高层建筑岩土工程勘察技术及其应用分析论文_朱健

浙江省省直建筑设计院 310030

摘要:随着社会经济发展速度的不断加快,特别是城市化进程不断推进,城市用地和人们日益增长的物质文化生活需求之间的矛盾也不断加剧,为了在有限的土地资源下更好的满足人们的居住要求,高层建筑迅速的增加,在空间上不断的向上与向下延伸。在进行高层建筑建设的时候,建筑物本身便比较高,基坑埋深大,基础的承重更大,这也在一定程度上提高了对基坑和建筑基础的要求。面对这种情况,必须不断的完善高层建筑岩土勘察方法,提高岩土勘察技术。本文主要分析了高层建筑建设工程常用的岩土勘察方法以及其技术应用,并研究了新技术的使用,使新老技术结合,从而提高高层建筑岩土工程勘察的质量。

关键词:高层建筑;岩土工程;勘察技术;应用

地质环境条件,是高层建筑设计中的一个重要因素,并且缺一不可。因此如何准确、详细的分析地质环境,提供一份详细可靠的岩土勘察报告,就需要不断的提高勘察技术水平,引进领先的勘察技术到民用建筑工程里来,从而使民用建筑工程在设计时采用更加合理的主体结构和基础形式。高层建筑由于其本身的所持有的特性导致荷载大,从而使基础埋置深度增大,因此在高层建筑工程中,岩土工程勘察更显得尤为重要,精确的地质环境报告,能够使在建筑设计初期阶段采取相应的结构与建筑措施,从而有效的避免或控制建筑物不均匀沉降、倾斜、整体下沉及建筑物开裂等不良情况,起到主动预防作用。

一、高层建筑中经常施工的岩土勘察方法以及技术方面的应用

(一)工程地质测绘、现场检查以及检测

高层建筑岩土工程勘察的时候,工程地质测绘是基础性很强的一项工作,工程地质测绘开展是在岩土工程勘察的初期进行。工程地质测绘的目的是为了更好的观察和分析建筑工程施工场地的地质情况,通过分析工程地质和地质情况,能够详细的分析地面的规律和性质。在进行工程地质测绘的时候,一般会根据前期分析的结论来对施工场地的地质情况进行判断,这样能够给将来的勘察工作提供方便,并且还能够给其提供结论和数据。若是高层建筑施工的时候,地质比较复杂,那么必须根据相关的要求,严格的做好地质测绘方面的工作,给工程施工更加顺利的进行奠定良好的基础。在勘察的过程中,做好现场的检验以及监测是非常关键的,这也是一种非常中的勘察方法[1]。进行现场检验和监测的目的是为了确保工程施工的安全性,保证整个工程的质量。现场检验的目的是核查控制之前勘察工作的情况。进行现场监测目的是为了检验施工时候的荷载情况。这种方法能够给设计更加顺利的进行,提供相关的资料,能够很好的对勘察技术进行优化,节约实际成本。

(二)勘探和取样

在进行高层建筑岩土工程勘察的时候,勘探和取样也是实用性比较强的技术手段。进行勘探的目的是为了更好的勘察建筑工程地下地质的情况,与此同时,还能够做好岩土检测以及原位测试。在开展勘察工作的时候,必须根据施工场地的地质情况来合理的选择那些实用性比较强的勘察技术,确保整个工程施工能够进行的顺利。在各种勘探方法中,能够间接勘探岩土工程的技术便是物探法,物探法本身操作的时候会比较简单,并且经济性比较强,用这种办法来进行勘探的时候,效率也比较高,能够做好判断困难的地质勘查工作。一般情况下,这种办法是需要和工程地质测绘一起开展的。在使用物探法进行工程勘探的时候,也可以利用深基坑以及钻探来进行使用。但是这种技术在应用的时候,容易受到地形等一系列外界条件的制约,所以通过物探法的出来的成果还需要利用其它的一些勘探技术来进行成果的验证。在进行岩土工程勘察的时候,能够直接勘探的技术包含了坑探以及钻探两种,这两张技术在勘察地质情况的时候会比较准确,在高层建筑岩土工程勘察的时候,也非常重要,应用非常广泛。

(三)进行原位测试以及室内试验

在岩土工程勘察中,室内试验以及原位测试也是非常重要的技术,通过这两种技术能够很好的分析岩土工程中可能出现的问题,并且还能够进行岩土性质的总结,这样能够给将来的勘察工作更好的进行提供资料。进行原位测试的时候,需要勘探工程提供一定的帮助,在岩土工程勘察的时候,这种方法也是做好详细勘察的重要手段。进行室内试验和原位测试本身也存在一定区别,原位测试工作开展的时候,不能够在岩土现场之外的地方进行,必须在现场中测试岩土的性质。这种手段能够很好的将岩土的性质反应出来,并且测试的效率比较高,对于那些开采不容易的岩土而言,这种办法比较实用,但是在使用这种技术勘察岩土的时候,控制应力路径比较困难,测试的环境变化也比较大,会花费很多的人力资源以及物力资源[2]。室内试验能够很好的控制试验的条件,确保试验过程能够比较的顺利,取得的样品也比较多,但是使用这种办法来试验的时候,岩土比较少,很难全面的反应所有岩土的结构和性质,并且实验过程中使用的试样也可能和现场状态有一定的差别,其准确度没有保证。

二、在高层建筑岩土工程勘察中,应用到的新技术

(一)工程物探技术的应用

现在,在开展高层建筑岩土工程勘察的时候,使用到的技术比较多,但是,实际应用的时候,很多岩土工程勘察技术使用无法保证勘察工作能够进行的比较顺利,这便需要相关的工作人员根据需要选择一些新出现的岩土工程勘察技术,通过新技术的使用,来对整个岩土勘察工作进行辅助。在一些常规技术勘察比较困难,地形比较复杂的环境中,可以将工程物探技术使用进去。这种技术包含的新技术包含了室内外测试、场地微振动测试以及钻孔波速测试等等。通过钻孔波速测试能够很好的勘察岩土的实际参数,对工程地质条件进行判断,了解地质条件对工程施工造成的影响。通过微振动测试能够了解施工现场脉动幅度值以及地质卓越周期,并根据测试得到的数值来进行抗震等级的划分。室内外测试技术能够将波速测试、静载荷试验以及功能静力处探头使用进去来详细的分析岩土情况,并进行岩土参数的确定[3]。

(二)将地理信息系统技术应用到高层建筑岩土工程勘察中去

现在,高层建筑岩土勘察的时候,应用地理信息系统愈加的广泛,地理信息系统便是GIS技术,这种技术工作的时候,主要是通过地理坐标数据来进行勘察。通过GIS技术能够更好的进行岩土性质的确定,并且还能够有效管理岩土工程勘察得到的相关信息。利用GIS技术进行工作的时候,可以通过计算机来将图形数据以及文字数据建立一些关系,将岩土的各种信息参数更加形象的体现出来,这样能够给用户的数据使用提供专业化比较强的接口,确保整个高层建筑岩土勘察工作能够进行的比较顺利。在高层建筑岩土工程勘察中应用GIS技术,能够给地质信息的输入以及存储提供方便,能够让地理信息系统本身的专业性更强,能够给岩土工程勘察更好的进行奠定基础。并且将GIS技术运营到高层建筑岩土工程勘察中去,还能够勘察一些勘察困难的地质,这种技术的实用性也比较强。

三、案例分析

工程概况:该拟建项目位于贵州省贵阳市五里冲片区,采用框架剪力墙结构,桩基基础,最大柱荷载35000kN/柱。

场地工程地质条件评价:

(一)、场地整体稳定性评价

拟建场地位于黔北断拱贵阳复招沟造变形区之贵阳复式向刹西翼、蔡家关背斜东翼,处于区域睦大断裂(乌当断裂)影响带内,场地次级构造发育,地质构造复杂。受次级断层影响,场地岩层产状比较紊乱,风化强烈,岩体极破碎。在勘察施工前,拟建场地已完成基坑开挖,并已基本挖至地下室底板标高,现状稳定。根据现场工程地质周查,场地内无滑坡、崩塌、泥石流及地下采空区不良地质作用存在。

(二)、地基稳定性评价

场地四周无深切沟谷存在,勘察深度范围内岩溶中等发育。拟建场地出露基岩为泥灰岩。中风化泥灰岩属较软岩,物理力学性质较好。根据钻探揭露场地岩性组合关系综合分析,该场地适宜建筑。

(三)建筑抗震评价

据钻探揭露,场地覆盖层为素填土,为软弱场地土,场地地微振卓越频率为6.044HZ,卓越周期为0.167秒(见表)。

场地无产生震陷的砂土液化现象,场区内强风化土层等效剪切波速度在539.6-611.7之间,属坚硬场地土,场区周边1km范围内上覆土体主要为素填土、杂填土组成,属软弱土。

场地素填土覆盖层最厚处6.Om,则场地类别为II类,属建设抗震一般地段,地震烈度为6度,设计地震加速度为O.O5g,分组一组,设计特征周期为0.35s。

小结:因此,在岩溶发育地区,有必要先采用物探初勘,若发现异常,再施以钻探验证,这样发现岩溶的几率应该更高,可以有效的减少工程隐患。

结语:

在高层建筑工程中,做好岩土工程勘察非常重要,想要提高勘察的质量便必须合理的使用各种岩土工程勘察技术,提高勘察工作的实际质量。在进行岩土工程勘察的时候,不但需要重视常规技术的使用,还应该根据需要探索新的技术,将常规技术和新技术更好的结合在一起,这样能够切实做好勘察工作,这样才能够真正的提高高层建筑的质量,保证人们的居住安全。

参考文献:

[1]王洪波,杜旭.高层建筑岩土工程勘察技术的应用[J].科技视界,2015,(06):70.

[2]杨科峰.民用建筑岩土工程勘察技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2009,(07):230.

[3]朱万明,刘惠清.当前我国城市建筑岩土工程勘察技术的实践[J].科技创新与应用,2014,(19):243.

论文作者:朱健

论文发表刊物:《基层建设》2015年21期供稿

论文发表时间:2016/4/7

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