高层建筑岩土工程勘察关键点分析实践思考刘杰

高层建筑岩土工程勘察关键点分析实践思考刘杰

芜湖市勘察测绘设计研究院有限公司安徽芜湖241000

摘要:高层建筑岩土工程勘察是构建高层建筑的重要部分,对于高层建筑的质量有着重要的影响。因此,高层建筑岩土工程勘察的要点分析和相关研究对于促进我国高层建筑的发展有着重要的意义。基于此,本文将对高层建筑岩土工程勘察关键点进行系统阐述。

关键词:高层建筑;岩土工程;勘察关键点

引言

近年来我国经济高速发展,城市人口急剧上升,为了缓解城市土地的压力,高层建筑的比例逐年上升。做好高层建筑首先就要做好岩土工程的勘察,因此就需要我们相关的工作人员对勘察重点做出掌握,对勘察难点做出攻破,从而进一步提高勘察工作的工作效率与工作质量,保证高层建筑的安全施工。

1岩土工程勘察概述

岩土工程勘察指的是对于工程所在区域的工程地质情况进行全面详细的勘察,为工程的施工设计提供相关的岩土工程参数。岩土工程勘察的主要目的是为了查明施工中岩土层的实际情况,为后续的工作进展奠定一定的基础,是工程设计中最基础也是最重要的环节。不到位的勘察工作将无法显示场地的地基基础问题,若在有问题的工地上进行施工,即使建筑的结构设计再好,所用材料和施工水平再优质,在该地基上建设的建筑物依然会被破坏,安全性得不到保证。岩土工程勘察的目的主要为分析地质条件,对拟建场地的岩土层进行采集及试验,对该地区进行测绘和调查,现场测试等等,并对这些可以影响施工的因素进行分析,得到工地的地质问题并做出工程地质评价。在进行实际的施工时,首先对该工程的实施进行可行性分析,在场地地质条件可行的情况下保证项目施工的可行性,项目施工的可行性得到确认后最后进行项目的预设计、施工图设计。

2高层建筑岩土工程勘察特征

2.1荷载较大

高层建筑高度偏大,为保持良好的结构刚性和稳定性,大多运用钢混结构,所以高层建筑自重通常较大。以35层钢混结构建筑为例,其基底实际压力可以达到800kPa,荷载极大,对地基承载能力有着很高的要求。

2.2基础埋深较大

如今,城市用地日益紧张,住宅小区建设大多伴随地下空间开发,如车库与地下商场等。与此同时,高层建筑正表现出“细长”和“瘦高”的特点,这样一来,建筑基础埋深必然增大,以确保抗震性等相关要求。根据《高层建筑结构设计规范》,在确定基础埋置深度时,应考虑建筑物的高度、体型、地基土质、抗震设防烈度等因素。埋置深度可从室外地坪算至基础底面,并宜符合下列要求:1、天然地基或复合地基,可取房屋高度的1/15;2、桩基础,可取房屋高度的1/18(桩长不计在内)。

由于高层建筑具备以上特征,使得对应的岩土工程勘察工作面临到很大的麻烦。勘察工作人员需要对地形地貌、土体力学性质、地下水特征等进行全面分析,同时对其中较为重要的数据,如岩层构造、岩层厚度、埋深与承载能力等给出细致的描述,并结合建筑基础形式与埋深,从勘察的角度提出合理性建议,以此确保基础稳定性与可靠性。

图1筏形基础

3高层建筑岩土工程勘察关键点的探讨

3.1落实好勘察前的准备工作

在高层建筑岩土工程勘察作业计划实施前,为了避免给后续工作开展造成不利的影响,则需要勘察企业及人员能够落实好勘察前的准备工作。具体表现为:①对建设单位提供的勘察计划及任务书进行分析,明确实践中的勘察范围;②设计单位应及时提供实践中所需的设计平面图,且考虑勘察技术要求、进度要求等;③勘察单位及作业人员应进行实地考察,了解高层建筑岩土工程勘察区域的环境状况,并对勘察工具是否准备齐全进行检查,确保这类建筑岩土工程勘察前的准备工作充分性。

3.2明确勘察深度

勘察深度的选取对岩土工程的最终结果有着非常重要的影响。首先是必须要对勘察地区的地层结构做出全面的了解,并且掌握其变化规律,这对后续计算沉降、预防倾斜以及相关的岩土设计工作都有很重要的意义。然后就是勘探点的布控要合理,必须把握好勘察点间距得到合理的控制,并且在特殊位置设定好相关的勘察点,从而确定地层在纵横两个方面的变化以及判断是否会发生横向倾斜。一般来讲,在确定勘测深度的过程中,把桩基的间距控制在25m左右,对于大直径的桩还必须保证每一个桩孔都能给得到相应的观察。

3.3对于勘探孔的布置

依据工程平面图,以及相关文件和规范,布置勘探点,对勘探孔的深度进行确定,除了依据常规要求布置勘探孔外,还需要注意以下几项内容:①结合建筑的具体情况,对建筑的地形、地貌等各项内容的具体情况进行详细勘察,尤其是针对统一结构单体跨越不同地貌单元时,要进行重点关注,并且应适当增加勘探点。②对比分析设计单位提供的勘察技术要求,对拟建工程高差变化、轴力等多项内容要予以关注。③探孔的布设,应当尽量沿着建筑物的周围进行,针对超高层建筑中的核心筒部位,应当采用单独布孔的方式,并且要利用摩擦型桩,同时需要施工人员注意,如果宽度超过了35m,应当在建筑的中心布置相应的钻孔。④针对存在外扩地下室类型的建筑,在布置勘探孔上,为了确保最终布置结果的合理性,应当同周边建筑地形一同考虑。⑤收集建筑周边的施工和勘察资料,要将建筑周边地层发生的变化,考虑在内,情况必要时,可以适当增加一些钻孔,确保最终勘察结果的准确性。

4工程实例分析

4.1工程概况

拟建物位于安徽省,其由主楼、裙楼、地下车库共同构成,建筑主楼高约231m,裙楼为6层,结构高度约为27m,地下室3层。建筑的主楼结构采用的为结构为型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构。

4.2布置勘探工作量

数量及深度:(1)勘探点的布置原则主楼勘探点布置在中心及外框架柱位置;裙楼及外扩地下室勘探点布置在裙楼边线和建筑物周边位置上。在具体布置过程中,勘探点的深度和间距需要满足基坑支护设计、嵌岩桩设计、地下水控制设计等要求,依据工程的具体情况,以及相应的要求标准,共布设了45个勘探点,(2)勘探孔深度的确定主楼、裙楼勘探孔的具体深度要满足桩基的设计需求,对于建筑中地下室钻孔深度,不仅需要满足基坑支护要求,还需要满足抗浮深度要求。需要注意但是,在裙楼和外扩地下室中,孔深都不得小于30m。

4.3现场原位测试

(1)波速测试孔在施工场地内布置波速测试孔,利用其完成对岩土波速测试,主楼2个波速测试孔实现全孔波速测试,裙楼2个、地下室1个波速测试孔完成波速测试孔,完成20m深度的剪切波测试。(2)标准贯入试验孔施工场地内一共布置了标准贯入试验孔22个,试验深度为强风化层和覆盖层。此外,还设置了动力触探试验孔和承压含水层水头观测孔。通过以上布置,完成岩土工程勘察。

4.4基坑支护方案意见

通过对工程的勘察,可以确定工程基坑侧壁安全等级为一级,基坑施工环境条件差,基坑的开挖深度大,因此在具体施工中对支护结构的水平和地面沉降的要求较高。从支护单元受力性能、经济适用性、施工难易性等多个方面进行分析,在工程具体施工中,如果采用连续墙,具有刚度大、挡土、抗渗等优点,同时地下设施、周边建筑的影响较小,可以在复杂的地质条件应用。但是,也存在造价高、处理麻烦等问题。而排桩+内支撑支护结构具有施工简单、造价低等优点,并且在施工中通过设置截水帷幕和坑底加固后,能够起到挡土止水和控制变形的最终目的,通过对比分析,最终选择排桩+内支撑+截水帷幕结构体系。

结束语

综上所述,通过对这些勘察关键点的分析与思考,有利于得到符合高层建筑岩土工程所需的勘察成果,并保持其勘察作业高效性。因此,在开展有关高层建筑岩土工程勘察方面的研究工作时,应给予其勘察关键点分析更多的重视,促使与之相关的勘察作业开展更具针对性,从而为实践过程中高层建筑的应用效果增强提供保障。

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.

[2]刘伟,胡文文.关于高层建筑岩土工程勘察的要点探讨[J].四川水泥,2017(09):262.

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