超高層建筑勘察中巖土工程的應(yīng)用解析

邱明策

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別是近些年來城市中高層建筑像雨后春筍般拔地而起。高層建筑特點(diǎn)是荷載大，基礎(chǔ)埋深大，并且通?；A(chǔ)的寬度大，多用樁基。巖土工程的勘察時(shí)工程建設(shè)中基礎(chǔ)性的任務(wù)，特別是對(duì)高層建筑的巖土工程來說。

關(guān)鍵詞：高層建筑；巖土工程勘察；應(yīng)用

在工程建設(shè)中，巖土勘察是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，對(duì)于高層建筑的巖土工程分析和評(píng)價(jià)更加重要，這是因?yàn)榈鼗恋那闆r更加的復(fù)雜多變，建筑物尤其是高層建筑物基礎(chǔ)的受力比較復(fù)雜，還有就是能否選擇正確的基礎(chǔ)方案對(duì)工程的造價(jià)會(huì)產(chǎn)生直接的影響，地基基礎(chǔ)的方案又涉及到基礎(chǔ)深淺，復(fù)合地基以及基礎(chǔ)托換，業(yè)務(wù)面和知識(shí)面都很廣泛。而如何選擇一種既可以滿足功能的需要又十分的經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)又能適應(yīng)個(gè)各種限制性因素的基礎(chǔ)方案酒顯得十分重要。

1、工程概況

1.1某住宅小區(qū)一期工程建筑物包括主樓一棟42層的超高層建筑和4棟28層的高層建筑，此外還有其余主樓6棟，還有會(huì)所和商鋪與低下車庫(kù)等相關(guān)配套建筑。工程的重要性屬于一級(jí)重要，施工場(chǎng)地的復(fù)雜程度為二級(jí)，地基復(fù)雜的程度為二級(jí)，巖土工程勘察的等級(jí)是甲等。

1.2巖土勘察報(bào)告

對(duì)該工程的巖土工程盡心勘察報(bào)告得知，位于勘探的深度之內(nèi)揭露出的地基巖土體，主要是沖洪積作用下形成的粘土和粉質(zhì)粘土以及閃長(zhǎng)巖全風(fēng)化層和閃長(zhǎng)巖強(qiáng)風(fēng)化層以及中風(fēng)化的巖層。

2、該超高層建筑工程對(duì)于勘察的具體要求

超高層建筑通常有重心高和水平豎向荷載以及基礎(chǔ)的埋深大的特點(diǎn)。所以，超高層建筑對(duì)地基的變形與承載力的控制需要更高的要求，我們需要結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行有效的勘察工作。

2.1變形和傾斜

對(duì)建筑基地縱橫走向的巖土分布情況要進(jìn)行有針對(duì)性的周高點(diǎn)檢查，與此同時(shí)，還要提供相應(yīng)變形的參數(shù)，以達(dá)到對(duì)變形驗(yàn)算的需要。

2.2建筑基地承載力

對(duì)基礎(chǔ)底面下堅(jiān)硬和軟弱地層的厚度以及分布的情況和承載力進(jìn)行重點(diǎn)的勘察。對(duì)于巖石地基來說，要重點(diǎn)對(duì)巖體完整性和巖石的堅(jiān)硬和風(fēng)華的程度，以及質(zhì)量的等級(jí)進(jìn)行重點(diǎn)的檢查。

2.3深基坑開挖

因?yàn)槌邔咏ㄖA(chǔ)埋深比較大，所以所需要的基坑開挖的深度也比較大，一定要針對(duì)深基坑的開挖過程在深度影響范圍之內(nèi)的地下水埋藏情況和巖土的分布以及力學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)勘察和科學(xué)的分析，以便于為各個(gè)側(cè)邊的地質(zhì)模型和降水設(shè)計(jì)以及深基坑的支護(hù)提供可靠的相關(guān)參數(shù)。

2.4環(huán)保和抗震設(shè)計(jì)

一定要對(duì)基坑周圍建筑和地下設(shè)施，管道滲漏和道路載重以及車輛進(jìn)行詳細(xì)地勘察，給基坑支護(hù)和降水設(shè)計(jì)所需要采用的施工檢測(cè)和環(huán)保的措施提出比較科學(xué)的建議。在抗震的設(shè)計(jì)中，要對(duì)建筑物場(chǎng)地類別和地基地震效應(yīng)等相關(guān)方面有效的進(jìn)行合理分析和判斷，為土層剖面和覆蓋層厚度提供相關(guān)動(dòng)力參數(shù)。

3、分析該工程超高層建筑勘察中巖土工程的應(yīng)用

3.1勘察場(chǎng)地并且制定出正確方案

高層建筑工程建設(shè)中，巖土工程的勘察工作時(shí)一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，對(duì)于高程建筑來說，巖土工程勘察的科學(xué)合理的分析與評(píng)價(jià)工作更加的重要。首先就要對(duì)場(chǎng)地的適宜性和穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)，之后還需要對(duì)是否產(chǎn)生液化來進(jìn)行具體分析。此外，還需要對(duì)各個(gè)場(chǎng)地基土的巖石工程性質(zhì)評(píng)價(jià)包括基礎(chǔ)持力層的分析評(píng)價(jià)，天然的地基與樁基分析和評(píng)價(jià)等。其他現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的工程地質(zhì)的問題比如溶洞和滑坡等，也要進(jìn)行合理的分析評(píng)價(jià)。因?yàn)楦邔咏ㄖ暮奢d較大，埋深度較深的特征，因此，勘察地基土的工作相當(dāng)復(fù)雜，特別是對(duì)高層建筑而言。此外，選擇出正確的基礎(chǔ)性方案能夠使工程造價(jià)減少。

目前，雖然最終基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方案是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師進(jìn)行決定，但是除了勘察報(bào)告中的數(shù)值標(biāo)識(shí)之外，巖土工程師基于一些經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)和感知，從巖土工程的監(jiān)督給的建議還有具有個(gè)人的獨(dú)到之處，所以對(duì)于基礎(chǔ)性方案的選擇還是很必要的。同時(shí)，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)工程師都有自身的設(shè)計(jì)習(xí)慣，再加上每一種方案都會(huì)有施工上的難易度，以及環(huán)境的影響等各方面的優(yōu)缺點(diǎn)，雖然最佳經(jīng)濟(jì)又合理的方案只有一個(gè)，但是在設(shè)計(jì)的時(shí)候，還要盡可能多建議制定幾個(gè)方案。

3.2對(duì)施工底層的結(jié)構(gòu)要進(jìn)行深入勘察

為了能夠滿足基礎(chǔ)類型的設(shè)計(jì)和選擇的需求，一定要對(duì)施工底層結(jié)構(gòu)和變化進(jìn)行詳細(xì)地掌握。首先是為了盡力滿足掌握底層結(jié)構(gòu)在縱橫方面的變化需要，勘察點(diǎn)相互間的間距要盡可能的小，通常是15cm到35cm。其次就是勘察點(diǎn)深度要盡可能的深，通常建筑物基礎(chǔ)深都要比壓縮層深度要淺很多，因此為了方便計(jì)算，要有不能低于勘察孔總量的一般的控制孔的深度達(dá)到或者超過預(yù)想的壓縮層的深度。此外，地質(zhì)和水況的條件一定檢查清楚，這是因?yàn)槿绻捎脴痘鶗r(shí)，基坑深度比較深，會(huì)給施工造成一定的問題，要讓各個(gè)施工隊(duì)在屬于自己的作業(yè)區(qū)域布置好相關(guān)的設(shè)備。入巖段要進(jìn)行打孔，并且鉆得巖心，獲取巖石的標(biāo)本之后進(jìn)行科學(xué)的判斷，確定巖石面。以已經(jīng)掌握的巖石規(guī)律和特點(diǎn)作為依據(jù)，對(duì)巖石面的標(biāo)高的等高線圖做科學(xué)合理的繪制，根據(jù)設(shè)計(jì)的深度對(duì)巖石深度進(jìn)行控制，要通過小徑深度鉆入，防止造成質(zhì)量上的隱患。

4、該工程超高層建筑勘察中巖土工程要注意的應(yīng)用難點(diǎn)

超高層建筑巖土工程在勘察過程中出現(xiàn)的難點(diǎn)比較繁瑣。遇見勘查情況較為復(fù)雜的時(shí)候，不能夠僅僅局限在經(jīng)濟(jì)或者時(shí)間的因素上而不進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這對(duì)于高層建筑來說必將會(huì)留下工程的隱患。

4.1超高層建筑巖土工程勘察中的試樣采集和地震效應(yīng)的考慮

超高層建筑巖土工程勘查中，一個(gè)難點(diǎn)就是試樣的采集以及比重實(shí)驗(yàn)參考，試樣采集必須按照嚴(yán)格的規(guī)范操作要求。因?yàn)樵瓨痈叨冗_(dá)不到和數(shù)量上的不足或者密封的不到位原因，導(dǎo)致土中含水量的散失?，F(xiàn)實(shí)中有很多的勘察單位對(duì)于比重的試驗(yàn)并沒有充分的重視，大多都是采用以往經(jīng)驗(yàn)來取估計(jì)值，很少進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。在巖土工程勘察中，這種誤差處在可以接受的范圍內(nèi)，但是假如涉及到滲透流穩(wěn)定研究等相關(guān)工程項(xiàng)目的時(shí)候，這就會(huì)造成嚴(yán)重的影響，甚至?xí)霈F(xiàn)很大錯(cuò)誤的結(jié)論。

對(duì)于巖土情況的勘察，仍然需要對(duì)地震效應(yīng)進(jìn)行充分的考慮。一些勘察的單位因?yàn)閷?duì)人力和經(jīng)濟(jì)以及其他因素考慮，通常根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)對(duì)覆蓋層厚度和場(chǎng)地的類別進(jìn)行判斷，給工程抗震的造價(jià)帶來十分壞的后果。除此之外，在處理地基之后，還要考慮剪切波速和地基土類別是否會(huì)發(fā)生改變。這在高層建筑巖土的工程評(píng)價(jià)中很少受到足夠的重視程度，建筑單位對(duì)于這一點(diǎn)的考慮對(duì)于高層建筑的勘察來說十分的重要，必須給予充分重視。

4.2勘察點(diǎn)的復(fù)雜情況和地下水位的測(cè)量

首先要根據(jù)某一個(gè)地基的等級(jí)來進(jìn)行仔細(xì)的勘察，對(duì)于已經(jīng)采集到的高層建筑巖土的試樣做分析評(píng)價(jià)的時(shí)候，假如發(fā)現(xiàn)濕陷性土和鹽漬土等特殊性的巖土，使得地基的等級(jí)發(fā)生了改變，導(dǎo)致勘察點(diǎn)之間的間距不和邏輯。所以在對(duì)高層建筑巖土工程進(jìn)行勘察的時(shí)候，一定要做到充分負(fù)責(zé)。

其次是勘察點(diǎn)深度也是一個(gè)比較困難的問題。因?yàn)楦邔咏ㄖA(chǔ)結(jié)構(gòu)的形式不盡相同，勘察的深度也不同，在工程的地質(zhì)條件比較好的密實(shí)碎土區(qū)可以適當(dāng)?shù)販p小深度，但是在那種多層框架結(jié)構(gòu)以及較大高度的地下室，因?yàn)橹W(wǎng)柱荷載大和基礎(chǔ)面積比較大甚至可能會(huì)采用樁基，這種情況下，問題會(huì)更加的復(fù)雜。

此外，對(duì)于地下水位的觀測(cè)也是一個(gè)難點(diǎn)。在高層的建筑巖土工程的勘察中，地下水位的測(cè)量要求要每個(gè)勘察點(diǎn)在相同的時(shí)間進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，對(duì)時(shí)間也有相應(yīng)的要求，最后一個(gè)鉆孔完成24小時(shí)之后才可以進(jìn)行。測(cè)量的時(shí)候，還要充分考慮周圍地下水開采的情況。水位的測(cè)量要和鉆孔的坐標(biāo)和標(biāo)高回測(cè)相互結(jié)合，要求的精度是±2厘米、假如有任何的疏忽發(fā)生，就會(huì)造成測(cè)量的地下水位無法準(zhǔn)確，這樣就會(huì)對(duì)工程的施工帶來無法預(yù)料的隱患和麻煩。

5、結(jié)語

對(duì)于超高層建筑勘察中，巖土工程勘察的工作量比較大，工作的內(nèi)容也比較繁雜。在實(shí)際的勘察中，根據(jù)場(chǎng)地位置和建筑的規(guī)模，底層的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上的要求等各個(gè)方面的要求，所需要采取的勘察方法也會(huì)不盡相同，甚至存在很大的差異。所以，有必要加強(qiáng)對(duì)超高層建筑勘察中巖土工程的應(yīng)用研究，以方便能夠更加高效的開展巖土工程的勘察工作，保證超高層建筑的勘察水平能夠不斷的進(jìn)步和提高。

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