高層建筑勘探孔布設(shè)與天然地基變形計(jì)算相關(guān)問題探討

宋 戰(zhàn) 旺

(1.河南省煤田地質(zhì)局物探測(cè)量隊(duì)，河南 鄭州 450016； 2.河南省地質(zhì)物探工程技術(shù)研究中心，河南 鄭州 450009)

1 概述

地基變形計(jì)算是巖土工程勘察設(shè)計(jì)工作中非常重要的環(huán)節(jié)之一，其重點(diǎn)是基底計(jì)算點(diǎn)以下地基沉降量的計(jì)算。

也是在實(shí)際工作中出現(xiàn)問題較多部分，其原因主要有以下幾點(diǎn)：

1)部分勘察人員對(duì)變形計(jì)算的目的和意義不甚了解，對(duì)計(jì)算方法和原理模糊不清；2)基底計(jì)算點(diǎn)沉降量計(jì)算過程較繁雜，部分勘察人員只是利用勘察軟件進(jìn)行機(jī)械計(jì)算，對(duì)公式中部分參數(shù)概念理解不夠，對(duì)參數(shù)取值不夠精細(xì)；3)地基變形計(jì)算所需的勘察工作量不足。

為消除上述現(xiàn)象，本文闡述了地基變形計(jì)算原理和方法，剖析了相關(guān)規(guī)范要求，提出了自己的觀點(diǎn)和建議，解決了某工程地基變形計(jì)算問題。

2 地基沉降量計(jì)算原理和方法

GB 50007—2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)規(guī)范)中規(guī)定按式(1)進(jìn)行地基變形計(jì)算，其實(shí)質(zhì)就基底計(jì)算點(diǎn)以下地基沉降量計(jì)算。

(1)

3 地基沉降計(jì)算過程中存在的問題和難點(diǎn)

1)在工程勘察實(shí)踐中，部分巖土工程勘察報(bào)告中地基變形評(píng)價(jià)相關(guān)內(nèi)容及規(guī)范規(guī)定存在如下問題：

問題1：在巖土工程勘察報(bào)告中計(jì)算建筑的整體傾斜時(shí)，寬邊方向往往只有一個(gè)控制性勘探孔；在計(jì)算中心點(diǎn)沉降量或平均沉降量時(shí)，建筑中心部位卻沒有控制性勘探孔。

問題2：根據(jù)GB 50021—2009巖土工程勘察規(guī)范(以下簡(jiǎn)稱勘察規(guī)范)和JGJ/T 72—2017高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱高層勘察標(biāo)準(zhǔn))要求，在詳細(xì)勘察階段，矩形高層建筑勘探點(diǎn)應(yīng)按雙排布設(shè)，且按建筑物周邊和角點(diǎn)布置，其中，僅要求勘察等級(jí)為甲級(jí)的高層建筑中心點(diǎn)應(yīng)布設(shè)控制性勘探孔，而針對(duì)勘察等級(jí)為乙級(jí)的高層建筑中心點(diǎn)沒有要求布設(shè)勘探孔。

問題3：在計(jì)算高層建筑地基變形時(shí)，基礎(chǔ)規(guī)范規(guī)定，應(yīng)由傾斜值控制，必要時(shí)尚應(yīng)控制平均沉降量。但勘察規(guī)范和高層勘察標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)控制性勘探孔數(shù)量要求較少，甚至在密集的高層建筑群中，每棟建筑物僅要求布設(shè)一個(gè)控制性勘探點(diǎn)；而且沒有規(guī)定控制性勘探孔布設(shè)位置。

問題4：在勘察規(guī)范和高層勘察標(biāo)準(zhǔn)中均規(guī)定控制孔深度要大于地基變形計(jì)算深度，而對(duì)一般孔孔深沒有要求，僅需達(dá)到穩(wěn)定層即可。

上述問題造成兩種現(xiàn)象：擬勘察高層建筑某一寬邊同側(cè)無兩個(gè)控制孔，不能滿足建筑的整體傾斜值的計(jì)算要求；建筑基底中心點(diǎn)無控制勘探孔，由于一般高層建筑基底中心點(diǎn)沉降量最大，若要計(jì)算基礎(chǔ)的平均沉降量，僅依據(jù)周邊控制孔計(jì)算出的平均沉降量明顯偏小，降低了建筑變形控制要求。

根據(jù)以上分析，本人建議高層建筑地基變形僅考慮整體傾斜時(shí)，擬勘察建筑基底周邊布設(shè)控制孔不少于兩個(gè)，且應(yīng)布設(shè)在某一寬邊同側(cè)；當(dāng)需要計(jì)算中心點(diǎn)沉降量或控制平均沉降量時(shí)，建筑基底中心點(diǎn)應(yīng)有控制性勘探孔。

(2)

4 計(jì)算實(shí)例

擬建某公寓工程位于鄭州市西郊，高18層，高度為58 m，剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)擬采用筏形基礎(chǔ)，平面呈矩形，長(zhǎng)40.0 m，寬25 m；地下車庫1層，基礎(chǔ)埋深4.5 m，地基承載力特征值為170 kPa，準(zhǔn)永久組合基底壓力平均值P=284 kPa，基底以上土的天然重度r=17.0 kN/m3。各勘探孔位置見圖1。

則基底附加壓力P0=P-rd=284-17.0×4.5=207.5 kPa。

表1 沉降量計(jì)算表

5 結(jié)語

本文地基變形計(jì)算方法簡(jiǎn)單明了，計(jì)算步驟相對(duì)較少，既可以用流行的勘察軟件來求解，亦可采用Excel軟件編輯公式來計(jì)算。此方法可推廣到復(fù)合地基變形計(jì)算和樁基地基變形計(jì)算。

在工程勘察設(shè)計(jì)中，不僅修正后的地基承載力特征值必須不小于基底平均壓力，而且地基沉降量及其變形計(jì)算值也必須同時(shí)滿足規(guī)范要求，只有這樣才能設(shè)計(jì)出安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的地基基礎(chǔ)方案。