高層建筑工程地質(zhì)勘察技術(shù)分析

朱文龍 安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司

一、前言

工程地質(zhì)勘察是建設(shè)高層建筑中的一項重要性基礎(chǔ)類作業(yè)，在工程項目設(shè)計、施工之前，對該地區(qū)開展的質(zhì)勘察工程，主要查明該場區(qū)周邊一些不良的地質(zhì)作用類型和分布范圍；該場地地質(zhì)巖土層的類型、深度、分布范圍及工程物理力學(xué)特性；查明暗河、地下防空洞等一些影響工程建設(shè)進(jìn)度的掩埋物；調(diào)查清楚地下水的類型、地下水位及分布范圍，判斷地下水等對土壤中的建筑材料的腐蝕性。地質(zhì)勘察工作需提供工程規(guī)劃，設(shè)計和施工方面的數(shù)據(jù)，并且能對基礎(chǔ)類型、地基方面處理、工程降水、基坑支護(hù)等提出建議。

二、高層建筑工程地質(zhì)勘察的特點

通常為了保證建筑的穩(wěn)定性，高層建筑往往建在地質(zhì)狀況較好的地段。假如出現(xiàn)地基變形，土質(zhì)松軟的情況，使地基土和持力層穩(wěn)定性降低，會對這個地區(qū)的建筑物產(chǎn)生極大的危害。一般情況下，該地的巖石性質(zhì)、土體結(jié)構(gòu)、抗震能力、水文地質(zhì)條件等都是保證地基穩(wěn)定性的元素。在高層建筑地基的選址方面，首先要考慮的是該地區(qū)歷史上是否經(jīng)過大的地震作用，并要以此為基礎(chǔ)進(jìn)行下階段的工程地質(zhì)勘察工作。

箱基、復(fù)合地基以及樁基的地基形式現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于高層建筑中。樁基是一種較為古老的基礎(chǔ)形式，一般這種形式會涉及預(yù)制樁、鉆孔灌注樁和鋼管，特點是對外力的作用變形小，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，受力高；箱基具有很強(qiáng)的抗彈性能力和整體性，當(dāng)?shù)鼗刭|(zhì)情況復(fù)雜時，可以在很大程度上保證了地基沉降量；復(fù)合基的主要特點是節(jié)約造價、減短工期、強(qiáng)度高和沉降小等。以上三種形式各有優(yōu)缺點，具體的要根據(jù)場區(qū)的地質(zhì)條件和具體的高層建筑的要求進(jìn)行選擇。

三、高層建筑各階段的地質(zhì)勘察工作的規(guī)劃

（一）建筑區(qū)域規(guī)劃

通過現(xiàn)有的地質(zhì)資料和以往的建筑經(jīng)驗，對該場區(qū)的總體穩(wěn)定性做出定性分析，對區(qū)域一般性工程地質(zhì)條件進(jìn)行詳述。

（二）總體的規(guī)劃階段

首要工作任務(wù)就是查明規(guī)劃區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境條件。對地質(zhì)資料的記載要十分的詳細(xì)，其原因是為了便于規(guī)劃和區(qū)域的分區(qū)的建筑特點和建筑性能分區(qū)。本階段的主要研究工作內(nèi)容是對該地的綜合地貌、地質(zhì)環(huán)境條件結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)因素等方面的問題進(jìn)行調(diào)查工作，對于地質(zhì)調(diào)查的范圍要盡量大，并且地質(zhì)調(diào)查的范圍必須比實際建筑場地大。除此以外，本階段還要做部分實驗研究、部分勘探和長期的觀測數(shù)據(jù)總結(jié)。

（三）詳細(xì)階段的規(guī)劃

這個階段的主要目的是提供工程地質(zhì)數(shù)據(jù)，為工程建設(shè)察明地質(zhì)結(jié)構(gòu)和土地活動層的水文地質(zhì)條件，為建筑物的場地的詳細(xì)規(guī)劃做工作。該階段的地質(zhì)勘察工作主要問題包括有實驗研究，勘察，野外試驗，測繪，長期觀測等。

（四）初步設(shè)計階段

初步設(shè)計階段的勘察目的是提供該地地質(zhì)和巖土資料參數(shù)，提供的資料和參數(shù)是為了確定建筑物的建筑型式，基礎(chǔ)砌置深度，施工工藝，預(yù)算成本等。此階段還要明確各勘探點之間的距離，勘探孔深度等的地質(zhì)條件。此階段的勘探工作量大大提高，工作量大。

（五）建筑物施工圖設(shè)計階段

在這個階段地質(zhì)勘察工作主要是提供地質(zhì)資料，對主要基礎(chǔ)設(shè)計，地基加固，預(yù)防和防治工作提供信息，還要對該建筑物地基作地質(zhì)評價。該階段工作主要內(nèi)容包括勘探孔布置、勘探施工、查明巖土層物理力學(xué)性能指標(biāo)，必要情況下還要做抽水和載荷工作試驗。

四、工程地質(zhì)勘察工作的管理方法

（一）勘察剛要制定

地質(zhì)勘察前需制定高層建筑工程地質(zhì)勘察工作的勘察剛要。正式的工程勘察之前，勘察工程師要根據(jù)巖土條件、項目結(jié)構(gòu)和載荷大小等因素對施工現(xiàn)場的情況編寫勘察紀(jì)要，并根據(jù)實際施工的情況制定一份恰當(dāng)?shù)臅r間計劃，包括外業(yè)施工、安排土工試驗、內(nèi)業(yè)資料整理等。還要確定原位測試，取樣和試驗，鉆探施工等技術(shù)要求。

（二）做好監(jiān)督工作，以確保質(zhì)量

在建設(shè)工程開工之前，勘察工作人員要結(jié)合建設(shè)方給的相關(guān)地質(zhì)資料（如有）對施工現(xiàn)場勘測結(jié)果進(jìn)行復(fù)核。此外，勘探過程中，還要對使用鉆機(jī)內(nèi)鉆桿的長短和大小尺寸一一核對，保證勘探過程中各個技術(shù)方面的專業(yè)性，使得這些參數(shù)符合相關(guān)勘察設(shè)計規(guī)范與施工的要求。根據(jù)規(guī)范要求，各項原位測試項目設(shè)置要符合現(xiàn)場工程地質(zhì)條件特點。對巖土層進(jìn)行鉆進(jìn)時，要合理選擇鉆機(jī)工藝并且根據(jù)強(qiáng)度采取相應(yīng)的速度，鉆進(jìn)進(jìn)度如果位于地下水位以下時，應(yīng)采取泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)法，還要控制鉆進(jìn)速度；取樣時，嚴(yán)格控制好鉆桿尺寸，根據(jù)巖土層特點采用合適的取樣方法，通過切取巖芯管的方法取樣是不可以的。土樣取樣后，貼好標(biāo)簽，及時封存；高程和水位的測量，高程選擇黃海高程基準(zhǔn)，如果沒有條件就采取假定高程測量，其中控制點的選址要選在不容易遭到破壞的地方，地下水位測量的工作在施工結(jié)束后進(jìn)行；外業(yè)勘察工程師要及時進(jìn)行查對驗收，這樣做是保證原位測試數(shù)量以及主要的持力層取樣滿足規(guī)定要求，并且，工程師還要監(jiān)控好持力層的高低起伏狀況，對于可能存在的異常處再次進(jìn)行小規(guī)模的加密鉆探工作，查明具體原因機(jī)分布規(guī)律。

（三）勘察報告編制質(zhì)量的好壞，取決于勘察數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確

地質(zhì)勘測工作結(jié)束后，我們從中獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)要注意結(jié)合該建筑工程項目周圍環(huán)境的特點，有序的進(jìn)行整理分析，然后提煉數(shù)據(jù)。從而確保數(shù)據(jù)無誤，土層劃分的科學(xué)性，除此之外，還要與設(shè)計人員做好協(xié)調(diào)，對于一些與實際差距較大的數(shù)據(jù)要進(jìn)行交流討論，說明情況，這樣也可以使建筑設(shè)計人員對工程相關(guān)情況更好的掌握。

（四）加強(qiáng)現(xiàn)場訪問及回訪，做好總結(jié)

為了確保地基質(zhì)量達(dá)到施工要求，工程地質(zhì)勘察工程師要查看此建筑地下是否有暗涌以及防空洞等對勘察工作帶來的工作障礙，并且及時檢查土層情況；此外，及時采用相對應(yīng)的技術(shù)措施檢測地基質(zhì)量；勘察工程師還要時常對完成的建筑項目時?；卦L，做好實際施工與勘察報告存在的不同方面的記錄，并對比具體分析，總結(jié)經(jīng)驗，并為今后的勘探工作奠定基礎(chǔ)，提高工程質(zhì)量。

五、結(jié)語

由此可見，在高層建筑工程中的工程地質(zhì)勘察工作，可以說是高層建筑建設(shè)的一個基礎(chǔ)性工作了，它與建筑物安全性以及工程造價有著極其緊密的關(guān)系。只有做好地質(zhì)勘察方面的工作，并且保證其合理性及準(zhǔn)確性，提供合理的基礎(chǔ)設(shè)計、基礎(chǔ)處理和施工方案的合理建議，以此才能確保建筑施工的順利進(jìn)行與安全。