高層建筑巖土工程勘察要點(diǎn)探究

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摘要:隨著我國(guó)城市化建設(shè)的快速發(fā)展，為有效緩解城市用地緊張，建設(shè)高層建筑業(yè)已成為建筑行業(yè)的一種主流趨勢(shì)。為有效確保城市高層建筑的安全性、穩(wěn)定性，就必須嚴(yán)格規(guī)范巖土工程勘察的過(guò)程，切實(shí)提供精確無(wú)誤的勘察技術(shù)數(shù)據(jù)。由于城市高層建筑中的巖土工程勘察具有多樣性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，故本人試分析城市高層建筑巖土勘察及地基處理技術(shù)要點(diǎn)，以供相關(guān)從業(yè)人員在城市高層建筑建設(shè)中供參考借鑒。

關(guān)鍵詞:城市;高層建筑;巖土工程;勘察

我國(guó)城市高層建筑由于樓層多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式多樣，工程荷載分布情況相對(duì)復(fù)雜，且多密布于街道兩側(cè)，構(gòu)成城市高層建筑群落，故此對(duì)巖土工程勘察和地基處理的要求相對(duì)于其他建筑類型更高，要統(tǒng)籌考慮施工基坑、地下水位、打樁、環(huán)境噪聲、抗震性、地基沉降對(duì)相鄰建筑物影響等因素，加強(qiáng)對(duì)巖土的勘察工作，可排除不良地質(zhì)，解決高層建筑施工中的地基承載不足或基礎(chǔ)不穩(wěn)的問(wèn)題，防止建筑施工中超出地基的承載標(biāo)準(zhǔn)，改善施工環(huán)境，提高建筑施工的水平，避免因錯(cuò)誤的勘察結(jié)果對(duì)高層建筑工程的建設(shè)造成不良后果。

1城市高層建筑巖土工程勘察存在的主要問(wèn)題及原因

由于我國(guó)城市高層建筑皆是采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致高層建筑的荷載增加較大，地基的承載要求也相應(yīng)的予以增加。同時(shí)，很多城市基于節(jié)約土地資源的目的，導(dǎo)致高層建筑的特征就是既瘦且高，許多高層建筑將基礎(chǔ)埋在地下很深的位置。因此，城市高層建筑巖土勘察呈現(xiàn)出荷載和基礎(chǔ)埋深比較大的特點(diǎn)。在對(duì)城市高層建筑進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到諸如地基、區(qū)域和斜坡的穩(wěn)定性、建筑物配置以及施工現(xiàn)場(chǎng)土和水的腐蝕性等一系列巖土工程問(wèn)題。例如受地形地質(zhì)因素影響，易造成地下巖土體空洞方面的問(wèn)題，而在巖土物理性狀參數(shù)方面，由于受地質(zhì)條件復(fù)雜、部分巖土埋藏較深且相應(yīng)的性質(zhì)較為特殊等因素影響不易獲取到原狀樣品，例如殘積土、強(qiáng)風(fēng)化巖石等。同時(shí)，受施工作業(yè)人員自身的技術(shù)能力和綜合素養(yǎng)影響，有時(shí)會(huì)減少野外勘察、測(cè)試、實(shí)驗(yàn)的工作量，或僅進(jìn)行室外相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，對(duì)室內(nèi)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)的檢查、檢驗(yàn)未加以比對(duì)等種種因素影響，上述因素疊加，必然導(dǎo)致勘察數(shù)據(jù)不能如實(shí)反映相應(yīng)巖土的性質(zhì)。

2城市高層建筑巖土工程勘察過(guò)程中的主要技術(shù)措施

面對(duì)上述問(wèn)題，我們應(yīng)注重加強(qiáng)巖土勘察信息建設(shè)，可以收集并建立本地區(qū)相關(guān)高層建筑的勘察成果信息資料庫(kù)，并注重提高相關(guān)人員的專業(yè)水平和綜合能力，努力加強(qiáng)勘察和設(shè)計(jì)專業(yè)之間的溝通交流，及時(shí)就如地基基礎(chǔ)的適應(yīng)性等問(wèn)題及時(shí)交換意見，從而有效降低人為操作失誤所引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，在對(duì)城市高層建筑巖土勘察中，還需要與時(shí)俱進(jìn)，綜合性地采用電磁波、彈性波等先進(jìn)探測(cè)技術(shù)，以提高探測(cè)速度，確保數(shù)據(jù)成果的準(zhǔn)確。尤其需要指出的是，城市高層建筑巖土工程勘察中的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在勘察方案設(shè)計(jì)和巖土結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確勘察上。在制定勘察方案時(shí)，必須依據(jù)高層建筑現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境情況，分析影響巖土工程穩(wěn)定性的因素，規(guī)劃評(píng)價(jià)方式，并規(guī)劃出需要勘察的對(duì)象，如:地基情況、樁基位置等。而依據(jù)巖土結(jié)構(gòu)勘察的成果，研究分析出所要建設(shè)的高層建筑所處巖土環(huán)境的性質(zhì)，進(jìn)而得出巖土結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，并標(biāo)注出各項(xiàng)巖面線路，從而為地基或支護(hù)提供數(shù)據(jù)支持。在對(duì)城市高層建筑巖土勘察分析過(guò)程中，主要是對(duì)地質(zhì)形態(tài)、界面劃分、巖土參數(shù)、勘察作業(yè)人員技術(shù)素養(yǎng)等方面進(jìn)行把握。具體在地質(zhì)形態(tài)研判方面，主要是確定地下空洞、埋藏深度、不明物體的形態(tài)、分布情況等參數(shù);在界面劃分方面，主要是參照巖土情況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行準(zhǔn)確劃分;在確定巖土參數(shù)方面，就是首先要確?？茖W(xué)取樣，同時(shí)保證風(fēng)化土、顆粒土等參數(shù)的準(zhǔn)確性。勘察分析人員的技術(shù)素養(yǎng)則是確?？辈旆治龉ぷ黜樌M(jìn)行的關(guān)鍵所在，勘察人員必須牢固樹立高度的責(zé)任感，確保巖土勘察工作的科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)和成果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

3城市高層建筑地基處理技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

作為城市高層建筑工程中的重要環(huán)節(jié)，地基處理是保障后續(xù)工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵所在，地基處理技術(shù)的施工質(zhì)量水平直接影響了后續(xù)施工的質(zhì)量水平。而在現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，地基處理技術(shù)包括樁基礎(chǔ)處理技術(shù)、高壓噴射注漿處理技術(shù)、添加劑法等處理技術(shù)方法，現(xiàn)闡釋如下:

3．1樁基礎(chǔ)法

樁基礎(chǔ)處理技術(shù)因其具有承載力高、沉降量小、抗震性能好、噪音小等明顯的優(yōu)點(diǎn)，因此是一種較為常見的基礎(chǔ)形式。它所具備的主要功能就是將相應(yīng)的荷載傳到地下深處堅(jiān)硬的巖層，以此達(dá)到變形和承載力的所需要求，一般根據(jù)垂直荷載分為端承樁和摩擦型樁。在樁基礎(chǔ)設(shè)備上，多是選擇如靜壓樁機(jī)、螺旋鉆機(jī)、錘擊樁機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、混凝土泵等不易產(chǎn)生泥漿污染的機(jī)械設(shè)備，在施工前，首先要平整場(chǎng)地開展測(cè)量與定位，再選取兩根以上的樁進(jìn)行試樁，達(dá)到弄清樁的沉入度、持力層強(qiáng)度、樁的承載力等目的。由于打樁順序會(huì)影響樁基礎(chǔ)的質(zhì)量及施工進(jìn)度，因此一旦試樁完畢后，就必須根據(jù)樁的規(guī)格、布置以及設(shè)計(jì)標(biāo)高，按照先深后淺、先大后小、先長(zhǎng)后短的合理順序進(jìn)行打樁。同時(shí)，在樁基礎(chǔ)的施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，結(jié)合場(chǎng)地巖土層的分布狀況控制樁長(zhǎng)，促使樁端能夠進(jìn)入持力層達(dá)到一定深度。并且對(duì)預(yù)應(yīng)力管樁，則要確保樁的垂直度、樁身的質(zhì)量以及焊接的質(zhì)量。而對(duì)鉆孔灌注樁、人工挖孔樁則必須有效控制好泥漿的濃度，同時(shí)也必須嚴(yán)格控制沉渣容許厚度。待等到樁基礎(chǔ)施工一旦完成后，就需要進(jìn)行單樁檢測(cè)的環(huán)節(jié)，此項(xiàng)工作主要是為了確保單樁承載力能符合設(shè)計(jì)需要，一旦出現(xiàn)單樁承載力不足的狀況，就需要采取一定的補(bǔ)救措施。

3．2高壓噴射注漿法

運(yùn)用高壓噴射注漿的處理技術(shù)多是采取鉆機(jī)鉆孔的技術(shù)手段，將相應(yīng)的注漿管送達(dá)至土層預(yù)設(shè)的位置上，然后選擇高壓設(shè)備將漿液轉(zhuǎn)化成高壓射流，使之從噴嘴噴射出來(lái)，用噴漿來(lái)沖擊四周的土體。該項(xiàng)處理技術(shù)將部分土料以及漿液同時(shí)冒出水面，并且由于受到相應(yīng)的沖擊力、離心力、重力等作用力的影響，一部分土料會(huì)和漿液充分混合，并會(huì)根據(jù)漿液和土料的混合比例呈規(guī)律地重新排列。而一旦這些重新排列的漿液冷卻凝固后，就會(huì)在土體中形成相應(yīng)的復(fù)合地基。使用該技術(shù)，會(huì)使地基的承載力持續(xù)得到提高，與此對(duì)應(yīng)的是，則是相應(yīng)的地基變形會(huì)減少，對(duì)地基起到加固作用。

3．3添加劑法

添加劑法處理技術(shù)主要是指在相應(yīng)的軟基內(nèi)添加部分可塑物質(zhì)。該處理技術(shù)中使用最多的添加劑是水泥。例如在高層建筑施工面對(duì)軟基是軟性泥土之類的物質(zhì)，由于軟性泥土的承壓能力較小，在施工過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致一部分大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法在其表面開展施工作業(yè)，則需在軟土內(nèi)添加一定量的各種物質(zhì)來(lái)提升泥土的可塑造性，進(jìn)而利于施工過(guò)程的開展。

4結(jié)語(yǔ)

作為工程基礎(chǔ)施工過(guò)程的重要準(zhǔn)備工作，巖土工程勘察在城市高層建筑中發(fā)揮重要的作用，對(duì)于后續(xù)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，改善高層建筑的基礎(chǔ)施工有著重要的意義。在城市高層建筑建設(shè)過(guò)程中，必須規(guī)范巖土工程勘察行為，選擇合理的勘察技術(shù)并根據(jù)實(shí)際情況因地制宜制定地基處理方案，從而保證高層建筑工程造價(jià)有效得到控制，確保工期進(jìn)度和工程質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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［2］于靜華．巖土工程勘察技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展問(wèn)題述評(píng)［J］．交通科技與經(jīng)濟(jì)，2011(06):19－21.

作者:王博 單位:蕪湖市勘察測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司