于施工過程中地基設計方案的改變提供準確的地質資料。

3結束語

總之,對于建筑場地的巖土地質問題需要進行詳細的調查研究,充分考慮施工的可行性,對于地質條件不能滿足施工要求的場地,絕對不能允許施工。認真做好可行性研究、初步勘察、詳細勘察和施工勘察每個階段工作,就能為施工方案的設計提供有效的數據信息,就能保證施工方案的科學性,從而保障建筑物的整體質量,提高建筑物的穩定性與安全期性,大力推動建筑行業的穩定、健康、正常可持續發展。

作者:劉華 單位:江西省地礦局物化探大隊