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【摘 要】近些年,随着我国经济的飞速发展,科技水平的快速提高,现代建筑工程正向着规模与高度更大、结构与功能更复杂的方向发展,高层建筑已成为我国工程项目的主流产品。然而,由于高层建筑需要一定的基础埋深、基础宽度而自身的荷载较大,其不仅大幅提高了实际施工的难度,同时也拓宽了岩土勘察工程的作业范围、加大了任务量。本文就高层建筑岩土工程勘察进行分析、研究。
【关键词】岩土工程勘察;高层建筑;必要性;评价
多年来,我国的工程勘探技术在经过不断的实践、总结、改进、完善的过程中,已逐渐向岩土工程勘探靠拢、深入、发展,勘探人员的专业知识、业务技术得到了进一步的巩固与更新,而随着我国技术领域的飞速发展,岩土勘察工作更多了应用了电子信息网络系统,以及一些新型的设备、仪器、技术。然而,随着我国经济的快速发展,工程勘探市场的竞争越发激烈,而随着现代化建设进程的加快,国内大量涌现出了一批风格迥异、规模庞大的建筑工程,从而对传统的工程勘察提出了新的要求。以下,本文就高层建筑岩土工程勘察的必要性进行分析,同时对岩土勘察工作内容、评价、分析作简要阐述。
1 高层建筑岩土工程勘察的必要性分析
在我国工程建设项目的实施过程中,为保证建筑实体结构的稳定、安全,需要全面了解、掌握施工场地的地质结构,而岩土工程勘察有效承接并完成了此项任务,而对于高层建筑工程的施工,利用岩土工程勘察对施工场地进行评价、分析就显得十分重要,其主要是由于:高层建筑主体结构的基础受力难以掌握;地基土实际情况的变化较为复杂;施工地基的基础方案,其不仅涵盖了基础托换、基坑降水的支护、复合型地基以及深、潜基础等,同时还要综合考虑到地基基础及其上部结构、地基土体、桩体等部位之间共同的作用与协调等,而建筑工程项目的造价在一定程度上受基础方案的合理性影响。高层建筑项目的岩土工程勘察,其涉及到了多个领域及专业的知识、技术,不仅需要在工作室、实验室完成资料与数据的整理、测试性试验、编制报告、分析、评价、数据信息的过滤等工作,同时还需深入施工现场进行布孔、踏勘、分析、调查、取样、检验等室外作业。由此可见,岩土工程勘察工作能够很好的完成现代高层建筑对于基础方案的具体要求,从而为高层建筑项目的施工提供了有力的支持。
2 岩土工程勘察的工作要点分析
2.1 钻孔的间隔距离
相较于常规建筑与安全等级较高的普通建筑,高层建筑的勘探点间距通常要略小一些。 根据我国岩土工程勘探相关的标准与规范,在实际进行高层建筑岩土工程的勘探时,勘探点的间隔距离应设定在1500cm到3500cm之间。在实际进行钻孔时,严禁依据施工项目的安全等级来确定钻孔间距,应事先深入施工现场,勘察施工场地是否存有暗沟、深坑、水塘等异常地带,在充分了解、掌握施工场地的复杂程度后,确定最终上钻孔的间隔距离。此外,对于两种不同地质、地貌的交界位置,应进一步加大勘探点的密度。一般情况下,对于施工场地地质结构相对简单,且附近已存有多个高层建筑的工程岩土勘察,可适当放大上钻孔间距。
2.2 钻孔深度的确定
根据我国岩土工程勘察相关标准与规定的要求,在进行控制性勘探孔的打钻时,倘若采用筏基、箱基,实际钻孔的深度应超出压缩层的最低限额,而常规勘探孔的下钻深度应以能够控制主要受力层为前提条件;倘若采用墩基、桩,控制性勘探孔的下钻深度应能符合压缩层的计算深度,而常规勘探孔的下钻深度应设定在持力层内部3m到5m之间。由此可以看出,考到需要进行变形计算的情况下,勘探孔的下钻深度通常是根据基础埋深、压缩层深度、预计桩体长这三种因素来确定的。一般情况下,高层建筑工程的设计人员能够直接提供项目的基础埋深数据,而在没有特殊要求的情况下,可根据高层建筑工程实体结构的预计高度来预测、估算基础埋深。当采用桩基时,可根据实际施工荷载的大小、下钻位置的地质数据来确定预计桩长,另外还可根据施工场地周边范围内的高层建筑经验,预测、估算桩基的布置方式、类型,确定初步桩长。
3 岩土工程的评价与分析
3.1 施工地基湿陷性、液化势的评价
在进行高层建筑岩土工程勘察时,倘若采用桩基,则需进一步加大液化势的评价深度,而施工场地所有土层的液化势均需要进行分析、评价,不需要考虑通过控制水位埋深与基础埋深等方法得出的初步判定条件,从而事先准备好为桩基提供侧阻力。此外,对于超出15米深度的液化势,可利用静探、剪切波速等方法进行判别。此外,由于高层建筑有着较大的基础埋深,在进行施工地基的湿陷性评价时,应当注意Ⅱ级湿陷性黄土地基的湿陷量极小,其主要是由于Δzs超出7cm时,Δs则不高于30cm都在Ⅱ级范围内,根据有关专业理论,超出零值即可。为确保工程设计人员能够直观、明确的了解、掌握各项基础数据,在最后的结论中应将总湿陷量作特殊标注。
3.2 施工降水与基坑支护
在进行高层建筑岩土工程的勘察时,应根据施工场地岩土地质结构的预估条件,或实际的开挖深度进行基坑的支护;而基坑的开挖应在其边缘位置以外,或开挖深度一倍到二倍的区域位置上布设勘探点,倘若土质条件相对较差,应取大值,孔深不宜过大。
在进行施工降水前,应充分了解、掌握高层建筑工程当地的区域性水文地质的历史性资料,必要时可实施水文地质勘查,利用各种必要的测试性技术、方法、手段,为施工降水提供相应的设计参数。具体来讲,可通过对岩土性质、土层结构进行分析、评价,获得其不排水抗剪强度参数、有效应力强度参数;或是针对施工场地下方及周围水体的分布特点、渗流特征,从而提供相应的参数。与此同时,在整个施工过程中,针对水体的变化对基坑支护系统、周边建筑以及其他设施的影响进行分析。
3.3 地基基础方案的确定
长期以来,我国高层建筑工程的地基基础方案,通常是由结构工程师负责选定,而岩土工程师不仅为基础方案提供了涵盖多项数据、指标的勘察报告,同时基于长期的实践与总结,岩土工程师的一些建议通常对于项目施工有着一定作用。因此,针对高层建筑工程项目,可设计多套基础方案,由结构工程师与岩土工程师共同负责筛选,从中选取经济性、合理性兼具的最佳方案。
4 结束语
综上所述,由于现代高层建筑的建设规模仍在不断扩大,岩土工程勘察的任务量、工作面、业务内容也将同步增加,其具体要求为:土工试验安排应保证各项参数能够充分满足实际的标准与要求;合理布设平面、钻孔深度大;岩土工程的分析与评价应具备一定的准确性、全面性等。因此,有必要深入的了解、掌握岩土工程勘察工作的各个环节及其重点,保证实际作业时的协调、有序,才能提高勘察结果的准确性、有效性,为建筑施工提供科学依据。
参考文献:
[1]聂庆科, 王庆来. 大底盘多塔高层建筑群岩土工程勘察实录[J]. 工程勘察, 2008,(S2).
[2]王若锋, 贾志强. 浅谈岩土工程勘察中应注意的问题[J]. 中国勘察设计, 2009,(02) .
[3]刘波,王作悦,姚彪. 杭州市新华小区高层住宅工程的地基岩土工程分析[J]. 浙江地质, 2001,(01) .
[4]张传荫. 浅谈岩土工程勘察中建筑工程基础选型的若干问题[J]. 中国水运(学术版), 2007,(07) .
[5]罗明远. 高层建筑岩土工程勘察中波速测试与卓越周期的探讨[J]. 西部探矿工程, 2007,(05).
【关键词】岩土工程勘察;高层建筑;必要性;评价
多年来,我国的工程勘探技术在经过不断的实践、总结、改进、完善的过程中,已逐渐向岩土工程勘探靠拢、深入、发展,勘探人员的专业知识、业务技术得到了进一步的巩固与更新,而随着我国技术领域的飞速发展,岩土勘察工作更多了应用了电子信息网络系统,以及一些新型的设备、仪器、技术。然而,随着我国经济的快速发展,工程勘探市场的竞争越发激烈,而随着现代化建设进程的加快,国内大量涌现出了一批风格迥异、规模庞大的建筑工程,从而对传统的工程勘察提出了新的要求。以下,本文就高层建筑岩土工程勘察的必要性进行分析,同时对岩土勘察工作内容、评价、分析作简要阐述。
1 高层建筑岩土工程勘察的必要性分析
在我国工程建设项目的实施过程中,为保证建筑实体结构的稳定、安全,需要全面了解、掌握施工场地的地质结构,而岩土工程勘察有效承接并完成了此项任务,而对于高层建筑工程的施工,利用岩土工程勘察对施工场地进行评价、分析就显得十分重要,其主要是由于:高层建筑主体结构的基础受力难以掌握;地基土实际情况的变化较为复杂;施工地基的基础方案,其不仅涵盖了基础托换、基坑降水的支护、复合型地基以及深、潜基础等,同时还要综合考虑到地基基础及其上部结构、地基土体、桩体等部位之间共同的作用与协调等,而建筑工程项目的造价在一定程度上受基础方案的合理性影响。高层建筑项目的岩土工程勘察,其涉及到了多个领域及专业的知识、技术,不仅需要在工作室、实验室完成资料与数据的整理、测试性试验、编制报告、分析、评价、数据信息的过滤等工作,同时还需深入施工现场进行布孔、踏勘、分析、调查、取样、检验等室外作业。由此可见,岩土工程勘察工作能够很好的完成现代高层建筑对于基础方案的具体要求,从而为高层建筑项目的施工提供了有力的支持。
2 岩土工程勘察的工作要点分析
2.1 钻孔的间隔距离
相较于常规建筑与安全等级较高的普通建筑,高层建筑的勘探点间距通常要略小一些。 根据我国岩土工程勘探相关的标准与规范,在实际进行高层建筑岩土工程的勘探时,勘探点的间隔距离应设定在1500cm到3500cm之间。在实际进行钻孔时,严禁依据施工项目的安全等级来确定钻孔间距,应事先深入施工现场,勘察施工场地是否存有暗沟、深坑、水塘等异常地带,在充分了解、掌握施工场地的复杂程度后,确定最终上钻孔的间隔距离。此外,对于两种不同地质、地貌的交界位置,应进一步加大勘探点的密度。一般情况下,对于施工场地地质结构相对简单,且附近已存有多个高层建筑的工程岩土勘察,可适当放大上钻孔间距。
2.2 钻孔深度的确定
根据我国岩土工程勘察相关标准与规定的要求,在进行控制性勘探孔的打钻时,倘若采用筏基、箱基,实际钻孔的深度应超出压缩层的最低限额,而常规勘探孔的下钻深度应以能够控制主要受力层为前提条件;倘若采用墩基、桩,控制性勘探孔的下钻深度应能符合压缩层的计算深度,而常规勘探孔的下钻深度应设定在持力层内部3m到5m之间。由此可以看出,考到需要进行变形计算的情况下,勘探孔的下钻深度通常是根据基础埋深、压缩层深度、预计桩体长这三种因素来确定的。一般情况下,高层建筑工程的设计人员能够直接提供项目的基础埋深数据,而在没有特殊要求的情况下,可根据高层建筑工程实体结构的预计高度来预测、估算基础埋深。当采用桩基时,可根据实际施工荷载的大小、下钻位置的地质数据来确定预计桩长,另外还可根据施工场地周边范围内的高层建筑经验,预测、估算桩基的布置方式、类型,确定初步桩长。
3 岩土工程的评价与分析
3.1 施工地基湿陷性、液化势的评价
在进行高层建筑岩土工程勘察时,倘若采用桩基,则需进一步加大液化势的评价深度,而施工场地所有土层的液化势均需要进行分析、评价,不需要考虑通过控制水位埋深与基础埋深等方法得出的初步判定条件,从而事先准备好为桩基提供侧阻力。此外,对于超出15米深度的液化势,可利用静探、剪切波速等方法进行判别。此外,由于高层建筑有着较大的基础埋深,在进行施工地基的湿陷性评价时,应当注意Ⅱ级湿陷性黄土地基的湿陷量极小,其主要是由于Δzs超出7cm时,Δs则不高于30cm都在Ⅱ级范围内,根据有关专业理论,超出零值即可。为确保工程设计人员能够直观、明确的了解、掌握各项基础数据,在最后的结论中应将总湿陷量作特殊标注。
3.2 施工降水与基坑支护
在进行高层建筑岩土工程的勘察时,应根据施工场地岩土地质结构的预估条件,或实际的开挖深度进行基坑的支护;而基坑的开挖应在其边缘位置以外,或开挖深度一倍到二倍的区域位置上布设勘探点,倘若土质条件相对较差,应取大值,孔深不宜过大。
在进行施工降水前,应充分了解、掌握高层建筑工程当地的区域性水文地质的历史性资料,必要时可实施水文地质勘查,利用各种必要的测试性技术、方法、手段,为施工降水提供相应的设计参数。具体来讲,可通过对岩土性质、土层结构进行分析、评价,获得其不排水抗剪强度参数、有效应力强度参数;或是针对施工场地下方及周围水体的分布特点、渗流特征,从而提供相应的参数。与此同时,在整个施工过程中,针对水体的变化对基坑支护系统、周边建筑以及其他设施的影响进行分析。
3.3 地基基础方案的确定
长期以来,我国高层建筑工程的地基基础方案,通常是由结构工程师负责选定,而岩土工程师不仅为基础方案提供了涵盖多项数据、指标的勘察报告,同时基于长期的实践与总结,岩土工程师的一些建议通常对于项目施工有着一定作用。因此,针对高层建筑工程项目,可设计多套基础方案,由结构工程师与岩土工程师共同负责筛选,从中选取经济性、合理性兼具的最佳方案。
4 结束语
综上所述,由于现代高层建筑的建设规模仍在不断扩大,岩土工程勘察的任务量、工作面、业务内容也将同步增加,其具体要求为:土工试验安排应保证各项参数能够充分满足实际的标准与要求;合理布设平面、钻孔深度大;岩土工程的分析与评价应具备一定的准确性、全面性等。因此,有必要深入的了解、掌握岩土工程勘察工作的各个环节及其重点,保证实际作业时的协调、有序,才能提高勘察结果的准确性、有效性,为建筑施工提供科学依据。
参考文献:
[1]聂庆科, 王庆来. 大底盘多塔高层建筑群岩土工程勘察实录[J]. 工程勘察, 2008,(S2).
[2]王若锋, 贾志强. 浅谈岩土工程勘察中应注意的问题[J]. 中国勘察设计, 2009,(02) .
[3]刘波,王作悦,姚彪. 杭州市新华小区高层住宅工程的地基岩土工程分析[J]. 浙江地质, 2001,(01) .
[4]张传荫. 浅谈岩土工程勘察中建筑工程基础选型的若干问题[J]. 中国水运(学术版), 2007,(07) .
[5]罗明远. 高层建筑岩土工程勘察中波速测试与卓越周期的探讨[J]. 西部探矿工程, 2007,(05).