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摘要:目前我国城市发展迅速,高层建筑物越来越多,加强高层建筑岩土工程勘察十分重要。岩土工程勘察是高层建筑的建设中十分重要的环节,准确、可靠的岩土工程勘察可以保证高层建筑建设的顺利进行。目前,我国高层建筑岩土工程勘察已较为成熟,但仍存留着一些问题。文章针对高层建筑岩土工程勘察过程中的重难点进行深入解析,希望可以同时提高施工过程的安全性与经济性,将工程项目的经济与社会效益实现最大化的体现。
关键词:高层建筑;岩土工程;勘察
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。
1高层建筑岩土工程勘察要点
1.1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,要合理设置勘察点问距与深度,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,勘察点问距以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。
1.2基础承载力
高层建筑高度大、重量大,对地基的承载力和抗沉降变形能力要求高。因此,应针对勘察结果选择一到两个适合做基础持力层的岩土层,查明各地层厚度和软弱地层的分布情况。全面勘察岩石的质量等级、完整程度,并综合实验室的岩土试验结果,对岩土层和持力层的承载力能力进行全面综合的分析,预估沉降变形量,为后期建筑设计做数据支持。
1.3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。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。
1.4水文地质的勘察
岩土工程勘察中还有一个十分重要的环节就是水文地质的勘察。不同地质可能面临不同的水文情况。水文地质勘察首先要结合地质勘察结果和建筑物的特征确定勘探点,然后根据相关规范条例确定勘探深度,根据确定好的勘探点收集信息。有代表性的区域要进行现场试验确定设计参数。此外,需了解施工地点周边地表水系的分布情况,防止施工过程中发生突涌、流沙、管涌等问题,影响施工顺利开展。
2高层建筑岩土工程勘察的重点分析
2.1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。
2.2勘察钻孔间距
依据建筑施工标准布设钻孔,在勘察过程中根据实际情况进行调整,保证钻孔间距合理。对于特殊地质,如花岗岩不均匀地风化体、持力层高度差距大的地方、岩脉等需加密钻孔,以便了解其分布情况。
2.3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。
2.4室内试验
室内试验包括渗透系数试验、常规力学参数测试、三轴剪切试验、高压同结试验、同结快剪等。因高层建筑对变形和承载力要求较高,室内试验是十分必要的。
3高层建筑岩土工程勘察难点
3.1地质环境复杂,水位测量难度大
高层建筑的岩土工程勘察主要集中在对地质环境及地基建造条件的客观评价。如果岩土和土层中存在盐渍和湿陷性土质,将导致地基的建设效果大受影响。严重的还会降低高层建筑的地基稳同程度。用于收集地质数据的各勘察点之问内在的距离与逻辑关系也会对勘察指标的准确性造成较大影响。为此,相关技术人员必须在勘查过程中对全阶段的勘察数据采集、处理和分析进行监管,确保勘察过程全程的科学性和标准化程度。
在测量地下水水位及分布情况时,需保证多个勘察点位同时进行测量,以避免时间差距过大地下水位发生明显变化。测量的时问问隔也要按照严格的要求和标准执行,地下水位的测量需在钻孔结束后的24小时内完成。进而保证地下水位的真实状况最接近理想化的勘察标准。水位测量过程中需综合同标高及钻孔坐标的组合方式,合理控制测量误差。高层建筑地下水位测量误差应控制在两厘米以内。地下水测量环节的疏漏和偏差将会引起后续施工过程中的诸多不便。
3.2试样采集等级低,比重实验重视不够
试样采集也是高层建筑岩土工程勘察的一个难点问题,因为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。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。
3.3抗震要求
对地震频发带,高层建筑必须要具有强抗震能力,在勘察地质情况之外,还要考虑地震对其的影响,判断其能否满足抗震要求,进行地脉动测试、剪切波速测试,确保数据准确、即时、科学。一些地形复杂的地段,还要涉及地下水、地下溶洞等的处理。确保建筑处于不易发生地震地段、岩土抗震能力较好。
3.4限制条件多
建筑施工的勘察工作不是一项简单的科学技术问题,它必须考虑施工产品的经济效益和安全性能等其他因素,要权衡好多方的关系。这需要勘察单位和人员不止掌握勘察手段,更对施工流程、建筑材料成本有一定了解。在满足各方面限制因素之后,提出完善的方案。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]王博.浅析城市高层建筑岩土工程勘察地基处理技术要点[J].
江西建材,2017 (11):208.
[2]张国经.超高层建筑工程岩土勘察分析及基础施工建议[J].西部資源,2017 (3):96 97.
[3]曹洋.高层建筑岩土工程勘察现状及要点分析[J].化工管理,2017 (26):44 45.
(作者单位:烟台市民用建筑设计有限公司)
关键词:高层建筑;岩土工程;勘察
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。
1高层建筑岩土工程勘察要点
1.1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,要合理设置勘察点问距与深度,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,勘察点问距以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。
1.2基础承载力
高层建筑高度大、重量大,对地基的承载力和抗沉降变形能力要求高。因此,应针对勘察结果选择一到两个适合做基础持力层的岩土层,查明各地层厚度和软弱地层的分布情况。全面勘察岩石的质量等级、完整程度,并综合实验室的岩土试验结果,对岩土层和持力层的承载力能力进行全面综合的分析,预估沉降变形量,为后期建筑设计做数据支持。
1.3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。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。
1.4水文地质的勘察
岩土工程勘察中还有一个十分重要的环节就是水文地质的勘察。不同地质可能面临不同的水文情况。水文地质勘察首先要结合地质勘察结果和建筑物的特征确定勘探点,然后根据相关规范条例确定勘探深度,根据确定好的勘探点收集信息。有代表性的区域要进行现场试验确定设计参数。此外,需了解施工地点周边地表水系的分布情况,防止施工过程中发生突涌、流沙、管涌等问题,影响施工顺利开展。
2高层建筑岩土工程勘察的重点分析
2.1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。
2.2勘察钻孔间距
依据建筑施工标准布设钻孔,在勘察过程中根据实际情况进行调整,保证钻孔间距合理。对于特殊地质,如花岗岩不均匀地风化体、持力层高度差距大的地方、岩脉等需加密钻孔,以便了解其分布情况。
2.3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。
2.4室内试验
室内试验包括渗透系数试验、常规力学参数测试、三轴剪切试验、高压同结试验、同结快剪等。因高层建筑对变形和承载力要求较高,室内试验是十分必要的。
3高层建筑岩土工程勘察难点
3.1地质环境复杂,水位测量难度大
高层建筑的岩土工程勘察主要集中在对地质环境及地基建造条件的客观评价。如果岩土和土层中存在盐渍和湿陷性土质,将导致地基的建设效果大受影响。严重的还会降低高层建筑的地基稳同程度。用于收集地质数据的各勘察点之问内在的距离与逻辑关系也会对勘察指标的准确性造成较大影响。为此,相关技术人员必须在勘查过程中对全阶段的勘察数据采集、处理和分析进行监管,确保勘察过程全程的科学性和标准化程度。
在测量地下水水位及分布情况时,需保证多个勘察点位同时进行测量,以避免时间差距过大地下水位发生明显变化。测量的时问问隔也要按照严格的要求和标准执行,地下水位的测量需在钻孔结束后的24小时内完成。进而保证地下水位的真实状况最接近理想化的勘察标准。水位测量过程中需综合同标高及钻孔坐标的组合方式,合理控制测量误差。高层建筑地下水位测量误差应控制在两厘米以内。地下水测量环节的疏漏和偏差将会引起后续施工过程中的诸多不便。
3.2试样采集等级低,比重实验重视不够
试样采集也是高层建筑岩土工程勘察的一个难点问题,因为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。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。
3.3抗震要求
对地震频发带,高层建筑必须要具有强抗震能力,在勘察地质情况之外,还要考虑地震对其的影响,判断其能否满足抗震要求,进行地脉动测试、剪切波速测试,确保数据准确、即时、科学。一些地形复杂的地段,还要涉及地下水、地下溶洞等的处理。确保建筑处于不易发生地震地段、岩土抗震能力较好。
3.4限制条件多
建筑施工的勘察工作不是一项简单的科学技术问题,它必须考虑施工产品的经济效益和安全性能等其他因素,要权衡好多方的关系。这需要勘察单位和人员不止掌握勘察手段,更对施工流程、建筑材料成本有一定了解。在满足各方面限制因素之后,提出完善的方案。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]王博.浅析城市高层建筑岩土工程勘察地基处理技术要点[J].
江西建材,2017 (11):208.
[2]张国经.超高层建筑工程岩土勘察分析及基础施工建议[J].西部資源,2017 (3):96 97.
[3]曹洋.高层建筑岩土工程勘察现状及要点分析[J].化工管理,2017 (26):44 45.
(作者单位:烟台市民用建筑设计有限公司)