高層建筑工程地質勘察技術分析

李闖

（湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊 湖南常德 415000）

高層建筑工程地質勘察技術分析

李闖

（湖南省地質礦產勘查開發局四一三隊 湖南常德 415000）

在高層建筑工程建設中，地質勘察是最重要的環節之一。做好工程地質勘工作才能保證基礎處理和結構施工方案的合理性，最終保證高層建筑工程建設質量。對此，本文將闡述高層建筑工程地質的主要問題，以及高層建筑地質勘察技術要點，然后根據實例探究高層建筑各階段地質勘察工作的內容，提高改善高層建筑工程地質勘察要點。

高層建筑；工程地質勘察；技術分析

1 引言

地質勘察是地質勘察工作的簡稱，是根據經濟建設、國防建設和科學技術發展的需要，對一定地區內的巖石、地層構造、礦產、地下水、地貌等地質情況進行調查研究。

2 高層建筑物地質存在的問題

2.1 場地穩定性問題

如果高層建筑物地基發生變形，不僅會使得地表的軟土結構以及基巖受到影響，而且還會使得建筑地基穩定性降低。因此，對于高層建筑物建設區域的選擇，應該通過地質勘察，證實高層建筑場地的地質穩定性是否符合施工要求。

2.2 基礎類型選擇的工程地質論證

2.2.1 箱形基礎

箱形基礎的特點是剛度大、抗彎性強、整體性能比較突出，主要適用于地質情況復雜、不均勻的施工地區。使用箱形基礎，能夠將中空部分作為地下室使用，盡量避免高層建筑物發生沉降現象。

2.2.2 樁基

樁基具有承載能力強、發生沉降現象的幾率小等特點，適用于軟土地基或者膨脹性土層。在實際施工中，應該根據建筑工程的地基特征以及施工條件選擇合適的樁基類型。

2.2.3 復合基礎

復合基礎指的是采用箱基下加樁基的方式，運用復合基礎，能夠彌補樁基在單獨使用中的不足，避免高層建筑發生變形。在實際工作中，要將復合地基的部分土體置換成增強體，降低高層建筑沉降發生幾率。

3 高層建筑工程地質勘察技術要點

3.1 明確具體的施工規范

地質勘察工作人員在正式施工前，要詳細了解開發商對于地質勘察的工作要求，對該工程的結構體系、使用荷載以及用途進行詳細表述。而且還應該嚴格依據高層建筑施工的環境情況，制定勘察制度與規范，然后結合施工條件制定施工時間表，對安排整理資料、土工測試、勘測報告等多個步驟進行統籌規劃，制定并完善取樣試驗、原位測試以及鉆探施工等詳細技術指標。

3.2 提高現場監管水平

在工程地質勘察前，要根據建設方提供的圖紙做好工程現場復測工作。同時，還還應該對鉆機設備的鉆桿長度和尺寸進行詳細核對。在地質勘察中，必須嚴格依據《巖土工程勘察規范》中的相關規定，采用最符合實際需要的鉆井方式。在對巖層進行鉆井施工時，還應該結合巖層強度實際情況確定鉆進速率。

3.3 仔細提取勘察數據

相關工作人員要重視地質勘察報告的數據和有效性，并且在得到勘察數據后，還應該結合工程項目的具體情況進行數據整理和分析，確保數據的真實性和可靠性。另外，還應該加強與結構設計人員互相溝通，詳細說明差異較大參數，確保設計人員能夠熟悉與掌握地質情況。

3.4 重視勘察復核

地質勘察人員應該仔細核對土層土位的實際情況，判斷勘察工程現場是否有暗涌現象。為了保證地基質量滿足施工標準，還應采取有效措施檢測地基質量。除此以外，地勘人員需要定期復查已經竣工的建筑項目，記錄在施工中與地質勘察報告有出入的方面，并進行仔細分析，在實踐中總結經驗，保證建筑工程地勘質量。

3.5 鉆孔深度

勘查規范有所規定，在使用箱基或筏基時，勘察孔的深度應該適當大于壓縮層的下限，孔深的計算公式為：D=d+αβb。其中，D指的是勘探孔的深度，d指的是基礎埋深；α指的是土層的壓縮系數；β指的是高層建筑基底壓力系數。在使用樁基或者墩基時，孔深應該需要達到壓縮層的計算深度，一般情況下孔深進入持力層3～5m。

3.6 鉆孔間距

根據相關規定，高層建筑的勘探點間距應該控制在15～35m之間，在實際施工過程中，鉆孔間距的確定必須綜合考慮施工現場實際情況，確保鉆探的目標地層能夠準確的反映出土質在水平方向和垂直方向的實際情況。另外，對于鉆孔間距的確定，還應該考慮對建筑物荷載、邊角處進行勘測點控制。

4 工程實例

4.1 工程概況

該高層建筑為文化館，總建筑面積為2097m2，基礎埋置深度大約為1.5m，結構類型為框架，基礎型式為獨立基礎。

4.2 方案設計及數據采集

擬建工程重要性等級、場地復雜程度等級以及地基復雜程度等級均為3級別。在工程地質勘察中，在擬建建筑周邊布設4個勘探點，每兩個勘探點之間的距離控制在50.0m以內，實際勘探工作量如表1所示。

表1 數據采集一覽表

4.3 壩址區工程地質

4.3.1 場地地形、地貌

擬建工程場地地貌特征為平原，地質成因為Q4al+pl；地質結構比較簡單，地質環境良好，場地地勢平坦，相對高差在2m以內。

4.3.2 巖土特性描述

（1）層雜填土：顏色雜亂，結構形式松散，稍濕，主要成分為粉土，土層中含有少量的植根系及以及生活垃圾；巖土厚度在0.5～0.7m之間，平均層厚0.6m，該層在整個場地內均有分布。

（2）層卵石：顏色雜亂，主要呈青灰色為主，密度中等，稍濕，層頂埋深在0.5～0.7m之間；磨圓度好，形狀為圓狀和橢圓狀，顆粒級配不良；粒徑大小在10～60mm之間，最大可見300mm，砂土類充填，另外，母巖的主要成分為凝灰巖、砂巖等硬質巖石。

4.3.3 原位測試成果評價

根據重型動力觸探試驗和當地建筑經驗，對擬建工地卵石層的均勻性、變形參數、物理性質、地基承載力以及地基強度進行分析評定。在本次工程地質勘察中，對3個鉆孔內針對卵石層做了2.7延米重型動力觸探試驗，具體的試驗結果如表2所示。

4.3.4 場地地下水埋深及評價

在本次工程地質勘察中，在勘探孔深度內，沒有發現地下水，因此不需要考慮地下水環境對于工程建設的影響。

表2 N63.5動力觸探試驗綜合統計表

4.3.5 不良地質作用

在本次工程地質勘察范圍內，沒有發現巖溶、滑坡、崩塌、泥石流等不良地質的作用，建設場地地基穩定性較好。

4.4 場地巖土工程評價

4.4.1 場地適宜性評價

結合本次野外勘察以及室內試驗結果，在建設場區內，地基主要是由雜填土和卵石層所組成的，擬建場地內巖土層分布均勻，物理力學性能變化較小，在水平方向上，土層呈連續、均勻的分布。

4.4.2 場地穩定性評價

擬建場區地貌單元比較單一，地層結構簡單，在場地周邊300m范圍內，沒有出現活動斷裂穿越，因此場地地基穩定性較好。

4.4.3 場地和地基的地震效應評價

（1）地震動參數。根據高層建筑抗震設計規范要求以及巖土勘察結果，建設場地的抗震等級為Ⅶ度，因此，在工程設計中，設計基本地震加速度值為0.15g，設計地震可以分為三組，特征周期值為0.45s。

（2）建筑結構地震影響的效應評價。在本次工程地質勘察中，沒有對地層波速進行測量，對周邊建筑資料進行分析研究，場地土的剪切波速范圍值應該在250～500m/s之間，擬建場地內，場地土屬中硬場地土，對于建筑抗震性能十分有利。

4.4.4 場地土腐蝕性評價

根據GB50021-2001巖土工程勘察規范附錄G：場地環境類型，本場地環境類別為Ⅲ類。

4.4.5 場地工程特性指標

綜合考慮本次工程地質勘察結果，結合以往的施工經驗，各個巖土層主要工程特性指標建議值如表3所示。

表3 各巖土層主要工程特性指標

5 結語

無論是在理論知識研究還是實踐工作中，高層建筑工程地質勘察已經積累了豐富的經驗。新時期，科學技術發展迅速，地質勘察技術不斷提升，而這在很大程度上對建筑工程地質勘察起到了促進作用，未來高程建筑工程地質勘察工作還會朝向更加多元化方向發展。

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[2]徐民彥.建筑工程設計中地基處理的分析及對策[J].科技信息，2010（06）：175～176.

[3]蔡小雨.建筑工程地基處理方法探討[J].科技創新與應用，2013（12）：47～48.

TU195

A

1004-7344（2016）14-0174-02

2016-3-2

李闖（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事地質勘察等工作。