工程地质勘察中地基方案选择分析

工程地质勘察中地基方案选择分析【摘要】在工程地质勘察中,要充分分析工程地质的基础,根据地基、基础和上部结构的共同作用,合理地选择地基处理方案。地基方案选择主要目的是为了满足上部结构对地基的要求,提高地基的承载能力、防止剪切破坏使地基失稳、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生。本文对工程地质勘察中合理地选择地基处理方案的依据、意义展开初步探讨，仅供参考。【关键词】工程地质勘察；地基处理方案；选择；依据；意义1正确选择地基处理方案的依据使用正确的工程地质勘察方法和手段，提供详实、科学、准确的地质资料，是工程正确选择地基处理方案的依据。工程地质勘察方法和手段有：1.1工程地质测绘在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件，测制成一定比例尺的工程地质图，分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响，并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据。它是工程地质勘察的一项基础性工作。测绘范围和比例尺的选择，既取决于建筑区地质条件的复杂程度和已有研究程度，也取决于建筑物的类型、规模和设计阶段。工程地质测绘所需调研的内容有地层岩性、地质构造、地貌及第四纪地质、水文地质条件、天然建筑材料、自然（物理）地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究，都必须以论证或预测工程活动与地质条件的相互作用或相互制约为目的，紧密结合该项工程活动的特点。1.2工程地质勘探包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。①工程地球物理勘探。简称工程物探，物探的优点在于能经济而迅速地探测较大范围，且通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的。以这些资料为基础，在控制点和异常点上布置勘探、试验工作，既可减少盲目性，又可提高精度。②钻探和坑探。钻探比坑探工效高，受地面水、地下水及探测深度的影响较小，故广为采用。1.3实验室试验及现场原位测试：实验室试验是判定建筑工程何种岩土层的依据，在建筑物早期设计阶段，就于施工现场取得岩、土体试样，进行实验室试验。实验结果，作为地工程地质勘察的设计依据。同时，也可为今后的工程施工提供必要的数据支撑。同时，还必须到工程现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试，从而获得工程地质设计和施工的参数，做为定量评价工程地质条件和工程地质结构的手段，这也是工程地质勘察的重要组成部分。1.4长期观测：用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化，进行长时期的重复测量的工作。此项工作主要是在论证建筑物的施工设计的详细勘察阶段进行，工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经整理分析，可直接用于工程地质评价，检验工程地质预测的准确性，对不良地质作用及时采取防治措施，确保工程安全。2地基处理的具体方案地基处理方案的确定，是地基处理设计的首要问题，应根据建筑物上部结构情况、基础形式及建筑场地的地质条件，做出地基处理多种方案，经认真推敲，确定最佳处理方案。2.1软弱粘性土处理方案。对于面积不大及埋藏较浅的软弱粘性上可挖除后回填或将基础加深，对于宽度不大的条形基础可采用基础地梁跨越。对于厚度较大的软弱粘性土可采用换士垫层法、灰土桩、深层搅拌法、对于软弱粘性土下部为不含水砂层时可采用砂桩及排水固结法。2.2湿陷性黄土处理方案。处理湿陷性黄土，应根据湿陷类型、湿陷范围、湿陷深度、场地的工程地质条件以及建筑物的类型综合确定。可选择部分消除地基的湿陷性和全部消除地基的湿陷性。处理深度可根据建筑物的性质和湿陷等级综合考虑。垫层法和灰土桩、土桩适合处理小范围的单体建筑物。强夯法及预浸水法适合处理大面积的湿陷性黄土。2.3膨胀土处理方案。膨胀土具有膨胀与收缩性，压力和含水量是影响膨胀与收缩的重要因素。此类土应调查当地的水文地质条件和区域气候条件，测定土的含水量、自由膨胀率和不同压力下的膨胀率，确定地基的胀缩等级。根据场地的工程地质条件、水文地质条件的复杂程度、以及对建筑物产生的影响可选用天然地基，因荷载较大的建筑物能抵消地基的膨胀力，起到控制地基变形的作用，使地基变形变小，选用天然地基时，最好选择三层以上的建筑物。对需进行处理的膨胀土，应考虑湿陷深度、厚度及地下水位的影响。2.4杂填土处理方案。杂填土一般不宜采用天然地基，但对于建筑垃圾和性能稳定的工业垃圾在填筑年代超过五年后，一般均达到了一定的密实度，此类地基在采取加强基础及上部结构刚度的措施后，仍可作为一般建筑物的天然地基持力层，但其地基承载力应根据载荷试验或其它原位测试手段取得。3正确选择地基处理方案的意义3.1地基处理方案选择正确是至关重要的。方案的选择既紧密结合建筑场地的实际情况，又考虑基础及上部结构的协调作用，既技术上先进合理，又比较经济，降低工程造价，这样的地基处理方案，才是最佳方案。地基处理方案是值得推敲的问题。地基处现方案，必须作多方案比较后，优选最佳方案。3.2建筑物出现承重墙体裂缝，除温度应力引起外，主要原因不是由于选择的基础断面型式不合理，基础断面不够，主要是由于地基不进行处理，或不认真处理，或处理方案不正确，造成地基变形，引起基础的不均匀沉降，导致墙体裂缝。有的设计，不在地基处理上下功夫，而是片面地加大基础断面，增设地圈梁，加大断面配筋，认为这样就能保证安全。孰不知，当出现不均匀沉降时，再大的地圈梁也难以抵抗这种变形。总之，应根据工程地质勘察资料，结合基础型式及上部结构情况，以及开槽后验槽发现的问题，对地基进行正确处理，比一味追求加强基础，要经济，且安全。3.3地基、基础及上部结构是建筑物统一的整体，具有相互的空间协调作用，既相互协作，又相互制约，这是客观实际存在的。一般情况下，上部结构分析中，虽不计算与地基、基础的共同工作,避免使结构计算复杂化，但实际却存在由于地基变形，产生不均匀沉降，引起上部结构附加内力。刚度较大的结构，较小的差异沉降，就可引起较大的附加内力。一般砖砌体结构，框架结构均属刚度较大的结构，加强上部结构，可以增加结构调整地基变形的能力。因此掌握结构物共同工作的特点，使上部结构适应地基、基础变形的要求，同时地基、基础也要适应上部结构选型的要求，以达到共同工作的目的。孤立地选择地基处理方案，与基础及上部结构不相适应，由此引发的工程质量事故是不少的，应引以为戒。3.4正确的地基处理方案，通过精心设计，付诸实施，但施工粗糙，达不到设计要求，甚至不按设计要求去做，结果达不到预期效果，因此保证施工质量也是地基处理的一个关键因素。由于地基处理是隐蔽工程，质量存在问题必将留下隐患，使较好的处理方案及其处理方法不能发挥其应用的效果。4结束语：在选择地基方案时，首先要充分挖掘天然地基的潜力，在天然地基满足不了的情况下，对几种方案进行比较，从中选出一种既经济又合理的地基方案，对降低工程造价，缩短建设工期有着重要的意义。参考文献：[1]朱剑勇；浅谈工程地质勘察中的地基方案选择；科技创新导报；2009年第19期[2]常晓青；工程地质勘察中地基方案的选择；中国科技信息；2004年第24期[3]牟晓成,刘发全,刘伦芳；湿陷性黄土条件下地基处理方案的选择分析；西部探矿工程；2007年第07期