高层建筑岩土工程勘察关键技术

黎曜炜

为确保高层建筑岩土工程施工质量，在施工前必须按照合理流程、应用标准化技术进行岩土工程勘察，之后按照勘察结果确定高层建筑建设方案，从而有效保障高层建筑的施工水平，强化建筑建设的可靠性与基础结构稳定性。高层建筑的质量对人们的生活以及工作至关重要，而高层建筑岩土工程勘察技术的应用效果决定了高层建筑工程的施工质量，因此必须对高层建筑岩土工程勘察关键技术进行研究。

1.岩土工程勘察工作的意义、特点及其要求

1.1 岩土工程勘察工作的意义

施工前，工作人员必须对现场地质条件进行精准勘察，之后按照地质勘察结果确定高层建筑岩土工程建设方案，对高层建筑岩土工程勘察中发现的地质问题加以研究，在此基础上将评估工作落实到实处。同时，工作人员还应结合不同的勘察流程，对场地地质条件以及岩土体性质可能对高层建筑岩土工程施工造成的影响进行分析。在勘察中发现岩土工程问题时，需第一时间向有关部门反馈，并根据指导意见制定科学合理的解决措施。不难看出，高层建筑岩土工程勘察工作对高层建筑岩土工程施工存在着十分重要的现实意义，能够确保高层建筑岩土工程的整体施工水平[1]。

1.2 高层建筑岩土工程勘察特点

1.2.1 高层建筑岩土工程荷载大

和一般建筑相比，高层建筑具有一定的特殊性，特别是在高度持续增加的情况下，施工难度与日俱增。因此在具体施工期间，工作人员要采取最为合适的手段确保结构的可靠性，一般高层建筑选择用以下两种构件来支撑建筑主体：一是钢筋混凝土；二是钢结构，二者的荷载都非常大，因此必须在施工前期做好岩土工程勘察，以便于采取措施提高地基承载力。

1.2.2 基础埋深大

我国城市化脚步日益加快、城市用地愈发紧缺，为满足人们的居住生活需求，城市地区建筑整体高度不断提高，而建筑的基础埋深也必然随之增加，在施工期间应当采取针对性的手段确保建筑的可靠性与安全性，做好高层建筑岩土工程勘察工作，依据具体状况制定埋深，保证高层建筑工程的稳定性和耐久性。

1.3 高层建筑岩土工程勘察要求

相比于传统建筑工程，高层建筑工程存在较强的特殊性，其建筑高度较为突出，想要保证高层建筑的安全性与稳固性，就必然面临更大的施工难度和更多的施工问题，为此必须在施工前期做好勘察工作，借助最终勘察结果调整原有建设方案，从而降低高层建筑整体施工难度。岩土工程勘察是提高施工水平的关键途径，因此要将更多的目光放在高层建筑岩土工程勘察上，熟练掌握岩土工程勘察的关键技术，并对高层建筑施工所需达到的具体条件进行了解。根据实际工作经验，因为岩土结构的整体荷载系数远超传统建筑，如果不能保证高层建筑岩土工程质量，在长期使用中高层建筑稳定性必然受到很大影响。为此，应当借助岩土工程勘察结果和相关信息优化高层建筑施工方案，适当提高整个基础结构的压强，充分确保高层建筑的安全性与可靠性。常规高层建筑的地基深度通常是建筑整体高度的1/15，这也从侧面反映出了高层建筑的施工难度，所以在施工前除了要熟知地形条件以及岩土结构性质之外，还应重视地下水的影响。不仅如此，还需要对施工地区的具体状况进行全面、细致的勘察，特别关注岩土结构和地下水性质等，选择最为适合的深度以及形式，达到有效强化高层建筑上部结构安全性的目标。

2.高层建筑岩土工程勘察工作面临的问题

勘察工作很容易受到各种因素的干扰，碰到五花八门的难题，倘若想要处理这些难题，就要加大研究力度，为设计人员提供高层建筑岩土工程勘察报告，设计人员才能结合具体情况制定出科学合理的施工方案，对此笔者结合自身经验针对现阶段高层建筑岩土工程勘察工作可能面临的问题进行探讨。

2.1 勘察资料过于形式化

在高层建筑岩土工程勘察的过程中，工作人员应当在全面了解不同施工阶段的基础上借助各种各样的关键技术开展勘察工作。在实际勘察中，高层建筑施工场地勘察范围较大，工作人员通常会对其进行分区勘察，这虽然保证了勘察的准确度，却也无端地增加了勘察数据的数量，在计算出现错误的情况下，必然衍生出大量无效数据，严重影响工程的整体质量。为有效规避这一风险，勘察人员必须对各种勘察数据进行深层次的分析，从整体上提升勘察资料的准确性与可靠性[2]。

2.2 技术过于传统

信息时代快速来临，计算机技术在人们生产以及生活中的使用频率越来越高，有效地提升了社会生产力和许多行业的发展速度，然而不少单位在进行勘察时，仍没有把高层建筑岩土工程勘察与计算机技术融为一体，依然采取以往的岩土工程勘察技术，这不但导致勘察数据的真实性与可靠性得不到保证，还导致图纸设计衍生出了各种各样的问题。尽管有部分建筑单位将计算机技术应用到了高层建筑岩土工程勘察中，却未能使该技术发挥出最大的价值，这给高层建筑岩土工程勘察及后续设计带来了不利影响。

3.高层建筑岩土工程勘察的关键技术及工程评价

高层建筑岩土工程项目结构较为繁琐，对地质条件的要求比较高，因此做好勘察工作就显得格外重要。鉴于此，需从高层建筑岩土工程勘察的关键技术、工程评价这两个方面进行探讨，旨在为类似工作指明方向。

3.1 高层建筑岩土工程勘察的关键技术

3.1.1 准备阶段

前期准备阶段的工作成效直接影响着岩土工程勘察工作成果，同时也在很大程度上影响着后续的工作质量，因此应对勘察计划以及相关任务书进行深层次的研究，并在第一时间对各种资料加以整合，规范实施岩土勘察工作。勘察工作者应将目光放在设计图纸上，做好和设计单位的沟通交流，对高层建筑实际构建要有一个全面的认知，为工作正常开展提供应有的保障。除此之外，应对施工场地进行全方位考察，进而对现场实际状况进行全面了解，尽可能减少其他因素带来的不利影响。

3.1.2 钻孔深度

钻孔深度与岩土工程现场受力层之间存在紧密联系，所以施工前必须保证岩土工程勘察钻孔深度的合理性，倘若要使用箱基或是筏基结构，需采取针对性的手段保证勘察孔深度要比压缩层下限高出一些；倘若采取桩基施工抑或是采取墩基施工，那么勘察孔深度应当达到压缩层的计算深度。通常，岩土勘察的实际深度一般由以下几个因素共同决定：（1）基础埋深；（2）预计桩长；（3）压缩层深度。工作人员借助这三个因素，对基础埋深的实际数值进行评估，并在此基础上将评估结果当作已知值开展后续研究。

预测桩长和以下几方面存在联系：（1）荷载能力；（2）地质条件；（3）附近建筑设施。建设方需在充分结合这些因素的基础上来对预测桩的分布、类型、桩长等进行科学预测。

在实际计算期间还要对以下几点引起必要的重视：（1）应充分考虑地下水对钻孔深度和岩土工程勘察结果准确性的影响，并充分考虑水的浮力对附加压力的消减作用。在施工期间，倘若土层位置处在地下水位之下，在对土层自重应力进行计算的时候，应当使用合理化手段。（2）在计算桩平面以下的土层厚度期间，工作人员应当在充分结合布桩方式的基础上获得与之相匹配的数值。（3）倘若高层建筑物地基属于复合地基，则需要对土地扩散应力的干扰予以高度重视，旨在切实确保勘察结果的规范性与可靠性。（4）在应力计算过程中，应把建筑平面的中心位置当作关键依据，在为日后工作顺利实施的基础上还能切实强化其应用效果[3]。

3.1.3 钻孔间距

结合实践调查可知，勘察点间距需要保持在15m～35m 范围内，然而在具体使用期间，很多高层建筑往往不大于常规建筑的安全规定等级。所以工作人员应当在全面了解具体状况的基础上确定勘察点的间距，确保钻探的目标地层能够充分展示区域内土质水平、垂直的情况、地下水的实际情况。除此之外，因为高层建筑的特殊性，在开展施工期间应对建筑物的具体状况进行充分考虑，并对荷载和建筑物的边角处进行勘测点控制。

3.1.4 压缩试验试样加荷

地基沉降量在高层建筑岩土工程勘察期间扮演着重要的角色，可采取分层综合法施工。在施工期间，应对每一个土层的压缩模量进行全面、细致的计算，并在充分结合计算结果的基础上实现对有关压力取值的科学计算。

3.2 高层建筑岩土工程评价

3.2.1 桩侧摩阻力

在施工期间，工作人员应当将目光放在桩侧摩阻力的影响之上，继而完善其应用效果。液化土层的极限侧阻力标准值，需要在充分结合具体状况的基础上加以消减。而针对湿陷性黄土上单桩荷载力的计算，应当对桩侧摩阻力的影响予以全面考虑，为工程试验提供更多有价值的信息，实现对整个勘察工作的科学完善目标[4]，使高层建筑建设质量和岩土工程勘察的作用有所提高。

3.2.2 地基基础方案

地基是高层建筑施工质量的重要影响因素，地基水平的优劣会对工程效果产生直接的影响。就地基基础的设计方案，在设计时必须保证工程师对区域勘察结果和相关数据信息有清楚了解。对勘察报告进行分析后可知，其在为相关设计者提供有价值的信息之外，还能为结构工程师提供有关见解。所以在高层建筑岩土工程设计工作期间，应当结合具体施工状况制定出切实可行的方案。

3.2.3 基坑支护

基坑支护结构是确保施工水平的重点，工作人员在基坑开挖作业以及支护作业过程中，应将区域内部的开挖深度和场地条件当作参考标准。在开挖边界内，布置与之相匹配的勘察点，优化调整勘察点布置过程中遇到的阻碍和现存问题，并采取针对性的手段对孔的深度加大控制力度。相关单位在基坑支护作业的过程中，应当借助测试手段设计参数，改进与完善施工效果。比如，在施工期间，工作人员可依据土层结构以及岩土性质针对岩土工程勘察情况和最终结果展开准确分析，对其中涉及的应力参数进行全面、细致地计算，借助地下水的分布特征来研究地下水位对高层建筑的影响，并依据这些因素制定出行之有效的支护方案，使用科学合理的降水、隔水手段，让支护工程的规范性得到切实保障。

3.2.4 地基的液化势和湿陷性评价

桩基施工是确保高层建筑岩土工程施工效果的重点。工作人员应在全面了解具体状况的基础上持续加大液化势的评价深度，在此基础上对所有层的液化势做好评价工作，以确保在每一种状况下均可以设计与之相匹配的桩侧阻力，继而实现对其使用效果进行科学完善处理的目标。当桩深达到15m 时，可借助以下几种手段做好评价工作：（1）三轴试验法；（2）静探法；（3）标贯判别法等[5]。

3.3 优化高层建筑岩土工程勘察的方法

在进行高层建筑施工的过程中，为保证最终的施工效果，会对高层建筑岩土工程勘察工作提出较多的要求，同时高层建筑岩土工程面临的施工环境也较为艰苦，必须持续完善与健全勘察工作方式方法。

（1）从相关部门的角度出发，其应当在充分结合实际状况的基础上强化高层建筑岩土工程勘察监督，保证全体员工均拥有与之相匹配的专业水平。

（2）应对有关技术进行大胆创新，并充分利用红外检测、超声波检测等各种新型技术开展高层建筑岩土工程勘察工作。

（3）为使高层建筑岩土工程勘察资料的价值得到充分发挥，必须做好资源共享，在缓解工作人员工作压力、降低工作量的同时，确保建筑工程项目得以正常实施。

4.结语

为保证高层建筑建设质量，需要利用合理技术对高层建筑建设现场进行全面的岩土工程勘察，从源头上切实确保岩土工程勘察工作的整体水平，继而为高层建筑整体规划建设提供准确的勘察信息。岩土工程勘察不但要借助于常规的技术手段，还应深层次地挖掘新的勘察技术，将基础勘察技术与新型勘察技术有机地融为一体，通过该技术的有效运用来确保勘察工作落到实处。