巖土工程：是歐美國(guó)家于20世紀(jì)60年代在土木工程實(shí)踐中建立起來(lái)的一種新的技術(shù)體制。巖土工程是以求解巖體與土體工程問(wèn)題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問(wèn)題，作為自己的研究對(duì)象。本文是北大核心級(jí)期刊《油氣田地面》中的一篇論文范文，《油氣田地面工程》創(chuàng)刊于1978年，國(guó)際、國(guó)內(nèi)連續(xù)出版物號(hào)分別為ISSN 1006-6896、CN 23-1395/TE。《油氣田地面工程》由中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司主管，大慶油田有限責(zé)任公司主辦，大慶油田工程有限公司(大慶油田設(shè)計(jì)院)承辦，是經(jīng) 國(guó)家科學(xué)技術(shù)部和國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)出版的國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的技術(shù)類石油科技期刊。

　　【摘要】由于土作為建筑材料本身具有特殊性，其物理性質(zhì)與力學(xué)性質(zhì)與建筑工程的方方面面息息相關(guān)，所以在巖土工程勘察中，土工試驗(yàn)資料的應(yīng)用具有十分重要的意義。本文以某地建筑為例，詳細(xì)分析了土工試驗(yàn)資料在巖土工程勘查中的作用與意義，希望能為土木工程建設(shè)以及巖土工程勘察提供參考與依據(jù)。

　　【關(guān)鍵詞】土工試驗(yàn),巖土工程勘察,資料運(yùn)用

　　巖土工程勘察是為土木工程建設(shè)服務(wù)，通過(guò)對(duì)工程地質(zhì)的調(diào)查、測(cè)繪、勘探、采取土試樣等方式進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)或者現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果加以統(tǒng)計(jì)、分析，對(duì)土木工程施工工地的地質(zhì)條件進(jìn)行定性或定量分析，編制滿足施工不同階段所需要的成果報(bào)告文件，這對(duì)于我國(guó)的土木工程建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要意義。對(duì)于巖土工程勘察來(lái)說(shuō)，土工試驗(yàn)資料必不可少，因?yàn)橥僚c一般的建筑材料不同，其具有特殊的復(fù)雜的物理性質(zhì)，這種特殊的物理性質(zhì)決定了它本身的特殊復(fù)雜的力學(xué)性質(zhì)，不同地區(qū)的土又有不同的變化，諸如土的干密度、孔隙比、孔隙度、飽和度、液限與塑限等。土的這些特殊的性質(zhì)決定了土工試驗(yàn)的必要性，在巖土勘察工程中，通過(guò)對(duì)土工試驗(yàn)資料的合理運(yùn)用，能夠避免工作中許多問(wèn)題的出現(xiàn)，同時(shí)促進(jìn)勘察工作的順利進(jìn)行。巖土工程勘察主要依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009版）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）和《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-2004），通過(guò)對(duì)施工場(chǎng)地原始工程地質(zhì)條件和水文條件的論述，提供各地基土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值，其中最重要的是依據(jù)土工試驗(yàn)、標(biāo)貫試驗(yàn)以及靜動(dòng)探試驗(yàn)等資料。本文結(jié)合建筑實(shí)例來(lái)說(shuō)明土工試驗(yàn)資料在巖土工程勘察中的應(yīng)用。

　　一．某建筑概況及其場(chǎng)地巖土工程條件

　　所選建筑由兩棟十三層高級(jí)住宅樓，加地下車(chē)庫(kù)，兩棟五層住宅樓以及一棟四層的辦公樓組成，其中高級(jí)住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，其他均為框架結(jié)構(gòu)。建筑群所在地區(qū)地貌較為平坦，原為郊區(qū)農(nóng)田，地貌單元為平原。所選建筑群地基分六層構(gòu)成：（1）耕地土壤：黃褐色，松散狀，濕度略高，厚度約0.2-2.2米左右；（2）粉質(zhì)黏土：黃灰色，可塑狀態(tài)，濕度略低，厚度約1-3米左右；（3）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：灰黑色，軟～流塑，厚度約5-9米左右；（4）粉質(zhì)黏土：褐色，可塑狀態(tài)，厚度約1.5-6.5米左右；（5）粉質(zhì)黏土：黃褐色，硬塑狀態(tài)，厚度約1.3-6.8米左右；（6）風(fēng)化閃長(zhǎng)巖：厚度3.5-7.8米左右。下層均為風(fēng)化巖石。所選區(qū)域內(nèi)地下水類型為淺層地下水和深度承壓地下水，淺層地下水主要集中在（1）層到（4）層的土層空隙中，深度承壓地下水主要集中在第（6）層及其下部。

　　二．巖土工程分析

　　1.場(chǎng)地穩(wěn)定性及抗震性評(píng)價(jià)

　　地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，土層分布穩(wěn)定，沒(méi)有影響工程的不良現(xiàn)象，綜合評(píng)定屬于穩(wěn)定場(chǎng)地。場(chǎng)地土的類型為中軟土質(zhì)，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，抗震設(shè)防烈度為5度，屬于抗震有利地段。

　　2.地基土評(píng)價(jià)

　　土層第（2）層為濕度略低的可塑粉質(zhì)黏土，土層壓縮系數(shù)的計(jì)算為a1-2=0.31mPa-1，屬于中等偏高壓縮性土質(zhì)，具有一定的承載能力，可作為住宅用地天然地基的持力層。第（3層為）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，壓縮性高，承載力低，第（4）層為可塑粉質(zhì)黏土，土層壓縮系數(shù)為a1-2=0.25mPa-1，屬于中等偏低壓縮性土，具有一定的承載能力，第（5）層為硬塑粉質(zhì)黏土，土層壓縮系數(shù)為a1-2=0.18mPa-1，屬于中低壓縮性土，承載能力相對(duì)來(lái)說(shuō)高一些，第（6）層是風(fēng)化閃長(zhǎng)巖，屬于軟巖，巖體質(zhì)量等級(jí)Ⅴ級(jí)，可作為高層住宅預(yù)應(yīng)力管樁樁端持力層。

　　3.基礎(chǔ)類型選擇

　　根據(jù)各土層主要物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及場(chǎng)地地基承載力特征值和壓縮模量進(jìn)行分析，本區(qū)域內(nèi)第（2）層的粉質(zhì)黏土因其壓縮性中等偏高，承載能力相對(duì)來(lái)說(shuō)較強(qiáng)一些，所以可以用作住宅用地，同時(shí)作為住宅樓的獨(dú)立基礎(chǔ)持力層。高層住宅地下車(chē)庫(kù)的建設(shè)的基礎(chǔ)形式可以選擇片筏基礎(chǔ)，同樣可以將第（2）層作為持力層來(lái)使用。地下車(chē)庫(kù)在建設(shè)時(shí)，基礎(chǔ)砌置深度至少6米左右，因此其基底主要在第（2）層粉質(zhì)黏土上，因地下潛水影響，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮抗浮設(shè)計(jì)，由此，建議采用樁基礎(chǔ)，選擇第（4）層為樁基礎(chǔ)的持力層。兩棟五層住宅樓以及一棟四層的辦公樓均建議采用樁基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)以第（6）層閃長(zhǎng)巖作為管樁樁基持力層。樁基礎(chǔ)在建設(shè)時(shí)，建議采用預(yù)應(yīng)力管樁，樁基設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮樁身會(huì)穿過(guò)比較厚的松散土層等因素，合理進(jìn)行樁基建設(shè)，在計(jì)算基樁承載力的時(shí)候，還應(yīng)考慮到樁側(cè)遇到的阻力，在建筑過(guò)程中，加以關(guān)注并解決。

　　4.基坑工程

　　根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009版）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）規(guī)定，此次建筑工程的重要性等級(jí)為二級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，地下車(chē)庫(kù)基坑開(kāi)挖面積大，深度在6米左右，且由于地下潛水水位較低，對(duì)施工影響大，所以條件較為復(fù)雜，存在一定的施工難度。根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-2004）有關(guān)規(guī)定，此建筑地基的基坑工程安全等級(jí)為二級(jí)。如果地下車(chē)庫(kù)的基礎(chǔ)采用片筏基礎(chǔ)，那么基坑開(kāi)挖后，由于第（2）粉質(zhì)黏土的土層比較薄弱，所以必須考慮第（3）層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土（軟～流塑）對(duì)于建筑物地基的影響，在施工過(guò)程中要通過(guò)各種措施加以排除，保證建筑物地基安全。

　　三．勘察探討

　　巖土工程勘察涉及科目很多，諸如巖體力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等，這些學(xué)科知識(shí)的靈活運(yùn)用建立在良好的實(shí)踐基礎(chǔ)之上。對(duì)掩體工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，實(shí)際問(wèn)題的解決既要依靠理論知識(shí)，也要依靠專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)要結(jié)合不同工程的實(shí)際情況，建立起相應(yīng)的本構(gòu)模型，合理運(yùn)用參數(shù)，有針對(duì)性地開(kāi)展試驗(yàn)，那么工程問(wèn)題的解決就有了良好的前提。技術(shù)人員在學(xué)習(xí)和利用理論知識(shí)的過(guò)程中，要注意隱藏在公式與規(guī)律背后的限定條件和特點(diǎn)，以確保理論知識(shí)能夠被正確運(yùn)用。巖土工程勘察工作的復(fù)雜性以及固有勘察經(jīng)驗(yàn)的束縛，易使技術(shù)人員犯下錯(cuò)誤，為降低勘察失誤，技術(shù)人員要堅(jiān)持現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),并將現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析、比較、評(píng)估、總結(jié)，始終堅(jiān)持動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，注重施工驗(yàn)槽，做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，處理問(wèn)題，必要時(shí)還需進(jìn)行施工勘察，進(jìn)行有效補(bǔ)救，以防止造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

　　小結(jié)

　　土工試驗(yàn)資料對(duì)于我國(guó)土木工程建設(shè)意義重大，從巖土工程勘察的必要性出發(fā)，土工試驗(yàn)必須不斷深入拓展，與時(shí)俱進(jìn)，針對(duì)土的各種性質(zhì)不斷進(jìn)行新的探索與創(chuàng)新，為巖土工程勘察提供更多的輔助與使用資料。

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