文 武 鄒 弦
(重慶市勘測(cè)院,重慶 400000)
巖石地層的勘察工作是建筑工程中必不可少的環(huán)節(jié),是提升整個(gè)建筑工程質(zhì)量、促進(jìn)高層產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。因此,相關(guān)部門(mén)要對(duì)高層建筑巖石工程勘察的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究,全面保證工程勘察工作,進(jìn)而提升整個(gè)高層建筑項(xiàng)目的建設(shè)效率。同時(shí),相關(guān)部門(mén)也要對(duì)巖石工程勘察工作的重、難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析和討論,提升勘察工作質(zhì)量,促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快、城市人口的增多,高層建筑項(xiàng)目數(shù)量增加,規(guī)模明顯擴(kuò)大,巖石工程勘察工作日益發(fā)揮更加重要的作用。巖石工程勘察工作是指根據(jù)高層建筑的實(shí)際需要,利用必要的儀器設(shè)備和勘察手段,勘測(cè)區(qū)域內(nèi)部的地質(zhì)和環(huán)境特征、巖石工程條件、地下水等情況,并對(duì)勘察獲得的信息進(jìn)行綜合整理,經(jīng)分析研究后再編制相應(yīng)的勘察文件。建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)展前進(jìn)行巖石勘察工作,可以為相關(guān)部門(mén)提供有效的地質(zhì)資料和建議。因此,在進(jìn)行高層建筑項(xiàng)目時(shí),要充分發(fā)揮巖石勘察工作的作用,提升其實(shí)際工作的效率和效果,保證高層建筑工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
要具體落實(shí)巖石勘察工作,就要針對(duì)工程場(chǎng)地穩(wěn)定性、地基穩(wěn)定性、地基巖石條件、地下水及以上因素與工程的相互關(guān)系進(jìn)行深入的研究和分析,從而測(cè)定出區(qū)域內(nèi)部的巖石參數(shù),使施工項(xiàng)目推進(jìn)更具科學(xué)性。此外,巖石工程勘察得出的相關(guān)數(shù)據(jù)和建議也能實(shí)現(xiàn)建筑施工的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化,優(yōu)化建設(shè)工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量,同時(shí),可監(jiān)督施工的全過(guò)程,提高施工的實(shí)際效果。巖石勘察工作還可以為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)方面提供有效的指導(dǎo)和參考,可降低實(shí)際施工成本,利于施工質(zhì)量與安全,推進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
高層建筑工程項(xiàng)目自身存在一定的特殊性,最顯著的特點(diǎn)就是建筑高度比較突出,因此,相比普通建筑而言,對(duì)高層建筑物自身穩(wěn)定性要求更高,施工難度增大,更加突顯巖石勘察工作的重要性。
巖石工程勘察是進(jìn)行高層建筑施工時(shí)優(yōu)化施工效果的重要手段,因此,相關(guān)部門(mén)必須提升對(duì)巖石工程勘察工作的重視程度,明確巖石工程勘察對(duì)高層建筑施工所需達(dá)到的具體條件。高層建筑自身具有較高的建筑高度,導(dǎo)致其荷載比較突出,因此,需要保障高層建筑自身的剛度和穩(wěn)定性。但為保證其內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,會(huì)增加整個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的壓強(qiáng),這就對(duì)巖土勘察工作提出了更高的要求,以便科學(xué)合理開(kāi)展基礎(chǔ)施工處理。
目前,我國(guó)高層建筑的基礎(chǔ)施工主要采用基礎(chǔ)埋深的方式,深基坑的普遍應(yīng)用,成為高層建筑開(kāi)發(fā)地下空間的重要手段,如地下車庫(kù)或儲(chǔ)藏室,都可以作為高層建筑的配套設(shè)施。
一般高層建筑的地基深度往往是建筑整體高度的十五分之一,這就為基礎(chǔ)施工增加了難度。因此,施工單位在實(shí)際施工時(shí)除了需要重點(diǎn)了解巖石性能和地形條件外,還需要充分考慮地下水的影響。施工單位應(yīng)針對(duì)施工區(qū)域的實(shí)際情況嚴(yán)格勘察,尤其要重點(diǎn)關(guān)注區(qū)域內(nèi)部的巖石結(jié)構(gòu)、承載力以及地下水性質(zhì)等情況,選擇最合適的形式和深度,實(shí)施規(guī)范化施工技術(shù),有效開(kāi)發(fā)地下空間,保證高層建筑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
高層建筑與一般建筑有明顯區(qū)別,隨著樓層和高度的增加,工藝和施工難度相應(yīng)增大。在施工過(guò)程中,必須采取合理措施保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全應(yīng)用性。一般高層建筑選擇鋼筋混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等構(gòu)件支撐整個(gè)建筑主體,這就要求地基須有較大的承載力。在高層建筑巖石工程勘察時(shí),要充分考慮地基的荷載力,使勘察作業(yè)更具針對(duì)性。
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程加快、城市人口增多,城市用地日益緊張,高層建筑數(shù)量和其地下空間的開(kāi)發(fā)隨之產(chǎn)生。在這種背景下,我國(guó)高層建筑反而呈現(xiàn)出完全相反的瘦高特點(diǎn),因此,在進(jìn)行高層建筑施工時(shí),需要充分保證建筑的穩(wěn)固性和抗震性。我國(guó)建筑地基一般以筏型和箱型作為基礎(chǔ),應(yīng)根據(jù)建筑物的實(shí)際情況制定埋深。
4.1.1 準(zhǔn)備階段
前期準(zhǔn)備階段是保證巖石工程勘察工作成效的關(guān)鍵,可以為后續(xù)工作提供有效的指導(dǎo)和約束,展開(kāi)巖石勘察時(shí),需要詳細(xì)分析勘察計(jì)劃和任務(wù)書(shū),及時(shí)整理和總結(jié)相關(guān)資料,合理進(jìn)行巖石勘察工作。
巖石勘察工作人員要重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)圖紙,加強(qiáng)與設(shè)計(jì)單位的配合,明確高層建筑具體構(gòu)建要求,有助于巖石工程勘察任務(wù)順利進(jìn)行。另外,相關(guān)工作人員需要實(shí)地考察施工現(xiàn)場(chǎng),把控實(shí)際情況以及周邊環(huán)境狀況,避免其他干擾因素影響巖石勘察工作的順利進(jìn)行。
4.1.2 鉆孔深度
通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)孔深是控制主要受力層的關(guān)鍵因素。因此,實(shí)際施工時(shí),如果要勘察使用箱基或筏基的建筑物,就要保證勘察孔深度大于壓縮層下限;如果使用樁基或墩基進(jìn)行施工,則勘察孔深度需達(dá)到壓縮層的計(jì)算深度。
開(kāi)展巖石勘察工作的具體深度主要由基礎(chǔ)埋深、預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)、壓縮層深度三個(gè)因素決定。通過(guò)這三個(gè)因素,可以預(yù)估基礎(chǔ)埋深的具體數(shù)值,將其作為已知值開(kāi)展后續(xù)研究。預(yù)測(cè)樁長(zhǎng)與荷載能力、地質(zhì)條件、附近建筑設(shè)施等密切相關(guān),建設(shè)方可以根據(jù)這些因素預(yù)測(cè)樁的分布、類型、樁長(zhǎng)等,具體計(jì)算時(shí)需要重視以下階段:一是進(jìn)行地質(zhì)勘察時(shí),需要充分考慮地下水因素的影響,考慮水的浮力對(duì)附加壓力的消減作用。施工時(shí),如果土層位置處在地下水位以下,在計(jì)算土層自重應(yīng)力時(shí),需要采取針對(duì)性措施。二是進(jìn)行樁平面以下的土層厚度計(jì)算時(shí),結(jié)合布樁的方式,可以得出更加科學(xué)、合理的數(shù)值。三是如果高層建筑物地基是復(fù)合地基,需要充分考慮土體擴(kuò)散應(yīng)力的影響,以保證勘察結(jié)構(gòu)的合理性。四是進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算時(shí),需要將建筑平面的中心位置作為主要依據(jù),為相關(guān)工作提供參考,保證其實(shí)際應(yīng)用的效果。
4.1.3 鉆孔間距
相關(guān)文件規(guī)定勘察點(diǎn)間距應(yīng)在15~35m之間,但在實(shí)際應(yīng)用時(shí),明顯小于一般建筑的安全規(guī)定等級(jí)。因此,具體施工時(shí),相關(guān)部門(mén)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,確立勘察點(diǎn)的間距,保證鉆探的目標(biāo)地層可以反映區(qū)域內(nèi)部的土質(zhì)水平、垂直方面的情況以及地下水的實(shí)際情況。另外,由于高層建筑自身的特殊性,進(jìn)行施工時(shí),需要充分考慮即將建設(shè)的建筑物的實(shí)際情況,對(duì)荷載以及建筑物的邊角處展開(kāi)勘測(cè)點(diǎn)控制。
4.1.4 壓縮試驗(yàn)試樣加荷
地基沉降量是巖石工程勘察的重要數(shù)據(jù)之一,可以選擇分層總和法進(jìn)行施工。在具體施工時(shí),要計(jì)算各個(gè)土層的壓縮模量,根據(jù)計(jì)算結(jié)果計(jì)算相應(yīng)的壓力取值。
4.2.1 樁側(cè)摩阻力
開(kāi)展實(shí)際巖石工程時(shí),需要充分考慮樁側(cè)摩阻力的影響,從而優(yōu)化其實(shí)際應(yīng)用效果,提升高層建筑質(zhì)量。液化土層的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)根據(jù)自身實(shí)際情況進(jìn)行消減。而濕陷性黃土上單樁荷載力的計(jì)算,需要充分考慮樁側(cè)摩阻力的影響。具體施工時(shí),需要注意土層的正常側(cè)摩阻力,以保證可以為工程實(shí)驗(yàn)提供可靠數(shù)據(jù),優(yōu)化整個(gè)勘察工作。
4.2.2 地基基礎(chǔ)方案
地基是高層建筑施工的關(guān)鍵,影響整個(gè)工程效率和效果。地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方案主要由結(jié)構(gòu)工程師決定??辈靾?bào)告除了能為設(shè)計(jì)人員提供足夠的數(shù)據(jù)支撐,還可以為結(jié)構(gòu)工程師提供相關(guān)建議,進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)實(shí)際施工情況,制定出經(jīng)濟(jì)合理的方案,進(jìn)而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
4.2.3 基坑支護(hù)
基坑支護(hù)是保證施工效果、提升整體建筑質(zhì)量的關(guān)鍵。進(jìn)行基坑開(kāi)挖和支護(hù)時(shí),要以區(qū)域內(nèi)部的開(kāi)挖深度和場(chǎng)地條件作為施工的主要依據(jù),在開(kāi)挖邊界內(nèi),布置合理的勘察點(diǎn),并充分考慮其布置的效果,同時(shí),也要嚴(yán)格控制孔的深度。進(jìn)行基坑支護(hù)時(shí),要利用測(cè)試手段設(shè)計(jì)參數(shù),優(yōu)化實(shí)際施工效果。例如:施工時(shí),可以結(jié)合土層結(jié)構(gòu)和巖土性質(zhì)進(jìn)行研究,計(jì)算出有效應(yīng)力的參數(shù),利用地下水的分布特征分析地下水位對(duì)于建筑物的影響,并根據(jù)這些因素制定科學(xué)的支護(hù)方案,采取相應(yīng)的降水隔水措施,保證整個(gè)基坑支護(hù)工程的合理性和科學(xué)性。
4.2.4 地基的液化勢(shì)和濕陷性評(píng)價(jià)
樁基施工是保證實(shí)際應(yīng)用效果的關(guān)鍵。施工時(shí),要根據(jù)自身實(shí)際情況逐漸加大液化勢(shì)的評(píng)價(jià)深度,要對(duì)每一層的液化勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià),以保證在任何情況下,都能設(shè)計(jì)樁側(cè)阻力,優(yōu)化其實(shí)際使用效果。樁深達(dá)到15m時(shí),可以采取靜探法、剪切波速法、標(biāo)貫判別法、三軸試驗(yàn)法等方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。
高層建筑施工時(shí),對(duì)建筑巖石工程勘察工作的要求較高,面臨的施工條件也較為復(fù)雜,需要進(jìn)一步優(yōu)化巖土工程勘察工作。首先,相關(guān)部門(mén)要加大巖石工程勘察的監(jiān)督力度,確保工作人員具備較高的專業(yè)能力。其次,要不斷創(chuàng)新相關(guān)技術(shù),運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)和儀器設(shè)備,如超聲波檢測(cè)、紅外檢測(cè)等手段。最后,為保證最大程度發(fā)揮巖石工程勘察資料的價(jià)值,要注重資源共享,既可以降低自身工作難度,也能促進(jìn)建筑工程的順利進(jìn)行。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平的提升,高層建筑的數(shù)量和規(guī)模顯著擴(kuò)大,巖石工程勘察成為施工建設(shè)規(guī)范的重要條件,發(fā)揮著重要作用。因此,相關(guān)部門(mén)需明確規(guī)范勘察流程,深入分析施工機(jī)械性能,進(jìn)一步優(yōu)化巖石工程勘察的實(shí)際效果。