高層建筑工程地質勘察技術分析

朱文龍 安徽省城建設計研究總院股份有限公司

一、前言

工程地質勘察是建設高層建筑中的一項重要性基礎類作業，在工程項目設計、施工之前，對該地區開展的質勘察工程，主要查明該場區周邊一些不良的地質作用類型和分布范圍；該場地地質巖土層的類型、深度、分布范圍及工程物理力學特性；查明暗河、地下防空洞等一些影響工程建設進度的掩埋物；調查清楚地下水的類型、地下水位及分布范圍，判斷地下水等對土壤中的建筑材料的腐蝕性。地質勘察工作需提供工程規劃，設計和施工方面的數據，并且能對基礎類型、地基方面處理、工程降水、基坑支護等提出建議。

二、高層建筑工程地質勘察的特點

通常為了保證建筑的穩定性，高層建筑往往建在地質狀況較好的地段。假如出現地基變形，土質松軟的情況，使地基土和持力層穩定性降低，會對這個地區的建筑物產生極大的危害。一般情況下，該地的巖石性質、土體結構、抗震能力、水文地質條件等都是保證地基穩定性的元素。在高層建筑地基的選址方面，首先要考慮的是該地區歷史上是否經過大的地震作用，并要以此為基礎進行下階段的工程地質勘察工作。

箱基、復合地基以及樁基的地基形式現已廣泛應用于高層建筑中。樁基是一種較為古老的基礎形式，一般這種形式會涉及預制樁、鉆孔灌注樁和鋼管，特點是對外力的作用變形小，具有很強的穩定性，受力高；箱基具有很強的抗彈性能力和整體性，當地基地質情況復雜時，可以在很大程度上保證了地基沉降量；復合基的主要特點是節約造價、減短工期、強度高和沉降小等。以上三種形式各有優缺點，具體的要根據場區的地質條件和具體的高層建筑的要求進行選擇。

三、高層建筑各階段的地質勘察工作的規劃

（一）建筑區域規劃

通過現有的地質資料和以往的建筑經驗，對該場區的總體穩定性做出定性分析，對區域一般性工程地質條件進行詳述。

（二）總體的規劃階段

首要工作任務就是查明規劃區域內的地質環境條件。對地質資料的記載要十分的詳細，其原因是為了便于規劃和區域的分區的建筑特點和建筑性能分區。本階段的主要研究工作內容是對該地的綜合地貌、地質環境條件結構和水文地質因素等方面的問題進行調查工作，對于地質調查的范圍要盡量大，并且地質調查的范圍必須比實際建筑場地大。除此以外，本階段還要做部分實驗研究、部分勘探和長期的觀測數據總結。

（三）詳細階段的規劃

這個階段的主要目的是提供工程地質數據，為工程建設察明地質結構和土地活動層的水文地質條件，為建筑物的場地的詳細規劃做工作。該階段的地質勘察工作主要問題包括有實驗研究，勘察，野外試驗，測繪，長期觀測等。

（四）初步設計階段

初步設計階段的勘察目的是提供該地地質和巖土資料參數，提供的資料和參數是為了確定建筑物的建筑型式，基礎砌置深度，施工工藝，預算成本等。此階段還要明確各勘探點之間的距離，勘探孔深度等的地質條件。此階段的勘探工作量大大提高，工作量大。

（五）建筑物施工圖設計階段

在這個階段地質勘察工作主要是提供地質資料，對主要基礎設計，地基加固，預防和防治工作提供信息，還要對該建筑物地基作地質評價。該階段工作主要內容包括勘探孔布置、勘探施工、查明巖土層物理力學性能指標，必要情況下還要做抽水和載荷工作試驗。

四、工程地質勘察工作的管理方法

（一）勘察剛要制定

地質勘察前需制定高層建筑工程地質勘察工作的勘察剛要。正式的工程勘察之前，勘察工程師要根據巖土條件、項目結構和載荷大小等因素對施工現場的情況編寫勘察紀要，并根據實際施工的情況制定一份恰當的時間計劃，包括外業施工、安排土工試驗、內業資料整理等。還要確定原位測試，取樣和試驗，鉆探施工等技術要求。

（二）做好監督工作，以確保質量

在建設工程開工之前，勘察工作人員要結合建設方給的相關地質資料（如有）對施工現場勘測結果進行復核。此外，勘探過程中，還要對使用鉆機內鉆桿的長短和大小尺寸一一核對，保證勘探過程中各個技術方面的專業性，使得這些參數符合相關勘察設計規范與施工的要求。根據規范要求，各項原位測試項目設置要符合現場工程地質條件特點。對巖土層進行鉆進時，要合理選擇鉆機工藝并且根據強度采取相應的速度，鉆進進度如果位于地下水位以下時，應采取泥漿護壁鉆進法，還要控制鉆進速度；取樣時，嚴格控制好鉆桿尺寸，根據巖土層特點采用合適的取樣方法，通過切取巖芯管的方法取樣是不可以的。土樣取樣后，貼好標簽，及時封存；高程和水位的測量，高程選擇黃海高程基準，如果沒有條件就采取假定高程測量，其中控制點的選址要選在不容易遭到破壞的地方，地下水位測量的工作在施工結束后進行；外業勘察工程師要及時進行查對驗收，這樣做是保證原位測試數量以及主要的持力層取樣滿足規定要求，并且，工程師還要監控好持力層的高低起伏狀況，對于可能存在的異常處再次進行小規模的加密鉆探工作，查明具體原因機分布規律。

（三）勘察報告編制質量的好壞，取決于勘察數據是否準確

地質勘測工作結束后，我們從中獲得的相關數據要注意結合該建筑工程項目周圍環境的特點，有序的進行整理分析，然后提煉數據。從而確保數據無誤，土層劃分的科學性，除此之外，還要與設計人員做好協調，對于一些與實際差距較大的數據要進行交流討論，說明情況，這樣也可以使建筑設計人員對工程相關情況更好的掌握。

（四）加強現場訪問及回訪，做好總結

為了確保地基質量達到施工要求，工程地質勘察工程師要查看此建筑地下是否有暗涌以及防空洞等對勘察工作帶來的工作障礙，并且及時檢查土層情況；此外，及時采用相對應的技術措施檢測地基質量；勘察工程師還要時常對完成的建筑項目時常回訪，做好實際施工與勘察報告存在的不同方面的記錄，并對比具體分析，總結經驗，并為今后的勘探工作奠定基礎，提高工程質量。

五、結語

由此可見，在高層建筑工程中的工程地質勘察工作，可以說是高層建筑建設的一個基礎性工作了，它與建筑物安全性以及工程造價有著極其緊密的關系。只有做好地質勘察方面的工作，并且保證其合理性及準確性，提供合理的基礎設計、基礎處理和施工方案的合理建議，以此才能確保建筑施工的順利進行與安全。