郑州中核岩土工程有限公司 河南省郑州市 450002
摘要：近年来，我国现代化水平的提高推动了工业和传统制造业的快速发展。在建筑工程施工领域，各类先进施工技术和装备的普及应用在提升施工效率的同时，也将建筑施工作业的范围和适应性进一步扩大。在高层建筑施工工序和环节中，岩土勘察是较为重要的环节之一。其能够准确衡量建筑物在施工周期中的整体安全性和经济性指标，并为高层建筑的建设成本进行预先评估。高层建筑的岩土工程勘察工作相比多层建筑更加繁琐，要求和标准也都有所升高。本文结合现阶段高层建筑施工过程中的岩土工程勘察重点及关键技术进行深入的研究与分析，并结合实际应用现状，探索岩土工程勘察效果的提升路径及相关技术的发展空间。希望以此为相关研究和高层建筑的实际建设施工带来一定帮助。
关键词：高层建筑；岩土工程；勘察重点难点分析
引言
岩土工程的勘察是高层建筑建设中的重要工作，做好建筑施工前的勘察工作能促进高层建筑的顺利建设。目前，在我国的高层建筑建设中，岩土工程的勘察工作较为成熟，但仍有一些技术上的不足，因此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。
1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。
2岩土工程勘察的重点
2.1合理确定钻孔深度
岩土工程勘察过程中，为了更加直接的了解建筑工程地基的真实情况并对周边地质环境进行数据采集和分析，需要在特定位置进行钻孔探测。
勘察孔的深度必须要超过压缩层的下限指标。为了保证勘测数据的客观和真实，钻孔深度的确定要考虑到受力层的良好控制作用并以施工难度较小为前提要求。计算钻孔深度的过程中，需要结合勘察孔深度、土层压缩系数、基础埋深数值、基础宽度及基础压力等作为基本参考指标，并结合工程的实际建设标准和高层建筑的初步建设方案确定具体的钻孔深度。在得出计算结果后，还需结合施工的难易程度及钻孔设备可达到的最大钻孔深度进行适当调整，进而确定最终的实际钻孔方案。
由于决定钻孔勘察深度的主要因素集中在基础埋深、压缩层深度和场地岩土物理力学性质（是否存在特殊土）这三个因素中，在确定预估的基础埋深数据时，需利用以上三个标准参数中的已知量，利用数据分析工具对其他未知量进行推测和计算。压缩层深度在地基规范和施工规范中都有不同的标准和计算方式，但在实际应用计算时选取的基本都是宽度参数。而为了保证计算的客观和科学性，还需结合实际荷载的大小及建筑项目附近既有建筑的基本状况测算和评估地质环境所对应的桩长和桩分布情况，并完成相应的预估和施工方案设计。在实际应用过程中，上述方法的科学性和准确度容易受到环境因素的影响或参数类型的选取变化而产生较大偏差。另一种更加稳定、可靠的方式是结合应力数据对钻孔深度进行控制基础上的测算。计算过程中需要对以下几项关键系数和指标格外留意。首先，由于高层建筑的地基建设深度较深，经常受到地下水的浮力影响。地下水浮力会消减附加压力的数值，而如果土层本身位于水位线以下，在对土层的重力进行力学分析计算时就应当充分考虑到地下水浮力对其造成的影响。其次，桩平面以下土层厚度的计算要结合布桩方式进行差异化的核定和方案调整。如果施工地点的地基条件较为复杂时，应该以完成加固后的土体应力扩散产生的影响范围作为参照标准。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后，在确定建筑基础应力指标的相关数据时，应以建筑水平面的几何中心点作为相对中心和基准点进行测算，并考虑基础纵向和横向以及深度范围内地基土的分布特性，例如地基土的均匀性、压缩层范围内是否存在软卧下卧层、是否存在对施工不利的夹层等。
2.2钻孔的孔间距设计
高层建筑物的地基勘探在设置点位时，其平均距离应当比其他普通建筑的更小，也就是说，探测点应更加密集。
应本着使目标层可以真实反映地基土质在水平和竖直方向上的真实情况为基本原则。应根据不同的勘察阶段和不同地基复杂程度确定勘察点与点之间的距离。钻孔时的孔间距设定还需结合场地经验、现场施工标准、施工工艺和设备的选取情况而做综合考虑。此外，还需考虑到地下水对于地基整体状况的影响。在地面的施工范围内进行建筑物勘察点的布设中，孔距的设置大小需要结合具体建筑物位置进行适当的拉伸或缩小，但不应超过规范规定的范围。一般的高层建筑的地层可凭借丰富的施工勘察经验即可确定勘探孔间距，在孔距不变的情况下，还可对地层进行物理探查。
3岩土工程勘察的难点
3.1试样采集和地震效应的影响
岩土勘察中的试样采集和分析同样是工程主体任务中难度较大的环节。为了保证勘测结果最接近真实情况，需严格按照实验室化验的标准，对试样进行采集和保存。实践过程中经常出现采集到的试样还原程度不高，密封性差或数量不足，导致土层中的水分流失，土样搬运运输过程中存在随意乱扔，取的水样不具有代表性，化验分析的结果与实际岩土的状况存在较大误差。结合目前的实际勘察过程来看，大多数负责勘察施工的单位和企业在试样采集和后续的土工实验上的投入较足，不论是人员培训、人力投入还是设备投入。不负责任勘察时甚至通过经验估值法完成相关指标的判定，很少采取实测方式。即便在岩土工程勘察时，小部分的误差处于可接受范围内，但如果这部分指标涉及到了渗透流稳定分析工程，则必然会对地基的整体稳定性和地下水流对建筑基础带来的影响造成误判，使岩土工程勘察的整体客观性和科学性下降。
此外，岩土勘察时要充分考虑到地震效应的影响，波速测试可以判定场地类别，但波速测试现场试验的规范性和准确度较难把握。剪切波的振动方向和波的传播方向相垂直，所以接收方向的选择很重要，为了突出剪切波，必须使检波器的最大灵敏度方向和波的传播方向相垂直（也就是和振动方向相一致）。另外，剪切波是在压缩波之后到达的续至波，容易受到干扰，因此在测试中应使震源的振动具有明显的方向性，以突出剪切波的信号。高层建筑对于抗震等级要求较高，相应的地基建设和岩土勘察也需结合场地类别和地震分组等参数类型进行综合评定。
3.2比重试验重视不够
比重试验的目的是测定土的基本物理、力学性质，为工程勘察和设计提供可靠的计算数据。试样采集也是高层建筑岩土工程勘察的一个难点问题，由于自然界土层自身的不均匀性，在实际的岩土工程勘察中常出现原状样高度不够、密封差或运输过程中扰动等问题，导致实验结果数据与实际情况偏差，统计时数据离散性较大等结果，进而影响比重试验的结果。许多勘察单位对比重实验投入力度小，仅凭借以往的经验值与实际参数可能存在的误差较大，当涉及到渗透流稳定分析工程时，会对后期勘察结论的分析产生严重的不利影响。因此，勘察单位与勘察技术员要提高对试样等级与比重实验的认识，提高对勘察专业技能的认识，积极利用先进的设备与技术，提高勘察工作的含金量。
结语
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：
[1]龙昌能.高层建筑岩土工程勘察的分析与评价[J].建材与装饰，2017（06）：244-245.
论文作者:张攀
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第26期
论文发表时间:2019/8/8
标签：岩土论文; 高层建筑论文; 钻孔论文; 地基论文; 工程勘察论文; 深度论文; 试样论文; 《建筑模拟》2019年第26期论文;