地質勘探技術在地基穩(wěn)定性評價中的應用

1、    地質勘探技術在地基穩(wěn)定性評價中的應用    陳艮省摘要：巖土工程勘察工作是工程建的重要組成部分，也是工程設計的基礎和重要依據(jù)，勘察質量的優(yōu)劣關乎到工程建筑的效益高低、技術的可行性甚至工程安全問題。本文以溫州市的一個巖土工程勘察實例，對巖土工程勘察和地基穩(wěn)定性評價技術進行了探討。關鍵詞：地質勘探；地基；穩(wěn)定性： tu433 ： a地基的穩(wěn)定性評價時巖土工程勘察工作中的一個關鍵內容，在2012年頒布的巖土工程勘察規(guī)范以及建筑地基基礎設計規(guī)范中都對地基的穩(wěn)定性評價做出了較為明確的規(guī)定，然而由于其中并未指出具體的評價標準及評價準則，在客觀上導致了巖土工程

2、師在實際工作中對地基穩(wěn)定性的評價時缺少理論指導，無從下手。筆者根據(jù)巖土工程勘察實踐和報告編寫經驗，以一個工程實例，對于地基的穩(wěn)定性評價提出了幾點建議，以供參考。一、工程概況桃花島規(guī)劃三路、四路道路工程位于溫州市鹿城區(qū)桃花島，本項目擬建道路包括規(guī)劃三路k0+000mk0+660m，道路規(guī)劃紅線寬27m；規(guī)劃四路k0+000mk0+140m, 道路規(guī)劃紅線寬28m。擬建場地地處甌江南岸沖海積平原，地震動峰值加速度為0.05g區(qū)。影響建筑場地不良地質作用除較厚的淤泥質土外，主要表現(xiàn)為人類工程活動對地質環(huán)境的改造影響，場區(qū)大面積分布有質差且不均勻的地基土，對道路路基穩(wěn)定性有較大影響。需要按照工程規(guī)范要

3、求采取地基變形驗算評價處理，防止由于地基變形失效而給建筑物造成安全隱患。二、地質勘察技術巖土工程勘察的根本目的在于勘察區(qū)域的平面分布情況，分析區(qū)域及其覆巖現(xiàn)狀，以便為地基穩(wěn)定性評價提供可靠的依據(jù)。本次勘察采用機械鉆探取芯結合原位測試、室內土工試驗進行，鉆探勘察技術和物探相比，更能夠觀察到采空區(qū)的分布以及大小，同時還可以借助鉆探巖樣力學試驗的幫助，較為準確的測試采空區(qū)覆巖的力學強度。一般來說，基于上述目的，在整個鉆探中應當滿足下列條件，第四系層段泥漿沖洗，注意做好不返水鉆孔深度的如實記錄，對于表層填土及松散地層應當采用套管護壁的方式，通常套管深度應當是基巖面下5米。對表層填土進行標貫、輕型動探等

4、利于評價工程特性，砂土分層靜探手段效果愈佳。本工程中，勘探孔類型、位置及數(shù)量由我院與設計方共同協(xié)商確定；根據(jù)擬建工程特點及相關規(guī)范規(guī)定，本工程沿道路中心線共布置鉆孔23個，其中機械鉆探孔16個，控制性技術孔要求鉆穿軟土，孔深要求40.0米，一般性技術孔深度要求30.0米；靜力觸探孔7個，孔深要求25.030.0米。本次勘察結果表明，該區(qū)域為不均勻地基。三、不均勻地基的穩(wěn)定性評價（一）不均勻地基的巖土層承載力取值簡化計算是當前建筑物設計中使用最為廣泛的方法，但是該方法的弊端在只關注了總荷載和總反力之間存在的靜力平衡條件，沒有關注到上部結構和基礎、基礎和地基土間存在的變形的連續(xù)性質，也直接導致了通

5、過地基土承載力取值時將地基土進行了獨立看待，承載力為定值，從而造成了地基土承載力取值不準確，或者偏高或偏低，不僅給建筑物帶來了風險，同時還導致了投資浪費。筆者結合設計經驗以及地基反力觀測分析，認為地基土反力因為基礎剛度的差異性，會出現(xiàn)一定程度的集中問題，因而在進行故基礎設計時，計算地基土的承載力可以綜合考慮基礎剛度與基礎型式的不同而對于簡化計算方法做出一些調整:（1）如果基礎剛度較大，那么地基土承載力的選取建議取偏高值。（2）如果基礎剛度較小時，那么可以對地基土的承載力建議應取偏低值。（3）如果為獨立基礎，那么地基土承載力建議應取低值。（4）如果為條形基礎或者屬于其它大面積基礎，那么地基土承載

6、力建議應取高值。（二）不均勻地基的穩(wěn)定性計算國內外當前在這方面的研究成果較少，巖土工程師在實際工作中一般習慣于對地基穩(wěn)定性采用“有利”或者“不利”而泛泛帶過，缺乏明確的指導性，造成了設計人員的無所適從。筆者結合基礎設計經驗結合查閱的相關文獻資料對這一問題提出了較為合理的應對策略。terzaghi等人結合地基整體破壞原理，在剛體平衡理論的指導下進行了研究，假設塑性區(qū)展開深度為三分之一或者四分之一的基礎寬度來計算地基承載力；而我國當前使用的地基規(guī)范則指出對地基穩(wěn)定性進行分析時應當使用圓弧法來驗算，具體來說就是最危險的滑動面上諸力所對滑動中心形成的一種抗滑力矩mr和滑動力矩ms之間的關系可以表示為：

7、k =mr/ms 1.2，而其穩(wěn)定安全系數(shù)可以使用下列公式來表示：k =符號意義上，p-pc表示的是基底附加壓力平均值，x表示的是附加壓力重心與滑弧圓心之間的水平距離，wi表示的是土條重量，li表示的是土條內滑弧長度，h表示的是水平外力，ci、i表示的是土的抗剪強度，r表示的是圓弧半徑。該公式主要適用于小偏心荷載的建筑物，注意計算的關鍵問題在于滑弧深度的確定，原因是滑弧深度如果得以確定，那么地基土的整體破壞范圍也就基本確定了。結合工程地基土圓弧滑動穩(wěn)定性驗算和塑性區(qū)展形范圍的相關工程經驗，發(fā)現(xiàn)在基礎外角點底面下四分之一基礎寬度范圍深度內，同時該點和地面的連線之間為45-/2 夾角這一驗算范圍基

8、本能夠滿足不均勻地基的建筑物安全使用要求。四、不均勻地基基礎設計時應采取的結構措施通常來說，在進行地基基礎設計除了最為基本的措施：沿基礎縱橫向而設置分布鋼筋, 為了達到更為可靠的效果，還可以采用振沖擠密加固地基的側向約束法，主要原理是使黏土在振沖水流的作用之下，隨著循環(huán)水而不斷流出，使得一些性能良好的碎石替代原來的那部分強度較低的軟弱地基土，同時和天然圖構成復合地基，以此來共同承擔荷載。能夠有效防止基礎治理層由于埋深相差太大而導致的地基變形以及不均勻沉降，大幅度增強基礎承載力，與此同時還能夠有效提高整體的抗滑穩(wěn)定性。結束語現(xiàn)階段，在我國大力推進巖土工程體制改革的大背景下，應當不斷強化巖土工程報告的勘察工作，據(jù)此尋找出相應的不均勻地基穩(wěn)定性評價的手段，并提出針對性的不均勻地基基礎設計結構解決措施，以促進我國巖土工程的不斷進步和發(fā)展，更好的服務于社會發(fā)展。參考文獻1 蘆桂珍,林云