高層建筑中的地基巖土工程勘察
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摘要：巖土工程勘察在高層建筑地基基礎(chǔ)處理過程中可謂是占據(jù)著極其重要地位，同時(shí)也是建筑項(xiàng)目必不可少一環(huán)節(jié)，具體涵蓋材料收集、勘測整理等方面內(nèi)容，并且不同區(qū)域地質(zhì)勘察條件往往也是存在較大差距，需相關(guān)人員在正式展開勘察工作時(shí)能掌握正確勘察方法，實(shí)現(xiàn)高層建筑地基基礎(chǔ)施工的最佳狀態(tài)。本文主要對(duì)高層建筑地基基礎(chǔ)中的巖土工程勘察進(jìn)行深入化分析，僅供專業(yè)人士參考借鑒。
工程勘察從某種角度上來說，巖土工程勘察情況如何將直接決定著最終高層建筑整體質(zhì)量。但基于現(xiàn)階段實(shí)際情況來看卻存在著種種問題，如勘察力度不夠深入、外界自然因素影響等，都會(huì)對(duì)勘察結(jié)果準(zhǔn)確性帶來不利影響，致使高層建筑地基施工出現(xiàn)任何質(zhì)量隱患問題。為有效解決這一現(xiàn)狀，就需勘察人員能夠嚴(yán)格按照勘察標(biāo)準(zhǔn)流程執(zhí)行，對(duì)勘察區(qū)域地質(zhì)條件的不同有一個(gè)深入掌握了解，便于及時(shí)提出合理化巖土工程勘察方法，有效提高高層建筑施工質(zhì)量。
1工程概況
在此以某高層建筑工程為例，該工程項(xiàng)目總占地面積約為6875m2，建筑面積為62000m2，共包含32層，其中地下2層，主要以框剪結(jié)構(gòu)形式呈現(xiàn)，并且采用獨(dú)立柱基或是樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，致使高層建筑基礎(chǔ)荷載最大可達(dá)到24000kN，最小軸力荷載可達(dá)到1500kN左右。同時(shí)建筑地下室標(biāo)高更是達(dá)到766.3m，屬于一個(gè)綜合性商住建筑。基于對(duì)施工現(xiàn)場特點(diǎn)和建筑物特征的深入了解，勘察方法主要采用工程測量、施工現(xiàn)場場地微震測試、鉆孔超聲波測試、簡易水文觀測、抽水試驗(yàn)及載荷試驗(yàn)等綜合勘察方法，其中地基持力層可以說是本次勘察主要核心問題，普遍存在著地下水位較高且載荷施工難度較大等問題，可根據(jù)公式K=hy-1n+1"#1-1n+1"$得出相對(duì)準(zhǔn)確承載力數(shù)值。
2基于不同地質(zhì)條件下巖土工程勘察的應(yīng)用分析
2.1天然地基基礎(chǔ)勘察分析根據(jù)實(shí)踐調(diào)查分析可以了解到，天然地基基礎(chǔ)勘察具體可分為以下幾方面內(nèi)容：①二次沉積地質(zhì)勘察。往往該種勘察方法實(shí)行前工作人員需先對(duì)地質(zhì)土層情況有一個(gè)充分掌握，這是在于二次沉積形成土層強(qiáng)度較差，通常不可將其作為高層建筑施工基礎(chǔ)層。并且在進(jìn)行天然地基基坑挖掘時(shí)如果出現(xiàn)將二次沉積形成土層當(dāng)做是基礎(chǔ)土層現(xiàn)象，工作人員便應(yīng)立即采取正確恰當(dāng)方法展開詳細(xì)勘察分析，或是使用鉆孔手段將其徹底解決[1]。②斷裂破碎帶勘察。該種勘察方法在巖土工程勘察中可以說是較為復(fù)雜一項(xiàng)手段，在勘察過程中常常會(huì)出現(xiàn)各種隱患性問題，如勘測報(bào)告與實(shí)際挖掘不一致，一旦出現(xiàn)此種情況工作人員便要展開重復(fù)勘測，直至確保最終勘察結(jié)果具備準(zhǔn)確性為止，大幅度提高地質(zhì)勘察材料精準(zhǔn)性。同時(shí)還可借助十字穿插法等手段對(duì)勘測材料展開深入剖析，有效解決斷裂破碎帶存在問題。③半天半挖地帶勘察。通常來說，這種天然地基基礎(chǔ)勘察常常出現(xiàn)在丘陵等地區(qū)，需工作人員能先做好地基平整處理工作，選擇恰當(dāng)大型機(jī)械設(shè)備，促使地基操作更加順利。除此之外，工作人員還應(yīng)進(jìn)一步提高對(duì)地基土質(zhì)強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)要求，并且在巖土工程勘察時(shí)能對(duì)土層結(jié)構(gòu)展開詳細(xì)全面分析，準(zhǔn)確判斷該土質(zhì)色彩和強(qiáng)度情況，進(jìn)而不但能有效規(guī)避勘察問題的產(chǎn)生，還能大大提高勘察準(zhǔn)確性[2]。2.2人工挖孔樁基礎(chǔ)勘察分析由實(shí)踐可知，高層建筑工程所處地質(zhì)環(huán)境不同，相應(yīng)的項(xiàng)目施工所具體使用地基基礎(chǔ)也存在明顯差距，如丘陵地區(qū)工程大多采用人工挖孔樁基礎(chǔ)方法，盡管該種方法操作實(shí)施過程較為簡單，但一旦在勘察期間受到第三系砂泥巖影響，就會(huì)使其施工難度大大增加。而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的根本原因就在于第三系砂泥巖和普通類型砂泥巖相比較而言存在著較大不同，具體可將其劃分到半成巖范疇內(nèi)，無論是脹大性還是軟化性能都相對(duì)較強(qiáng)，因而這就需要工作人員能在實(shí)際勘察工作時(shí)盡量選擇恰當(dāng)勘察方法，確保人工挖孔樁基礎(chǔ)持力層處于穩(wěn)定狀態(tài)下，只有這樣才能充分滿足高層建筑工程施工規(guī)范，實(shí)現(xiàn)高層建筑施工最佳成效。除此之外，第三系砂泥巖勘察過程中，工作人員還可采用輕型圓錐動(dòng)力接觸手段來展開詳細(xì)檢測，準(zhǔn)確掌握第三系砂泥巖強(qiáng)度情況，便于為后期施工工序的順利進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)，否則將無法保證人工挖孔樁地基持力層滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，容易引發(fā)一系列地基問題隱患，需及時(shí)采用灌漿、深挖等多種方法實(shí)施解決，為高層建筑工程高效開展創(chuàng)造良好條件[3]。
3巖土工程勘察的過程分析探究
3.1野外勘察通常來說，巖土工程勘察內(nèi)容具體可分為兩項(xiàng)，即為野外勘察和資料收集，在確保上述兩項(xiàng)工作得以順利開展基礎(chǔ)上對(duì)施工現(xiàn)場地質(zhì)地形及周圍條件等展開準(zhǔn)確評(píng)估，進(jìn)而不但能大大提高勘察工作效率，還能有效節(jié)省勘察投資成本，保證最終勘察結(jié)果較為準(zhǔn)確真實(shí)。以下展開詳細(xì)分析：①判斷施工現(xiàn)場地層地質(zhì)性質(zhì)。對(duì)于一些地質(zhì)土層較好且厚度較大建筑工程來說，勘察深度也適當(dāng)減小，并且勘察間距也可相繼放寬，而對(duì)于一些地質(zhì)土層較差區(qū)域需不斷提高勘察深度，而勘察間距也要縮小。②提出合理恰當(dāng)勘察手段。往往對(duì)于不同地區(qū)條件來說，其地質(zhì)土層之間差距也較大，因而具體采取的勘察方法也是多種多樣，如對(duì)于地勢較低土層進(jìn)行勘察時(shí)可采用人工挖孔樁手段，促使巖土工程勘察取得最佳理想效果[4]。3.2資料收集在開展資料收集工作時(shí)，工作人員可根據(jù)土層性質(zhì)、顏色、濕度及巖心率等因素的不同做好詳細(xì)分類記錄，便于為后期工作人員順利工作提供準(zhǔn)確性參考依據(jù)，并且在實(shí)施多鉆機(jī)同時(shí)工作時(shí)，技術(shù)人員需做好技術(shù)交底工作，在保證基層資料信息收集的相對(duì)完善基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)一分配整理，可為操作人員提供規(guī)范性指導(dǎo)。按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施原位測試，為最大限度降低零漂，在靜力試驗(yàn)時(shí)需做出適當(dāng)調(diào)整改進(jìn)，并且還需充分考慮到地下水開采情況，在所有鉆孔全部工作結(jié)束后對(duì)最后鉆孔地下水情況進(jìn)行詳細(xì)觀察[5]。除此之外，工作人員還可對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)展開試驗(yàn)探索，如做好原土層樣品的收集整理工作，盡量選擇正確合理試驗(yàn)手段，大大提高試驗(yàn)操作可靠性，一旦其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能會(huì)威脅到最終結(jié)果準(zhǔn)確性，需相關(guān)操作人員能引起高度重視，防止高層建筑施工出現(xiàn)任何安全隱患，實(shí)現(xiàn)高層建筑工程地基基礎(chǔ)巖土工程勘察的最佳應(yīng)用成效。
4高層建筑地基基礎(chǔ)中的巖土工程勘察應(yīng)用探討
參考上文提到工程案例展開分析探討，該工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)主要是由中厚層硅質(zhì)巖和夾頁巖共同組合而成，其中硅質(zhì)巖厚度約為50cm左右，夾頁巖厚度約為10cm左右，在巖層?xùn)|南方向始終呈現(xiàn)出40°夾角，如果按照1：50000尺寸大小角度來說，則需對(duì)該高層建筑地質(zhì)基礎(chǔ)展開深入解剖分析，從而得到以下結(jié)論：該高層建筑工程以地層連接形式為主，完全不存在斷裂結(jié)構(gòu)現(xiàn)象，一旦遭到結(jié)構(gòu)應(yīng)力影響則周圍地層巖體便會(huì)出現(xiàn)裂縫等隱患問題，如果按照巖體風(fēng)化程度對(duì)其實(shí)行類型劃分則具體包括中風(fēng)化硅質(zhì)巖夾頁巖和強(qiáng)風(fēng)化硅質(zhì)巖夾頁巖兩種[6]。同時(shí)還了解到，該高層建筑所處場所為河流一級(jí)階地，河流和建筑施工場所之間距離為58m左右，根據(jù)對(duì)該區(qū)域地表水流通情況的詳細(xì)調(diào)查可知其定期對(duì)開展排水作業(yè)，如果工作人員對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行了深度挖掘，那么地表水也會(huì)逐漸流入到施工現(xiàn)場環(huán)境下，但卻并不會(huì)對(duì)高層建筑施工帶來較大影響。除此之外，高層建筑地下水主要包括孔隙水和裂隙水，往往這些類型地下水均與河流水之間有著互補(bǔ)性作用，而出現(xiàn)該現(xiàn)象的根本原因便是高層建筑施工場所屬于河流一級(jí)階地，在河流兩方構(gòu)建了翻板壩，在進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)如果不將翻板壩閘門打開，那么河流水位標(biāo)高將局限在750m以下，并且需施工人員盡可能采用鉆探勘察方法，發(fā)現(xiàn)如果高層建筑工程地下水量降低，相應(yīng)的地基基坑中的用水量也會(huì)大幅度減少，這樣一來高層建筑地基基礎(chǔ)施工就能順利實(shí)施，為高層建筑施工質(zhì)量的大幅度提升創(chuàng)造良好條件[7]。5結(jié)束語總而言之，高層建筑地基基礎(chǔ)中的巖土工程勘察已逐漸成為必不可少一項(xiàng)內(nèi)容，為徹底解決以往工程項(xiàng)目實(shí)施中存在的土質(zhì)問題隱患，在充分確保高層建筑安全性基礎(chǔ)上大大提高工程施工質(zhì)量水平。就需工作人員能積極展開巖土工程勘察工作，針對(duì)施工現(xiàn)場巖土質(zhì)量展開詳細(xì)全面檢測分析，保證施工現(xiàn)場巖土質(zhì)量能夠充分滿足建筑工程提出的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，獲得較為準(zhǔn)確可靠巖土勘察結(jié)果，為高層建筑事業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。
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作者:趙幸煥 單位:廣東和協(xié)建設(shè)工程檢測有限公司