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天然地基的現(xiàn)場檢驗及隱患處理工學(xué)論文
摘 要：本文對天然地基現(xiàn)場檢驗過程中遇到的問題進(jìn)行了總結(jié)，并提出了消除事故隱患的處理措施。
關(guān)鍵詞：天然地基；現(xiàn)場檢驗；事故隱患；處理措施；
現(xiàn)場檢驗又稱驗槽，是巖土工程中的一個重要環(huán)節(jié)，目的是檢驗有限鉆孔的勘察與施工中全面開挖的地基是否一致，對工程勘察成果與評價建議等進(jìn)行檢驗校核，以及根據(jù)基槽開挖實際情況研究新發(fā)現(xiàn)的問題和勘察遺留的問題，對保證工程質(zhì)量防止工程事故起著十分重要的作用。在現(xiàn)場檢驗時應(yīng)注意下述問題。
1 建筑物的平面位置與勘察設(shè)計時不相同
地下地質(zhì)條件復(fù)雜，各處各異，因位置的變動地質(zhì)條件也可能不同。筆者對銅陵某工程一附屬建筑物基坑驗槽時發(fā)現(xiàn)建設(shè)單位為了廢地利用將該附屬建筑物位置移動了二百多米，施工單位按原設(shè)計圖紙進(jìn)行施工。
基坑開挖至設(shè)計標(biāo)高—2。8m時地基土均為填土，填土成份有的基坑以粉煤灰為主，有的基坑以粘性土為主。經(jīng)現(xiàn)場檢驗，填土強(qiáng)度不滿足設(shè)計的要求，必須重新進(jìn)行處理。
驗槽時20個獨立基礎(chǔ)基坑基本上都已開挖至設(shè)計標(biāo)高，基坑地基土均為填土，基坑雖作了簡單的支護(hù)但隨時都有可能坍滑。據(jù)調(diào)查填土厚度在6。0~8。0m，上部2。0~3。0m為粉煤灰等雜填土；下部素填土，主要成份為粘性土。回填時間約5年�？紤]對鄰近建筑物的影響，大開挖是不可能的，經(jīng)與設(shè)計人員協(xié)商建議全部挖除上部填土至原狀粘性土，然后用塊石混凝土砌至設(shè)計標(biāo)高，經(jīng)分析比較這是最經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。但基坑開挖深度達(dá)8。0m，如何保證坑壁的穩(wěn)定性是方案能否可行的先決條件，筆者根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件，經(jīng)過認(rèn)真的分析研究，提出了“在坑壁垂直方向打錨樁，坑壁內(nèi)側(cè)橫向交叉錨固分步開挖”的方案，得到了施工方的認(rèn)可并實施，實踐證明該方案對填土深基坑開挖并保證坑壁穩(wěn)定性是可行的。
由于建筑物位置變動，地基土不能滿足設(shè)計要求，通過驗槽，發(fā)現(xiàn)并解決了問題，可以消除工程中存在的事故隱患。
2 坑底標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高是否相符
某電廠，有一建筑物基坑開挖時，基坑地基土為新近填土，不滿足設(shè)計要求，按勘測成果，基礎(chǔ)埋深—2。0m處的地基土為可塑~可塑偏硬的粉質(zhì)粘土，勘測成果與基坑開挖的實際情況不符，經(jīng)現(xiàn)場檢測分析，原因為施工方弄錯了標(biāo)高，基坑開挖深度與設(shè)計深度相差0。8m。再挖除0。8m后，基坑地基土為可塑~可塑偏硬的粉質(zhì)粘土，與勘測成果相符也滿足了設(shè)計要求。
施工開挖的基坑標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高不一致的問題，一般如果施工開挖的基坑地基土與勘測成果不一致時驗槽比較容易發(fā)現(xiàn)，但如果施工開挖的基坑地基土與勘測成果一致，驗槽時就有可能忽略了，現(xiàn)場檢驗人員（主要指質(zhì)檢和監(jiān)理）一定要注重這一問題，以消除工程中由于施工使建筑物基礎(chǔ)埋深淺于設(shè)計埋深而可能存在的事故隱患，特別是在地形變化大的情況下，使受偏心荷載的獨立基礎(chǔ)置于分界邊緣時，基礎(chǔ)容易產(chǎn)生滑移和傾斜。
3 地基土性質(zhì)與勘測成果是否相符
基坑地基土性質(zhì)與勘測成果是否相符是現(xiàn)場檢驗的一個重要環(huán)節(jié)，如果兩者不符合，原因何在？筆者在對某變電所建構(gòu)筑物基坑進(jìn)行驗槽時發(fā)現(xiàn)，主變壓器、主控制樓等重要建筑物的基坑地基土與勘測成果相一致，而鄰近的一些附屬建構(gòu)筑物基坑地基土與勘測成果不相一致。分析其原因認(rèn)為，由于原始地形存在高差使變電所局部地段存在填方，部分附屬建筑物基礎(chǔ)埋深較淺，按設(shè)計標(biāo)高，施工開挖的坑底距原始地表面只有0。5~0。8m，由于該位置原為水稻田，表層地基土在水下長期浸泡軟化，而在勘測時忽略了對表層地基土工程性質(zhì)的分析研究。
勘測任務(wù)書中一般只提供變電所主要建、構(gòu)筑物的基礎(chǔ)埋置深度和設(shè)計地面標(biāo)高，而一些小型的支架設(shè)備基礎(chǔ)未提供埋置深度，特別是在存在填方地段，造成勘測時忽略對原始地面表層地基土性質(zhì)的分析研究。通過現(xiàn)場檢驗，不僅使設(shè)計施工符合場地巖土工程的實際情況，確保工程質(zhì)量，同時也給我們反饋一個信息，在進(jìn)行巖土工程勘測時，要搞清設(shè)計標(biāo)高與原始地表面標(biāo)高的關(guān)系，不要忽略對表層地基土工程性質(zhì)的分析研究，而且有利于我們總結(jié)勘測經(jīng)驗，提高勘測水平。
4 基坑內(nèi)積水問題的處理
基坑內(nèi)積水，土的天然狀態(tài)被破壞，地基土的工程性質(zhì)發(fā)生變化�，F(xiàn)場檢驗時，有時發(fā)現(xiàn)基坑內(nèi)積水。這時應(yīng)督促施工單位予以排除，并根據(jù)土的性質(zhì)、濕度情況，采取必要的處理措施，特別是地基土為特殊性土，如清除被水浸泡的土層，并保持基坑地基土為天然狀態(tài)。
合肥某工程地基土為膨脹性土，施工基坑開挖現(xiàn)場檢驗滿足設(shè)計要求。但在基礎(chǔ)墊層澆注之前，下起了大雨，雨后基坑內(nèi)積了很多水，地基土被浸泡了一天一夜，施工方把基坑內(nèi)積水排除以后欲澆墊層，但基坑表層膨脹土層被水浸泡，力學(xué)性質(zhì)已下降很多，經(jīng)筆者現(xiàn)場督促，挖除了基坑內(nèi)被水浸泡軟化的土層，消除了事故隱患。 又如，某線路工程，一桿塔地基土為厚層（4。6m）雜填土，因承載力低，變形大， 地下水位淺，設(shè)計采用大板基礎(chǔ)�；A(chǔ)施工過程中，施工單位在基坑內(nèi)排水，且地下水位不易降低，當(dāng)基礎(chǔ)墊層澆好一天后，發(fā)現(xiàn)有開裂現(xiàn)象，因此，施工單位要求進(jìn)行設(shè)計修改，進(jìn)行必要的地基處理。筆者經(jīng)過現(xiàn)場檢驗認(rèn)為，基坑在抽水過程中將碎塊石中充填物如粘性土、砂礫石等帶出，大大地降低了雜填土的密實度，使基礎(chǔ)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，問題解決的關(guān)鍵是如何降低基坑中的地下水。筆者經(jīng)過分析計算建議采取基坑外排水，在基坑四周共布置四口降水井，將泵頭設(shè)置在—1。9~—2。0m位置抽水，使基坑四周水位保持在—1。9m左右，同時向基坑中充填中粗砂并搗實至—1。5m（設(shè)計基礎(chǔ)埋置深度）后澆注基礎(chǔ)。實踐證明，該方法有效可行。
可見，現(xiàn)場檢驗，不光提供技術(shù)要求和質(zhì)量檢驗，而且對施工中出現(xiàn)的問題，提出處理意見和措施，縮短了工期，降低了工程造價，節(jié)約了投資與時間。
5 基坑地基土不均勻性及其處理
地質(zhì)條件的復(fù)雜多變，有限的鉆孔，不一定能反映地質(zhì)全貌，基坑開挖后，軟弱層往往可見。某變電所35kV開關(guān)室條形基礎(chǔ)基坑現(xiàn)場檢驗時，發(fā)現(xiàn)中間有一段（約1。0m長）為結(jié)構(gòu)松散的素填土，物理力學(xué)性質(zhì)與其它段相差很大，該段不能滿足設(shè)計的要求。某電廠煤場擋土墻、干灰?guī)旎A(chǔ)等基坑現(xiàn)場檢驗時均發(fā)現(xiàn)類似的情況。這些均根據(jù)現(xiàn)場情況建議局部加深的處理方法，加強(qiáng)了對巖土工程施工質(zhì)量的控制和檢驗。
6 填土地基的質(zhì)量控制
某電廠工程中，由于施工工藝的要求，一些小型附屬建筑物以施工中產(chǎn)生的填土為地基，設(shè)計對填土質(zhì)量有嚴(yán)格的要求，施工中如何控制填土的質(zhì)量是問題的關(guān)鍵所在。筆者在現(xiàn)場檢驗時詳細(xì)地檢驗了填土的成份、用輕便貫入儀對其密實度及均勻程度進(jìn)行了全面的測試，并采取一些擾動土樣，進(jìn)行擊實試驗，取得了相關(guān)的參數(shù)，建議并提出合理的施工處理措施，得到了設(shè)計、施工的認(rèn)可并實施，該工程建成使用三年運行良好。實踐證明對填土地基的現(xiàn)場檢驗，建議并提出合理的施工處理措施，滿足了強(qiáng)度和變形的要求，也為施工單位提供了方便，而且縮短了工期，降低了成本。
7 基底存在管道等的處理
由于人類長期的工程活動，城區(qū)的自然地貌不斷改造，一些溝、塘、河流被掩埋而形成暗溝、暗塘、古河道；不規(guī)則分布的古井、古墓等形成淺部地層障礙；特別是近代，城區(qū)建筑垃圾、生活垃圾的堆積，地下管線的埋設(shè)，使地質(zhì)條件更為復(fù)雜，有限的鉆孔有時不能全面反映地下的真實情況。如220kV銅陵電廠~銅陵北郊變線路19#塔樁基施工中發(fā)現(xiàn)地下4。0m深度有直徑60mm供水管道，1/3水管位于東北側(cè)樁身內(nèi)。施工圖勘探時，因樁間距較小，為2。4×2。4m，勘探點布置于塔位中心，未能發(fā)現(xiàn)地下有管道，而銅陵市政和規(guī)劃設(shè)計等有關(guān)單位，無人知道又無圖紙資料表明該管道的走向和埋置深度，對此經(jīng)有關(guān)單位進(jìn)行地下管道探測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)20#塔位處有上下分布的兩個管道，判定上面的為直徑很小的管道，而下面管道大小無法判斷，建設(shè)單位將桿塔位雜填土挖至2。0m深，只發(fā)現(xiàn)一根直徑為15mm的管道，因場地范圍有限，若繼續(xù)往下挖，難度大且不安全。有限深度內(nèi)能否發(fā)現(xiàn)另一根管道，這一難題擺到了建設(shè)及施工單位面前。筆者驗槽時根據(jù)19#塔位處管道的走向、桿塔間距、20#塔位原始地形，綜合判斷，若為19#塔位的大管道延伸至20#塔位，最多位于20#塔位東側(cè)1/2的范圍內(nèi)（西側(cè)約15m為長江）經(jīng)現(xiàn)場人工小螺紋鉆（按20cm網(wǎng)格狀布置）鉆至6。0m深（雜填土為4。2m），未發(fā)現(xiàn)有大口徑管道，經(jīng)分析認(rèn)為可以施工。經(jīng)樁基施工查驗，未發(fā)現(xiàn)有大口徑管道。
8 結(jié)語
實踐證明，現(xiàn)場檢驗是巖土工程的重要組成部分，其目的是使設(shè)計施工符合場地工程地質(zhì)的實際，以確保建設(shè)項目的設(shè)計、施工、工程質(zhì)量與運行的安全，消除工程中可能存在的事故隱患，并總結(jié)勘測經(jīng)驗，提高勘測水平，以取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。
參考文獻(xiàn)：
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