高層建筑巖土工程勘察方法若干思考

鄒燕國

福建省閩南地質(zhì)大隊，福建 漳州 363000

0 引言

高層建筑巖土工程的主要勘察目的，是為了查明其地基所存在的地質(zhì)情況，內(nèi)容為探尋地下不良工程所造成的地質(zhì)問題。當(dāng)巖土的性質(zhì)不一樣時，所選用的勘察方法也是不同的，因此需要根據(jù)具體的勘察需求，將勘察重點(diǎn)與勘察需求相結(jié)合進(jìn)行實(shí)際勘察任務(wù)，對勘察任務(wù)的主要使用方法進(jìn)行分析和優(yōu)化，以提升勘察數(shù)據(jù)的精確性。

1 高層建筑巖土工程勘察的重點(diǎn)

高層建筑巖土勘察過程中涉及到的內(nèi)容較多。因此在勘察過程中，需要工作人員明確巖土勘察的重點(diǎn)。

1.1 邊坡與基坑

高層建筑巖土勘察在邊坡與基坑方面需要注意以下4 點(diǎn)：（1）邊坡巖土體地質(zhì)是否良好，邊坡的設(shè)計是否合理，是否存在崩塌、溜滑現(xiàn)象；（2）場地地基土的土質(zhì)是否良好、厚度是否符合要求；（3）場地是否受到了地下水及地表水的影響，建設(shè)工程的土層結(jié)構(gòu)是否較為松散、易塌陷；（4）地基處是否存在地下洞室，是否有不穩(wěn)定或地面塌陷現(xiàn)象。

1.2 試樣采集與比重實(shí)驗(yàn)

試樣采集與比重實(shí)驗(yàn)是巖土勘察過程中的另一側(cè)重點(diǎn)，要求必須按照所需數(shù)據(jù)進(jìn)行樣品采集，但經(jīng)常由于樣品數(shù)量不足而對勘察工作造成影響。據(jù)調(diào)查，很多地區(qū)的勘察單位在比重實(shí)驗(yàn)方面投入不足，勘察工作往往通過經(jīng)驗(yàn)估計來完成，很少去實(shí)際實(shí)驗(yàn)。比重實(shí)驗(yàn)在操作過程中的要求非常嚴(yán)格，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果會對整個建造工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響，雖然在巖土勘察過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差是不可避免的，但在進(jìn)行實(shí)際工程時，較大的誤差會造成嚴(yán)重的后果。因此勘察人員在實(shí)驗(yàn)過程中需要高度注意，利用新技術(shù)和新設(shè)備來確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

1.3 地震

在巖土勘察中還需要考慮地震效應(yīng)，所引發(fā)的砂土液化問題。目前有一些勘察單位在進(jìn)行巖土勘察時，常常依據(jù)以往的勘察經(jīng)驗(yàn)來對勘察現(xiàn)場的巖土覆蓋厚度進(jìn)行判斷，這是錯誤的做法，會給后續(xù)工程的抗震設(shè)計方面帶來不利影響，應(yīng)采取專業(yè)的技術(shù)方法對巖層進(jìn)行判斷，以合理的進(jìn)行后續(xù)的抗震設(shè)計。

2 高層建筑巖土工程的主要勘察方法及問題分析

2.1 地質(zhì)測繪法

巖土工程地質(zhì)測繪是實(shí)現(xiàn)勘察任務(wù)的基礎(chǔ)，主要作用在巖土勘察的初期工作中，巖土工程地質(zhì)測繪法一方面能夠科學(xué)判斷出建筑工程有關(guān)地質(zhì)方面的全部空間分布信息；另一方面，可以針對特有的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)觀測，獲得大量數(shù)據(jù)以推導(dǎo)出地質(zhì)規(guī)律，為后續(xù)的勘察任務(wù)奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。地質(zhì)測繪方面出現(xiàn)的問題主要集中在以下2 點(diǎn)：（1）測繪前期的調(diào)查及收集資料階段準(zhǔn)備工作不夠全面和細(xì)致，造成后期測繪工作的不便；（2）測繪的網(wǎng)度和精度不足，在沉降觀測時長不夠，不能準(zhǔn)確反應(yīng)地質(zhì)情況。

2.2 室內(nèi)試驗(yàn)法

室內(nèi)試驗(yàn)法是指在野外采集樣品送往試驗(yàn)室進(jìn)行化驗(yàn)所得到的場地巖土各項(xiàng)數(shù)據(jù)的一種化學(xué)試驗(yàn)方法，其中主要的試驗(yàn)項(xiàng)目包括巖石的軟化系數(shù)及抗壓強(qiáng)度、沙土和碎石的顆粒分析、地下水與土的腐蝕性分析、黏性土的物理力學(xué)指標(biāo)等。經(jīng)分析，室內(nèi)實(shí)驗(yàn)法所出現(xiàn)的問題主要有以下4 點(diǎn)：（1）樣品采集方面把控不嚴(yán)，無法切實(shí)的得到合理數(shù)據(jù)；（2）采集沙土及碎石做顆粒分析的樣品不具有代表性；（3）黏土性樣品因保存不善而失真；（4）高層建筑的地基承載力物理指標(biāo)試驗(yàn)不夠精確，誤差較大。

2.3 原位測試法

原位測試法主要包括觸探試驗(yàn)、靜力荷載試驗(yàn)、波速試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)等，是可直接獲得巖土參數(shù)的重要方法，具體可根據(jù)房屋設(shè)計的不同要求采取不同的試驗(yàn)方法［1］。實(shí)行原位測試法的過程中所出現(xiàn)的問題主要集中在以下兩方面。一方面，荷載試驗(yàn)中選擇試驗(yàn)點(diǎn)的樣本不具有代表性導(dǎo)致所獲參數(shù)不合理；另一方面，試驗(yàn)人員采用濃泥漿護(hù)壁鉆探法因操作不當(dāng)導(dǎo)致滲透參數(shù)誤差很大，影響后續(xù)施工質(zhì)量。

2.4 勘察手段單一，體制不規(guī)范

除上述三種勘察方法實(shí)行中所帶來的問題外，勘察整體過程還存在著兩方面問題。一方面，勘察人員多為了便利或節(jié)省成本而選擇單一的勘察方法，導(dǎo)致勘察參數(shù)不具有代表性，與實(shí)際情況誤差較大，影響勘察成果質(zhì)量；另一方面，勘察制度不完善，沒有完善的勘察思路，導(dǎo)致勘察過程較為混亂。

3 提高高層建筑巖土工程勘察水平的方法

3.1 加強(qiáng)資料收集及提高鉆探精度工作

資料收集方面，在接到勘察任務(wù)之初，要到現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察，測繪現(xiàn)場周邊的地形地貌及巖土表層概況，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)圖了解場地的巖土特性及分布情況，與此同時對場地建筑的高度、承載力、結(jié)構(gòu)及變形特征等具體參數(shù)進(jìn)行調(diào)研，收集周邊已建成建筑的資料，做好這些收集工作，對后面的勘察設(shè)計有很大幫助。加強(qiáng)鉆探精度工作，要密切關(guān)注鉆進(jìn)時的巖芯進(jìn)尺快慢、長度、突降程度等，以便對巖土深度進(jìn)行劃分，為避免分層不準(zhǔn)和漏層現(xiàn)象的發(fā)生，就要杜絕超巖芯管的鉆進(jìn)，對地下水位較淺的巖土區(qū)要采用無泵干鉆法，要把最后一個鉆孔的時間控制在施工結(jié)束后的24h 以內(nèi)，后續(xù)進(jìn)行不同試驗(yàn)的鉆口口徑要保持一致。

3.2 完善室內(nèi)試驗(yàn)過程

完善室內(nèi)試驗(yàn)過程需要做到以下4 點(diǎn)：（1）嚴(yán)格把控樣品采集，同一巖層的巖土由于縫隙、密度、風(fēng)沙侵蝕程度不同也會呈現(xiàn)出不同的狀態(tài)，因此要結(jié)合實(shí)際情況選取多種樣品進(jìn)行采集，以確保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度［2］；（2）在采集沙土及碎石時，所選的樣本要具有代表性，能代表至少一個區(qū)域的顆粒特性；（3）對黏土性樣品要封裝好及時送往實(shí)驗(yàn)室以免樣品因溫度或環(huán)境變化而失真；（4）對高層建筑的承載力測試要采用能獲得高精度試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法進(jìn)行，如三軸壓縮試驗(yàn)法，要根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的試驗(yàn)方法，以確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)與施工受力狀態(tài)相符合。

3.3 優(yōu)化原位測試法

優(yōu)化原位測試法要在兩方面進(jìn)行著手，一方面，為得到準(zhǔn)確合理的參數(shù)，荷載試驗(yàn)中所選擇的樣本點(diǎn)要具有代表性，滲透試驗(yàn)鉆孔時要采用無泥漿的清水鉆孔方法來進(jìn)行；另一方面，勘察人員不能因?yàn)橐子阢@進(jìn)而選擇濃泥漿護(hù)壁的鉆探方法，這樣會導(dǎo)致底層孔縫被堵死，為將滲透參數(shù)數(shù)據(jù)誤差控制在2cm 之內(nèi)，試驗(yàn)前要及時洗孔［3］。

3.4 多種勘察手段并行，規(guī)范勘察體制建設(shè)

在多種勘察方式并行的基礎(chǔ)上加強(qiáng)按規(guī)程施工，將勘察過程規(guī)范成以下三方面，首先，勘察初期開展實(shí)地調(diào)研工作，對所需樣本進(jìn)行采集；接下來，對樣本進(jìn)行試驗(yàn)，記錄下試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這里可以采取多種實(shí)驗(yàn)并行的手段來提升數(shù)據(jù)精確度；最后，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過分析來完成施工設(shè)計圖和對后續(xù)具體的施工過程進(jìn)行部署。在勘察過程中，可以適當(dāng)建立監(jiān)察機(jī)制，來嚴(yán)格規(guī)范勘察過程及相關(guān)的工作人員，以提高勘察工作的效率和質(zhì)量。

4 結(jié)論

綜上所述，對勘察場地地形進(jìn)行前期勘測，規(guī)范勘察過程，有利于提升后續(xù)地質(zhì)勘察的數(shù)據(jù)精度；選擇具有代表性的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗(yàn)，可以使所得到的數(shù)據(jù)更加合理；完善勘察思路和嚴(yán)格遵守規(guī)程，能夠更好的管理作業(yè)人員，優(yōu)化巖土勘察過程，則能形成更為科學(xué)合理、準(zhǔn)確的勘察成果。