高層建筑巖土工程勘察現(xiàn)狀分析及其對策

余洋

（山西省勘察設計研究院有限公司，山西太原 030013）

近年來，我國的高層建筑越來越多，高度也越來越高。與之所帶來的是，在設計中對建筑的抗震、抗風要求越來越高，建筑物使用壽命增加，投資也越來越大。高層建筑的安全性和使用壽命與巖土工程勘察的質(zhì)量息息相關，因此在勘察中保證必須的時間、人力和財力，查明場地的工程、水文地質(zhì)條件，對場地的穩(wěn)定性和地基的安全性等進行分析論證，為巖土工程設計服務。

1 高層建筑巖土工程勘察的特點

高層建筑巖土工程勘察一般需要多個階段的勘察，且要求勘察精度也較高，這就需要在勘察前必須詳細了解和吃透勘察技術要求，并取得擬建建筑物的有關資料后，才能針對性地制定出安全經(jīng)濟的勘察方案。因此，其勘察工作強調(diào)勘察工作分階段、逐步深化。只有在勘察資料較充分且總圖已完全確定時，可以合并為一階段勘察按詳細勘察的要求進行勘察。

2 高層建筑巖土工程勘察的幾個要點

2.1 勘察準備

高層建筑巖土工程勘察前，應收集資料并進行工程地質(zhì)調(diào)查，當已有的資料不足導致無法對一些重大問題作出明確判斷時，應采取必要的工程地質(zhì)測繪或少量的鉆探、測試等工作。勘察準備的重點主要是在了解場地穩(wěn)定性的基礎上，對建筑的可行性和適宜性作出初步判斷和評價，同時為后期的勘察重點指明方向。

2.2 初步勘察

2.2.1 初步勘察的主要目的和任務

高層建筑初步勘察的目的和任務主要是對場地的穩(wěn)定性作出評價，具體包括斷裂穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性、巖溶穩(wěn)定性、地震穩(wěn)定性和特殊性巖土穩(wěn)定性。上述五個方面的穩(wěn)定性是初步勘察中需要解決的重點穩(wěn)定，作出評價的同時應提出治理或避讓的措施建議。

2.2.2 勘探孔的布設

初勘時，高層建筑勘探孔的布設以控制整個建設場地的工程地質(zhì)條件為原則。通?？碧骄€的間距以100m 為限，勘探點的間距以50m 為限，勘探孔的深度以滿足場地穩(wěn)定性和地基變形評價計算的要求。

2.3 詳細勘察

2.3.1 詳細勘察的任務和目的

高層建筑詳細勘察的目的和任務主要是為設計提供計算地基承載力、變形、穩(wěn)定性、土壓力所需的資料和各項參數(shù)，并對高層建筑的地基或基礎方案，場地不良地質(zhì)和特殊土治理，基坑支護設計、地下水控制和抗浮設計等提出合理化建議。

2.3.2 勘探孔的布設

在詳細勘察階段，進行勘探孔的布設時，要對設計總平面圖有著深入的分析，而且要對建設場地的實際情況進行深入了解?？碧近c的平面布設，首先要考慮的建設場地的地貌單元和建筑物的平面形狀，對于結構單體跨越不同地貌單元的部分，要增加勘探點的數(shù)量。

勘探點的平面布設對一些特殊部位要重點考慮，尤其是對那些存在較大的凹凸變化的區(qū)域、建筑荷載差異較大的區(qū)域均應加設勘探點。

對于附帶地下車庫的高層建筑，在勘探孔的平面布設要綜合考慮主樓與地下室合理布孔。

2.3.3 勘探孔深度

高層建筑勘探孔的深度與擬建建筑物的基礎形式、基底壓力和地基處理方式等有關。一般來講，天然地基勘探孔的深度以滿足地基變形計算為原則，樁基工程勘探點的深度以進入樁端下一定深度為原則，復合地基勘探點的深度以樁端持力層的地層分布為原則。除此之外，勘探孔的深度還應考慮基坑的開挖深度以及特殊土的影響。如：自重濕陷性黃土地基，應考慮負摩阻對樁長的影響；液化地基，液化折減對樁長的影響等。

2.3.4 原位測試

高層建筑巖土工程勘察的原位測試，除經(jīng)常進行的標貫、動探之外，還應采取多樣的原位測試手段。原位測試指標不僅可以查明巖土層分布的特點，還可以為設計計算提供各項依據(jù)，以及對樁端持力層的選擇提供建議等。巖土工程勘察中，最常見原位測試手段有靜探、波速、地脈動等。對超高層建筑，還需按設計要求進行專門的現(xiàn)場載荷試驗和地震安全評估。此外，在軟土地區(qū)，十字板剪切試驗也是很好的輔助手段；對巖溶和殘積土較發(fā)育的地區(qū)，宜采用物探的方法查明溶洞和孤石的分布等。

2.3.5 室內(nèi)試驗

因高層建筑基底壓力大、地下室埋深較深，在室內(nèi)土工試驗時，除進行常規(guī)的試驗外，還需要做高壓固結試驗或滲透性試驗等。有些高壓固結試驗還需根據(jù)土的應力歷史，提供地基土的先期固結壓力，以及壓縮指數(shù)和回彈再壓縮指數(shù)等?？辜魪姸仍囼炓捕嗖捎萌S試驗，此外，有些工程還要求動三軸試驗、動剪切試驗等。

3 我國高層建筑巖土工程勘察的現(xiàn)狀

3.1 從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊

巖土工程勘察是一項既注重經(jīng)驗又注重技術的工作，涉及土力學、工程地質(zhì)學、水文地質(zhì)學以及工程鉆探等多個學科的內(nèi)容，對從業(yè)人員的專業(yè)理論水平和實際工作經(jīng)驗有著很高的要求。尤其是對于從事高層建筑巖土工程勘察的人員來說，各項要求水平更好。然而，目前我國從事勘察各個工作的人員在理論素養(yǎng)與專業(yè)水平方面參差不齊，許多從事勘察工作的并不是本專業(yè)畢業(yè)的科班人員，更有甚者根本沒有受過大學或大專等教育。從業(yè)人員的素質(zhì)參差不齊，導致出據(jù)的勘察成果資料很不專業(yè)，甚者錯誤、漏洞百出，結果很容易導致工程質(zhì)量事故。

3.2 勘察設備落后

在高層建筑巖土工程勘察中，勘察成果的質(zhì)量與勘察設備的先進程度有著非常重要的關系。尤其是現(xiàn)在很多先進的原位測試設備的應用，對勘察成果中各項數(shù)據(jù)取值的精確性起到非常關鍵的作用。然而，我國從事巖土工程勘察的大多數(shù)企業(yè)勘察設備的配備極不完善，或配備的設備落后，導致勘察成果提供的數(shù)據(jù)不全面或精確度較差，嚴重影響了勘察成果的質(zhì)量。

3.3 勘察市場亂象叢生，違法分包嚴重

隨著市場化經(jīng)濟的不斷推進，從事巖土工程勘察的企業(yè)也越來越多，很多勘察企業(yè)僅有一兩人就在市場上從事勘察工作，導致低價中標、違法分包等現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。加之現(xiàn)在很多建設單位，故意壓價，對勘察單位編制的勘察方案“指手畫腳”，隨意刪減工作量。還有很多項目初步設計方案還未成型，甲方就匆匆要求進行勘察工作，導致勘察方案缺乏針對性，更不用說勘察成果的合理性了。這些種種的“市場亂象”嚴重影響了高層建筑的巖土工程勘察的勘察質(zhì)量，嚴重阻礙了勘察市場的健康良性發(fā)展。

4 提高高層建筑巖土工程勘察水平的對策

4.1 加強技術創(chuàng)新，提升綜合素質(zhì)

巖土工程勘察企業(yè)首先要公司能夠創(chuàng)建一個供技術人員學習和交流的平臺，通過平時的培訓和交流拓寬技術人員的知識面，提高勘察的業(yè)務水平和綜合素質(zhì)。另外，我們在勘察過程中，也要大力引進新設備、新技術和新工藝，提高勘察過程中數(shù)據(jù)的準確性和精確性，通過技術創(chuàng)新促進勘察企業(yè)的發(fā)展。

4.2 完善管理體制

在巖土工程勘察過程中，政府要加強對勘察行為的檢查和監(jiān)督，堅決杜絕勘察數(shù)據(jù)造假事件的發(fā)生；同時對勘察市場予以規(guī)范化、合法化，嚴禁低價中標、違法掛靠。在外業(yè)的監(jiān)管上，可以考慮引入監(jiān)理機制，實行勘察現(xiàn)場旁站制度，從過程控制上對勘察行為實行有效監(jiān)管。對重要的勘察報告實行專家論證，尤其是對于濕陷性土層較厚、液化等級較高的特殊性場地，應對地基基礎方案的選擇、抗浮水位的建議、場地穩(wěn)定性評價及其施工方面的建議進行重點把關，避免因勘察報告中的巖土工程評價錯誤而造成工程質(zhì)量及安全事故。

4.3 重視踏勘和前期準備

在編制勘察綱要前，要做好現(xiàn)場踏勘和收集資料的工作。勘察綱要要有重點和針對性，在勘察過程中要真正能夠解決實質(zhì)性問題。尤其是對于地質(zhì)條件復雜的場地或重要性的工程，應進行必要的工程地質(zhì)調(diào)查，繪制工程地質(zhì)圖。

4.4 重視取樣質(zhì)量和原位測試數(shù)據(jù)

取樣和原位測試是巖土工程勘察最基本也是最主要手段，是巖土層各項數(shù)據(jù)的取得主要來源。在勘察過程中，要保證取樣的質(zhì)量和原位測試的規(guī)范性，才能保證勘察數(shù)據(jù)的真實、可靠。同時，利用計算機技術對巖土測試中的各項數(shù)據(jù)進行分析整理，提高數(shù)據(jù)的準確性和工作效率。更重要的是，利用BIM 等計算機軟件技術可以分析模擬出復雜的巖土工程問題的演化過程，同時可以演示其治理效果。

5 結語

總之，隨著我國高層建筑巖土工程勘察技術的不斷發(fā)展，勘察工作的從業(yè)者應該通過平時的理論學習和實際工作所積累的經(jīng)驗，不斷提升自己的工作能力，并從事的巖土工程勘察的過程中，將理論知識、工作經(jīng)驗與具體的工程實際情況相結合，精心組織、精心勘察。從前期準備階段的資料收集和現(xiàn)場踏勘，到中間的方案編制和現(xiàn)場工作，以致最后的成果編寫，層層把關，從根本上保證高層建筑巖土工程勘察的質(zhì)量。