高層建筑巖土勘察分析及地基處理技術(shù)應(yīng)用探討

王燕磊

（天津華北地質(zhì)勘查局核工業(yè)二四七大隊(duì)，天津 301800）

在高層建筑工程建設(shè)中，地基處理技術(shù)將直接關(guān)系到高層建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性，一旦高層建筑的地基處理不當(dāng)，將會(huì)造成建筑物倒塌等重大安全事故的發(fā)生。而高層建筑工程的巖土勘察工作對(duì)地基處理技術(shù)的選擇和應(yīng)用都具有重要的影響，因此，在高層建筑工程的建設(shè)過(guò)程中應(yīng)充分認(rèn)識(shí)巖土勘察工作的重要性，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土特點(diǎn)進(jìn)行全面詳細(xì)的勘察測(cè)量，并對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)準(zhǔn)確的分析，為地基處理技術(shù)的應(yīng)用提供可靠的參考依據(jù)。而施工單位在應(yīng)用地基處理技術(shù)時(shí)要以巖土勘察數(shù)據(jù)為依據(jù)，合理選擇施工技術(shù)，提高地基處理施工的質(zhì)量和效率，為保證高層建筑工程的整體結(jié)構(gòu)安全奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 在高層建筑工程建設(shè)中開(kāi)展巖土勘察工作

1.1 做好巖土勘察的各項(xiàng)準(zhǔn)確工作

在進(jìn)行巖土勘察前應(yīng)充分了解高層建筑的實(shí)際建設(shè)情況，基本掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的地形地貌條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況以及地理位置等參數(shù)，合理制定巖土勘察的步驟及路線，并區(qū)分工程級(jí)別，確定各級(jí)別中的勘察重點(diǎn)等。

1.2 對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行全面細(xì)致的巖土勘察

在對(duì)高層建筑施工區(qū)域進(jìn)行巖土勘察時(shí)，要對(duì)工程勘察沿線的水文地質(zhì)條件、周邊區(qū)域相關(guān)工程的實(shí)際情況等進(jìn)行勘察并整理分析水文地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)高層建筑施工的范圍以及施工性進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。同時(shí)，對(duì)巖土條件比較差的施工區(qū)域應(yīng)合理設(shè)計(jì)地基處理的技術(shù)方案。在巖土勘察中還應(yīng)對(duì)地下水的情況進(jìn)行全面的勘察，確定地下水的水位情況及水文特點(diǎn)，從而為地基處理技術(shù)的選擇應(yīng)用提高參考依據(jù)。此外，還應(yīng)對(duì)施工范圍周邊區(qū)域的其他工程建設(shè)情況進(jìn)行勘察，以掌握其對(duì)本高層建筑工程的實(shí)際影響，對(duì)高層建筑地基處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行指導(dǎo)[1]。高層建筑巖土勘察工作要保證其勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性和完整性，因此，勘察人員應(yīng)嚴(yán)格遵守巖土勘察的各項(xiàng)操作規(guī)程和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高巖土勘察的質(zhì)量和效率。

1.3 科學(xué)分析巖土勘察數(shù)據(jù)

1.3.1 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)概況數(shù)據(jù)的分析

巖土勘察的目的是為高層建筑的地基處理技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，因此，勘察人員應(yīng)對(duì)區(qū)域地層地質(zhì)特征進(jìn)行準(zhǔn)確地整理分析，為地基處理施工提供參考數(shù)據(jù)。

1.3.2 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地基巖土特點(diǎn)數(shù)據(jù)的分析

在完成巖土勘察工作后，應(yīng)單獨(dú)提出地基巖土數(shù)據(jù)，并對(duì)巖土分布特點(diǎn)等進(jìn)行分析總結(jié)，為地基處理技術(shù)的選擇和應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1.3.3 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)水文特點(diǎn)數(shù)據(jù)的分析

在地基處理中，水文情況對(duì)施工的質(zhì)量和安全會(huì)產(chǎn)生重要的影響。因此，在對(duì)巖土勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行整理時(shí)，應(yīng)單獨(dú)提出相關(guān)數(shù)據(jù)資料，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的分析評(píng)價(jià)。

1.4 利用巖土勘察數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)工程地質(zhì)性質(zhì)

1.4.1 評(píng)價(jià)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)的施工適宜性

對(duì)工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)主要要考慮其施工的適宜性以及地基的穩(wěn)定性，對(duì)施工區(qū)域是否會(huì)發(fā)生泥石流、滑坡以及塌方等地質(zhì)災(zāi)害的概率進(jìn)行判斷，以評(píng)價(jià)該施工區(qū)域是否適合進(jìn)行高層建筑的施工建設(shè)。

1.4.2 評(píng)價(jià)高層建筑工程地基巖土的穩(wěn)定性

評(píng)價(jià)地基土的主要目的是判斷巖土能否適合地基施工，此項(xiàng)評(píng)價(jià)直接關(guān)系到被測(cè)區(qū)域是否適合進(jìn)行高層建筑的施工，因此關(guān)系到地基的具體位置，是巖土評(píng)價(jià)中的重要環(huán)節(jié)之一。在進(jìn)行地基巖土評(píng)價(jià)時(shí)，如果土層在51.45 m上浮具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，且層面的完整性比較好，其表層均勻，同時(shí)巖土呈規(guī)律分布時(shí)，該地基土可以被評(píng)價(jià)為優(yōu)質(zhì)[2]。

2 高層建筑地基處理技術(shù)應(yīng)用

2.1 地基處理的機(jī)械設(shè)備

在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)首先根據(jù)地基處理技術(shù)要求，準(zhǔn)備好各工序在施工中所需要使用的機(jī)械設(shè)備，并結(jié)合實(shí)際工程量來(lái)確定所需機(jī)械設(shè)備的具體臺(tái)班[3]。在高層建筑工程的地基處理施工中，目前比較常用的機(jī)械設(shè)備包括混凝土攪拌和輸送設(shè)備、鉆機(jī)以及壓實(shí)機(jī)等機(jī)械設(shè)備。另外，在機(jī)械設(shè)備的選擇方面應(yīng)充分考慮其環(huán)保性能，應(yīng)盡量選擇施工效率高、消耗能源少且對(duì)環(huán)境污染比較小的機(jī)械設(shè)備，從而兼顧施工的質(zhì)量效率以及低碳環(huán)保的綠色建筑要求，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

2.2 地基處理技術(shù)工藝

在對(duì)高層建筑工程的地基進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)首先進(jìn)行測(cè)量定位，這也是地基處理技術(shù)應(yīng)用中的重要環(huán)節(jié)之一。在測(cè)量定位時(shí)，施工人員可以通過(guò)施工吊線錘來(lái)對(duì)垂直度進(jìn)行測(cè)量。而在通過(guò)鉆孔灌注技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工時(shí)，則應(yīng)利用鋼管來(lái)進(jìn)行打孔作業(yè)，然后將石灰粉灌入孔內(nèi)，最后還要復(fù)核檢查鋼筋樁位的準(zhǔn)確性。在施工時(shí)應(yīng)一次性完成打孔灌注作業(yè)，同時(shí)，應(yīng)根據(jù)高層建筑地基的實(shí)際情況來(lái)確定鋼管的扣緊以及打孔深度等參數(shù)。在鉆進(jìn)成孔施工時(shí)，施工人員應(yīng)合理調(diào)節(jié)控制鉆進(jìn)的速度、鉆壓以及轉(zhuǎn)速等。施工時(shí)可以采用間歇鉆進(jìn)方式來(lái)進(jìn)行鉆進(jìn)成孔，同時(shí)間歇時(shí)間則應(yīng)控制在30～60 s之間。在進(jìn)行混凝土的配置機(jī)輸送時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的技術(shù)要求來(lái)確定混凝土的配比，以保證地基處理的效果能夠達(dá)到施工需要。此外，在完成混凝土的灌注后，還應(yīng)充分進(jìn)行振搗，并根據(jù)環(huán)境溫度進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)管理，保證混凝土灌注的坍落度以及和易性均能夠符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 高層建筑地基處理技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量控制

當(dāng)采用單樁方式對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，為了提高單樁施工的質(zhì)量，增強(qiáng)單樁的承載性能，施工人員應(yīng)準(zhǔn)確掌握樁底的細(xì)中砂層以及分細(xì)砂層特點(diǎn)，并采取適當(dāng)增加單樁長(zhǎng)度的方式使樁端能夠順利穿透細(xì)中砂層以及粉細(xì)砂層，從而減少對(duì)細(xì)中砂層的擾動(dòng)，這樣就可以使單樁樁柱的承載能力得到有效的提高。

此外，竄孔問(wèn)題也是影響地基處理效果的主要因素之一。當(dāng)對(duì)粉細(xì)砂層或者飽和粉土上層的地基進(jìn)行處理時(shí)，經(jīng)常存在相鄰的兩個(gè)樁在施工中一個(gè)樁體完成施工后，受到另一樁體施工的影響而出現(xiàn)下沉的情況，而且這種下沉的深度往往比較深。但該樁體在后續(xù)的灌漿施工中還能夠回升，并在灌注量達(dá)到一定程度時(shí)，該下降樁體甚至能夠回到其設(shè)計(jì)位置上。造成這種竄孔問(wèn)題的原因有很多，例如地基的土質(zhì)特點(diǎn)、鉆孔的垂直度以及樁間距離等因素都有孔內(nèi)導(dǎo)致出現(xiàn)竄孔現(xiàn)象。因此，施工人員在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)綜合分析相關(guān)因素，并合理選擇施工設(shè)備，科學(xué)的確定各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，從而提高地基處理技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量和效率，保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代城市建設(shè)中，為了提高土地資源的利用率，建筑工程不斷向高層化方向發(fā)展，而高層建筑對(duì)地基處理技術(shù)以及巖土勘察工作都提出了更高的要求。建設(shè)單位必須充分認(rèn)識(shí)巖土勘察工作的重要性，并根據(jù)高層建筑工程特點(diǎn)，運(yùn)用先進(jìn)的勘察方法對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土情況進(jìn)行全面的勘測(cè)和數(shù)據(jù)分析，才能為地基處理技術(shù)的選擇及應(yīng)用提供科學(xué)的參考依據(jù)。同時(shí)，在應(yīng)用地基處理技術(shù)時(shí)，施工單位要以巖土勘測(cè)為基礎(chǔ)，提高地基處理的質(zhì)量和水平，保證高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。