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摘要:隨著我國城市化建設的快速發(fā)展,為有效緩解城市用地緊張,建設高層建筑業(yè)已成為建筑行業(yè)的一種主流趨勢。為有效確保城市高層建筑的安全性、穩(wěn)定性,就必須嚴格規(guī)范巖土工程勘察的過程,切實提供精確無誤的勘察技術數(shù)據(jù)。由于城市高層建筑中的巖土工程勘察具有多樣性、復雜性的特點,故本人試分析城市高層建筑巖土勘察及地基處理技術要點,以供相關從業(yè)人員在城市高層建筑建設中供參考借鑒。
關鍵詞:城市;高層建筑;巖土工程;勘察
我國城市高層建筑由于樓層多,內部結構形式多樣,工程荷載分布情況相對復雜,且多密布于街道兩側,構成城市高層建筑群落,故此對巖土工程勘察和地基處理的要求相對于其他建筑類型更高,要統(tǒng)籌考慮施工基坑、地下水位、打樁、環(huán)境噪聲、抗震性、地基沉降對相鄰建筑物影響等因素,加強對巖土的勘察工作,可排除不良地質,解決高層建筑施工中的地基承載不足或基礎不穩(wěn)的問題,防止建筑施工中超出地基的承載標準,改善施工環(huán)境,提高建筑施工的水平,避免因錯誤的勘察結果對高層建筑工程的建設造成不良后果。
1城市高層建筑巖土工程勘察存在的主要問題及原因
由于我國城市高層建筑皆是采用鋼結構或鋼筋混凝土結構,導致高層建筑的荷載增加較大,地基的承載要求也相應的予以增加。同時,很多城市基于節(jié)約土地資源的目的,導致高層建筑的特征就是既瘦且高,許多高層建筑將基礎埋在地下很深的位置。因此,城市高層建筑巖土勘察呈現(xiàn)出荷載和基礎埋深比較大的特點。在對城市高層建筑進行巖土工程勘察時,經(jīng)常會遇到諸如地基、區(qū)域和斜坡的穩(wěn)定性、建筑物配置以及施工現(xiàn)場土和水的腐蝕性等一系列巖土工程問題。例如受地形地質因素影響,易造成地下巖土體空洞方面的問題,而在巖土物理性狀參數(shù)方面,由于受地質條件復雜、部分巖土埋藏較深且相應的性質較為特殊等因素影響不易獲取到原狀樣品,例如殘積土、強風化巖石等。同時,受施工作業(yè)人員自身的技術能力和綜合素養(yǎng)影響,有時會減少野外勘察、測試、實驗的工作量,或僅進行室外相關數(shù)據(jù)的采集,對室內相應實驗的檢查、檢驗未加以比對等種種因素影響,上述因素疊加,必然導致勘察數(shù)據(jù)不能如實反映相應巖土的性質。
2城市高層建筑巖土工程勘察過程中的主要技術措施
面對上述問題,我們應注重加強巖土勘察信息建設,可以收集并建立本地區(qū)相關高層建筑的勘察成果信息資料庫,并注重提高相關人員的專業(yè)水平和綜合能力,努力加強勘察和設計專業(yè)之間的溝通交流,及時就如地基基礎的適應性等問題及時交換意見,從而有效降低人為操作失誤所引發(fā)的風險。同時,在對城市高層建筑巖土勘察中,還需要與時俱進,綜合性地采用電磁波、彈性波等先進探測技術,以提高探測速度,確保數(shù)據(jù)成果的準確。尤其需要指出的是,城市高層建筑巖土工程勘察中的重點主要體現(xiàn)在勘察方案設計和巖土結構的準確勘察上。在制定勘察方案時,必須依據(jù)高層建筑現(xiàn)場環(huán)境情況,分析影響巖土工程穩(wěn)定性的因素,規(guī)劃評價方式,并規(guī)劃出需要勘察的對象,如:地基情況、樁基位置等。而依據(jù)巖土結構勘察的成果,研究分析出所要建設的高層建筑所處巖土環(huán)境的性質,進而得出巖土結構的變化規(guī)律,并標注出各項巖面線路,從而為地基或支護提供數(shù)據(jù)支持。在對城市高層建筑巖土勘察分析過程中,主要是對地質形態(tài)、界面劃分、巖土參數(shù)、勘察作業(yè)人員技術素養(yǎng)等方面進行把握。具體在地質形態(tài)研判方面,主要是確定地下空洞、埋藏深度、不明物體的形態(tài)、分布情況等參數(shù);在界面劃分方面,主要是參照巖土情況和地質結構特征進行準確劃分;在確定巖土參數(shù)方面,就是首先要確??茖W取樣,同時保證風化土、顆粒土等參數(shù)的準確性??辈旆治鋈藛T的技術素養(yǎng)則是確??辈旆治龉ぷ黜樌M行的關鍵所在,勘察人員必須牢固樹立高度的責任感,確保巖土勘察工作的科學、嚴謹和成果數(shù)據(jù)準確。
3城市高層建筑地基處理技術應用要點分析
作為城市高層建筑工程中的重要環(huán)節(jié),地基處理是保障后續(xù)工程順利進行的關鍵所在,地基處理技術的施工質量水平直接影響了后續(xù)施工的質量水平。而在現(xiàn)實實踐中,地基處理技術包括樁基礎處理技術、高壓噴射注漿處理技術、添加劑法等處理技術方法,現(xiàn)闡釋如下:
3.1樁基礎法
樁基礎處理技術因其具有承載力高、沉降量小、抗震性能好、噪音小等明顯的優(yōu)點,因此是一種較為常見的基礎形式。它所具備的主要功能就是將相應的荷載傳到地下深處堅硬的巖層,以此達到變形和承載力的所需要求,一般根據(jù)垂直荷載分為端承樁和摩擦型樁。在樁基礎設備上,多是選擇如靜壓樁機、螺旋鉆機、錘擊樁機、混凝土攪拌機、混凝土泵等不易產(chǎn)生泥漿污染的機械設備,在施工前,首先要平整場地開展測量與定位,再選取兩根以上的樁進行試樁,達到弄清樁的沉入度、持力層強度、樁的承載力等目的。由于打樁順序會影響樁基礎的質量及施工進度,因此一旦試樁完畢后,就必須根據(jù)樁的規(guī)格、布置以及設計標高,按照先深后淺、先大后小、先長后短的合理順序進行打樁。同時,在樁基礎的施工過程中,應根據(jù)結構設計要求,結合場地巖土層的分布狀況控制樁長,促使樁端能夠進入持力層達到一定深度。并且對預應力管樁,則要確保樁的垂直度、樁身的質量以及焊接的質量。而對鉆孔灌注樁、人工挖孔樁則必須有效控制好泥漿的濃度,同時也必須嚴格控制沉渣容許厚度。待等到樁基礎施工一旦完成后,就需要進行單樁檢測的環(huán)節(jié),此項工作主要是為了確保單樁承載力能符合設計需要,一旦出現(xiàn)單樁承載力不足的狀況,就需要采取一定的補救措施。
3.2高壓噴射注漿法
運用高壓噴射注漿的處理技術多是采取鉆機鉆孔的技術手段,將相應的注漿管送達至土層預設的位置上,然后選擇高壓設備將漿液轉化成高壓射流,使之從噴嘴噴射出來,用噴漿來沖擊四周的土體。該項處理技術將部分土料以及漿液同時冒出水面,并且由于受到相應的沖擊力、離心力、重力等作用力的影響,一部分土料會和漿液充分混合,并會根據(jù)漿液和土料的混合比例呈規(guī)律地重新排列。而一旦這些重新排列的漿液冷卻凝固后,就會在土體中形成相應的復合地基。使用該技術,會使地基的承載力持續(xù)得到提高,與此對應的是,則是相應的地基變形會減少,對地基起到加固作用。
3.3添加劑法
添加劑法處理技術主要是指在相應的軟基內添加部分可塑物質。該處理技術中使用最多的添加劑是水泥。例如在高層建筑施工面對軟基是軟性泥土之類的物質,由于軟性泥土的承壓能力較小,在施工過程中會導致一部分大型機械設備無法在其表面開展施工作業(yè),則需在軟土內添加一定量的各種物質來提升泥土的可塑造性,進而利于施工過程的開展。
4結語
作為工程基礎施工過程的重要準備工作,巖土工程勘察在城市高層建筑中發(fā)揮重要的作用,對于后續(xù)工程項目的設計,改善高層建筑的基礎施工有著重要的意義。在城市高層建筑建設過程中,必須規(guī)范巖土工程勘察行為,選擇合理的勘察技術并根據(jù)實際情況因地制宜制定地基處理方案,從而保證高層建筑工程造價有效得到控制,確保工期進度和工程質量的實現(xiàn)。
參考文獻
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[2]于靜華.巖土工程勘察技術現(xiàn)狀及發(fā)展問題述評[J].交通科技與經(jīng)濟,2011(06):19-21.
作者:王博 單位:蕪湖市勘察測繪設計研究院有限責任公司