張曉敏
(大同市勘察測繪院,山西 大同 037000)
隨著城市化人口的不斷增加,一些高層建筑拔地而起,建筑結(jié)構(gòu)比以往的建筑形式更加復(fù)雜。在高層建筑中開展有效的巖土工程勘察,可大大提高建筑物的安全穩(wěn)定性。在實(shí)際工程勘察中,高層建筑的施工變得越來越復(fù)雜,高層建筑的深度和寬度直接決定整個(gè)施工質(zhì)量。相對于普通結(jié)構(gòu)建筑而言,高層建筑的巖土勘察影響因素較多。因此,有關(guān)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場施工情況進(jìn)行合理調(diào)查。只有充分認(rèn)識(shí)和掌握高層建筑中的難點(diǎn)和重點(diǎn),才能最大限度地發(fā)揮測量技術(shù)的作用,才能最大限度保證高層建筑的整體質(zhì)量,如圖1所示。
圖1 高層建筑巖土工程勘察工作
巖土工程勘察的主要內(nèi)容是根據(jù)高層建筑的施工規(guī)范、施工要求和現(xiàn)場情況,全面調(diào)查和研究建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境條件和周圍環(huán)境,并對施工現(xiàn)場存在的問題進(jìn)行綜合分析。最后,總結(jié)問題和分析結(jié)果,并將其編成完善的調(diào)查文件,為高層建筑的建設(shè)提供實(shí)踐的理論依據(jù)。巖土工程勘察的主要內(nèi)容是以高水平地質(zhì)勘探為基礎(chǔ),包括詳細(xì)勘察、選址勘察、初步勘察等,分階段分批實(shí)施,這是地質(zhì)勘探工作的基本方法。需要根據(jù)不同施工階段分批完成。例如,現(xiàn)場勘察需要嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行。在初步設(shè)計(jì)中,對高層建筑的施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行全面細(xì)致的調(diào)查。只有把調(diào)查工作做到極致,才能為高層建筑施工過程提供科學(xué)合理的指導(dǎo)。
江蘇省有一個(gè)實(shí)際案例,某商務(wù)樓出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象,在后期勘察過程中找出開裂的具體原因,從后期勘察的數(shù)據(jù)中可以看出,引起沉降的原因是孔深的持力層范圍過淺。基于這種情況,在進(jìn)行高層建筑施工時(shí),必須要求探孔深度能滿足承載力的相關(guān)要求,同時(shí)也需要滿足建筑物變形和沉降的。高層建筑的孔深一般應(yīng)達(dá)到持力層以下5~8m,以保證樁端所在持力層不受地質(zhì)影響。
在實(shí)際工程施工過程中,鉆孔的布置必須符合建筑標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也要結(jié)合測量結(jié)果作適當(dāng)?shù)男薷?,主要目的是保證鉆孔之間的合理距離。對于地質(zhì)較為特殊的高層建筑,施工人員可適當(dāng)縮小鉆孔間距,為建筑工程提供最大的安全保障。
在巖土工程勘察中,需要對巖土性質(zhì)進(jìn)行原位測試。目的是更好地掌握和了解不同地質(zhì)和不同環(huán)境的巖土工程特性,有助于基坑設(shè)計(jì)。
室內(nèi)土工試驗(yàn)的目的是為建筑施工和設(shè)計(jì)提供最真實(shí)的、不同類型土的性能指標(biāo)。測試方法必須有具體可行的目標(biāo)。也正是因?yàn)楦邔咏ㄖ某休d力遠(yuǎn)高于普通建筑,這也可以凸顯檢測的重要性和必要性。
高層建筑施工巖土工程勘察的主要目的是準(zhǔn)確了解和掌握施工現(xiàn)場的地層分布。然而,這項(xiàng)工作在實(shí)際發(fā)展中具有一定的復(fù)雜性。一般的勘察方法很難了解巖土工程的實(shí)際情況,需要有相關(guān)的專業(yè)技術(shù)和手段對施工場地的巖土性質(zhì)進(jìn)行分析,才能為施工和設(shè)計(jì)提供可靠的理論支持和數(shù)據(jù)。另外,由于巖土工程內(nèi)部情況比較復(fù)雜,對測量精度要求較高。由此可見,做好巖土工程勘察工作,提高勘察精度是工作的難點(diǎn)之一。
在高層建筑施工過程中,由于高層建筑的鉆孔距離相對較小,勘探深度相對較深,現(xiàn)場巖土試驗(yàn)數(shù)量相對較多,一些細(xì)節(jié)難以準(zhǔn)確控制,因此巖體勘察呈現(xiàn)出最明顯的特點(diǎn),這在一定程度上增加了工程勘察的難度。此外,工程勘察的工期限制也在一定程度上增加巖土工程勘察的難度。
巖土工程勘察雖然是一個(gè)科學(xué)的工作范圍,但仍有必要充分考慮勘察的安全性、準(zhǔn)確性和經(jīng)濟(jì)性。如何更好地滿足各種內(nèi)容的實(shí)際要求,需要相關(guān)勘察人員綜合考慮各種因素,這也在一定程度上增加工程勘察的難度。
高層建筑的抗震要求比普通建筑要高,這意味著工程勘察人員在進(jìn)行實(shí)際巖土工程勘察時(shí),必須做好抗震勘察工作,充分了解和掌握巖層的具體情況,對巖層的抗震性能進(jìn)行全面細(xì)致的分析;在基礎(chǔ)選型過程中,應(yīng)綜合考慮地震因素,特別是在地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū),必須綜合考慮地下水水質(zhì)和地下喀斯特洞穴。綜合考慮,以上因素都會(huì)給調(diào)查帶來一定程度的影響。
試樣采集也是高層建筑巖土工程勘察的一個(gè)難點(diǎn)問題,因?yàn)樵趯?shí)際的巖土工程勘察中常出現(xiàn)原狀樣高度不夠、密封差或運(yùn)輸過程中擾動(dòng)等問題,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)與實(shí)際情況偏差,統(tǒng)計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)離散性較大等結(jié)果。許多勘察單位對比重實(shí)驗(yàn)投入力度小,僅憑借以往的經(jīng)驗(yàn)值與實(shí)際參數(shù)可能存在的誤差較大,當(dāng)涉及滲透流穩(wěn)定分析工程時(shí),會(huì)對后期勘察結(jié)論的分析產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響。因此,勘察單位與勘察技術(shù)員要提高對試樣等級(jí)與比重實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),提高對勘察專業(yè)技能的認(rèn)識(shí),積極利用先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù),提高勘察工作的含金量。
為防止地面水滲入基坑及地下水,采用落底式截水簾,根據(jù)抗?jié)B穩(wěn)定性驗(yàn)算結(jié)果確定通過深度,并且根據(jù)場地土層分布的實(shí)際情況,選擇三周深攪拌樁、高壓旋噴樁等組合樁型,在土層上部施工形成三軸深攪拌樁封閉體系。在某些受施工空間、障礙物影響不能施工三軸深攪拌樁的地區(qū),可用三管高壓旋噴樁替代,遇卵礫石可轉(zhuǎn)而施工三管高壓旋噴樁形成地下連續(xù)止水帷幕,切斷含水層。
對含水層分布及坑底抗?jié)B穩(wěn)定情況進(jìn)行研究,根據(jù)研究結(jié)果選擇適當(dāng)?shù)呐潘桨?,其余地區(qū)采用管井降水處理,短時(shí)間少抽水,防止沉降進(jìn)一步發(fā)展。施工周期較長的基坑工程,為避免施工期間降雨、生活污水進(jìn)入基坑或地下水滲出導(dǎo)致基坑底部積水,對基坑底部施工造成干擾和安全威脅,需在基坑外設(shè)置排水溝,防止場地積水。
高層建筑中的巖土勘察工作主要指的是在一定勘察技術(shù)的基礎(chǔ)上對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面考察,看其是否可以滿足高層建筑施工的需求。由于不同施工場地的地質(zhì)條件與地質(zhì)性質(zhì)存在一定的差異,對此,我們所采用的勘察方式也存有不同,對于已經(jīng)出現(xiàn)的地質(zhì)問題要制定出合理的解決方案。目前,原位測試與室內(nèi)測試法以及工程地質(zhì)測繪法是高層建筑中巖土勘察的主要方式。
巖土工程勘察是一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,但也具有一定的重要性。由于其重要性,我們需要在實(shí)際調(diào)查工作中提高工作的規(guī)范性。偵查工作的每一個(gè)程序,不僅要有專業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)支持,還要有一個(gè)規(guī)范的順序??辈旃ぷ鞯膶?shí)施方案和方法必須經(jīng)專業(yè)人員確認(rèn)和論證后方可實(shí)施。此外,還需要對施工現(xiàn)場的氣候條件和地質(zhì)條件進(jìn)行有效的分析,為以后的勘察工作提供真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
勘察工作的主體是施工現(xiàn)場的勘察人員。因此,勘察人員的專業(yè)素質(zhì)與高層建筑的巖土工程勘察質(zhì)量成正比。專業(yè)素質(zhì)越高,調(diào)查工作的質(zhì)量就越高。反之,專業(yè)素質(zhì)越低,調(diào)查工作的質(zhì)量就越低。近年來,由于測量人員素質(zhì)低下,在工作中經(jīng)常出現(xiàn)混水摸魚的現(xiàn)象,導(dǎo)致高層建筑質(zhì)量問題頻發(fā)。由此可見,測量人員的專業(yè)素質(zhì)對工程質(zhì)量至關(guān)重要。對此,施工企業(yè)可以定期組織開展一些相關(guān)的教育培訓(xùn)活動(dòng),以更好地提高自身的專業(yè)素質(zhì)。
總之,要想建設(shè)高品質(zhì)的高層建筑,必須加強(qiáng)對巖土工程的勘察,要求勘探者充分認(rèn)識(shí)和掌握工作重點(diǎn)及難點(diǎn),對勘探者遇到的困難制定完善的解決對策,與此同時(shí),在開展具體調(diào)查工作時(shí),應(yīng)著重解決鉆孔深度、孔距等關(guān)鍵問題,并對地下水水位、比重測定等難點(diǎn)問題,采取有效措施加以解決。測量時(shí)間控制得當(dāng),增加資金、人力等資源的投入;另外,在必要的時(shí)候,還應(yīng)考察地震的影響,以保證工程施工的安全。