探討高層建筑巖土工程勘察的重點(diǎn)和難點(diǎn)

張娜

摘要：隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，高層建筑近幾年越發(fā)興起。在高層建筑的施工過程中，巖土工程勘察是整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目必不可少的重要組成部分。是確保整個(gè)高層建筑項(xiàng)目能夠順利建設(shè)并符合科學(xué)性和標(biāo)準(zhǔn)性的重要支撐。

關(guān)鍵詞：高層建筑;巖土工程勘察;重點(diǎn)和難點(diǎn)

巖土工程勘察是整個(gè)高層建筑項(xiàng)目較為重要的環(huán)節(jié)，通過開展巖土工程勘察工作，可以為高層建筑項(xiàng)目提供相關(guān)數(shù)據(jù)資料和數(shù)據(jù)信息保障，確保整個(gè)項(xiàng)目可以如期順利建成。但是在實(shí)際的巖土工程勘察工作過程中，面臨著諸如地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜之類的難點(diǎn)和重點(diǎn)問題。因此，進(jìn)一步發(fā)展和提高巖土工程勘察的質(zhì)量和技術(shù)，對(duì)保障高層建筑的安全性和可靠性有著極為重要的實(shí)踐意義。

1 高層建筑巖土工程勘察概述

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，巖土工程勘察應(yīng)分階段有序推進(jìn)，主要工作可分為以下三個(gè)階段，分別是可行性研究勘察，也可以叫做選址勘察，而后便是初步勘察以及詳細(xì)勘查。在勘察過程中，要注意初步勘察必須滿足計(jì)劃和設(shè)計(jì)，詳細(xì)勘察則必須要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其主要勘測(cè)流程分為工程地質(zhì)的勘察檢驗(yàn)以及測(cè)繪，巖土樣品的勘察以及收集實(shí)驗(yàn)，原位測(cè)試以及室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，而后便對(duì)勘察所得到的數(shù)據(jù)和條件進(jìn)行分析研究。

2 高層建筑巖土勘察工程工作的主要內(nèi)容

2.1 基礎(chǔ)承載力勘察

高層建筑樓層較高，為了進(jìn)一步提高其安全性能，高層建筑的基礎(chǔ)承載力必須要符合要求。因此，在進(jìn)行巖土工程的勘察工作時(shí)必須要對(duì)基礎(chǔ)底面的承載力，軟弱地層的分布以及厚度進(jìn)行詳細(xì)而又全方面的勘察。尤其是勘察項(xiàng)目中的巖石基礎(chǔ)，巖石的完整性以及可靠性都要進(jìn)行詳細(xì)的勘察研究。

2.2 地基勘察中的基坑開挖

在勘察過程中，勘測(cè)單位需要挖掘較深的基坑才能開展勘察。在進(jìn)行基坑開挖施工之前，必須要對(duì)挖掘區(qū)域的地下水，巖土分布以及巖石的力學(xué)特征進(jìn)行勘察和研究，為深基坑支護(hù)降水的設(shè)計(jì)提供科學(xué)而又完善的地質(zhì)模型參數(shù)。

2.3 巖土變形傾斜勘察

主要是對(duì)高層建筑基礎(chǔ)巖土的分布情況進(jìn)行勘察，對(duì)巖土的變形參數(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)的沉降變形計(jì)算。

2.4 環(huán)保抗震勘察

高層建筑大多出現(xiàn)于城市經(jīng)濟(jì)文化較為活躍的區(qū)域之中，其所處環(huán)境組成較為復(fù)雜。因此必須要對(duì)高層建筑周圍已經(jīng)存在的其他建筑，地下建筑、地下管道以及附近的交通情況等條件進(jìn)行勘測(cè)。為施工監(jiān)測(cè)計(jì)劃和環(huán)保方案的制定提供依據(jù)，對(duì)高層建筑的場(chǎng)地類別，地震效應(yīng)的情況進(jìn)行研究和分析，為整個(gè)工程項(xiàng)目提供地震相關(guān)動(dòng)力的參數(shù)。

3 高層建筑巖土工程勘察的重點(diǎn)

3.1 勘察鉆孔的間距

為了進(jìn)一步保證勘測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，高層建筑巖土工程勘察工作的各個(gè)勘察點(diǎn)之間的距離要小于普通建筑。大多數(shù)情況下，高層建筑巖土工程勘察的工作人員要把勘測(cè)點(diǎn)之間的距離控制在15到30米之內(nèi)，但是針對(duì)某些特殊情況，工程人員需要對(duì)該數(shù)值進(jìn)行調(diào)整。鉆孔的目標(biāo)層必須要能夠準(zhǔn)確地反映勘測(cè)區(qū)域的土質(zhì)在豎直方向以及垂直方向的實(shí)際情況，同時(shí)還要對(duì)地下水的分布與活動(dòng)也能夠有效反應(yīng)。技術(shù)人員可以在建筑物的邊角設(shè)置勘測(cè)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物整體進(jìn)行勘測(cè)的目標(biāo)。如果遇到了高層建筑的項(xiàng)目所在的區(qū)域其地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，并且施工單位的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)較為豐富，還可以采用孔距的拉伸方式來確認(rèn)鉆孔間距。

3.2 原位測(cè)試

目前，在高層建筑項(xiàng)目的實(shí)踐過程中，進(jìn)行原位測(cè)試的主要技術(shù)手段仍然是以動(dòng)探和標(biāo)貫為主。在部分土質(zhì)較為特殊的軟土地區(qū)，還可以用雙橋靜力觸探以及旁壓試驗(yàn)進(jìn)行輔助勘察。這樣的話可以最大程度上保證勘察人員能夠?qū)Ω邔咏ㄖ┕^(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行全面勘察和研究，并大致計(jì)算出各個(gè)巖石土層的承載力，沉降量等參數(shù)。為樁型的選擇與基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)支撐。除此之外，還需要對(duì)巖石進(jìn)行抗壓等方面的測(cè)試。

3.3 勘察孔深的確認(rèn)

大量的項(xiàng)目實(shí)踐表明，高層建筑巖土工程勘察孔深的確認(rèn)主要有三個(gè)重點(diǎn)。分別是基礎(chǔ)埋深，壓縮層的深度以及預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)度。基礎(chǔ)埋深可以通過預(yù)算進(jìn)行估計(jì)，因此，該項(xiàng)指標(biāo)可以作為一個(gè)已知數(shù)據(jù)。壓縮層的深度無法進(jìn)行估算，根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，可以對(duì)其寬度進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)必須要根據(jù)荷載力的大小，周邊建筑的分布情況以及所處區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)估，盡量采用應(yīng)力控制法來確認(rèn)鉆孔的深度。使用應(yīng)力控制法可以大大提高勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與科學(xué)性。

3.4 室內(nèi)測(cè)試

高層建筑具有樓層高，施工規(guī)模大的特點(diǎn)，在建筑的基礎(chǔ)承載力上具有較高的要求。因此必須要進(jìn)行科學(xué)的室內(nèi)測(cè)試，通過開展室內(nèi)測(cè)試可以最大程度上確保高層建筑的穩(wěn)定性與可靠性。至于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，除了進(jìn)行常規(guī)的物理力學(xué)參數(shù)實(shí)驗(yàn)之外，還需要補(bǔ)充高壓固結(jié)，滲透系數(shù)以及固結(jié)快剪等多方面的實(shí)驗(yàn)。確保工程項(xiàng)目符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計(jì)方案。

3.5 抗浮穩(wěn)定性問題

抗浮水位會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)防水，底板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多個(gè)方面造成較大的影響。如果抗浮水位較高，則必須要增加結(jié)構(gòu)的自重或者是增設(shè)抗拔樁來保證浮力維持在均衡狀態(tài)。因此會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致工期延長(zhǎng)和施工投入的增加。如果抗浮水位較低，高層建筑項(xiàng)目則更容易受到地下水位變化的影響，從而導(dǎo)致開裂等質(zhì)量問題的出現(xiàn)。總之，地下水位和抗浮水位的準(zhǔn)確性和合理性都是影響建筑物安全的重要因素，這也就對(duì)巖土工程的勘察工作也提出了更高的要求。

4 高層建筑巖土工程勘察的工作難點(diǎn)

4.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

受到復(fù)雜的地質(zhì)條件的影響，在勘察時(shí)必須要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡鼗鶚?biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)查和研究，對(duì)比實(shí)際項(xiàng)目中的巖土進(jìn)行分析。分析過程必須高度認(rèn)真，反復(fù)驗(yàn)證，確保不出現(xiàn)任何差錯(cuò)，以免對(duì)后期的施工帶來隱患和不利影響。比如在研究的過程中發(fā)現(xiàn)了紅粘土，膨脹土以及其他能夠影響施工的巖土類型則需要高度注意。因?yàn)檫@些類型的巖土?xí)?duì)以后的地基質(zhì)量造成不利影響，必須使用科學(xué)而可靠的方法進(jìn)行解決。對(duì)勘測(cè)區(qū)域的勘測(cè)深度進(jìn)行合理選擇也是一項(xiàng)工作難點(diǎn)。高層建筑的外部設(shè)計(jì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都不是靜態(tài)不變的，它們會(huì)隨著某些情況的改變而發(fā)生變化，這就給后續(xù)的施工帶來了極大的影響。比如地基如果是相對(duì)堅(jiān)硬的巖石，那么在進(jìn)行深度勘測(cè)的時(shí)候，就必須要提高深度。勘測(cè)深度的參數(shù)主要取決于巖土的主要特點(diǎn)。除此之外，地下水位的勘察也十分重要，勘察時(shí)要確保各觀測(cè)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行，注意周遭環(huán)境的變化。

4.2 抗震要求高

如果高層建筑處于地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率較高的地區(qū)，則在基本性工作的基礎(chǔ)之上需要進(jìn)一步提高建筑物的抗震能力。因此在勘測(cè)過程中，勘測(cè)人員需要充分了解巖土層的特性，充分考慮地震可能帶來的影響。勘測(cè)過程不能靠以往的經(jīng)驗(yàn)一概而論，必須要通過現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試來確保數(shù)據(jù)的合理性與科學(xué)性。抗震方面的勘察工作是一項(xiàng)工作難度較大，影響范圍廣的勘測(cè)內(nèi)容。建筑物的抗震性是確保居民生命安全的重要保障，絕不可出現(xiàn)差錯(cuò)與工作紕漏。

4.3 樣品質(zhì)量低，不重視比重試驗(yàn)

采樣的過程中，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槊芊庑圆詈瓦\(yùn)輸條件差出現(xiàn)質(zhì)量問題。這些都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成較大的影響。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的離散程度較高，不夠精準(zhǔn)，難以得出最為科學(xué)可靠的數(shù)據(jù)。而且目前部分勘察單位不注重比重實(shí)驗(yàn)，大多都憑借以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)。但由于各項(xiàng)條件的不同，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)所得到的參數(shù)與實(shí)際的參數(shù)可能存在著較大的差異性。

5 結(jié)語

高層建筑是未來建筑工程發(fā)展的一大主流，是緩解人地矛盾加劇的有效措施。因此確保高層建筑巖土工程勘察的科學(xué)性以及可靠性是一項(xiàng)極為重要的工作內(nèi)容，針對(duì)于高層建筑巖土工程勘察中的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題，勘察單位需要進(jìn)一步研究和改善。

參考文獻(xiàn)：

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