高層建筑巖土工程勘察研究

【摘 要】近些年，隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科技水平的快速提高，現(xiàn)代建筑工程正向著規(guī)模與高度更大、結(jié)構(gòu)與功能更復雜的方向發(fā)展，高層建筑已成為我國工程項目的主流產(chǎn)品。然而，由于高層建筑需要一定的基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)寬度而自身的荷載較大，其不僅大幅提高了實際施工的難度，同時也拓寬了巖土勘察工程的作業(yè)范圍、加大了任務(wù)量。本文就高層建筑巖土工程勘察進行分析、研究。

【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察；高層建筑；必要性；評價

多年來，我國的工程勘探技術(shù)在經(jīng)過不斷的實踐、總結(jié)、改進、完善的過程中，已逐漸向巖土工程勘探靠攏、深入、發(fā)展，勘探人員的專業(yè)知識、業(yè)務(wù)技術(shù)得到了進一步的鞏固與更新，而隨著我國技術(shù)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，巖土勘察工作更多了應用了電子信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以及一些新型的設(shè)備、儀器、技術(shù)。然而，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工程勘探市場的競爭越發(fā)激烈，而隨著現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，國內(nèi)大量涌現(xiàn)出了一批風格迥異、規(guī)模龐大的建筑工程，從而對傳統(tǒng)的工程勘察提出了新的要求。以下，本文就高層建筑巖土工程勘察的必要性進行分析，同時對巖土勘察工作內(nèi)容、評價、分析作簡要闡述。

1 高層建筑巖土工程勘察的必要性分析

在我國工程建設(shè)項目的實施過程中，為保證建筑實體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全，需要全面了解、掌握施工場地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，而巖土工程勘察有效承接并完成了此項任務(wù)，而對于高層建筑工程的施工，利用巖土工程勘察對施工場地進行評價、分析就顯得十分重要，其主要是由于：高層建筑主體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)受力難以掌握；地基土實際情況的變化較為復雜；施工地基的基礎(chǔ)方案，其不僅涵蓋了基礎(chǔ)托換、基坑降水的支護、復合型地基以及深、潛基礎(chǔ)等，同時還要綜合考慮到地基基礎(chǔ)及其上部結(jié)構(gòu)、地基土體、樁體等部位之間共同的作用與協(xié)調(diào)等，而建筑工程項目的造價在一定程度上受基礎(chǔ)方案的合理性影響。高層建筑項目的巖土工程勘察，其涉及到了多個領(lǐng)域及專業(yè)的知識、技術(shù)，不僅需要在工作室、實驗室完成資料與數(shù)據(jù)的整理、測試性試驗、編制報告、分析、評價、數(shù)據(jù)信息的過濾等工作，同時還需深入施工現(xiàn)場進行布孔、踏勘、分析、調(diào)查、取樣、檢驗等室外作業(yè)。由此可見，巖土工程勘察工作能夠很好的完成現(xiàn)代高層建筑對于基礎(chǔ)方案的具體要求，從而為高層建筑項目的施工提供了有力的支持。

2 巖土工程勘察的工作要點分析

2.1 鉆孔的間隔距離

相較于常規(guī)建筑與安全等級較高的普通建筑，高層建筑的勘探點間距通常要略小一些。 根據(jù)我國巖土工程勘探相關(guān)的標準與規(guī)范，在實際進行高層建筑巖土工程的勘探時，勘探點的間隔距離應設(shè)定在1500cm到3500cm之間。在實際進行鉆孔時，嚴禁依據(jù)施工項目的安全等級來確定鉆孔間距，應事先深入施工現(xiàn)場，勘察施工場地是否存有暗溝、深坑、水塘等異常地帶，在充分了解、掌握施工場地的復雜程度后，確定最終上鉆孔的間隔距離。此外，對于兩種不同地質(zhì)、地貌的交界位置，應進一步加大勘探點的密度。一般情況下，對于施工場地地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對簡單，且附近已存有多個高層建筑的工程巖土勘察，可適當放大上鉆孔間距。

2.2 鉆孔深度的確定

根據(jù)我國巖土工程勘察相關(guān)標準與規(guī)定的要求，在進行控制性勘探孔的打鉆時，倘若采用筏基、箱基，實際鉆孔的深度應超出壓縮層的最低限額，而常規(guī)勘探孔的下鉆深度應以能夠控制主要受力層為前提條件；倘若采用墩基、樁，控制性勘探孔的下鉆深度應能符合壓縮層的計算深度，而常規(guī)勘探孔的下鉆深度應設(shè)定在持力層內(nèi)部3m到5m之間。由此可以看出，考到需要進行變形計算的情況下，勘探孔的下鉆深度通常是根據(jù)基礎(chǔ)埋深、壓縮層深度、預計樁體長這三種因素來確定的。一般情況下，高層建筑工程的設(shè)計人員能夠直接提供項目的基礎(chǔ)埋深數(shù)據(jù)，而在沒有特殊要求的情況下，可根據(jù)高層建筑工程實體結(jié)構(gòu)的預計高度來預測、估算基礎(chǔ)埋深。當采用樁基時，可根據(jù)實際施工荷載的大小、下鉆位置的地質(zhì)數(shù)據(jù)來確定預計樁長，另外還可根據(jù)施工場地周邊范圍內(nèi)的高層建筑經(jīng)驗，預測、估算樁基的布置方式、類型，確定初步樁長。

3 巖土工程的評價與分析

3.1 施工地基濕陷性、液化勢的評價

在進行高層建筑巖土工程勘察時，倘若采用樁基，則需進一步加大液化勢的評價深度，而施工場地所有土層的液化勢均需要進行分析、評價，不需要考慮通過控制水位埋深與基礎(chǔ)埋深等方法得出的初步判定條件，從而事先準備好為樁基提供側(cè)阻力。此外，對于超出15米深度的液化勢，可利用靜探、剪切波速等方法進行判別。此外，由于高層建筑有著較大的基礎(chǔ)埋深，在進行施工地基的濕陷性評價時，應當注意Ⅱ級濕陷性黃土地基的濕陷量極小，其主要是由于Δzs超出7cm時，Δs則不高于30cm都在Ⅱ級范圍內(nèi)，根據(jù)有關(guān)專業(yè)理論，超出零值即可。為確保工程設(shè)計人員能夠直觀、明確的了解、掌握各項基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在最后的結(jié)論中應將總濕陷量作特殊標注。

3.2 施工降水與基坑支護

在進行高層建筑巖土工程的勘察時，應根據(jù)施工場地巖土地質(zhì)結(jié)構(gòu)的預估條件，或?qū)嶋H的開挖深度進行基坑的支護；而基坑的開挖應在其邊緣位置以外，或開挖深度一倍到二倍的區(qū)域位置上布設(shè)勘探點，倘若土質(zhì)條件相對較差，應取大值，孔深不宜過大。

在進行施工降水前，應充分了解、掌握高層建筑工程當?shù)氐膮^(qū)域性水文地質(zhì)的歷史性資料，必要時可實施水文地質(zhì)勘查，利用各種必要的測試性技術(shù)、方法、手段，為施工降水提供相應的設(shè)計參數(shù)。具體來講，可通過對巖土性質(zhì)、土層結(jié)構(gòu)進行分析、評價，獲得其不排水抗剪強度參數(shù)、有效應力強度參數(shù)；或是針對施工場地下方及周圍水體的分布特點、滲流特征，從而提供相應的參數(shù)。與此同時，在整個施工過程中，針對水體的變化對基坑支護系統(tǒng)、周邊建筑以及其他設(shè)施的影響進行分析。

3.3 地基基礎(chǔ)方案的確定

長期以來，我國高層建筑工程的地基基礎(chǔ)方案，通常是由結(jié)構(gòu)工程師負責選定，而巖土工程師不僅為基礎(chǔ)方案提供了涵蓋多項數(shù)據(jù)、指標的勘察報告，同時基于長期的實踐與總結(jié)，巖土工程師的一些建議通常對于項目施工有著一定作用。因此，針對高層建筑工程項目，可設(shè)計多套基礎(chǔ)方案，由結(jié)構(gòu)工程師與巖土工程師共同負責篩選，從中選取經(jīng)濟性、合理性兼具的最佳方案。

4 結(jié)束語

綜上所述，由于現(xiàn)代高層建筑的建設(shè)規(guī)模仍在不斷擴大，巖土工程勘察的任務(wù)量、工作面、業(yè)務(wù)內(nèi)容也將同步增加，其具體要求為：土工試驗安排應保證各項參數(shù)能夠充分滿足實際的標準與要求；合理布設(shè)平面、鉆孔深度大；巖土工程的分析與評價應具備一定的準確性、全面性等。因此，有必要深入的了解、掌握巖土工程勘察工作的各個環(huán)節(jié)及其重點，保證實際作業(yè)時的協(xié)調(diào)、有序，才能提高勘察結(jié)果的準確性、有效性，為建筑施工提供科學依據(jù)。

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