超高層建筑巖土工程勘察的應(yīng)用分析

鄒座錢

摘 要：隨著經(jīng)濟、技術(shù)的發(fā)展，巖土勘查技術(shù)也取得了突破性的進展，并且在工程建設(shè)項目中發(fā)揮重要的作用。巖土工程勘測技術(shù)的提高，不僅提高了工程建設(shè)項目的質(zhì)量和安全性性能，而且降低造價，節(jié)約建設(shè)資本。為了更好地應(yīng)用巖土勘查技術(shù)，本文對其技術(shù)的應(yīng)用進行解析，旨在了解不同的技術(shù)所具有的作用，以及取得的效果。

關(guān)鍵詞：勘察；軟土；水文

一、區(qū)域地層地質(zhì)概貌描述

地層地質(zhì)概貌是對工程地質(zhì)條件的整體描述，對于后期的建筑的施工方法的選擇以及施工順序等具有非常重要的指導意義。例如，在一個高層建筑的地質(zhì)勘察報告中，對于區(qū)域地層地質(zhì)概貌給出了具體的描述，本區(qū)地層屬江南地層區(qū)蘇州～長興小區(qū)的江蘇部分，場地位于太湖沖湖積平原區(qū)，地勢平坦，地表水系發(fā)育，第四系覆蓋層厚度較大，各土層水平向分布較穩(wěn)定，基底地質(zhì)構(gòu)造與水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，人類工程活動對地質(zhì)環(huán)境的擾動和作用強烈。地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜程度屬中等地區(qū)。勘察區(qū)域為廣闊的沖湖積平原，水系發(fā)育，地勢平坦，系典型的水網(wǎng)化平原。

二、地基土的分布勘察

地基土的分布特征是整個勘察工作的核心內(nèi)容，它給處了建筑地基各個土層的土質(zhì)以及物理指標等，而這些量化的指標對于工程整體施工具有決定性的作用。評價場地工作的重要性特別是評價土體深部取樣區(qū)域的適用性時不能過分強調(diào)其適用性。靜壓法取樣通常將取樣器下沉至要求深度進行取樣，并每間隔一米進行取樣。在許多情況下，靜壓法取樣由于卵石、漂石阻礙不能壓入非常堅硬的含礫粘土。土樣在鉆孔內(nèi)應(yīng)盡量少擾動，但級配變壞是很正常的，級配變壞將導致土樣分類不夠精確。取樣孔對于恢復(fù)適當尺寸的土樣以及觀察碎屑巖在卵石、漂石中所占比例來說應(yīng)該是適當?shù)摹?/p>

三、軟土地基勘察

隨著我國高層建筑的快速建設(shè)，高層建筑地基穩(wěn)定性以及變形控制就成為了急需面對的問題。軟土問題是確保高層建筑地基穩(wěn)定性需要解決的首要問題，勘察軟土地基則是解決的重要手段。

軟土地基勘察應(yīng)查明的內(nèi)容包括：（1）軟土的成因類型、埋藏條件、分布規(guī)律、層理特征、滲透性、水平向與垂直向的均勻性、地表硬殼層的分布與厚度、地下硬土層或基巖的埋深與起伙。（2）軟土的固結(jié)歷史，強度和變形特征隨應(yīng)力水平的變化規(guī)律以及結(jié)構(gòu)破壞對強度和變形的影響程度。（3）微地貌形態(tài)、暗塘、暗浜、墓穴、填土、古河道的分布范圍及埋深。（4）地下水埋藏情況，及其對基礎(chǔ)材料、施工安全和周圍環(huán)境可能造成的影響。

軟土地基勘察的要求：勘探點布置宜根據(jù)、工程性質(zhì)、場地類別、勘察階段、成類型和地基復(fù)雜程度確定。當土層變化復(fù)雜時，應(yīng)加密。鉆探取樣應(yīng)與原位測試相結(jié)合，取樣應(yīng)采用薄壁取上器；原位測試宜采用靜力觸探、十字板剪切試驗。

軟土的力學性質(zhì)參數(shù)的測定：按巖土工程類別及勘察階段采用一種或多種手段測定土的力學參數(shù)，這些手段包括室內(nèi)土工試驗、原位測試、間接經(jīng)驗推算、原型觀測反分析等。

試驗土樣的初始應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力變化速率、排水條件和應(yīng)變條件均應(yīng)盡可能與工程的實際條件相模擬。故對正常固結(jié)的軟土應(yīng)在自重應(yīng)力下預(yù)固結(jié)后再作不固結(jié)不排水三軸剪切試驗。增加了對變形參數(shù)的測試要求。變形參數(shù)包括：先期固結(jié)壓力、壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)。有關(guān)固結(jié)問題的有固結(jié)系數(shù)、有經(jīng)驗時也可用快速固結(jié)試驗，以便引進先進試驗技術(shù)，縮短試驗周期。

軟土地基勘察的技術(shù)。（1）靜力觸探。靜力觸探可以確定高層建筑軟土地基的均勻性，進而確定分層、地基承載力、土體變形模量等強度指標，還能夠彌補鉆探勘察某些地層所帶來的不利影響。（2）螺旋板載荷以及扁板側(cè)脹試驗。螺旋板載荷試驗可以確定地基承載力，還可以通過扁板側(cè)脹試驗確定不排水抗剪強度，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合一定的工程實例和資料，還可以驗證這兩種測試方法的可靠性。（3）孔壓靜力觸探以及較為常用的應(yīng)力鏟試驗方法。孔壓靜力觸探、應(yīng)力鏟試驗方法相對于室內(nèi)測試方法更加便捷，對于那些沒有室內(nèi)試驗指標的軟土地區(qū)，利用孔壓靜力觸探、應(yīng)力鏟試驗方法能夠方便、快捷、準確的知道當?shù)赝翆拥那闆r。孔壓靜力觸探因為量測孔壓，能夠準確劃分地層，提高劃分土層以及土類的精度，還能夠有效解決土工常見問題，為軟土地基勘察帶來了一些方便，但是其分析的離散性還是比較突出，所以在工程實際應(yīng)用中應(yīng)該盡量避免這樣的現(xiàn)象發(fā)生。

四、超高層建筑巖土工程勘察中的試樣采集和地震效應(yīng)的考慮

超高層建筑巖土工程勘查中，一個難點就是試樣的采集以及比重實驗參考，試樣采集必須按照嚴格的規(guī)范操作要求。因為原樣高度達不到和數(shù)量上的不足或者密封的不到位原因，導致土中含水量的散失?，F(xiàn)實中有很多的勘察單位對于比重的試驗并沒有充分的重視，大多都是采用以往經(jīng)驗來取估計值，很少進行實際測量。在巖土工程勘察中，這種誤差處在可以接受的范圍內(nèi)，但是假如涉及到滲透流穩(wěn)定研究等相關(guān)工程項目的時候，這就會造成嚴重的影響，甚至會出現(xiàn)很大錯誤的結(jié)論。對于巖土情況的勘察，仍然需要對地震效應(yīng)進行充分的考慮。一些勘察的單位因為對人力和經(jīng)濟以及其他因素考慮，通常根據(jù)以往經(jīng)驗對覆蓋層厚度和場地的類別進行判斷，給工程抗震的造價帶來十分壞的后果。除此之外，在處理地基之后，還要考慮剪切波速和地基土類別是否會發(fā)生改變。這在高層建筑巖土的工程評價中很少受到足夠的重視程度，建筑單位對于這一點的考慮對于高層建筑的勘察來說十分的重要，必須給予充分重視。

五、水文地質(zhì)的評析

超高層建筑都會應(yīng)用到深基坑支護技術(shù)，在深基坑支護工程勘察中，需要對水文地質(zhì)條件做出全面客觀的評價分析，這是保證勘察質(zhì)量的關(guān)鍵。在很多深基坑支護工程勘察中，很多巖土工程勘察分析者都忽視了工程的基礎(chǔ)設(shè)計和工程實際施工情況，簡單做出分析，對地下水對深基坑支護工程的危害認識不夠深刻，使得深基坑支護工程存在著基坑坍塌、涌水等質(zhì)量問題和安全隱患，因此，必須從以下幾個方面做出全面分析：

1、首先要根據(jù)深基坑支護工程的基礎(chǔ)設(shè)計和具體施工情況，探究巖土工程勘察中水文地質(zhì)評析的問題。其次，要重點分析地下水對深基坑支護工程的各種危害性影響，并針對可能出現(xiàn)的涌水，坍塌等質(zhì)量隱患，準備防治方案。最后，通過做工作，提供準確可靠的水文地質(zhì)參數(shù)，預(yù)測在深基坑支護施工中將要遇到的問題和挑戰(zhàn)。

2、從深基坑支護工程整體的設(shè)計施工考慮分析，首先，地下水對深基坑支護工程的地下部分有腐蝕性作用，必須做好防腐護理措施。其次，對地基的選擇必須綜合考慮到巖土的軟化性、透水性、崩解性和脹縮性等多方面的巖土水理性質(zhì)。最后，地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂粉土時，應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生地震液化、潛蝕、流砂、管涌的可能性，如果有地下室的設(shè)計，必須考慮到地下水對基礎(chǔ)的浮力，驗算邊坡穩(wěn)定性，驗算基坑支護支擋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，評價基坑底板抗突涌穩(wěn)定性，估算基坑涌水量等。

參考文獻

[1]張宇.超高層建筑巖土工程勘察的應(yīng)用分析[J].建材發(fā)展導向（上），2015年5期.