高層建筑巖土工程勘察重點難點

楊冠軍 陳 躍

（華北有色工程勘察院有限公司，河北 石家莊 050021）

隨著我國城市化不斷加深，城市發(fā)展不斷加快，基于我國人口大國的國情，對高層建筑的需求不斷加大，伴隨著需求加大增長的是對高層建筑質(zhì)量要求的提升，因而，高層建筑巖土工程的勘察顯得尤為重要。但在實際勘察過程中會遇到一些容易疏忽的細節(jié)、難以攻破的難關(guān)，針對高層建筑巖土工程勘察的重難點進行討論、分析。

1 高層建筑巖土工程勘察要點

高層建筑巖土工程勘察程序復(fù)雜，下面針對四個方面對高層建筑巖土工程的要點進行闡述。

（1） 勘察深度?？辈焐疃鹊拇_定要依照以下四個方面：①遵循建筑法律法規(guī)，綜合考慮建筑層數(shù)與建筑的結(jié)構(gòu)特點確定；②建筑施工前應(yīng)對建筑地基的巖石特征進行全面準確的了解、分析，為之后的關(guān)于沉降與防傾斜等的計算做出充足的準備；③合理確定勘察點的間距和深度，沿海地區(qū)建議采用深基礎(chǔ)，如樁筏基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，勘察點之間的距離保持在15～24 m，打孔深度確定為枕樁半徑的3～5倍且需＞5 m，或是直接確定為箱筏基礎(chǔ)下3～5 m；④特殊地質(zhì)和特殊建筑勘察時需做單樁單孔勘察，并對鉆孔進行超前鉆，以觀察各個樁孔下的地質(zhì)情況，確保樁頭和持力層下受力深度內(nèi)沒有溶洞和夾層等不良地質(zhì)情況。

（2） 基礎(chǔ)承載力。高層建筑高度大、重量大，對地基的承載力和抗沉降變形能力要求高。因此，應(yīng)針對勘察結(jié)果選擇一到兩個適合做基礎(chǔ)持力層的巖土層，查明各地層厚度和軟弱地層的分布情況。全面勘察巖石的質(zhì)量等級、完整程度，并綜合實驗室的巖土試驗結(jié)果，對巖土層和持力層的承載力能力進行全面綜合的分析，預(yù)估沉降變形量，為后期建筑設(shè)計做數(shù)據(jù)支持。

（3） 基坑挖掘?，F(xiàn)代建筑的流行趨勢是對地下空間的利用，因為建筑層數(shù)越來越高，地面空間越來越緊張，合理使用地下空間不僅可以節(jié)省空間，更可以為居住提供便利，沿海地區(qū)也是如此。且因我國國情，沿海地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展更好，因而，對地下空間需求更高。地下空間的利用需要將基坑進一步加深，這涉及軟土區(qū)域，挖掘的過程中可能發(fā)生坑底隆起、坑外土坡變形等問題。同時，因高層建筑一般建在人口活動密集的繁華地帶，基坑的挖掘要保證對周邊建筑、市政設(shè)施、居民生活產(chǎn)生最小的影響。

（4） 水文地質(zhì)的勘察。巖土工程勘察中還有一個十分重要的環(huán)節(jié)就是水文地質(zhì)的勘察。不同地質(zhì)可能面臨不同的水文情況。水文地質(zhì)勘察首先要結(jié)合地質(zhì)勘察結(jié)果和建筑物的特征確定勘探點，然后根據(jù)相關(guān)規(guī)范條例確定勘探深度，根據(jù)確定好的勘探點收集信息。有代表性的區(qū)域要進行現(xiàn)場試驗確定設(shè)計參數(shù)。此外，需了解施工地點周邊地表水系的分布情況，防止施工過程中發(fā)生突涌、流沙、管涌等問題，影響施工順利開展。

2 高層建筑巖土工程勘察重點

（1） 勘察孔深。孔深不僅要滿足承載力的要求，更要滿足防變形沉降的要求。一般情況下，開孔應(yīng)深入穩(wěn)定的持力層下5～8 m，來確保樁端所在的持力層沒有不良地質(zhì)影響。

（2） 勘察鉆孔間距。依據(jù)建筑施工標準布設(shè)鉆孔，在勘察過程中根據(jù)實際情況進行調(diào)整，保證鉆孔間距合理。對于特殊地質(zhì)，如花崗巖不均勻地風(fēng)化體、持力層高度差距大的地方、巖脈等需加密鉆孔，以便了解其分布情況。

（3） 原位測試。巖土工程地質(zhì)勘察中的原位測試常采用動探和標貫的方法，對于軟土地質(zhì)輔以雙橋靜力觸探和旁壓試驗，以便全面了解施工地點地質(zhì)特征，估算承載力、巖土層的沉降量等參數(shù)，為樁型選擇和基坑設(shè)計打下基礎(chǔ)。此外，還需對巖石進行波速測試、抗壓試驗、地脈動測試等分析測試。

（4） 室內(nèi)試驗。室內(nèi)試驗包括滲透系數(shù)試驗、常規(guī)力學(xué)參數(shù)測試、三軸剪切試驗、高壓固結(jié)試驗、固結(jié)快剪等。因高層建筑對變形和承載力要求較高，室內(nèi)試驗是十分必要的。

3 高層建筑巖土工程勘察難點

（1） 因難以精確測量地下水位，使水文信息難以全面收集。地下水位科學(xué)、準確的測量一直是高層建筑巖土工程勘察的難點。這體現(xiàn)在：因鉆孔多為泥漿護壁，需要進行洗井處理方可精確地探測地下水水位，但是勘察周期往往較短，如果每個鉆孔都要進行洗井處理則工作量太大，工期范圍內(nèi)難以完成，這使得很難得到地下水水位的準確數(shù)據(jù)。此外，很多地方的水文信息勘察是隨用隨測，沒有實現(xiàn)長期、定期測量，短時間的勘察結(jié)果不具有代表性，不能全面地體現(xiàn)當?shù)赜旰祪杉镜叵滤坏淖兓闆r。當前對于基坑要求較深的建筑，地下水位常以地區(qū)經(jīng)驗和地區(qū)規(guī)范預(yù)估，難以測得準確、具有代表性的實際數(shù)據(jù)。

（2） 比重試驗難以得到應(yīng)有的重視，試樣采集等級偏低。因?qū)嶋H勘察過程中常出現(xiàn)采樣量不足、密封性差、運輸過程中彼此干擾等問題，使得試樣采集也成為高層建筑巖土工程勘察的一個難點。這受勘察單位主觀影響大，很多單位忽視比重試驗的重要性，憑經(jīng)驗值上報數(shù)據(jù)，但經(jīng)驗值往往與試驗值相差大，尤其是對于滲透流穩(wěn)定的分析與評估，不準確的試驗數(shù)據(jù)會使最終結(jié)果產(chǎn)生非常大的誤差，造成不良的影響。各勘察單位和技術(shù)人員一定要加強對試樣選取和比重試驗的重視程度，積極推廣先進技術(shù)與設(shè)備，提高勘察質(zhì)量。

（3） 抗震要求。對地震頻發(fā)帶，高層建筑必須要具有強抗震能力，在勘察地質(zhì)情況之外，還要考慮地震對其的影響，判斷其能否滿足抗震要求，進行地脈動測試、剪切波速測試，確保數(shù)據(jù)準確、即時、科學(xué)。一些地形復(fù)雜的地段，還要涉及地下水、地下溶洞等的處理。確保建筑處于不易發(fā)生地震地段、巖土抗震能力較好。

（4） 受力復(fù)雜。因巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且受多種因素影響，勘察工作只能通過鉆孔展開，因而，想要清楚了解巖石的實際情況是非常困難的。巖石結(jié)構(gòu)尚依靠推測進行，想了解巖石的受力情況就變得更加困難，而巖石的受力情況直接影響建設(shè)設(shè)計方案，對施工能否順利進行及高層建筑的建設(shè)質(zhì)量都有非常大的影響。因此，了解清楚巖石受力情況既是高層建筑巖土工程勘察中的難點也是重點，需得到格外的重視。

（5） 勘察流程過于復(fù)雜。高層建筑巖土工程勘察是一項綜合度很高的工作，它涉及多個勘察步驟。復(fù)雜的勘察步驟為高層建筑巖土工程勘察帶來了難度。其意味著瑣碎的質(zhì)量監(jiān)測，也意味著更長的工期。此外，復(fù)雜的流程帶來的數(shù)據(jù)處理、綜合分析與取舍也為高層建筑巖土工程勘察帶來了難度。

（6） 限制條件多。建筑施工的勘察工作不是一項簡單的科學(xué)技術(shù)問題，它必須考慮施工產(chǎn)品的經(jīng)濟效益和安全性能等其他因素，要權(quán)衡好多方的關(guān)系。這需要勘察單位和人員不止掌握勘察手段，更對施工流程、建筑材料成本有一定了解。在滿足各方面限制因素之后，提出完善的方案。

4 結(jié)語

城市化與人口的增長帶來了雨后春筍般聳立的高層建筑。高層建筑的建設(shè)要建立在準確、及時的巖土勘察上。高層建筑巖土勘察工程較為復(fù)雜，需勘察單位和人員針對具體情況進行分析。上述的一些高層建筑巖土勘察工程的重難點，可以更好地提高高層建筑巖土勘察質(zhì)量，推動我國建筑業(yè)蓬勃發(fā)展。