高层建筑岩土工程勘察现状分析及其对策

余洋

（山西省勘察设计研究院有限公司，山西太原 030013）

近年来，我国的高层建筑越来越多，高度也越来越高。与之所带来的是，在设计中对建筑的抗震、抗风要求越来越高，建筑物使用寿命增加，投资也越来越大。高层建筑的安全性和使用寿命与岩土工程勘察的质量息息相关，因此在勘察中保证必须的时间、人力和财力，查明场地的工程、水文地质条件，对场地的稳定性和地基的安全性等进行分析论证，为岩土工程设计服务。

1 高层建筑岩土工程勘察的特点

高层建筑岩土工程勘察一般需要多个阶段的勘察，且要求勘察精度也较高，这就需要在勘察前必须详细了解和吃透勘察技术要求，并取得拟建建筑物的有关资料后，才能针对性地制定出安全经济的勘察方案。因此，其勘察工作强调勘察工作分阶段、逐步深化。只有在勘察资料较充分且总图已完全确定时，可以合并为一阶段勘察按详细勘察的要求进行勘察。

2 高层建筑岩土工程勘察的几个要点

2.1 勘察准备

高层建筑岩土工程勘察前，应收集资料并进行工程地质调查，当已有的资料不足导致无法对一些重大问题作出明确判断时，应采取必要的工程地质测绘或少量的钻探、测试等工作。勘察准备的重点主要是在了解场地稳定性的基础上，对建筑的可行性和适宜性作出初步判断和评价，同时为后期的勘察重点指明方向。

2.2 初步勘察

2.2.1 初步勘察的主要目的和任务

高层建筑初步勘察的目的和任务主要是对场地的稳定性作出评价，具体包括断裂稳定性、边坡稳定性、岩溶稳定性、地震稳定性和特殊性岩土稳定性。上述五个方面的稳定性是初步勘察中需要解决的重点稳定，作出评价的同时应提出治理或避让的措施建议。

2.2.2 勘探孔的布设

初勘时，高层建筑勘探孔的布设以控制整个建设场地的工程地质条件为原则。通常勘探线的间距以100m 为限，勘探点的间距以50m 为限，勘探孔的深度以满足场地稳定性和地基变形评价计算的要求。

2.3 详细勘察

2.3.1 详细勘察的任务和目的

高层建筑详细勘察的目的和任务主要是为设计提供计算地基承载力、变形、稳定性、土压力所需的资料和各项参数，并对高层建筑的地基或基础方案，场地不良地质和特殊土治理，基坑支护设计、地下水控制和抗浮设计等提出合理化建议。

2.3.2 勘探孔的布设

在详细勘察阶段，进行勘探孔的布设时，要对设计总平面图有着深入的分析，而且要对建设场地的实际情况进行深入了解。勘探点的平面布设，首先要考虑的建设场地的地貌单元和建筑物的平面形状，对于结构单体跨越不同地貌单元的部分，要增加勘探点的数量。

勘探点的平面布设对一些特殊部位要重点考虑，尤其是对那些存在较大的凹凸变化的区域、建筑荷载差异较大的区域均应加设勘探点。

对于附带地下车库的高层建筑，在勘探孔的平面布设要综合考虑主楼与地下室合理布孔。

2.3.3 勘探孔深度

高层建筑勘探孔的深度与拟建建筑物的基础形式、基底压力和地基处理方式等有关。一般来讲，天然地基勘探孔的深度以满足地基变形计算为原则，桩基工程勘探点的深度以进入桩端下一定深度为原则，复合地基勘探点的深度以桩端持力层的地层分布为原则。除此之外，勘探孔的深度还应考虑基坑的开挖深度以及特殊土的影响。如：自重湿陷性黄土地基，应考虑负摩阻对桩长的影响；液化地基，液化折减对桩长的影响等。

2.3.4 原位测试

高层建筑岩土工程勘察的原位测试，除经常进行的标贯、动探之外，还应采取多样的原位测试手段。原位测试指标不仅可以查明岩土层分布的特点，还可以为设计计算提供各项依据，以及对桩端持力层的选择提供建议等。岩土工程勘察中，最常见原位测试手段有静探、波速、地脉动等。对超高层建筑，还需按设计要求进行专门的现场载荷试验和地震安全评估。此外，在软土地区，十字板剪切试验也是很好的辅助手段；对岩溶和残积土较发育的地区，宜采用物探的方法查明溶洞和孤石的分布等。

2.3.5 室内试验

因高层建筑基底压力大、地下室埋深较深，在室内土工试验时，除进行常规的试验外，还需要做高压固结试验或渗透性试验等。有些高压固结试验还需根据土的应力历史，提供地基土的先期固结压力，以及压缩指数和回弹再压缩指数等。抗剪强度试验也多采用三轴试验，此外，有些工程还要求动三轴试验、动剪切试验等。

3 我国高层建筑岩土工程勘察的现状

3.1 从业人员素质参差不齐

岩土工程勘察是一项既注重经验又注重技术的工作，涉及土力学、工程地质学、水文地质学以及工程钻探等多个学科的内容，对从业人员的专业理论水平和实际工作经验有着很高的要求。尤其是对于从事高层建筑岩土工程勘察的人员来说，各项要求水平更好。然而，目前我国从事勘察各个工作的人员在理论素养与专业水平方面参差不齐，许多从事勘察工作的并不是本专业毕业的科班人员，更有甚者根本没有受过大学或大专等教育。从业人员的素质参差不齐，导致出据的勘察成果资料很不专业，甚者错误、漏洞百出，结果很容易导致工程质量事故。

3.2 勘察设备落后

在高层建筑岩土工程勘察中，勘察成果的质量与勘察设备的先进程度有着非常重要的关系。尤其是现在很多先进的原位测试设备的应用，对勘察成果中各项数据取值的精确性起到非常关键的作用。然而，我国从事岩土工程勘察的大多数企业勘察设备的配备极不完善，或配备的设备落后，导致勘察成果提供的数据不全面或精确度较差，严重影响了勘察成果的质量。

3.3 勘察市场乱象丛生，违法分包严重

随着市场化经济的不断推进，从事岩土工程勘察的企业也越来越多，很多勘察企业仅有一两人就在市场上从事勘察工作，导致低价中标、违法分包等现象频频出现。加之现在很多建设单位，故意压价，对勘察单位编制的勘察方案“指手画脚”，随意删减工作量。还有很多项目初步设计方案还未成型，甲方就匆匆要求进行勘察工作，导致勘察方案缺乏针对性，更不用说勘察成果的合理性了。这些种种的“市场乱象”严重影响了高层建筑的岩土工程勘察的勘察质量，严重阻碍了勘察市场的健康良性发展。

4 提高高层建筑岩土工程勘察水平的对策

4.1 加强技术创新，提升综合素质

岩土工程勘察企业首先要公司能够创建一个供技术人员学习和交流的平台，通过平时的培训和交流拓宽技术人员的知识面，提高勘察的业务水平和综合素质。另外，我们在勘察过程中，也要大力引进新设备、新技术和新工艺，提高勘察过程中数据的准确性和精确性，通过技术创新促进勘察企业的发展。

4.2 完善管理体制

在岩土工程勘察过程中，政府要加强对勘察行为的检查和监督，坚决杜绝勘察数据造假事件的发生；同时对勘察市场予以规范化、合法化，严禁低价中标、违法挂靠。在外业的监管上，可以考虑引入监理机制，实行勘察现场旁站制度，从过程控制上对勘察行为实行有效监管。对重要的勘察报告实行专家论证，尤其是对于湿陷性土层较厚、液化等级较高的特殊性场地，应对地基基础方案的选择、抗浮水位的建议、场地稳定性评价及其施工方面的建议进行重点把关，避免因勘察报告中的岩土工程评价错误而造成工程质量及安全事故。

4.3 重视踏勘和前期准备

在编制勘察纲要前，要做好现场踏勘和收集资料的工作。勘察纲要要有重点和针对性，在勘察过程中要真正能够解决实质性问题。尤其是对于地质条件复杂的场地或重要性的工程，应进行必要的工程地质调查，绘制工程地质图。

4.4 重视取样质量和原位测试数据

取样和原位测试是岩土工程勘察最基本也是最主要手段，是岩土层各项数据的取得主要来源。在勘察过程中，要保证取样的质量和原位测试的规范性，才能保证勘察数据的真实、可靠。同时，利用计算机技术对岩土测试中的各项数据进行分析整理，提高数据的准确性和工作效率。更重要的是，利用BIM 等计算机软件技术可以分析模拟出复杂的岩土工程问题的演化过程，同时可以演示其治理效果。

5 结语

总之，随着我国高层建筑岩土工程勘察技术的不断发展，勘察工作的从业者应该通过平时的理论学习和实际工作所积累的经验，不断提升自己的工作能力，并从事的岩土工程勘察的过程中，将理论知识、工作经验与具体的工程实际情况相结合，精心组织、精心勘察。从前期准备阶段的资料收集和现场踏勘，到中间的方案编制和现场工作，以致最后的成果编写，层层把关，从根本上保证高层建筑岩土工程勘察的质量。