高層建筑巖土勘察分析及地基處理技術(shù)應用研究

■張 俊，鄧燈亮 ■江西有色地質(zhì)勘查三隊，江西 新余 338000

巖土勘察不真實影響地基施工從而出現(xiàn)高層建筑質(zhì)量問題以及安全問題事件時有發(fā)生。地基是高層建筑的根基之所在，是支撐其屹立不倒的重要結(jié)構(gòu)，而巖土勘察直接決定了地基處理技術(shù)的實施，由此可見巖土勘察與地基處理技術(shù)對于高層建筑施工的重要性。

1 高層建筑巖土勘察的準備工作敘述

在進行巖土勘察之前還有一些列的準備工作，這是巖土勘察工作的第一步，也是其工作開展的重要保障。

(1)對工程建設(shè)進行初步分析。巖土勘察直接作用于工程建設(shè)，也是為了工程建設(shè)而進行的活動，因此在進行巖土勘察之前應當首選對工程建設(shè)進行初步的了解，了解的內(nèi)容包括工地施工環(huán)境、地理位置、大致地形以及大致地質(zhì)結(jié)構(gòu)等，了解的目的主要是為了方便勘察工作路線和步驟制定，勘察后對工程建設(shè)進行分級，規(guī)劃出個級別的工程級別，找出難點和重點。

2 制定巖土勘測的內(nèi)容和目的

制定巖土勘察工作內(nèi)容與目的主要是為了防止出現(xiàn)漫無目的的勘察，并將工作內(nèi)容進行具體化。巖土勘察的內(nèi)容可以制定為:(1)勘察工程沿線的地質(zhì)情況、水文條件以及周邊的工程建設(shè)概況。(2)對工程周邊地情況、水文特征等進行整理，并開展評價，分析各地質(zhì)、水文條件的利弊、范圍等。(3)設(shè)計劣勢巖土區(qū)域的解決方案，對其進行整治。(4)找出其水文特征的源頭、查看是否有地下水存在，為地基處理做好預防工作。(5)對沿線建筑物或其它非建筑工程進行考察，分析其對于本工程建設(shè)的利與弊，查看其是否有利用價值。而巖土勘測的目標就是查明建筑工地及其周邊所有地質(zhì)環(huán)境，給予地基和工程建設(shè)強有力的支持。(6)制定巖土勘察標準與要求。巖土勘察的標準自然是追求勘察資料的全面性、完整性、真實性，巖土勘察的要求則是要保障勘察人員以及設(shè)備的必須完璧歸趙，要求在勘察過程中嚴格按照工程建設(shè)需求以及國家行業(yè)相關(guān)技術(shù)標準進行。

3 巖土勘察后資料整理與分析

巖土勘察完成后需要有關(guān)部門及技術(shù)人員對所得資料進行整理和分析，給出巖土指標，方便下一施工程序的開展。

(1)區(qū)域地層地質(zhì)概貌資料。區(qū)域地層地質(zhì)概貌是指整個施工場地及其周邊輻射范圍內(nèi)地質(zhì)特征大概情況，對于后續(xù)的工程建設(shè)來說具有重要的指導的意義，亦是其施工技術(shù)確立和施工方案確立的重要參考資料。尤其是對于高層建筑來說，地基處理的好壞對于建筑整體的質(zhì)量與安全來說是最重要的，而作為影響地基處理的首要工序，對區(qū)域地層地質(zhì)概貌資料進行整理，確保其真實性就是對地基施工的最好支持。

(2)地基巖土的分布及特征資料。勘察完成以后需要提取出其中有關(guān)地基部分巖土的資料，并對其進行整理分析，獨立成份，總結(jié)出其巖土分布于特征，方便進行地基處理方案的設(shè)計與確立，它是巖土勘察工作的核心部分。

(3)水文條件資料。水文條件資料，尤其是地下徑流資料對于地基處理來說直接關(guān)系到其施工的安全?？辈旌髴攲λ馁Y料單獨提出來，并對其進行評價，劃分出有利條件和劣勢條件。

4 工程地質(zhì)評價

工程地質(zhì)評價主要是對巖土勘察資料進行分析評價，評價內(nèi)容包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和優(yōu)劣，并為地基和工程施工給出建議。工程地質(zhì)評價一般會通過實例講述的方式來進行，以達到真實有效的目的。

(1)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和適宜性評價。地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定主要表現(xiàn)為易出現(xiàn)滑坡、塌方、泥石流等問題，對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與適宜性進行評價就是對是否會出現(xiàn)此類地質(zhì)災害進行分析評價，考察在施工過程中出現(xiàn)地質(zhì)災害的概率、災害程度以及防治辦法，有時甚至可以直接否定一塊預備地皮不可用于高層建筑。

(2)地基巖土評價。地基土評價是指對于巖土是否適用于地基施工進行評價，與勘察地段能否投入建設(shè)有著密切聯(lián)系，與地基位置也有了緊密的關(guān)系。一般51.45m以上土層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，巖土分布規(guī)律，層面完整，表層均勻的就可以被視為較為優(yōu)質(zhì)的地基土。

(3)圍巖分類及土可挖性評價?？辈鞄r土結(jié)構(gòu)之后還要對其可挖性進行分析，確定該地段是否能夠進行地基挖掘以及挖掘的深度等等。

5 地基處理技術(shù)分析

地基處理重要分為施工準備、工藝確立以及質(zhì)量控制三個部分，下文筆者將對這三個部分進行深入分析。

(1)設(shè)備準備階段。設(shè)備的準備第一步是確立地基施工機械體系，首先明確各個部分的機械需要，而后根據(jù)地基概況設(shè)置機械數(shù)量，地基處理一般都會使用到長螺旋鉆機、混凝土攪拌機械、混凝土輸送泵、壓實機械等等。

根據(jù)現(xiàn)代綠色工程建設(shè)的要求，機械組合應當選擇噪音污染小、低耗能和高效率的機械，在增強施工效果與質(zhì)量的同時也要兼顧環(huán)境保護的需要，務必使地基處理在經(jīng)濟效益、環(huán)境效益等方面要更上一層樓。

(2)工藝使用。①測量與定位工藝。測量與定位是地基處理的必要環(huán)節(jié)，可以采用打孔灌石灰的方式進行，還可以使用施工吊線錘來測量垂直度。其中打孔灌注石灰的施工步驟為:鋼管打孔—石灰粉灌注—鋼筋樁位復核，施工過程必須一次性完成，鋼管口徑、打孔深度等視具體情況而定。②鉆進成孔。鉆進成孔作業(yè)主要是對施工作業(yè)中的鉆壓、速度、轉(zhuǎn)速等進行控制和調(diào)整，一般會采用間歇式的鉆進成孔方式，間歇時間一般為30－60s左右。③混凝土加工與泵送。混凝土加工嚴格按照設(shè)計或國家標準進行，只可高于標準，不可有分毫的降低，以免地基處理出現(xiàn)問題，對重要的配比、振搗、溫控等環(huán)節(jié)進行重點控制，以及其易性和坍落度。

(3)地基處理質(zhì)量控制辦法。①單樁承載力控制與保障。樁底的粉細砂層或細中砂層在施工時受到擾動是降低樁柱承擔能力的主要原因，由于單樁樁端的承載能力受到了損害，致使了整個樁體承載能力的下降。經(jīng)實際研究后發(fā)現(xiàn)可以通過增加樁柱長度來改善此問題，其原理是通過長度的增加讓樁端穿透粉細砂層或細中砂層，這樣粉細砂層或細中砂層受到的擾動就不會對樁端產(chǎn)生影響，而樁柱也能夠保留充足的承載能力。②竄孔問題的防治。在飽和的粉土、粉細砂層中施上時，兩個相鄰樁的施工中，一方樁體施工完結(jié)，進行另一相鄰樁體施工時已完結(jié)的樁體出現(xiàn)下沉，且下沉深度較大，而后在進行灌漿的過程下降的樁體可以進行回升，當灌注達到一定容量之后，下降樁體可以恢復到原來位置，這樣的現(xiàn)象就叫做竄孔問題。施工土質(zhì)、樁體間距、成孔過程以及垂直度等都會造成該問題的出現(xiàn)，那么在出現(xiàn)竄孔現(xiàn)象以后就要對以上情況進行逐一排查。

防治竄孔問題需要對施工機械和技藝進行控制，主要的內(nèi)容有:長螺旋鉆鉆頭吃土能力成孔時間、擾動度等等。

6 結(jié)束語

高層建筑巖土勘察及地基處理是高層建筑施工作業(yè)進行安全保障和質(zhì)量保障的重要環(huán)節(jié)，在進行以上兩項作業(yè)的時候，務必要保障高效、真實與全面，通過工藝改進、技術(shù)實施、施工規(guī)劃等方式提高作業(yè)水準，做好安全與質(zhì)量的保障和先導。

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