高層建筑基礎(chǔ)巖土工程勘察要點(diǎn)探究

莫東

（建材桂林地質(zhì)工程勘察院廣西 桂林 541004）

高層建筑基礎(chǔ)巖土工程勘察要點(diǎn)探究

莫東

（建材桂林地質(zhì)工程勘察院廣西 桂林 541004）

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)化迅猛發(fā)展的今天，建筑行業(yè)日趨完善，人民的居住環(huán)境也越加堅(jiān)固和美觀。在一線城市和二線城市中，高層建筑的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)成為不可忽視的城市發(fā)展動(dòng)力。隨著人民的物質(zhì)化要求提升，生活質(zhì)量的提升，高層建筑已從過去的十幾層，二十幾層，演變到現(xiàn)在的三十幾層或者更多層數(shù)的超高層建筑。針對(duì)高層建筑的質(zhì)量問題和設(shè)計(jì)問題一直為大家所關(guān)注，本文就高層建筑基礎(chǔ)巖土工程勘察要點(diǎn)進(jìn)行研究。

高層建筑；基礎(chǔ)；巖土工程；勘察

高層建筑由于自身的特性，比如：建筑物高度比較高，基礎(chǔ)埋置深度較大等，導(dǎo)致高層建筑在工程施工上出現(xiàn)了難度系數(shù)提升的問題。針對(duì)高層建筑基礎(chǔ)巖土工程的勘察，這是基礎(chǔ)工程的基礎(chǔ)性問題，應(yīng)該著重進(jìn)行分析和探討。

1 高層建筑的主要巖土施工問題

在高層建筑的施工中，基礎(chǔ)出現(xiàn)的特點(diǎn)就是基礎(chǔ)荷載能力大，基礎(chǔ)高度高以及基礎(chǔ)的埋深程度深。

針對(duì)以上的三個(gè)特點(diǎn)，就可以分析出高層建筑的主要巖土工程問題：

1.1 荷載能力大

在高層建筑中，建筑的強(qiáng)度和相關(guān)的變形問題已成為高層建筑施工工程的首要問題，高層建筑在建筑過程中，地基需要有十分良好的承載力，并滿足施工設(shè)計(jì)要求的相關(guān)沉降要求指標(biāo)，并且，在高層建筑附近，如果出現(xiàn)低層樓群的情況，還需要有效的調(diào)節(jié)兩者的沉降差，從而保證高層樓群質(zhì)量的穩(wěn)定性[1]。

1.2 基礎(chǔ)高度高

高層建筑樓層數(shù)量多，高度高，導(dǎo)致基礎(chǔ)的高度也比較高，在施工過程中，就需要滿足設(shè)計(jì)要求的整體傾斜度以及沉降度，對(duì)該高層的地基技術(shù)要求盡可能的嚴(yán)格，并要求勘察單位有明確的土質(zhì)判斷。

1.3 基礎(chǔ)埋深程度深

為了滿足高層建筑的施工質(zhì)量要求，地基的處理就是針對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行深埋。因此，針對(duì)此項(xiàng)問題，就不得不考慮相關(guān)基坑降水的問題還有邊坡的穩(wěn)定情況等。

1.4 其他因素

為了保證高層建筑物的安全性能指標(biāo)，應(yīng)該正確的判斷建筑的抗震等級(jí)并相關(guān)穩(wěn)定性的保證，以對(duì)建筑物地基的狀況有正確的評(píng)價(jià)。

2 高層建筑巖土工程勘察要點(diǎn)

2.1 勘察點(diǎn)的布設(shè)

勘察點(diǎn)的布設(shè)應(yīng)該按照施工建筑物的形狀，荷載能力，地基結(jié)構(gòu)和相關(guān)均勻性進(jìn)行確定，并且，一定要掌握高層整體樓面的傾斜度。

針對(duì)勘察點(diǎn)的布設(shè)需要在每一高層建筑中，布設(shè)不少于4個(gè)的勘察點(diǎn)[2]，遇到建筑物形狀不規(guī)則時(shí)，還應(yīng)該就突出的位置進(jìn)行中心點(diǎn)和角點(diǎn)的布設(shè)，間距通常為15～35m，如果在特殊性巖土的區(qū)域，還應(yīng)該按照相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布設(shè)分布。

2.2 勘察點(diǎn)的深度

針對(duì)勘察點(diǎn)深度的分析[3]，需要滿足相關(guān)沉降試驗(yàn)的要求，一般的深度控制在達(dá)到預(yù)定持力層適當(dāng)?shù)纳疃染涂梢浴?/p>

2.3 取土、原位測(cè)試勘探點(diǎn)數(shù)量

針對(duì)取樣和原位測(cè)試勘探點(diǎn)應(yīng)該不少于全部勘探點(diǎn)總數(shù)的2/3，并且在每棟建筑物中不能少于兩個(gè)，假如在建筑物中，需要有傾斜度的測(cè)量，應(yīng)該在周邊的4個(gè)角點(diǎn)都規(guī)劃出取土點(diǎn)，在基坑中的取土點(diǎn)規(guī)劃應(yīng)該每層不少于3個(gè)。

2.4 勘察檢驗(yàn)

在巖土工程的勘察檢驗(yàn)過程中，試驗(yàn)的對(duì)象主要就是巖土和水，由于試驗(yàn)結(jié)果對(duì)該建筑物各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定都具有代表性，所以，勘察試驗(yàn)的選擇是尤為重要的，必須考慮到試驗(yàn)的正確性和合理性。

2.4.1 原位試驗(yàn)

在原位試驗(yàn)的選取中，可以分為以下的試驗(yàn)：

（1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)

該試驗(yàn)是一種工程項(xiàng)目中最普遍的動(dòng)力勘測(cè)手段[4]，該試驗(yàn)在運(yùn)用過程中，國(guó)內(nèi)外對(duì)該試驗(yàn)的研究都十分的詳盡。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)最具優(yōu)勢(shì)的一點(diǎn)就是可以準(zhǔn)確的判斷出砂土的密實(shí)度以及粘性土的狀態(tài)程度，用這兩種指標(biāo)可以有效的確定和分析出基礎(chǔ)底層的承載能力，用此數(shù)據(jù)來評(píng)價(jià)飽和砂土的液化程度。

但是每一種試驗(yàn)都有相對(duì)的利弊型，該試驗(yàn)的不足之處就在于影響因素比較多，這些影響因素導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的不確定性尤為突出，給試驗(yàn)后續(xù)的研究和分析產(chǎn)生了十分明顯的困難，從而妨礙了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的適用范圍[5]。雖然在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，有所改進(jìn)，但由于勘測(cè)要求的不斷提升，高層建筑的勘測(cè)程度也不斷加大，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的綜合數(shù)據(jù)選取因素發(fā)生了偏差。

（2）靜力觸探試驗(yàn)

在工程的實(shí)施和設(shè)計(jì)過程中，常常采用靜力觸探試驗(yàn)的方法，較上述的標(biāo)準(zhǔn)貫入式試驗(yàn)來說，該試驗(yàn)更具有使用價(jià)值和可操作的性能，因?yàn)樵谠囼?yàn)過程中，可以獲得連續(xù)不斷的，準(zhǔn)確的數(shù)值指標(biāo)[6]，但是，該試驗(yàn)的缺陷在于試驗(yàn)的土壤要求比較高，在貫入中密以上的砂、石或者堅(jiān)硬的粘土層時(shí)，受到了相關(guān)環(huán)境的局限性狀態(tài)，不方便使用和操作。

（3）旁壓試驗(yàn)

旁壓試驗(yàn)的操作可以獲取土質(zhì)的原始?jí)毫Α⑴R塑壓力、極限壓力和旁壓變形模量，它的適用范圍十分廣泛，尤其是在測(cè)量深層卵石等不易測(cè)量的數(shù)據(jù)時(shí)，具有十分強(qiáng)大的優(yōu)越性。

上述所描述的三種方法就是最常見的巖土工程勘察原位測(cè)試的手段，在現(xiàn)場(chǎng)施工和操作中，可以選擇相對(duì)適合該項(xiàng)目巖土的試驗(yàn)方法，并可以相互融合使用，相互比擬，以保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完善性。

2.4.2 室內(nèi)測(cè)試

（1）常規(guī)物理性能試驗(yàn)

在常規(guī)物理性能試驗(yàn)中，一般有砂土的顆粒級(jí)配，比重，天然含水量，重力密度，最大密度和最小密度；粉土的顆粒級(jí)配，液限，塑限，比重，天然含水量，重力密度，有機(jī)質(zhì)含量；粘性土的液限，塑限，比重，天然含水量，重力密度等。

（2）力學(xué)試驗(yàn)

針對(duì)力學(xué)試驗(yàn)可以分為固結(jié)試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)兩種。

針對(duì)固結(jié)試驗(yàn)來說，固結(jié)試驗(yàn)主要是保證在采取到的每一種土樣都可以精準(zhǔn)的保證分析相關(guān)的土層承受有效值壓力，也就是該試驗(yàn)的最大壓力應(yīng)達(dá)到土質(zhì)的有效自重壓力和附加壓力之和，并通過這些壓力指數(shù)，有效的細(xì)化出相關(guān)的數(shù)學(xué)模型示意圖，通過示意圖的直觀表述進(jìn)行強(qiáng)有力的分析和歸納。通過該試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可以提供各個(gè)土層之間承受的有效壓力和相關(guān)的固結(jié)系數(shù)值，以保證對(duì)高層建筑的沉降歷史過程進(jìn)行有依據(jù)的推斷和預(yù)測(cè)。

針對(duì)強(qiáng)度試驗(yàn)來說，強(qiáng)度試驗(yàn)是將常規(guī)的直剪試驗(yàn)排除外，增加的三軸剪切或者三軸壓縮試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，因?yàn)槿S試驗(yàn)的受力條件比較清晰和明確[7]，以此來判斷相關(guān)的土質(zhì)的實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)，此種試驗(yàn)的設(shè)計(jì)針對(duì)高層建筑基礎(chǔ)的土質(zhì)勘測(cè)是必不可少的。三軸剪切的試驗(yàn)方法和設(shè)計(jì)要求應(yīng)該按照相關(guān)書籍和相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行試驗(yàn)的操作，以保證試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)和準(zhǔn)確。并且，在這個(gè)試驗(yàn)的過程中，針對(duì)加荷速度和排水條件外，試驗(yàn)方法的確定還需要根據(jù)測(cè)試的相關(guān)土質(zhì)采取相應(yīng)的土樣并測(cè)試相關(guān)的初始應(yīng)力狀態(tài)[8]，以保證在試驗(yàn)結(jié)束后提供的相對(duì)應(yīng)的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)，并保證抗拉強(qiáng)度指標(biāo)真實(shí)準(zhǔn)確無誤的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

由于現(xiàn)在時(shí)代的不斷變遷，現(xiàn)代超高層建筑的建筑規(guī)模和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不斷加大，建筑物的巖土工程勘察任務(wù)和相關(guān)的工作指標(biāo)要求會(huì)隨著建筑物的升高逐年提升，針對(duì)這個(gè)問題，相關(guān)的部門和設(shè)計(jì)者應(yīng)該在試驗(yàn)中保證相關(guān)各項(xiàng)參數(shù)性能的指標(biāo)準(zhǔn)確無誤，并且，在建筑工程的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該找到合理布設(shè)平面的定位點(diǎn)，鉆孔的深度也需要按照相關(guān)的要求進(jìn)行實(shí)施，使巖土工程的相關(guān)分析和評(píng)價(jià)指標(biāo)具有相對(duì)的明確性和多面性，盡可能的深入至工程的細(xì)節(jié)中，掌控相關(guān)巖土勘察的有效數(shù)據(jù)和操作過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的難點(diǎn)和操作規(guī)程，從而保證施工作業(yè)的有序掌控和合理運(yùn)作，只有這樣才能將巖土勘察的技術(shù)運(yùn)用到工程建設(shè)的實(shí)處，提升工程的質(zhì)量，保證為施工提供相關(guān)可靠的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)數(shù)值。

[1]陳杰.高層建筑基礎(chǔ)巖土工程勘察要點(diǎn)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012，20：211～212.

[2]王一兵.黃土地區(qū)超高層建筑巖土工程勘察要點(diǎn)[J].西部探礦工程，2014，04：10～12.

[3]侯鐵軍.建筑樁基巖土工程勘察要點(diǎn)探究[J].四川水泥，2015，04：117.

[4]高峻嶺.超高層建筑巖土工程勘察應(yīng)用分析[J].山西建筑，2015，25：94～95.

[5]鄭楷.北京市某超高層建筑基礎(chǔ)灌注樁后壓漿技術(shù)的研究與應(yīng)用[D].吉林大學(xué)，2013.

[6]萬漢斌.城市高密度地區(qū)地下空間開發(fā)策略研究[D].天津大學(xué)，2013.

[7]鄭艷平.巖土工程監(jiān)理技術(shù)方法探討[D].河北工程大學(xué)，2012.

[8]李陽(yáng).基于施工過程的在建高層建筑防災(zāi)減災(zāi)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2012.

TU195

A

1004-7344（2016）16-0160-02

2016-5-25

莫東（1987-），男，漢族，廣西玉林人，助理工程師，本科，主要從事巖土工程工作。