彭雪震

摘要：本文主要研究高層建筑巖土工程勘察重點(diǎn)和難點(diǎn)，分析了高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和高層建筑巖土工程勘察工作的主要內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上對(duì)高層建筑巖土工程勘察重點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行了討論。

關(guān)鍵詞：高層建筑；巖土工程；勘察

巖土工程是高層建筑施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)巖土工程勘察工作，為項(xiàng)目建設(shè)提供相關(guān)資料，確保項(xiàng)目建設(shè)能夠利實(shí)施。但是高層建筑巖土工程勘察工作在實(shí)際開(kāi)展中，面臨著比較復(fù)雜的場(chǎng)地條件，進(jìn)一步研究高層建筑巖土工程勘察重點(diǎn)難點(diǎn)，對(duì)保證巖土工程勘察質(zhì)量有著重要意義。

1.高層建筑巖土工程勘察

1.1高層建筑

高層建筑高度大，建筑層數(shù)多，能夠提供更大的室內(nèi)有效建筑空間，結(jié)構(gòu)跨度大，對(duì)基礎(chǔ)承載能力要求很高，基礎(chǔ)承受最大軸力大，整體表現(xiàn)為瘦高型結(jié)構(gòu)。為了保證高層建筑的安全性與穩(wěn)定性，基礎(chǔ)需要有較大埋深，確?；A(chǔ)強(qiáng)度能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震和抗風(fēng)載荷性能。高層建筑基礎(chǔ)以箱形基礎(chǔ)和筏形基礎(chǔ)最為常見(jiàn)，埋深至少在建筑整體高度的1/15以上。近些年城市高層建筑大規(guī)模建設(shè)，為了追求美觀，建筑外形設(shè)計(jì)更加復(fù)雜多樣，高度越來(lái)越高，地下空間應(yīng)用程度隨之增加，多棟建筑地下室互相連接，成為承載上部載荷的整體。

1.2高層建筑巖土工程勘察工作內(nèi)容

1.2.1基礎(chǔ)承載力

高層建筑對(duì)基礎(chǔ)承載力要求較高，高層建筑的巖土工程勘察工作中需要勘察基礎(chǔ)底面的承載力、軟弱地層分布、厚度。尤其是巖石基礎(chǔ)，需要對(duì)巖石的完整性、質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行全面勘察。

1.2.2基坑開(kāi)挖

超高層建筑基礎(chǔ)深埋地下，需要開(kāi)挖較大深度的基坑，基坑開(kāi)挖施工過(guò)程中，需要對(duì)施工區(qū)域內(nèi)地下水情況、巖土分布、力學(xué)特征進(jìn)行勘察，為深基坑支護(hù)降水設(shè)計(jì)提供必需的地質(zhì)模型和參數(shù)。

1.2.3變形傾斜

檢查高層建筑基礎(chǔ)巖土分布情況，測(cè)量巖土變形參數(shù)，進(jìn)行基礎(chǔ)沉降變形計(jì)算驗(yàn)算。

1.2.4環(huán)?？拐?/p>

勘察高層建筑基坑周圍既有建筑、地下構(gòu)筑物、管道、交通情況，方便制定施工監(jiān)測(cè)計(jì)劃和環(huán)保方案，分析判斷高層建筑場(chǎng)地類別、地震效應(yīng)情況，提供覆蓋厚度、土層剖面等地震相關(guān)動(dòng)力參數(shù)。

2.高層建筑巖土工程的勘察重點(diǎn)和難點(diǎn)

2.1高層建筑巖土工程的勘察重點(diǎn)

2.1.1勘察孔

如表1，根據(jù)勘察場(chǎng)地實(shí)際情況，和總平面圖進(jìn)行比對(duì)，了解結(jié)構(gòu)單體不同地貌單元的跨越情況，適當(dāng)增加勘探點(diǎn)布設(shè)密度，對(duì)設(shè)計(jì)單位提供的勘察技術(shù)要求進(jìn)行全面分析，軸力大、高差變化大、高度高的建筑要加設(shè)勘探點(diǎn)，建筑外周布設(shè)勘探孔。

2.1.2孔深控制

按照技術(shù)規(guī)范要求，控制勘察孔深。同一座建筑，控制孔深度需要遵循相同持力層標(biāo)準(zhǔn)，需要改變樁型和持力層標(biāo)準(zhǔn)的特殊情況，優(yōu)先選擇持力層深度大的樁型，建筑需要設(shè)置外擴(kuò)地下室，孔深控制遵循和主建筑相同的標(biāo)準(zhǔn)，如果地下室有水池或者結(jié)構(gòu)軸力特別大，可進(jìn)一步增加孔深。

2.1.3原位測(cè)試

常見(jiàn)的高層建筑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試手段主要有動(dòng)探和標(biāo)貫，除此之外，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選擇更加先進(jìn)的現(xiàn)代化科技手段，對(duì)施工區(qū)域巖土層分布特點(diǎn)進(jìn)行全面分析，為樁型選擇、持力層設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料。高層建筑在進(jìn)行原位測(cè)試基礎(chǔ)上，還要進(jìn)行波速測(cè)試和地脈動(dòng)測(cè)試以及地震安全評(píng)估，基礎(chǔ)有軟土層，還需進(jìn)行靜力觸探、十字剪切等輔助物探檢測(cè)。

2.1.4室內(nèi)試驗(yàn)

高層建筑基礎(chǔ)一般都設(shè)置地下室，為了保證基礎(chǔ)承載力和安全性，需要進(jìn)行嚴(yán)格的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)，在常規(guī)固結(jié)試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行高壓固結(jié)試驗(yàn)，超高層建筑試驗(yàn)壓力甚至要上升至1600kPa。同時(shí)調(diào)查了解土體應(yīng)力歷史，測(cè)定先期固結(jié)壓力、壓縮指數(shù)，剪切試驗(yàn)要在三軸試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)三軸試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)，并分析高低層建筑的差異化沉降情況。

2.2高層建筑巖土工程的勘察難點(diǎn)

2.2.1勘探點(diǎn)定位

調(diào)查施工區(qū)域地層結(jié)構(gòu)和分布情況，在此基礎(chǔ)上對(duì)布點(diǎn)進(jìn)行預(yù)估，不同土質(zhì)條件需要遵循巖土工程勘察技術(shù)規(guī)范設(shè)置對(duì)應(yīng)密度的勘探點(diǎn)，遭遇河塘溝渠、填土層、砂土層等特殊性巖土，需要進(jìn)一步增加勘探密度。為了消除地下水對(duì)基礎(chǔ)的影響，需進(jìn)行地下防水專門(mén)勘察，組織專家全面調(diào)查施工區(qū)域的水文地質(zhì)條件，最后一個(gè)勘察孔施工結(jié)束后統(tǒng)一測(cè)量所有勘探點(diǎn)水位。多個(gè)高層建筑同時(shí)施工，需要考慮到施工區(qū)域建筑整體規(guī)劃，了解樓層分布、主裙樓差異，承力部分需加設(shè)勘探點(diǎn)。布設(shè)勘探點(diǎn)時(shí)，需要根據(jù)建筑用途，判斷建筑對(duì)基礎(chǔ)承載力、地下設(shè)施的不同要求，對(duì)布設(shè)方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，布設(shè)結(jié)束之后，勘探點(diǎn)圖形不規(guī)則，凸凹位置需要進(jìn)行適當(dāng)修補(bǔ)，增設(shè)勘探點(diǎn)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中心如電梯井設(shè)置勘探點(diǎn)，巖土樣本采集中發(fā)現(xiàn)特殊土體如鹽漬土，異常區(qū)域也要設(shè)置勘探點(diǎn)。

2.2.2試樣采集

樣本采集是高層建筑巖土工程勘察工作最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，樣本質(zhì)量和代表性直接影響最終高層建筑巖土工程勘察結(jié)果和建筑實(shí)體的建設(shè)施工。為了保證勘察樣本采集質(zhì)量，要求勘察工作人員嚴(yán)格遵循巖土勘察和樣本采集規(guī)范程序，減少人為差錯(cuò)，如原狀樣高度不夠、密封度差、數(shù)量不足等問(wèn)題造成的室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果偏差。巖土工程勘察結(jié)果誤差是客觀存在的，現(xiàn)階段，很多巖土工程勘察單位對(duì)試驗(yàn)的投入力度不足，很多試驗(yàn)項(xiàng)目都沒(méi)有勘察，轉(zhuǎn)而使用估值法和經(jīng)驗(yàn)法代替，導(dǎo)致勘查結(jié)果誤差超過(guò)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的精度要求，影響高層建筑施工的正常進(jìn)行。工作人員需要重視試驗(yàn)檢測(cè)工作，積極探索利用新型設(shè)備和新技術(shù)，從而進(jìn)一步提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確度。地震效應(yīng)也是高層建筑巖土層勘察工作的關(guān)鍵，勘察單位需要在判斷場(chǎng)地類別和覆蓋層厚度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行地基類別、剪切波速測(cè)量，保證地震效應(yīng)勘查結(jié)果準(zhǔn)確性。

2.2.3地下水控制

為了避免地表水進(jìn)入基坑和地下水滲出，使用落底式截水帷幕，根據(jù)抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果確定穿越深度，并按照?qǐng)龅赝翆臃植紝?shí)際情況，選擇三周深攪拌樁、高壓旋噴樁等組合樁型，并在上部土層施工形成三軸深攪拌樁封閉體系，一些施工區(qū)域受施工空間、障礙物影響無(wú)法施工三軸深攪拌樁，可以使用三重管高壓旋噴樁代替，遭遇卵礫石可以轉(zhuǎn)而施工三重管高壓旋噴樁形成地下連續(xù)止水帷幕，切斷含水層?？疾旌畬臃植家约翱拥卓?jié)B流穩(wěn)定性，在此基礎(chǔ)上選擇合適的排水方案，其余地段則進(jìn)行管井降水處理，短時(shí)少抽，防止沉降進(jìn)一步發(fā)展。基坑工程施工時(shí)間比較長(zhǎng)，為了避免施工過(guò)程中降雨、生活污水進(jìn)入基坑或者地下水滲出導(dǎo)致基坑底部積水給基坑底施工造成干擾和安全威脅，基坑外周需要設(shè)置排水溝，排除場(chǎng)地內(nèi)積水。

3.結(jié)語(yǔ)

高層建筑巖土勘察工作涉及較多的內(nèi)容，場(chǎng)地條件比較復(fù)雜，技術(shù)要求高，工作難度較大，進(jìn)一步分析高層建筑巖土勘察工作重點(diǎn)和難點(diǎn)十分必要。endprint