高層建筑巖土工程的勘察重點和難點

彭雪震

摘要：本文主要研究高層建筑巖土工程勘察重點和難點，分析了高層建筑的結構特點和高層建筑巖土工程勘察工作的主要內容，在此基礎上對高層建筑巖土工程勘察重點和技術難點進行了討論。

關鍵詞：高層建筑；巖土工程；勘察

巖土工程是高層建筑施工的關鍵環節，通過巖土工程勘察工作，為項目建設提供相關資料，確保項目建設能夠利實施。但是高層建筑巖土工程勘察工作在實際開展中，面臨著比較復雜的場地條件，進一步研究高層建筑巖土工程勘察重點難點，對保證巖土工程勘察質量有著重要意義。

1.高層建筑巖土工程勘察

1.1高層建筑

高層建筑高度大，建筑層數多，能夠提供更大的室內有效建筑空間，結構跨度大，對基礎承載能力要求很高，基礎承受最大軸力大，整體表現為瘦高型結構。為了保證高層建筑的安全性與穩定性，基礎需要有較大埋深，確保基礎強度能夠滿足建筑結構抗震和抗風載荷性能。高層建筑基礎以箱形基礎和筏形基礎最為常見，埋深至少在建筑整體高度的1/15以上。近些年城市高層建筑大規模建設，為了追求美觀，建筑外形設計更加復雜多樣，高度越來越高，地下空間應用程度隨之增加，多棟建筑地下室互相連接，成為承載上部載荷的整體。

1.2高層建筑巖土工程勘察工作內容

1.2.1基礎承載力

高層建筑對基礎承載力要求較高，高層建筑的巖土工程勘察工作中需要勘察基礎底面的承載力、軟弱地層分布、厚度。尤其是巖石基礎，需要對巖石的完整性、質量等級進行全面勘察。

1.2.2基坑開挖

超高層建筑基礎深埋地下，需要開挖較大深度的基坑，基坑開挖施工過程中，需要對施工區域內地下水情況、巖土分布、力學特征進行勘察，為深基坑支護降水設計提供必需的地質模型和參數。

1.2.3變形傾斜

檢查高層建筑基礎巖土分布情況，測量巖土變形參數，進行基礎沉降變形計算驗算。

1.2.4環?？拐?/p>

勘察高層建筑基坑周圍既有建筑、地下構筑物、管道、交通情況，方便制定施工監測計劃和環保方案，分析判斷高層建筑場地類別、地震效應情況，提供覆蓋厚度、土層剖面等地震相關動力參數。

2.高層建筑巖土工程的勘察重點和難點

2.1高層建筑巖土工程的勘察重點

2.1.1勘察孔

如表1，根據勘察場地實際情況，和總平面圖進行比對，了解結構單體不同地貌單元的跨越情況，適當增加勘探點布設密度，對設計單位提供的勘察技術要求進行全面分析，軸力大、高差變化大、高度高的建筑要加設勘探點，建筑外周布設勘探孔。

2.1.2孔深控制

按照技術規范要求，控制勘察孔深。同一座建筑，控制孔深度需要遵循相同持力層標準，需要改變樁型和持力層標準的特殊情況，優先選擇持力層深度大的樁型，建筑需要設置外擴地下室，孔深控制遵循和主建筑相同的標準，如果地下室有水池或者結構軸力特別大，可進一步增加孔深。

2.1.3原位測試

常見的高層建筑現場測試手段主要有動探和標貫，除此之外，還應該根據現場實際情況，選擇更加先進的現代化科技手段，對施工區域巖土層分布特點進行全面分析，為樁型選擇、持力層設計提供基礎資料。高層建筑在進行原位測試基礎上，還要進行波速測試和地脈動測試以及地震安全評估，基礎有軟土層，還需進行靜力觸探、十字剪切等輔助物探檢測。

2.1.4室內試驗

高層建筑基礎一般都設置地下室，為了保證基礎承載力和安全性，需要進行嚴格的室內實驗，在常規固結試驗基礎上進行高壓固結試驗，超高層建筑試驗壓力甚至要上升至1600kPa。同時調查了解土體應力歷史，測定先期固結壓力、壓縮指數，剪切試驗要在三軸試驗基礎上進行動三軸試驗、無側限抗壓試驗，并分析高低層建筑的差異化沉降情況。

2.2高層建筑巖土工程的勘察難點

2.2.1勘探點定位

調查施工區域地層結構和分布情況，在此基礎上對布點進行預估，不同土質條件需要遵循巖土工程勘察技術規范設置對應密度的勘探點，遭遇河塘溝渠、填土層、砂土層等特殊性巖土，需要進一步增加勘探密度。為了消除地下水對基礎的影響，需進行地下防水專門勘察，組織專家全面調查施工區域的水文地質條件，最后一個勘察孔施工結束后統一測量所有勘探點水位。多個高層建筑同時施工，需要考慮到施工區域建筑整體規劃，了解樓層分布、主裙樓差異，承力部分需加設勘探點。布設勘探點時，需要根據建筑用途，判斷建筑對基礎承載力、地下設施的不同要求，對布設方案進行適當調整，布設結束之后，勘探點圖形不規則，凸凹位置需要進行適當修補，增設勘探點，內部結構中心如電梯井設置勘探點，巖土樣本采集中發現特殊土體如鹽漬土，異常區域也要設置勘探點。

2.2.2試樣采集

樣本采集是高層建筑巖土工程勘察工作最為關鍵的環節，樣本質量和代表性直接影響最終高層建筑巖土工程勘察結果和建筑實體的建設施工。為了保證勘察樣本采集質量，要求勘察工作人員嚴格遵循巖土勘察和樣本采集規范程序，減少人為差錯，如原狀樣高度不夠、密封度差、數量不足等問題造成的室內試驗結果偏差。巖土工程勘察結果誤差是客觀存在的，現階段，很多巖土工程勘察單位對試驗的投入力度不足，很多試驗項目都沒有勘察，轉而使用估值法和經驗法代替，導致勘查結果誤差超過技術規范和標準的精度要求，影響高層建筑施工的正常進行。工作人員需要重視試驗檢測工作，積極探索利用新型設備和新技術，從而進一步提高試驗數據精確度。地震效應也是高層建筑巖土層勘察工作的關鍵，勘察單位需要在判斷場地類別和覆蓋層厚度的基礎上，進行地基類別、剪切波速測量，保證地震效應勘查結果準確性。

2.2.3地下水控制

為了避免地表水進入基坑和地下水滲出，使用落底式截水帷幕，根據抗滲穩定性驗算結果確定穿越深度，并按照場地土層分布實際情況，選擇三周深攪拌樁、高壓旋噴樁等組合樁型，并在上部土層施工形成三軸深攪拌樁封閉體系，一些施工區域受施工空間、障礙物影響無法施工三軸深攪拌樁，可以使用三重管高壓旋噴樁代替，遭遇卵礫石可以轉而施工三重管高壓旋噴樁形成地下連續止水帷幕，切斷含水層。考察含水層分布以及坑底抗滲流穩定性，在此基礎上選擇合適的排水方案，其余地段則進行管井降水處理，短時少抽，防止沉降進一步發展?；庸こ淌┕r間比較長，為了避免施工過程中降雨、生活污水進入基坑或者地下水滲出導致基坑底部積水給基坑底施工造成干擾和安全威脅，基坑外周需要設置排水溝，排除場地內積水。

3.結語

高層建筑巖土勘察工作涉及較多的內容，場地條件比較復雜，技術要求高，工作難度較大，進一步分析高層建筑巖土勘察工作重點和難點十分必要。endprint