高層建筑巖土工程勘察重點難點

張曉敏

（大同市勘察測繪院，山西 大同 037000）

0 引言

隨著城市化人口的不斷增加，一些高層建筑拔地而起，建筑結(jié)構(gòu)比以往的建筑形式更加復(fù)雜。在高層建筑中開展有效的巖土工程勘察，可大大提高建筑物的安全穩(wěn)定性。在實際工程勘察中，高層建筑的施工變得越來越復(fù)雜，高層建筑的深度和寬度直接決定整個施工質(zhì)量。相對于普通結(jié)構(gòu)建筑而言，高層建筑的巖土勘察影響因素較多。因此，有關(guān)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工情況進(jìn)行合理調(diào)查。只有充分認(rèn)識和掌握高層建筑中的難點和重點，才能最大限度地發(fā)揮測量技術(shù)的作用，才能最大限度保證高層建筑的整體質(zhì)量，如圖1所示。

圖1 高層建筑巖土工程勘察工作

1 高層建筑巖土工程施工勘察概述

巖土工程勘察的主要內(nèi)容是根據(jù)高層建筑的施工規(guī)范、施工要求和現(xiàn)場情況，全面調(diào)查和研究建設(shè)項目環(huán)境條件和周圍環(huán)境，并對施工現(xiàn)場存在的問題進(jìn)行綜合分析。最后，總結(jié)問題和分析結(jié)果，并將其編成完善的調(diào)查文件，為高層建筑的建設(shè)提供實踐的理論依據(jù)。巖土工程勘察的主要內(nèi)容是以高水平地質(zhì)勘探為基礎(chǔ)，包括詳細(xì)勘察、選址勘察、初步勘察等，分階段分批實施，這是地質(zhì)勘探工作的基本方法。需要根據(jù)不同施工階段分批完成。例如，現(xiàn)場勘察需要嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場實際情況和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。在初步設(shè)計中，對高層建筑的施工設(shè)計要求進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查。只有把調(diào)查工作做到極致，才能為高層建筑施工過程提供科學(xué)合理的指導(dǎo)。

2 高層建筑巖土工程勘察中的重點

2.1 孔深穩(wěn)定性

江蘇省有一個實際案例，某商務(wù)樓出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，在后期勘察過程中找出開裂的具體原因，從后期勘察的數(shù)據(jù)中可以看出，引起沉降的原因是孔深的持力層范圍過淺?；谶@種情況，在進(jìn)行高層建筑施工時，必須要求探孔深度能滿足承載力的相關(guān)要求，同時也需要滿足建筑物變形和沉降的。高層建筑的孔深一般應(yīng)達(dá)到持力層以下5～8m，以保證樁端所在持力層不受地質(zhì)影響。

2.2 鉆孔間距設(shè)置

在實際工程施工過程中，鉆孔的布置必須符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時也要結(jié)合測量結(jié)果作適當(dāng)?shù)男薷?，主要目的是保證鉆孔之間的合理距離。對于地質(zhì)較為特殊的高層建筑，施工人員可適當(dāng)縮小鉆孔間距，為建筑工程提供最大的安全保障。

2.3 巖土特性現(xiàn)場測試

在巖土工程勘察中，需要對巖土性質(zhì)進(jìn)行原位測試。目的是更好地掌握和了解不同地質(zhì)和不同環(huán)境的巖土工程特性，有助于基坑設(shè)計。

2.4 室內(nèi)土工試驗

室內(nèi)土工試驗的目的是為建筑施工和設(shè)計提供最真實的、不同類型土的性能指標(biāo)。測試方法必須有具體可行的目標(biāo)。也正是因為高層建筑的承載力遠(yuǎn)高于普通建筑，這也可以凸顯檢測的重要性和必要性。

3 高層建筑巖土工程勘察的難點分析

3.1 相對復(fù)雜的應(yīng)力

高層建筑施工巖土工程勘察的主要目的是準(zhǔn)確了解和掌握施工現(xiàn)場的地層分布。然而，這項工作在實際發(fā)展中具有一定的復(fù)雜性。一般的勘察方法很難了解巖土工程的實際情況，需要有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)和手段對施工場地的巖土性質(zhì)進(jìn)行分析，才能為施工和設(shè)計提供可靠的理論支持和數(shù)據(jù)。另外，由于巖土工程內(nèi)部情況比較復(fù)雜，對測量精度要求較高。由此可見，做好巖土工程勘察工作，提高勘察精度是工作的難點之一。

3.2 勘察程序較多

在高層建筑施工過程中，由于高層建筑的鉆孔距離相對較小，勘探深度相對較深，現(xiàn)場巖土試驗數(shù)量相對較多，一些細(xì)節(jié)難以準(zhǔn)確控制，因此巖體勘察呈現(xiàn)出最明顯的特點，這在一定程度上增加了工程勘察的難度。此外，工程勘察的工期限制也在一定程度上增加巖土工程勘察的難度。

3.3 制約因素較多

巖土工程勘察雖然是一個科學(xué)的工作范圍，但仍有必要充分考慮勘察的安全性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性。如何更好地滿足各種內(nèi)容的實際要求，需要相關(guān)勘察人員綜合考慮各種因素，這也在一定程度上增加工程勘察的難度。

3.4 高抗震要求

高層建筑的抗震要求比普通建筑要高，這意味著工程勘察人員在進(jìn)行實際巖土工程勘察時，必須做好抗震勘察工作，充分了解和掌握巖層的具體情況，對巖層的抗震性能進(jìn)行全面細(xì)致的分析；在基礎(chǔ)選型過程中，應(yīng)綜合考慮地震因素，特別是在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū)，必須綜合考慮地下水水質(zhì)和地下喀斯特洞穴。綜合考慮，以上因素都會給調(diào)查帶來一定程度的影響。

3.5 試樣采集等級低，比重實驗重視不夠

試樣采集也是高層建筑巖土工程勘察的一個難點問題，因為在實際的巖土工程勘察中常出現(xiàn)原狀樣高度不夠、密封差或運輸過程中擾動等問題，導(dǎo)致實驗結(jié)果數(shù)據(jù)與實際情況偏差，統(tǒng)計時數(shù)據(jù)離散性較大等結(jié)果。許多勘察單位對比重實驗投入力度小，僅憑借以往的經(jīng)驗值與實際參數(shù)可能存在的誤差較大，當(dāng)涉及滲透流穩(wěn)定分析工程時，會對后期勘察結(jié)論的分析產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。因此，勘察單位與勘察技術(shù)員要提高對試樣等級與比重實驗的認(rèn)識，提高對勘察專業(yè)技能的認(rèn)識，積極利用先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)，提高勘察工作的含金量。

3.6 地下水控制

為防止地面水滲入基坑及地下水，采用落底式截水簾，根據(jù)抗?jié)B穩(wěn)定性驗算結(jié)果確定通過深度，并且根據(jù)場地土層分布的實際情況，選擇三周深攪拌樁、高壓旋噴樁等組合樁型，在土層上部施工形成三軸深攪拌樁封閉體系。在某些受施工空間、障礙物影響不能施工三軸深攪拌樁的地區(qū)，可用三管高壓旋噴樁替代，遇卵礫石可轉(zhuǎn)而施工三管高壓旋噴樁形成地下連續(xù)止水帷幕，切斷含水層。

對含水層分布及坑底抗?jié)B穩(wěn)定情況進(jìn)行研究，根據(jù)研究結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)呐潘桨福溆嗟貐^(qū)采用管井降水處理，短時間少抽水，防止沉降進(jìn)一步發(fā)展。施工周期較長的基坑工程，為避免施工期間降雨、生活污水進(jìn)入基坑或地下水滲出導(dǎo)致基坑底部積水，對基坑底部施工造成干擾和安全威脅，需在基坑外設(shè)置排水溝，防止場地積水。

4 有效提升巖土工程勘察質(zhì)量的具體對策

4.1 制定合理的勘察方案，選擇合理的勘察方法

高層建筑中的巖土勘察工作主要指的是在一定勘察技術(shù)的基礎(chǔ)上對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面考察，看其是否可以滿足高層建筑施工的需求。由于不同施工場地的地質(zhì)條件與地質(zhì)性質(zhì)存在一定的差異，對此，我們所采用的勘察方式也存有不同，對于已經(jīng)出現(xiàn)的地質(zhì)問題要制定出合理的解決方案。目前，原位測試與室內(nèi)測試法以及工程地質(zhì)測繪法是高層建筑中巖土勘察的主要方式。

4.2 提升巖土工程勘察工作的規(guī)范性

巖土工程勘察是一項基礎(chǔ)性工作，但也具有一定的重要性。由于其重要性，我們需要在實際調(diào)查工作中提高工作的規(guī)范性。偵查工作的每一個程序，不僅要有專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)支持，還要有一個規(guī)范的順序?？辈旃ぷ鞯膶嵤┓桨负头椒ū仨毥?jīng)專業(yè)人員確認(rèn)和論證后方可實施。此外，還需要對施工現(xiàn)場的氣候條件和地質(zhì)條件進(jìn)行有效的分析，為以后的勘察工作提供真實準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

4.3 提高測量人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)

勘察工作的主體是施工現(xiàn)場的勘察人員。因此，勘察人員的專業(yè)素質(zhì)與高層建筑的巖土工程勘察質(zhì)量成正比。專業(yè)素質(zhì)越高，調(diào)查工作的質(zhì)量就越高。反之，專業(yè)素質(zhì)越低，調(diào)查工作的質(zhì)量就越低。近年來，由于測量人員素質(zhì)低下，在工作中經(jīng)常出現(xiàn)混水摸魚的現(xiàn)象，導(dǎo)致高層建筑質(zhì)量問題頻發(fā)。由此可見，測量人員的專業(yè)素質(zhì)對工程質(zhì)量至關(guān)重要。對此，施工企業(yè)可以定期組織開展一些相關(guān)的教育培訓(xùn)活動，以更好地提高自身的專業(yè)素質(zhì)。

5 結(jié)語

總之，要想建設(shè)高品質(zhì)的高層建筑，必須加強對巖土工程的勘察，要求勘探者充分認(rèn)識和掌握工作重點及難點，對勘探者遇到的困難制定完善的解決對策，與此同時，在開展具體調(diào)查工作時，應(yīng)著重解決鉆孔深度、孔距等關(guān)鍵問題，并對地下水水位、比重測定等難點問題，采取有效措施加以解決。測量時間控制得當(dāng)，增加資金、人力等資源的投入；另外，在必要的時候，還應(yīng)考察地震的影響，以保證工程施工的安全。