巖土工程勘察勘探孔布置及深度確定

朱金麟，涂俊宇

勘探孔布置和深度確定是巖土工程勘察中非常重要的一環，也是提高勘察技術工作質量的需要。在巖土工程勘察階段，通過根據規范縮短勘探孔之間的距離，加深勘察點深度的方式來了解現場施工環境是不可取的，既增加了勘探工作量和勘探工作的周期，也降低了技術工作布置的科學性?？碧娇椎牟贾瞄g距和勘探孔深度與場地土層分布特性密切相關，勘探孔的合理布置決定場地土層的完整性，而勘探孔深度的合理確定能夠在探明地基土層情況下減少勘察工作量。因此，勘探孔布置間距和勘探孔深度應共同發揮作用，以查明建設場地的地質情況。

1 高層建筑的相關概述

1.1 高層建筑結構類型選擇概述

高層建筑設計過程中，需針對其實用性進行綜合性考慮，運用平立面方式體現出建筑和周圍環境之間的協調，展現出設計效果獨特性。在高層結構進行選型過程中，平面形式的不規則性會增加后續設計難度，需綜合考慮經濟因素、技術因素、施工難度、后期維護等，將長期需求和長期效益作為主要參考，避免出現設計與實際情況不符的問題，防止其產生不良影響或者是出現資源浪費。對于高層建筑結構類型來講，不僅決定結構設計是否能夠達到較好效果，也與結構美觀性、實用性、經濟性之間聯系十分緊密。結合力學概念分析可知，由于高層建筑類似于懸臂構件，因此與低層結構相比，水平荷載產生的位移影響更大，荷載和地震結構發生作用是位移出現的主要原因。在結構高度不斷增高時，位移也會明顯增加，進而出現使用問題與舒適性問題。因此進行結構類型選擇時，不僅需使用規范結構側移，也要保證結構抗側力。

1.2 高層建筑施工特點

總體而言，高層建筑結構施工具有環節多、工程量大、地基深、周期長、技術要求高等特點。具體來看，施工環節的這些特點是由高層建筑的本質特征決定的。高層建筑相比普通建筑具有更多的樓層，使得施工的流程較多，而各個施工流程中又存在諸多施工環節，這就使得整體建設的施工環節增多；在工程量方面，由于高層建筑結構施工復雜性較高，施工流程也比較煩瑣，涉及大量的工程項目，部分項目需要同時開展，所以，高層建筑結構施工具有較大的工程量；從高層建筑地基埋藏施工角度來進行分析，高層建筑的高度使其結構穩定性相對較差，而為了使建筑基礎穩固持久，技術人員需要合理設置地基深度，從而為高層建筑結構的穩定性提供保障。立足于高層建筑施工實際情況進行研究可知，高層建筑施工的復雜性及其龐大的建設規模使其施工時間較長，即使是比較簡單的高層施工，至少也要花費兩年的時間才能完成。在結構要求方面，高層建筑結構施工通常需要綜合運用多種相關施工技術，所以在施工過程中，工作人員應重視預制模板技術、地基基礎施工技術、高層建筑鋼結構施工技術、結構轉換層施工技術等應用，從而確保建筑結構施工的高效完成。

2 巖土勘察工程的意義分析

巖土勘察工程通過采用勘探技術，分析和評價高層建筑施工現場的地質環境特點以及巖土工程條件，所涉及的專業范圍較廣，結合了水文、巖土力學、地質學、工程學以及環境學等，是一項對于專業技術要求較高的項目。巖土勘察工程所采用的勘察技術手段和設備不斷升級，從而獲取更加全面、真實的地質資料，能夠有效解決傳統工程設計方案中存在的問題。高層建筑對于地基地質情況要求較為嚴格，所以在工程設計階段必須以真實詳盡的地質資料作為基礎，才能夠明確工程現場的地質真實情況，以此為基礎設計工程地基處理方式，從而提高工程地基質量，防止工程地基后續出現質量問題。巖土勘察工程在高層建筑施工前期發揮著重要的作用，能夠有效獲取真實完善的地質資料，對于優化施工設計方案、提高施工質量以及降低施工成本等都具有重要意義，是高層建筑工程施工建設的重要指導，所以必須重視巖土勘察工程，最大程度發揮出巖土勘察工程的意義。

3 高層建筑巖土工程勘察工作的影響因素

3.1 勘察方案規劃不合理

靈活性是高層建筑巖土工程勘察方案應具備的第一要義，我國巖土地質具有復雜多樣的特點，巖土勘察過程中遇到的地形地質條件也存在一定差異，套用定性巖土勘察方案并不能起到良好的勘察效果，甚至還會出現勘察結果不準確的問題。在巖土工程勘察前，施工單位會提前制定勘探孔深度標準，如在勘察過程中遇到差異性土層，原定勘探深度就不能發揮最佳勘探效果，以致高層建筑巖土工程勘察工作受到影響。

3.2 地基穩定性評價不準確

我國現存高層建筑巖土工程勘察報告，普遍存在結論針對性不強、評價不明確的現象。由于缺乏詳細參考，我國巖土工程勘察多以定性評價來描述地基穩定性，這樣籠統性的整體評價并不能為后續勘察或建筑施工提供有效依據，也讓我國高層建筑巖土工程勘察工作發展十分受限。

3.3 協調不夠充分

在進行地基處理和巖土工程勘察工作的時候，需要諸多單位和部門的參與，只要各單位和部門之間協調配合，才能有效提高地基處理和巖土工程勘察的效率和質量，保障建筑工程的經濟效益和社會效益。但就目前而言，各單位和部門在進行地基處理和巖土工程勘察的時候并沒有建立起有效的溝通和協作，特別是在數據分析和共享上存在諸多不足，這嚴重阻礙了工程項目的有序開展。

3.4 忽視環境影響

不管是地基處理，還是巖土工程勘察，都和建筑工程場地周圍的環境有著非常緊密的聯系，同時會受到各種自然因素的影響。在氣候或地形比較復雜時候，勘察數據的準確性將會受到一定程度的影響。而部分施工單位沒有意識到環境對這兩項工作的影響，導致實際效果和設計效果存在較大偏差。

3.5 工作脫節問題

目前部分從事地基處理和巖土工程勘察工作的人員并不具備豐富的相關經驗和知識，對地形問題缺乏全面的掌握和深刻的理解，在進行地基處理和巖土工程勘察的時候，容易出現脫節的現象，這不僅會嚴重影響施工的效率和質量，還會造成資源的浪費，破壞工程的經濟效益。

4 高層建筑巖土工程勘察勘探孔布置及深度確定

4.1 天然地基勘探孔深度

對于場地內門衛室、垃圾房等設備用房以及荷載小、對變形要求不高的建（構）筑物，常采用天然地基；經過地基處理的人工地基，如預壓地基、換填地基、壓實地基、注漿加固地基，同樣按天然地基考慮。對于采用天然地基，高層建筑控制性勘探孔深度應大于天然地基壓縮層深度。天然地基壓縮層深度可由上一章節的方法來確定，按地基壓縮層計算得到控制性勘探孔深度基本上能夠滿足地基變形驗算要求。一般勘探孔深度為基礎埋置深度和0.5倍～1.0倍基礎寬度的和，并且應滿足小于2/3壓縮層厚度，土較軟情況下取大值，同時應保證孔深已達到穩定地層。

4.2 基坑勘探孔深度

當基坑開挖深度大于3m 時，應進行基坑工程勘察工作。一般基坑工程通?？紤]上部建（構）筑物，深基坑和純外擴地下室基坑工程需考慮抗浮，應采取抗浮措施，抗浮樁或抗浮錨桿長度一般為10m ～15m。因而勘探孔深度的確定應依據設計對抗浮力的要求來綜合確定?；涌碧娇咨疃葢獫M足基坑支護體系和工程降水設計的要求，主要涉及基坑邊坡整體穩定性、支檔結構嵌固穩定性、地下水滲透穩定性、坑底隆起穩定性等驗算?；涌碧娇咨疃劝? 倍基坑深度確定可滿足要求，但在一些軟土地區，需要布置大角度錨索需要區別對待。因此，需要比較各種情況，最后按最不利條件確定基坑勘探孔深度。

5 高層建筑巖土工程勘察勘探建議

5.1 巖土勘察工作內容的明確

首先，需要結合勘察場地的工程路線、地質情況、水文條件以及周圍的工程建設情況，進行詳細化研究與分析。如果在此過程中發現了任何不合理的問題，都需要進行詳細化的信息登記。此方式的有效運用，可以為后期相關工作的順利開展奠定良好基礎。其次，針對前期所查詢的相關信息，結合水文特征、工程周圍的具體情況，進行信息整理。在部分要求較高的施工場所中，還應該對信息進行評價和總結。結合相關研究情況，完成信息的利弊分析情況。如果發現其中存在著劣勢巖土的問題，應該制定科學化解決對策，對其進行提前防控。結合水文特征方面的信息，確定其中是否存在著地下水。按照工程的具體需求，做好相應的預防工作。如果在后期工作中發現其中存在著相關的問題，則可以結合前期制定的方案進行提前預防和解決，促進整個施工工作的順利開展，減少不必要時間的浪費，從而達到提升施工效率的目標。再次，則需要考慮到沿線建筑物、其他方面的建筑工程對高層建筑施工工作產生的影響。完成相關的考察工作之后，確定其是否會對本次工程的開展產生影響，查看其具體使用價值，改善施工方案。從巖土勘測的目標來看，主要是為了查明周圍地區的施工場地和地質環境是否會對正常的施工作業產生影響，為地基穩定性的提升和工程順利建設提供必要的條件。最后，則需要施工人員結合自己的工作經驗、施工場地的相關條件，制定巖土勘察標準和要求。在標準的制定方面，應該盡可能讓其具備較為明顯的全面性、完整性和真實性。在巖土勘察要求方面，則是應該嚴格要求施工人員的行為，明確設備的使用規范。在具體操作過程中，還應該嚴格按照工程建設要求和國家部門的要求完成整個工作內容。

5.2 加強部門之間協調性

在進行地基處理和巖土工程勘察的時候，相關單位需要加強部門以及單位之間的溝通和協作，同時要對工作進程進行嚴格的把控。要確保地基處理和巖土工程勘察工作的連續性，以保障建筑工程的經濟效益和社會效益。除此之外，信息技術的發展為部門之間的高效協調配合提供了更多的可能性，所以相關單位應該積極通過信息技術，建立健全相應的交流溝通平臺。同時要對各部門的責權進行明確細致的劃分，在具體開展工作時，對問題進行針對性的研究和處理。

5.3 高層建筑中的地質勘察技術

（1）全球定位技術。全球定位技術簡稱為GPS，主要就是借助衛星對測量目的地或者接收機的具體位置信息或相應距離進行定位，能夠實時獲取相關定位信息和數據。目前，全球定位技術在高層建筑地質勘察工作中應用十分廣泛，且操作便捷，工作效率較高，通過該技術在高層建筑工程中的實踐應用，能夠實現對施工現場的精準定位，并能將其明確地標注出來。與此同時，還能對施工現場、周邊地質環境以及地形地貌等因素進行觀測和定位，為施工規劃提供客觀的參考依據，在地質勘察工作中，通過全球定位技術的實踐應用，還能實現長期性勘查，相比于傳統的地質勘查技術，全球定位技術具有更高的精準度，且操作也比較簡單便捷，勘察工作效率更高，優勢顯著。目前，全球定位技術已逐漸成為高層建筑地質勘察工作當中的主要技術之一，在對該技術進行應用的過程中，相關工作人員必須要對其有充分的認識和了解，同時還要按照具體的要求和規范合理操作，必要情況下，還要能夠與其他技術進行相互配合，在多種技的共同應用之下，提高勘察工作質量和效果，為高層建筑工程施工提供便利條件。

（2）鉆探地質勘查技術。該技術在當前的高層建筑工程地質勘查工作中應用也比較普遍，其最突出的優勢在于直觀性較強，方便快捷，能夠在短時間內獲取高層建筑工程的相關信息。在對鉆探地質勘察技術進行應用的過程中，還能深入分析高層建筑地質構造。對周邊沿土層性質進行詳細分析，與此同時，還能對建筑最佳持力層位置進行精準定位，在第一時間消除地質層結構當中的非穩定性因素。以免對建筑結構穩定性造成不良影響。此外，通過鉆探勘察技術的實踐應用，還能全面深入地了解地下水情況，如地下水的流動情況，及時發現地質當中存在的安全隱患問題，以免對建筑質量造成影響。

5.4 地基處理技術

（1）砂石樁法處理地基。砂石渣土樁的基礎地基防水處理施工技術必須能夠充分保證石樁地基的結構總體受力強度與其結構密實性，且該類型的地基主體結構必須具有較大的地基抗剪應力和抗拉強度。這種高度機械化施工操作處理模式不僅屬于結構高層建筑物的復合結構地基基礎施工處理工作中重要的組成部分，而且它們也是高層建筑物結構高層復合地基基礎施工中不可或缺的一種重點復合地基施工處理。

（2）IFCO 法處理地基。IFCO 法的基層處理是企業采取強制性建筑地基地基層固結處理技術，在企業進行建筑地基基層建設和基礎施工的整個過程當中，安裝了與其相對應的基層壓力系統，對土基地層以下固體水位的自動流向方式進行了自動轉變，保證地下水流不僅能夠直接從土基地層下方深入或流至其他地層下，同時還根據自身具體情況和實際需要，通過設計建立一套相對完善的基層地下排水處理系統，將原來的淤積土壤和埋在地基當中的多余淤積水分完全排除。良好的混凝地基建筑排水系統不僅能夠大大提高建筑排水系統的工作效率，同時能夠大幅減少建筑地基的長期固結性和周期損耗。此外，使用這種粉煤灰基層回填固結技術也可以大大提高硬化地基工作運動原理穩定性和使用安全性。

（3）高壓噴射注漿處理技術。高壓噴射注漿處理技術在高壓噴射土體處理過程中比較常用，如果用鉆頭在指定位置鉆孔，只需要加固土層，如土層、粉質粘土等，就在指定位置埋設水泥管，利用壓力設備將水泥材料在壓力下混合，當其到達沖擊土壤上的土壤位置時，土壤將與地基充分結合，因此，在材料固化之前，要形成一個質量和固體復合地基，該技術可在加固建筑物地基時使用，為了提高結構本身的強度，也能為后續工程的順利進行打下堅實的基礎。

5.5 提高施工人員的操作水平

建筑施工工作的質量和技術應用效率受到施工人員的能力水平的影響較大。因此，為了提高建筑結構施工技術應用的有效性，建設單位應該就本單位工作人員的能力水平進行調查，在把握施工人員能力素質情況的前提下，結合施工人員的工作問題采取措施，在充分解決員工自身問題的基礎上提高人員的工作能力，從而促進施工技術的應用優化。具體來看，建設單位一方面應該加強對施工人員的職業道德教育和技術操作培訓，定期開展相關的教育講座并制訂科學的定期培訓計劃，從而不斷提升施工人員的能力素質；另一方面，建設單位應該建設完善的施工管理制度和獎罰機制，從而促使施工人員從主觀上愿意提升自身的技術操作能力，即在提高員工工作熱情的前提下實現其能力的提升，從而有效加強整體施工團隊的技術操作水平。

5.6 安排布置工作

場地條件的差異導致深基坑巖土工程勘察的深度和范圍都存在一定的差異。通常來說，勘察深度必須是開挖深度的兩倍或三倍。在深基坑開挖期間遇到碎石土與巖層時，工作人員可以按照巖土的實際種類來適當調整深基坑的開挖深度。在測量過程中，平面范圍必須是開挖深度的一倍到兩倍。當開挖區域處于深厚的軟土層時，工作人員可以適當擴大測量范圍，并且增加測量深度。在軟土地區開展勘測工作時，勘探孔應穿越軟土層?，F階段，我國建筑行業所使用的巖土工程勘察方法多種多樣，其中較為常用的是鉆探法和靜觸法。

5.7 附近環境分析

在開展巖土勘察工作時，深基坑附近的環境狀態與深基坑工程施工之間有著密切的聯系，工作人員必須深入分析和研究環境因素。調查分析深基坑附近的環境，不僅有利于提高深基坑邊坡的可靠性，還能夠保證巖土工程勘察的順利進行。地層分布和地層結構都具有良好的延伸性，因此工作人員必須充分了解深基坑附近的環境情況，必須詳細分析深基坑附近的巖土風化狀態與抗軟化能力，從而精準預測深基坑工程所在位置的巖土情況，保證深基坑工程施工方案的合理性。另外，深入勘察深基坑附近的環境，有利于工作人員判斷深基坑支護結構在周圍水土壓力的作用下是否會產生變形，從而保證深基坑支護結構的可靠性。

6 結語

總而言之，全面闡述高層建筑巖土勘察工作的目的、意義及要點，并對高層建筑地基處理進行分析，介紹幾項常用的地基處理技術，希望能夠對我國高層建筑施工建設起到一定的借鑒和幫助作用，從而全面提高工程建設質量，并促進地基處理技術創新發展。