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摘要:岩土工程勘察是高层建筑施工中的一项重要工作。目前,我国的高层建筑施工、岩土工程勘察工作相对成熟,但也有一些技术缺陷,所以本文主要针对高层建筑岩土工程勘察的重点难点进行分析,以期能促进建筑施工安全性与经济性的提高,实现建筑工程经济效益与社会效益的最大化。
关键词:高层建筑;岩土工程勘察;重点难点
1 引言
由于我国城市化进程的加快,加之土地资源的日趋紧张,导致高层建筑的比例迅猛增加,对于高层建筑的建设质量要求也不断提高,因此在这一背景下,在高层建筑建设前对岩土工程进行勘察十分重要,尤其是要保证在岩土工程勘察后数据的真实准确性,并不断攻破勘察的重难点,这将利于在复杂地形安全顺利地展开建筑的施工工作。
2 高层建筑
高层建筑是指超过一定的高度和层数的多层建筑。根据现行国家规范规定,10层及24米高以上的建筑就可以称之为高层建筑。高层建筑由于高度大、层数多,因而对于地基的承载力、沉降变形要求较高。加之现今城市地下空间开发与利用的大力开发,导致基坑深度也越来越深,因而会产生如深基抗支护的岩土工程问题。因此,建筑施工前对岩土工程进行精密的勘察,对重难点进行有效的分析并进行相应的处理至关重要。
3 高层建筑岩土工程勘察要点
对高层建筑进行岩土工程的勘察较为复杂,涉及多个工作部分,但勘察数据的真实性、准确性及合理性对后期高层建筑施工的安全顺利进行至关重要,因此本文将以福建沿海地区高层建筑勘察工作为例,从以下四个方面讲述主要的岩土工程勘察要点。
3.1 勘察深度
第一,根据具体高层建筑的层数与建筑结构特征,按照相应的建筑标准确定;第二,在地质结构上,需要在建筑施工前对岩土工程的地质结构进行全面了解,对后续的计算沉降、预防倾斜工作并对其进行岩石特性进行综合分析确定;第三,要合理设置勘察点间距与深度,一般对于福建沿海地区高层建筑而言,多采用深基础方案,以桩基础或桩筏基础为主,勘察点间距以15-24米为宜,钻孔深度应满足对桩基础桩进入持力层以下 3-5 倍桩径且不小于 5 米或箱筏基础下 3-5 米的深度要求;第四,注意在特殊地层或特殊建筑勘察时,根据相关规范要求进行单桩单孔的勘察或施工超前钻,这便于观察到每一个桩孔地层情况,确保桩端及持力层下一定深度范围内无溶洞、软弱夹层等不良地质现象,用以指导后期施工工作。
3.2 基础承载力
高层建筑由于高度大、层数多,因而对于沉降变形及地基的承载力要求较高。所以在实际的岩土工程的勘察工作中,需选择一至两个适当岩土层作为基础持力层,并查明软弱地层分布及各地层厚度等,有针对性的布置取样、原位测试、现场试验等勘察工作,同时也需要对岩石的完整性、质量等级进行全面勘察评价,并结合室内岩土试验结果,综合确定持力层和各岩土层的承载力,预估沉降变形量,为设计提供较为全面的数据支撑。
3.3 基坑开挖
随着土地资源的日趋紧张,超高层建筑也增长迅速。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于高层建筑而言,尤其是福建沿海地区的地下空间开发利用处于领先地位。地下空间开发利用需要挖较大深度的基坑,在具体的勘察实施中,除常规的物理力学参数、变形形变分析外,对软土区大面积开挖,还会发生坑底隆起破坏、坑外土体的过量变形等现象。并且高层建筑及超高层建筑多建筑于繁华城市地段,基坑开挖还受到周边已建建筑基础、市政道路、道路下管线分布、相邻场地在建基坑开挖等直接或间接的影响。
3.4 水文地质勘察
水文地质勘察是基坑工程中的重要部分,不同类型、不同深度的地下水分布对不同深度基坑开挖及支护设计方式、治理、施工方式均有重要影响。首先可以结合地质调查和建筑物特征布置勘探点,并按照现行标准规范设置勘察深度,然后通过设置好的勘探点进行信息的收集与处理。在有代表性区域进行相应的现场试验,从而提供降排水设计参数;其次,需调查清楚拟建场地周边地表水系分布情况,了解地表水与地下水的水利关系,避免基坑施工时发生突涌、流沙、管涌等,确保基坑支护及施工工作顺利进行。
4 高层建筑岩土工程勘察的重点分析
4.1 勘察孔深
福建沿海地区的高层建筑,多采用桩基础方案,如摩擦端承桩或端承摩擦桩。根据高层建筑的技术规范,孔深除要达到承载力要求,还需满足持力层深度或厚度要求以及变形沉降要求。钻孔的深度必须进入稳定持力层约 5-8 米,从而确保桩端持力层下一定范围内无其他不良地质现象。
4.2 勘察钻孔间距
在实际的建筑施工中,钻孔间距要根据高层建筑的现场施工标准进行布设,并在勘察施工过程中进行动态调整。需注意的是对高层建筑的阴阳角、电梯核心筒部位进行布设。对特殊情况,如花岗岩地区常见的不均匀风化体、岩脉、持力层高差较大等,需调整加密钻孔,进一步查明其分布情况。
4.3 原位测试
现今,原位测试的技术手段依旧是以动探和标贯为主,但在软土地区还可辅以双桥静力触探或旁压试验,以此提高对该高层建筑的施工区域的特点进行全面的分析,估算各岩土层的承载力、沉降量等参数,为桩型选择与基坑支护设计提供准确的参数和合理的建议。当然,在原位测试的基础上,还需要对岩石进行抗压实验、波速测试、地脉动测试等测试。
5 高层建筑岩土工程勘察的难点
勘察人员对勘察点的地下水位测量工作的科学性与精确性长期是高层建筑岩土工程勘察的难点问题。首先,在实际勘察过程中,成孔工艺多采用泥浆护壁,精确观测地下水位就必须进行洗井,以消除护壁泥浆影响,但实际勘察周期短,观测钻孔水位要求每孔均需测量,每孔均需洗井则工期太长,工作量太大,致使地下水位精确测量难度较大。其次,除个别城市外,很多城市缺乏对地下水的长期观测资料,短时间的勘察难以准确测量各地区雨季、旱季地下水位的变化幅度。因此,对于深基坑超深基坑的高层建筑,现在工程中多以地区经验或地区规范进行预估,其抗浮设计水位难以准确确定。
6 结束语
综上所述,由于城市化进程的加快与土地资源的日趋紧张,高层建筑的比例迅猛增加,因而对高层建筑进行岩土工程勘察,保证高层建筑的安全性与经济性至关重要。由于高层建筑岩土勘察工作较为复杂,综合性及专业性都较强,因此就要求勘察单位与勘察人员需要重视岩土工程勘察的重难点,并具有专业的理论知识和丰富的现场经验,以保证岩土工程勘察的质量,为促进我国勘察水平的提高而努力。
参考文献
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[3] 武立波,废晓华 . 若土工程勘察中几个问题的探讨[J]. 山西建筑,2013(4):127~128
论文作者:王勇庆
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/21
标签:高层建筑论文; 岩土论文; 基坑论文; 工程勘察论文; 深度论文; 承载力论文; 钻孔论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;