超高層建筑勘察中巖土工程的應用解析

邱明策

摘要：隨著經濟社會的快速發展，城市建設也取得了長足的發展，特別是近些年來城市中高層建筑像雨后春筍般拔地而起。高層建筑特點是荷載大，基礎埋深大，并且通常基礎的寬度大，多用樁基。巖土工程的勘察時工程建設中基礎性的任務，特別是對高層建筑的巖土工程來說。

關鍵詞：高層建筑；巖土工程勘察；應用

在工程建設中，巖土勘察是一項基礎性的工作，對于高層建筑的巖土工程分析和評價更加重要，這是因為地基土的情況更加的復雜多變，建筑物尤其是高層建筑物基礎的受力比較復雜，還有就是能否選擇正確的基礎方案對工程的造價會產生直接的影響，地基基礎的方案又涉及到基礎深淺，復合地基以及基礎托換，業務面和知識面都很廣泛。而如何選擇一種既可以滿足功能的需要又十分的經濟合理，同時又能適應個各種限制性因素的基礎方案酒顯得十分重要。

1、工程概況

1.1某住宅小區一期工程建筑物包括主樓一棟42層的超高層建筑和4棟28層的高層建筑，此外還有其余主樓6棟，還有會所和商鋪與低下車庫等相關配套建筑。工程的重要性屬于一級重要，施工場地的復雜程度為二級，地基復雜的程度為二級，巖土工程勘察的等級是甲等。

1.2巖土勘察報告

對該工程的巖土工程盡心勘察報告得知，位于勘探的深度之內揭露出的地基巖土體，主要是沖洪積作用下形成的粘土和粉質粘土以及閃長巖全風化層和閃長巖強風化層以及中風化的巖層。

2、該超高層建筑工程對于勘察的具體要求

超高層建筑通常有重心高和水平豎向荷載以及基礎的埋深大的特點。所以，超高層建筑對地基的變形與承載力的控制需要更高的要求，我們需要結合實際情況來進行有效的勘察工作。

2.1變形和傾斜

對建筑基地縱橫走向的巖土分布情況要進行有針對性的周高點檢查，與此同時，還要提供相應變形的參數，以達到對變形驗算的需要。

2.2建筑基地承載力

對基礎底面下堅硬和軟弱地層的厚度以及分布的情況和承載力進行重點的勘察。對于巖石地基來說，要重點對巖體完整性和巖石的堅硬和風華的程度，以及質量的等級進行重點的檢查。

2.3深基坑開挖

因為超高層建筑基礎埋深比較大，所以所需要的基坑開挖的深度也比較大，一定要針對深基坑的開挖過程在深度影響范圍之內的地下水埋藏情況和巖土的分布以及力學特點進行重點勘察和科學的分析，以便于為各個側邊的地質模型和降水設計以及深基坑的支護提供可靠的相關參數。

2.4環保和抗震設計

一定要對基坑周圍建筑和地下設施，管道滲漏和道路載重以及車輛進行詳細地勘察，給基坑支護和降水設計所需要采用的施工檢測和環保的措施提出比較科學的建議。在抗震的設計中，要對建筑物場地類別和地基地震效應等相關方面有效的進行合理分析和判斷，為土層剖面和覆蓋層厚度提供相關動力參數。

3、分析該工程超高層建筑勘察中巖土工程的應用

3.1勘察場地并且制定出正確方案

高層建筑工程建設中，巖土工程的勘察工作時一項基礎性的工作，對于高程建筑來說，巖土工程勘察的科學合理的分析與評價工作更加的重要。首先就要對場地的適宜性和穩定性做出評價，之后還需要對是否產生液化來進行具體分析。此外，還需要對各個場地基土的巖石工程性質評價包括基礎持力層的分析評價，天然的地基與樁基分析和評價等。其他現場發現的工程地質的問題比如溶洞和滑坡等，也要進行合理的分析評價。因為高層建筑的荷載較大，埋深度較深的特征，因此，勘察地基土的工作相當復雜，特別是對高層建筑而言。此外，選擇出正確的基礎性方案能夠使工程造價減少。

目前，雖然最終基礎設計的方案是由結構設計師進行決定，但是除了勘察報告中的數值標識之外，巖土工程師基于一些經驗的認識和感知，從巖土工程的監督給的建議還有具有個人的獨到之處，所以對于基礎性方案的選擇還是很必要的。同時，因為結構工程師都有自身的設計習慣，再加上每一種方案都會有施工上的難易度，以及環境的影響等各方面的優缺點，雖然最佳經濟又合理的方案只有一個，但是在設計的時候，還要盡可能多建議制定幾個方案。

3.2對施工底層的結構要進行深入勘察

為了能夠滿足基礎類型的設計和選擇的需求，一定要對施工底層結構和變化進行詳細地掌握。首先是為了盡力滿足掌握底層結構在縱橫方面的變化需要，勘察點相互間的間距要盡可能的小，通常是15cm到35cm。其次就是勘察點深度要盡可能的深，通常建筑物基礎深都要比壓縮層深度要淺很多，因此為了方便計算，要有不能低于勘察孔總量的一般的控制孔的深度達到或者超過預想的壓縮層的深度。此外，地質和水況的條件一定檢查清楚，這是因為如果采用樁基時，基坑深度比較深，會給施工造成一定的問題，要讓各個施工隊在屬于自己的作業區域布置好相關的設備。入巖段要進行打孔，并且鉆得巖心，獲取巖石的標本之后進行科學的判斷，確定巖石面。以已經掌握的巖石規律和特點作為依據，對巖石面的標高的等高線圖做科學合理的繪制，根據設計的深度對巖石深度進行控制，要通過小徑深度鉆入，防止造成質量上的隱患。

4、該工程超高層建筑勘察中巖土工程要注意的應用難點

超高層建筑巖土工程在勘察過程中出現的難點比較繁瑣。遇見勘查情況較為復雜的時候，不能夠僅僅局限在經濟或者時間的因素上而不進行相應的調整，這對于高層建筑來說必將會留下工程的隱患。

4.1超高層建筑巖土工程勘察中的試樣采集和地震效應的考慮

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范操作要求。因為原樣高度達不到和數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。現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，但是假如涉及到滲透流穩定研究等相關工程項目的時候，這就會造成嚴重的影響，甚至會出現很大錯誤的結論。

對于巖土情況的勘察，仍然需要對地震效應進行充分的考慮。一些勘察的單位因為對人力和經濟以及其他因素考慮，通常根據以往經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。

4.2勘察點的復雜情況和地下水位的測量

首先要根據某一個地基的等級來進行仔細的勘察，對于已經采集到的高層建筑巖土的試樣做分析評價的時候，假如發現濕陷性土和鹽漬土等特殊性的巖土，使得地基的等級發生了改變，導致勘察點之間的間距不和邏輯。所以在對高層建筑巖土工程進行勘察的時候，一定要做到充分負責。

其次是勘察點深度也是一個比較困難的問題。因為高層建筑基礎結構的形式不盡相同，勘察的深度也不同，在工程的地質條件比較好的密實碎土區可以適當地減小深度，但是在那種多層框架結構以及較大高度的地下室，因為柱網柱荷載大和基礎面積比較大甚至可能會采用樁基，這種情況下，問題會更加的復雜。

此外，對于地下水位的觀測也是一個難點。在高層的建筑巖土工程的勘察中，地下水位的測量要求要每個勘察點在相同的時間進行測量。測量時，對時間也有相應的要求，最后一個鉆孔完成24小時之后才可以進行。測量的時候，還要充分考慮周圍地下水開采的情況。水位的測量要和鉆孔的坐標和標高回測相互結合，要求的精度是±2厘米、假如有任何的疏忽發生，就會造成測量的地下水位無法準確，這樣就會對工程的施工帶來無法預料的隱患和麻煩。

5、結語

對于超高層建筑勘察中，巖土工程勘察的工作量比較大，工作的內容也比較繁雜。在實際的勘察中，根據場地位置和建筑的規模，底層的結構和設計上的要求等各個方面的要求，所需要采取的勘察方法也會不盡相同，甚至存在很大的差異。所以，有必要加強對超高層建筑勘察中巖土工程的應用研究，以方便能夠更加高效的開展巖土工程的勘察工作，保證超高層建筑的勘察水平能夠不斷的進步和提高。

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