余洋

（山西省勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西太原 030013）

近年來，我國的高層建筑越來越多，高度也越來越高。與之所帶來的是，在設(shè)計(jì)中對(duì)建筑的抗震、抗風(fēng)要求越來越高，建筑物使用壽命增加，投資也越來越大。高層建筑的安全性和使用壽命與巖土工程勘察的質(zhì)量息息相關(guān)，因此在勘察中保證必須的時(shí)間、人力和財(cái)力，查明場(chǎng)地的工程、水文地質(zhì)條件，對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性和地基的安全性等進(jìn)行分析論證，為巖土工程設(shè)計(jì)服務(wù)。

1 高層建筑巖土工程勘察的特點(diǎn)

高層建筑巖土工程勘察一般需要多個(gè)階段的勘察，且要求勘察精度也較高，這就需要在勘察前必須詳細(xì)了解和吃透勘察技術(shù)要求，并取得擬建建筑物的有關(guān)資料后，才能針對(duì)性地制定出安全經(jīng)濟(jì)的勘察方案。因此，其勘察工作強(qiáng)調(diào)勘察工作分階段、逐步深化。只有在勘察資料較充分且總圖已完全確定時(shí)，可以合并為一階段勘察按詳細(xì)勘察的要求進(jìn)行勘察。

2 高層建筑巖土工程勘察的幾個(gè)要點(diǎn)

2.1 勘察準(zhǔn)備

高層建筑巖土工程勘察前，應(yīng)收集資料并進(jìn)行工程地質(zhì)調(diào)查，當(dāng)已有的資料不足導(dǎo)致無法對(duì)一些重大問題作出明確判斷時(shí)，應(yīng)采取必要的工程地質(zhì)測(cè)繪或少量的鉆探、測(cè)試等工作。勘察準(zhǔn)備的重點(diǎn)主要是在了解場(chǎng)地穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑的可行性和適宜性作出初步判斷和評(píng)價(jià)，同時(shí)為后期的勘察重點(diǎn)指明方向。

2.2 初步勘察

2.2.1 初步勘察的主要目的和任務(wù)

高層建筑初步勘察的目的和任務(wù)主要是對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)，具體包括斷裂穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性、巖溶穩(wěn)定性、地震穩(wěn)定性和特殊性巖土穩(wěn)定性。上述五個(gè)方面的穩(wěn)定性是初步勘察中需要解決的重點(diǎn)穩(wěn)定，作出評(píng)價(jià)的同時(shí)應(yīng)提出治理或避讓的措施建議。

2.2.2 勘探孔的布設(shè)

初勘時(shí)，高層建筑勘探孔的布設(shè)以控制整個(gè)建設(shè)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件為原則。通?？碧骄€的間距以100m 為限，勘探點(diǎn)的間距以50m 為限，勘探孔的深度以滿足場(chǎng)地穩(wěn)定性和地基變形評(píng)價(jià)計(jì)算的要求。

2.3 詳細(xì)勘察

2.3.1 詳細(xì)勘察的任務(wù)和目的

高層建筑詳細(xì)勘察的目的和任務(wù)主要是為設(shè)計(jì)提供計(jì)算地基承載力、變形、穩(wěn)定性、土壓力所需的資料和各項(xiàng)參數(shù)，并對(duì)高層建筑的地基或基礎(chǔ)方案，場(chǎng)地不良地質(zhì)和特殊土治理，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)、地下水控制和抗浮設(shè)計(jì)等提出合理化建議。

2.3.2 勘探孔的布設(shè)

在詳細(xì)勘察階段，進(jìn)行勘探孔的布設(shè)時(shí)，要對(duì)設(shè)計(jì)總平面圖有著深入的分析，而且要對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的實(shí)際情況進(jìn)行深入了解?？碧近c(diǎn)的平面布設(shè)，首先要考慮的建設(shè)場(chǎng)地的地貌單元和建筑物的平面形狀，對(duì)于結(jié)構(gòu)單體跨越不同地貌單元的部分，要增加勘探點(diǎn)的數(shù)量。

勘探點(diǎn)的平面布設(shè)對(duì)一些特殊部位要重點(diǎn)考慮，尤其是對(duì)那些存在較大的凹凸變化的區(qū)域、建筑荷載差異較大的區(qū)域均應(yīng)加設(shè)勘探點(diǎn)。

對(duì)于附帶地下車庫的高層建筑，在勘探孔的平面布設(shè)要綜合考慮主樓與地下室合理布孔。

2.3.3 勘探孔深度

高層建筑勘探孔的深度與擬建建筑物的基礎(chǔ)形式、基底壓力和地基處理方式等有關(guān)。一般來講，天然地基勘探孔的深度以滿足地基變形計(jì)算為原則，樁基工程勘探點(diǎn)的深度以進(jìn)入樁端下一定深度為原則，復(fù)合地基勘探點(diǎn)的深度以樁端持力層的地層分布為原則。除此之外，勘探孔的深度還應(yīng)考慮基坑的開挖深度以及特殊土的影響。如：自重濕陷性黃土地基，應(yīng)考慮負(fù)摩阻對(duì)樁長的影響；液化地基，液化折減對(duì)樁長的影響等。

2.3.4 原位測(cè)試

高層建筑巖土工程勘察的原位測(cè)試，除經(jīng)常進(jìn)行的標(biāo)貫、動(dòng)探之外，還應(yīng)采取多樣的原位測(cè)試手段。原位測(cè)試指標(biāo)不僅可以查明巖土層分布的特點(diǎn)，還可以為設(shè)計(jì)計(jì)算提供各項(xiàng)依據(jù)，以及對(duì)樁端持力層的選擇提供建議等。巖土工程勘察中，最常見原位測(cè)試手段有靜探、波速、地脈動(dòng)等。對(duì)超高層建筑，還需按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行專門的現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)和地震安全評(píng)估。此外，在軟土地區(qū)，十字板剪切試驗(yàn)也是很好的輔助手段；對(duì)巖溶和殘積土較發(fā)育的地區(qū)，宜采用物探的方法查明溶洞和孤石的分布等。

2.3.5 室內(nèi)試驗(yàn)

因高層建筑基底壓力大、地下室埋深較深，在室內(nèi)土工試驗(yàn)時(shí)，除進(jìn)行常規(guī)的試驗(yàn)外，還需要做高壓固結(jié)試驗(yàn)或滲透性試驗(yàn)等。有些高壓固結(jié)試驗(yàn)還需根據(jù)土的應(yīng)力歷史，提供地基土的先期固結(jié)壓力，以及壓縮指數(shù)和回彈再壓縮指數(shù)等?？辜魪?qiáng)度試驗(yàn)也多采用三軸試驗(yàn)，此外，有些工程還要求動(dòng)三軸試驗(yàn)、動(dòng)剪切試驗(yàn)等。

3 我國高層建筑巖土工程勘察的現(xiàn)狀

3.1 從業(yè)人員素質(zhì)參差不齊

巖土工程勘察是一項(xiàng)既注重經(jīng)驗(yàn)又注重技術(shù)的工作，涉及土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)以及工程鉆探等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，對(duì)從業(yè)人員的專業(yè)理論水平和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)有著很高的要求。尤其是對(duì)于從事高層建筑巖土工程勘察的人員來說，各項(xiàng)要求水平更好。然而，目前我國從事勘察各個(gè)工作的人員在理論素養(yǎng)與專業(yè)水平方面參差不齊，許多從事勘察工作的并不是本專業(yè)畢業(yè)的科班人員，更有甚者根本沒有受過大學(xué)或大專等教育。從業(yè)人員的素質(zhì)參差不齊，導(dǎo)致出據(jù)的勘察成果資料很不專業(yè)，甚者錯(cuò)誤、漏洞百出，結(jié)果很容易導(dǎo)致工程質(zhì)量事故。

3.2 勘察設(shè)備落后

在高層建筑巖土工程勘察中，勘察成果的質(zhì)量與勘察設(shè)備的先進(jìn)程度有著非常重要的關(guān)系。尤其是現(xiàn)在很多先進(jìn)的原位測(cè)試設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)勘察成果中各項(xiàng)數(shù)據(jù)取值的精確性起到非常關(guān)鍵的作用。然而，我國從事巖土工程勘察的大多數(shù)企業(yè)勘察設(shè)備的配備極不完善，或配備的設(shè)備落后，導(dǎo)致勘察成果提供的數(shù)據(jù)不全面或精確度較差，嚴(yán)重影響了勘察成果的質(zhì)量。

3.3 勘察市場(chǎng)亂象叢生，違法分包嚴(yán)重

隨著市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的不斷推進(jìn)，從事巖土工程勘察的企業(yè)也越來越多，很多勘察企業(yè)僅有一兩人就在市場(chǎng)上從事勘察工作，導(dǎo)致低價(jià)中標(biāo)、違法分包等現(xiàn)象頻頻出現(xiàn)。加之現(xiàn)在很多建設(shè)單位，故意壓價(jià)，對(duì)勘察單位編制的勘察方案“指手畫腳”，隨意刪減工作量。還有很多項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)方案還未成型，甲方就匆匆要求進(jìn)行勘察工作，導(dǎo)致勘察方案缺乏針對(duì)性，更不用說勘察成果的合理性了。這些種種的“市場(chǎng)亂象”嚴(yán)重影響了高層建筑的巖土工程勘察的勘察質(zhì)量，嚴(yán)重阻礙了勘察市場(chǎng)的健康良性發(fā)展。

4 提高高層建筑巖土工程勘察水平的對(duì)策

4.1 加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提升綜合素質(zhì)

巖土工程勘察企業(yè)首先要公司能夠創(chuàng)建一個(gè)供技術(shù)人員學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)，通過平時(shí)的培訓(xùn)和交流拓寬技術(shù)人員的知識(shí)面，提高勘察的業(yè)務(wù)水平和綜合素質(zhì)。另外，我們?cè)诳辈爝^程中，也要大力引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)和新工藝，提高勘察過程中數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和精確性，通過技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)勘察企業(yè)的發(fā)展。

4.2 完善管理體制

在巖土工程勘察過程中，政府要加強(qiáng)對(duì)勘察行為的檢查和監(jiān)督，堅(jiān)決杜絕勘察數(shù)據(jù)造假事件的發(fā)生；同時(shí)對(duì)勘察市場(chǎng)予以規(guī)范化、合法化，嚴(yán)禁低價(jià)中標(biāo)、違法掛靠。在外業(yè)的監(jiān)管上，可以考慮引入監(jiān)理機(jī)制，實(shí)行勘察現(xiàn)場(chǎng)旁站制度，從過程控制上對(duì)勘察行為實(shí)行有效監(jiān)管。對(duì)重要的勘察報(bào)告實(shí)行專家論證，尤其是對(duì)于濕陷性土層較厚、液化等級(jí)較高的特殊性場(chǎng)地，應(yīng)對(duì)地基基礎(chǔ)方案的選擇、抗浮水位的建議、場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及其施工方面的建議進(jìn)行重點(diǎn)把關(guān)，避免因勘察報(bào)告中的巖土工程評(píng)價(jià)錯(cuò)誤而造成工程質(zhì)量及安全事故。

4.3 重視踏勘和前期準(zhǔn)備

在編制勘察綱要前，要做好現(xiàn)場(chǎng)踏勘和收集資料的工作?？辈炀V要要有重點(diǎn)和針對(duì)性，在勘察過程中要真正能夠解決實(shí)質(zhì)性問題。尤其是對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的場(chǎng)地或重要性的工程，應(yīng)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)調(diào)查，繪制工程地質(zhì)圖。

4.4 重視取樣質(zhì)量和原位測(cè)試數(shù)據(jù)

取樣和原位測(cè)試是巖土工程勘察最基本也是最主要手段，是巖土層各項(xiàng)數(shù)據(jù)的取得主要來源。在勘察過程中，要保證取樣的質(zhì)量和原位測(cè)試的規(guī)范性，才能保證勘察數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠。同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)巖土測(cè)試中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和工作效率。更重要的是，利用BIM 等計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)可以分析模擬出復(fù)雜的巖土工程問題的演化過程，同時(shí)可以演示其治理效果。

5 結(jié)語

總之，隨著我國高層建筑巖土工程勘察技術(shù)的不斷發(fā)展，勘察工作的從業(yè)者應(yīng)該通過平時(shí)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際工作所積累的經(jīng)驗(yàn)，不斷提升自己的工作能力，并從事的巖土工程勘察的過程中，將理論知識(shí)、工作經(jīng)驗(yàn)與具體的工程實(shí)際情況相結(jié)合，精心組織、精心勘察。從前期準(zhǔn)備階段的資料收集和現(xiàn)場(chǎng)踏勘，到中間的方案編制和現(xiàn)場(chǎng)工作，以致最后的成果編寫，層層把關(guān)，從根本上保證高層建筑巖土工程勘察的質(zhì)量。