高层建筑岩土勘察分析及地基处理技术应用研究

王军

摘要：在高层建筑的设计以及施工阶段，建筑本身的结构稳定性以及安全系数都需要保障，因此在处理高层建筑的地基时，有必要使用更加科学和更合理的技术。想要提升施工方案的科学性和合理程度，技术人员在正式开始落实建筑工程时，可以进行全面且准确的数据分析工作，在后续的工程落实阶段就能够将掌握的勘测数据作为基础，保障建筑的质量以及施工过程安全性。

关键词：高层建筑;岩土勘察;地基处理

在高层建筑的工程落实阶段，地基处理技术的优劣会对建筑工程整体结构稳固性和安全性产生影响，简而言之，一旦建筑的地基处理不当，则会对其后续使用埋下安全事故的隐患。因此技术人员在高层建筑工程的落实阶段需要认识到勘察环节工作的重要性，同时针对施工现场的岩土特点，展开比较全面的勘察以及测量。同时为保障工作效率和数据准确性，还可以提高高科技技术的利用率，如大数据以及建模技术等。

一、岩土工程勘察的目的和意义

（一）目的

岩土勘察在高层建筑当中能够起到奠基作用，简而言之，这项工作的落实目的就是先确定拟建工程场地地质状态，并对其细节展开分析。这样做是为了给高层建筑落实的后续设计、施工等环节提供地质参数，保障工程合理性。

（二）意义

岩土工程当中的勘察工作落实主要就是使用岩土工程的技术以及相应方式，对地质特点以及环境优势进行分析。实际上岩土工程勘察工作的复杂程度很高[1]，在落实阶段遇到的问题也十分多样化，但应用的效果良好。尤其是在高层建筑工程落实之前通过该技术对现场情况进行全面的调查能够有效预防后续施工阶段有可能产生的地质问题。

二、岩土勘察分析细节

（一）初步勘察阶段

在该工作的初步勘察阶段，主要是需要技术人员使用野外地质调查以及钻探等方式收集情报并获得相应的数据进行整体分析，最终将整理出的数据资料作为工程设计的初步资料使用。在高层建筑的岩土勘察工作落实阶段，工作原则就是保障在这一过程中得到的数据参考价值。具体工作需要从布设勘探点入手，某工程技术人员结合拟建筑物的实际位置，设置了网格状的参考坐标，并且均匀地布设了钻孔，最终共设置了46个，其中有32个属于控制孔，剩余的则是一般孔。具体勘探孔深度的设置需要技术人员结合相关规范以及具体地质条件更有针对性的确定。该工程的勘探孔深度设置在了29.2-48.0m之间。

（二）详细勘察阶段

在前期的初步勘察工作结束之后，技术人员就需要进入到详细勘察阶段当中落实工作，主要工作内容就是对实际的岩土工程进行评价，主要方向是地基类型、基础形式等。某工程技术人员结合再审项目的基本特征，在工作落实期间，首先沿着建筑物轮廓、边线、角点等布置了勘探孔，分为控制性钻孔和一般性钻孔[2]，其中的控制性钻孔数量大于总钻孔数量的50%。其次就是结合实际情况控制了钻孔的深度，其中控制性钻孔深度为进入强风化持力层不小于8m，一般性钻孔深度则是进入强风化持力层不小于6m。同时满足进入桩端下不小于3d。最后就是现场钻探施工、采取试样、原位测试等都要严格按照工程的规范落实细节。

（三）勘察分析评估阶段

这一阶段的工作分为两个方面细节，一方面是岩土层分布的特征以及岩土参数分析[3]，技术人员需要结合工程落实现场的素填土、冲洪击成因粉质黏土等成分，仔细地研究岩层特征。

另一方面就是高层建筑施工现场的地下水特征，具体细节可以某工程为例，技术人员在钻探范围内检测到两层地下水，分别是存在于浅层土层的上层滞水以及岩层当中的基岩裂隙水。其中的上层滞水基本上是存在素填土和粉质黏土的孔隙当中，这种地下水的主要来源就是大气降水下渗，后续会逐渐通过蒸发以及渗透的方式排泄出，水量比较小。在勘测期间，技术人员观测得到初见水位的水头在0.600-3.250m之间，稳定水位的埋深相应标高为22.650-26.150m之间，水位并不统一。

基岩裂隙水主要是赋存在硅质岩和石灰岩的裂隙当中，技术人员在勘察阶段发现部分钻孔当中检测到的基岩裂隙水稳定水位的埋深标高为11.380-13.940m之间，且调查资料发现当地常年的水位变化幅度在2-3m之间。

三、高层建筑地基处理技术应用

该工程的勘察结果显示，现场土质松散且并不均匀，整体的自重固结还没有完成，因此承载力并不高，需要经过处理之后才能作为高层建筑的持力层使用。考虑到原本工程的落实难度，技术人员选择对高层位基底下方2m使用换填垫层法进行处理，在>2m的位置则使用深层搅拌桩法以及高压喷射注浆法展开处理工作。

（一）换填垫层法

换填垫层技术能起到补强地基土的效果，且技术应用原理为使用机械和人工的力量，将需要换填的原有土层取出，再在其中填充碎石、素土等材料即可，原则就是保障基层的承载力符合该高层建筑的实际落实需求。在选择换填材料时，技术人员选择以碎石为主，对于需要換填的范围>1m的位置，还会在材料中增加合成材料，保障地基强度以及刚度都能够达到标准效果。

（二）深层搅拌桩

深层搅拌桩实际上本身就是复合地基处理技术当中的一种，更适合在黏性土、粉土等不够稳定的土层以及软土地基当中使用，在施工阶段，要求现场地下没有大石块以及地下管线等，且空中也不能存在高压线等障碍物。工作原理就是使用水泥和粘土混合之后，材料和粘土当中的水分产生水解以及水化反应，最终产生结晶化合物，提高水泥材料的强度。该工程案例当中的基底以下厚度>2m的素填土都能够使用此种方式处理，后续直接作为建筑持力层即可。

结束语：

综上所述，在现代化城市规划和建设阶段，建筑行业为提升土地利用率，正在促使建筑本身不断地向高层化的方向发展，这就对了建筑本身的地基处理以及在准备阶段需要落实的岩土勘察工作质量和效果提出了更高要求。建设单位需要从源头上认识到这项工作的重要程度，并结合工程实际特点，尽可能使用比较先进的手段展开地基处理工作，为高层建筑的结构安全提供稳定保障。

参考文献：

[1]冯杨.高层建筑岩土勘察分析及地基处理技术应用研究[J].中国新技术新产品，2016（03）：142-143.

[2]张俊，邓灯亮.高层建筑岩土勘察分析及地基处理技术应用研究[J].江西建材，2015（22）：230+234.