高層建筑巖土工程勘察關鍵技術

黎曜煒

為確保高層建筑巖土工程施工質量，在施工前必須按照合理流程、應用標準化技術進行巖土工程勘察，之后按照勘察結果確定高層建筑建設方案，從而有效保障高層建筑的施工水平，強化建筑建設的可靠性與基礎結構穩定性。高層建筑的質量對人們的生活以及工作至關重要，而高層建筑巖土工程勘察技術的應用效果決定了高層建筑工程的施工質量，因此必須對高層建筑巖土工程勘察關鍵技術進行研究。

1.巖土工程勘察工作的意義、特點及其要求

1.1 巖土工程勘察工作的意義

施工前，工作人員必須對現場地質條件進行精準勘察，之后按照地質勘察結果確定高層建筑巖土工程建設方案，對高層建筑巖土工程勘察中發現的地質問題加以研究，在此基礎上將評估工作落實到實處。同時，工作人員還應結合不同的勘察流程，對場地地質條件以及巖土體性質可能對高層建筑巖土工程施工造成的影響進行分析。在勘察中發現巖土工程問題時，需第一時間向有關部門反饋，并根據指導意見制定科學合理的解決措施。不難看出，高層建筑巖土工程勘察工作對高層建筑巖土工程施工存在著十分重要的現實意義，能夠確保高層建筑巖土工程的整體施工水平[1]。

1.2 高層建筑巖土工程勘察特點

1.2.1 高層建筑巖土工程荷載大

和一般建筑相比，高層建筑具有一定的特殊性，特別是在高度持續增加的情況下，施工難度與日俱增。因此在具體施工期間，工作人員要采取最為合適的手段確保結構的可靠性，一般高層建筑選擇用以下兩種構件來支撐建筑主體：一是鋼筋混凝土；二是鋼結構，二者的荷載都非常大，因此必須在施工前期做好巖土工程勘察，以便于采取措施提高地基承載力。

1.2.2 基礎埋深大

我國城市化腳步日益加快、城市用地愈發緊缺，為滿足人們的居住生活需求，城市地區建筑整體高度不斷提高，而建筑的基礎埋深也必然隨之增加，在施工期間應當采取針對性的手段確保建筑的可靠性與安全性，做好高層建筑巖土工程勘察工作，依據具體狀況制定埋深，保證高層建筑工程的穩定性和耐久性。

1.3 高層建筑巖土工程勘察要求

相比于傳統建筑工程，高層建筑工程存在較強的特殊性，其建筑高度較為突出，想要保證高層建筑的安全性與穩固性，就必然面臨更大的施工難度和更多的施工問題，為此必須在施工前期做好勘察工作，借助最終勘察結果調整原有建設方案，從而降低高層建筑整體施工難度。巖土工程勘察是提高施工水平的關鍵途徑，因此要將更多的目光放在高層建筑巖土工程勘察上，熟練掌握巖土工程勘察的關鍵技術，并對高層建筑施工所需達到的具體條件進行了解。根據實際工作經驗，因為巖土結構的整體荷載系數遠超傳統建筑，如果不能保證高層建筑巖土工程質量，在長期使用中高層建筑穩定性必然受到很大影響。為此，應當借助巖土工程勘察結果和相關信息優化高層建筑施工方案，適當提高整個基礎結構的壓強，充分確保高層建筑的安全性與可靠性。常規高層建筑的地基深度通常是建筑整體高度的1/15，這也從側面反映出了高層建筑的施工難度，所以在施工前除了要熟知地形條件以及巖土結構性質之外，還應重視地下水的影響。不僅如此，還需要對施工地區的具體狀況進行全面、細致的勘察，特別關注巖土結構和地下水性質等，選擇最為適合的深度以及形式，達到有效強化高層建筑上部結構安全性的目標。

2.高層建筑巖土工程勘察工作面臨的問題

勘察工作很容易受到各種因素的干擾，碰到五花八門的難題，倘若想要處理這些難題，就要加大研究力度，為設計人員提供高層建筑巖土工程勘察報告，設計人員才能結合具體情況制定出科學合理的施工方案，對此筆者結合自身經驗針對現階段高層建筑巖土工程勘察工作可能面臨的問題進行探討。

2.1 勘察資料過于形式化

在高層建筑巖土工程勘察的過程中，工作人員應當在全面了解不同施工階段的基礎上借助各種各樣的關鍵技術開展勘察工作。在實際勘察中，高層建筑施工場地勘察范圍較大，工作人員通常會對其進行分區勘察，這雖然保證了勘察的準確度，卻也無端地增加了勘察數據的數量，在計算出現錯誤的情況下，必然衍生出大量無效數據，嚴重影響工程的整體質量。為有效規避這一風險，勘察人員必須對各種勘察數據進行深層次的分析，從整體上提升勘察資料的準確性與可靠性[2]。

2.2 技術過于傳統

信息時代快速來臨，計算機技術在人們生產以及生活中的使用頻率越來越高，有效地提升了社會生產力和許多行業的發展速度，然而不少單位在進行勘察時，仍沒有把高層建筑巖土工程勘察與計算機技術融為一體，依然采取以往的巖土工程勘察技術，這不但導致勘察數據的真實性與可靠性得不到保證，還導致圖紙設計衍生出了各種各樣的問題。盡管有部分建筑單位將計算機技術應用到了高層建筑巖土工程勘察中，卻未能使該技術發揮出最大的價值，這給高層建筑巖土工程勘察及后續設計帶來了不利影響。

3.高層建筑巖土工程勘察的關鍵技術及工程評價

高層建筑巖土工程項目結構較為繁瑣，對地質條件的要求比較高，因此做好勘察工作就顯得格外重要。鑒于此，需從高層建筑巖土工程勘察的關鍵技術、工程評價這兩個方面進行探討，旨在為類似工作指明方向。

3.1 高層建筑巖土工程勘察的關鍵技術

3.1.1 準備階段

前期準備階段的工作成效直接影響著巖土工程勘察工作成果，同時也在很大程度上影響著后續的工作質量，因此應對勘察計劃以及相關任務書進行深層次的研究，并在第一時間對各種資料加以整合，規范實施巖土勘察工作。勘察工作者應將目光放在設計圖紙上，做好和設計單位的溝通交流，對高層建筑實際構建要有一個全面的認知，為工作正常開展提供應有的保障。除此之外，應對施工場地進行全方位考察，進而對現場實際狀況進行全面了解，盡可能減少其他因素帶來的不利影響。

3.1.2 鉆孔深度

鉆孔深度與巖土工程現場受力層之間存在緊密聯系，所以施工前必須保證巖土工程勘察鉆孔深度的合理性，倘若要使用箱基或是筏基結構，需采取針對性的手段保證勘察孔深度要比壓縮層下限高出一些；倘若采取樁基施工抑或是采取墩基施工，那么勘察孔深度應當達到壓縮層的計算深度。通常，巖土勘察的實際深度一般由以下幾個因素共同決定：（1）基礎埋深；（2）預計樁長；（3）壓縮層深度。工作人員借助這三個因素，對基礎埋深的實際數值進行評估，并在此基礎上將評估結果當作已知值開展后續研究。

預測樁長和以下幾方面存在聯系：（1）荷載能力；（2）地質條件；（3）附近建筑設施。建設方需在充分結合這些因素的基礎上來對預測樁的分布、類型、樁長等進行科學預測。

在實際計算期間還要對以下幾點引起必要的重視：（1）應充分考慮地下水對鉆孔深度和巖土工程勘察結果準確性的影響，并充分考慮水的浮力對附加壓力的消減作用。在施工期間，倘若土層位置處在地下水位之下，在對土層自重應力進行計算的時候，應當使用合理化手段。（2）在計算樁平面以下的土層厚度期間，工作人員應當在充分結合布樁方式的基礎上獲得與之相匹配的數值。（3）倘若高層建筑物地基屬于復合地基，則需要對土地擴散應力的干擾予以高度重視，旨在切實確保勘察結果的規范性與可靠性。（4）在應力計算過程中，應把建筑平面的中心位置當作關鍵依據，在為日后工作順利實施的基礎上還能切實強化其應用效果[3]。

3.1.3 鉆孔間距

結合實踐調查可知，勘察點間距需要保持在15m～35m 范圍內，然而在具體使用期間，很多高層建筑往往不大于常規建筑的安全規定等級。所以工作人員應當在全面了解具體狀況的基礎上確定勘察點的間距，確保鉆探的目標地層能夠充分展示區域內土質水平、垂直的情況、地下水的實際情況。除此之外，因為高層建筑的特殊性，在開展施工期間應對建筑物的具體狀況進行充分考慮，并對荷載和建筑物的邊角處進行勘測點控制。

3.1.4 壓縮試驗試樣加荷

地基沉降量在高層建筑巖土工程勘察期間扮演著重要的角色，可采取分層綜合法施工。在施工期間，應對每一個土層的壓縮模量進行全面、細致的計算，并在充分結合計算結果的基礎上實現對有關壓力取值的科學計算。

3.2 高層建筑巖土工程評價

3.2.1 樁側摩阻力

在施工期間，工作人員應當將目光放在樁側摩阻力的影響之上，繼而完善其應用效果。液化土層的極限側阻力標準值，需要在充分結合具體狀況的基礎上加以消減。而針對濕陷性黃土上單樁荷載力的計算，應當對樁側摩阻力的影響予以全面考慮，為工程試驗提供更多有價值的信息，實現對整個勘察工作的科學完善目標[4]，使高層建筑建設質量和巖土工程勘察的作用有所提高。

3.2.2 地基基礎方案

地基是高層建筑施工質量的重要影響因素，地基水平的優劣會對工程效果產生直接的影響。就地基基礎的設計方案，在設計時必須保證工程師對區域勘察結果和相關數據信息有清楚了解。對勘察報告進行分析后可知，其在為相關設計者提供有價值的信息之外，還能為結構工程師提供有關見解。所以在高層建筑巖土工程設計工作期間，應當結合具體施工狀況制定出切實可行的方案。

3.2.3 基坑支護

基坑支護結構是確保施工水平的重點，工作人員在基坑開挖作業以及支護作業過程中，應將區域內部的開挖深度和場地條件當作參考標準。在開挖邊界內，布置與之相匹配的勘察點，優化調整勘察點布置過程中遇到的阻礙和現存問題，并采取針對性的手段對孔的深度加大控制力度。相關單位在基坑支護作業的過程中，應當借助測試手段設計參數，改進與完善施工效果。比如，在施工期間，工作人員可依據土層結構以及巖土性質針對巖土工程勘察情況和最終結果展開準確分析，對其中涉及的應力參數進行全面、細致地計算，借助地下水的分布特征來研究地下水位對高層建筑的影響，并依據這些因素制定出行之有效的支護方案，使用科學合理的降水、隔水手段，讓支護工程的規范性得到切實保障。

3.2.4 地基的液化勢和濕陷性評價

樁基施工是確保高層建筑巖土工程施工效果的重點。工作人員應在全面了解具體狀況的基礎上持續加大液化勢的評價深度，在此基礎上對所有層的液化勢做好評價工作，以確保在每一種狀況下均可以設計與之相匹配的樁側阻力，繼而實現對其使用效果進行科學完善處理的目標。當樁深達到15m 時，可借助以下幾種手段做好評價工作：（1）三軸試驗法；（2）靜探法；（3）標貫判別法等[5]。

3.3 優化高層建筑巖土工程勘察的方法

在進行高層建筑施工的過程中，為保證最終的施工效果，會對高層建筑巖土工程勘察工作提出較多的要求，同時高層建筑巖土工程面臨的施工環境也較為艱苦，必須持續完善與健全勘察工作方式方法。

（1）從相關部門的角度出發，其應當在充分結合實際狀況的基礎上強化高層建筑巖土工程勘察監督，保證全體員工均擁有與之相匹配的專業水平。

（2）應對有關技術進行大膽創新，并充分利用紅外檢測、超聲波檢測等各種新型技術開展高層建筑巖土工程勘察工作。

（3）為使高層建筑巖土工程勘察資料的價值得到充分發揮，必須做好資源共享，在緩解工作人員工作壓力、降低工作量的同時，確保建筑工程項目得以正常實施。

4.結語

為保證高層建筑建設質量，需要利用合理技術對高層建筑建設現場進行全面的巖土工程勘察，從源頭上切實確保巖土工程勘察工作的整體水平，繼而為高層建筑整體規劃建設提供準確的勘察信息。巖土工程勘察不但要借助于常規的技術手段，還應深層次地挖掘新的勘察技術，將基礎勘察技術與新型勘察技術有機地融為一體，通過該技術的有效運用來確保勘察工作落到實處。