建　筑　科　学

岩 土 工 程 勘 察 是 工 程 建 设 的 一 项 基 础

性 工 作 ,对 高 层 建 筑 的 岩 土 工 程 ,其 勘 察 的
分 析 与 评 价 工 作 尤 为 重 要 ,一 是 因 为 地 基
土 情 况 变 化 复 杂 ;二 是 因 为 建 筑 物 特 别 是
高 层 建 筑 基 础 受 力 较 复 杂 ;三 是 因 为 基 础
方 案 选 择 正 确 与 否 直 接 影 响 工 程 造 价 ;四
是地基基础方案涉及深基础、浅基础、复合

地 基 、基 础 托 换 、甚 至 基 坑 降 水 支 护 ,要 综
合 考 虑 桩 土 共 同 作 用 、地 基 基 础 与 上 部 结
构 共 同 协 调 等 ,业 务 面 知 识 面 广 泛 。既 有 外
业的踏勘、调查、布孔、钻探、岩土地层判定

编 录 、现 场 取 样 、现 场 测 试 ,又 有 内 业 的 资
料 整 理 、归 纳 、实 验 测 试 、原 始 数 据 分 析 取
舍 (剔 除 异 常 数 据 ,去 伪 存 真 ),分 析 评 价 ,提
出 报 告 等 工 作 。在 基 础 方 案 设 计 中 既 要 考
虑 上 部 结 构 的 形 式 、荷 载 和 刚 度 ,又要考虑
工 程 地 质 情 况 ,还 要 考 虑 当 地 建 筑 材 料 及
施 工 条 件 。在 高 层 建 筑 单 位 工 程 中 占 据 越
来 越 重 要 的 地 位 ,而 地 基 基 础 工 程 的 结 构
安 全 、施 工 质 量 、工 程 进 度 、对 周 围 环 境 的
影 响 、地 基 基 础 工 程 造 价 等 因 素 都 影 响 到

了 基 础 的 设 计 和 基 础 形 式 的 选 择 ,如 何 选
择 一 种 既 能 满 足 功 能 要 求 又 经 济 合 理 ,同
时又满足各种限制因素的地基基础方案成

为 值 得 我 们 研 究 的 问 题 。

1  工程概况及工程地质特点

某 办 公 大 楼 ,楼 座 呈“ L ”形 ,建 筑 平 面

尺 寸 35m× 62m,其 中 主 楼 长 58m× 宽 32m,
地 上 13层 ,地 下 2层 ,为 框 架 剪 力 墙 结 构 ,建
筑面积约5万平方米。设计采用嵌岩钻孔灌
注 桩 基 础 ,地 下 水 为 第 四 系 潜 水 和 强 风 化
岩 承 压 水 ,水位埋深6.10m～9.20m。根 据 岩
土 工 程 勘 察 报 告 ,在 勘 探 深 度 内 揭 露 的 地
基 岩 土 体 ,主 要 由 第 四 纪 以 来 冲 洪 积 作 用
形成的粘土、粉质粘土与闪长岩全风化层、

闪 长 岩 强 风 化 层 及 中 风 化 岩 层 组 成 。

2  桩基础主要岩土工程技术特点

本 工 程 桩 基 础 (包 括 支 护 桩 )为 嵌 岩 钻

孔 灌 注 桩 ,由 于 其 穿 过 全 部 覆 盖 层 ,全 断 面
嵌 入 基 岩 ,可 以 充 分 利 用 基 岩 的 承 载 性 能
而 提 高 单 桩 承 载 力 ,且 桩 端 持 力 层 是 压 缩
性 极 小 的 基 岩 ,其 单 桩 的 沉 降 也 不 会 因 群
桩 效 应 而 增 大 ,群 桩 承 载 力 不 会 因 群 桩 效
应 而 明 显 降 低 ,以 嵌 岩 桩 为 基 础 的 建 筑 物
比 其 他 基 础 型 式 的 建 筑 物 地 震 反 应 更 轻

微 ,抗 震 性 能 更 好 。

3  高层建筑岩土工程勘察的分析及施工
要点

3 . 1

原材料质量和钢筋笼焊接、混凝土制

备 控 制

原 材 料 质 量 是 任 何 工 程 包 括 桩 基 工 程

都 必 须 严 格 控 制 的 重 要 环 节 ,桩 基 工 程 主
要是对砂子、石子、水泥、钢筋、混凝土质量

的 控 制 。控 制 措 施 上 严 格 实 行 材 料 进 场 报

验 制 度,对 砂 子 、石 子 以 外 观 检 验 和 实 验 检
验 为 主 ,对 水 泥 、钢 筋 、混 凝 土 质 量 必 须 进
行 外 观 、资 料 和 实 验 检 验,不 合 格 材 料 严 格
禁 止 进 场 使 用 。根 据 水 下 灌 注 混 凝 土 的 特
点 ,混 凝 土 须 具 有 良 好 的 和 易 性 ,坍 落 度 控
制在180mm～220mm。

3 . 2 对勘探深度的要求

要 求 更 详 细 准 确 地 了 解 地 层 结 构 ,掌

握其变化。这不仅是计算沉降、预防倾斜的

要 求 ,也 是 基 础 类 型 选 择 与 设 计 的 需 要 。这
是 深 基 坑 开 挖 设 计 与 施 工 的 需 要 。(1)勘探
点 间 距 要 小 ,以 满 足 掌 握 地 层 结 构 在 纵 横
两个方面的变化和分析横向倾斜可能性的

需 要 ,间 距 一 般 15m～ 35m;若 预 期 采 用 一
般桩基,则间距为10m～30m;若采用大直径
桩 , 一 桩 一 孔 或 一 桩 多 孔 , 则 每 孔 都 要 勘
察。(2)勘探点深度要深。由于压缩层的下限
要 比 一 般 建 筑 物 的 基 础 深 得 多 ,为 了 沉 降
计 算 的 需 要 ,一 般 应 有 不 少 于 勘 探 孔 总 数

1/2的 控 制 孔 深 度 达 到 和 超 过 预 计 的 压 缩
层 深 度 。不 过 ,有 时 压 缩 层 深 度 不 是 决 定 勘
探 点 深 度 的 惟 岩 有 高 压 缩 性 土 层 等 情 况 ,
勘 探 点 深 度 要 加 深 。(3)水 文 地 质 条 件 要 查
明 依 据 。如 采 用 桩 基 或 桩,由 于 基 坑 的 深 度
往 往 较 深 ,因 而 不 但 有 施 工 降 水 和 开 挖 方
法 问 题 ,而 且 有 支 护 结 构 类 型 的 选 择 与 设
计,防 止 坑 底 发 生 隆 起 破 坏 、坑 外 土 体 的 过
量变形等问题。本项目中采用了补勘、查岩

面 专 勘 、桩 孔 钻 进 施 工 勘 察 等 措 施,并在施
工 初 期 采 取 如 下 措 施 :安 排 各 施 工 队 伍 在
各 自 的 分 区 内 分 散 布 置 设 备 ,入 岩 段 成 孔
全 段 钻 取 岩 芯 , 取 岩 样 判 定 岩 石 、确 定 岩
面 ,结 合 各 种 勘 察 资 料 ,掌 握 岩 石 的 变 化 和
岩 面 起 伏 规 律 ,绘 制 基 岩 面 标 高 等 高 线 图 ,
在 准 确 判 定 岩 石 面 的 基 础 上 ,按 设 计 的 深
度 控 制 入 岩 深 度 ,特 别 采 取 小 径 深 钻 取 样
措 施 ,重 点 控 制 防 止 出 现 因 球 状 风 化 而 引
起 错 误 判 断 ,造 成 质 量 隐 患 。

3 . 3 充分发挥原位测试的长处

标 准 贯 入 试 验 在 国 内 外 使 用 非 常 普

遍。虽 然 关 于 它 的“ 标 准 性 ”讨 论 一 直 不 停,
却 愈 来 愈 被 采 用 ,它 的 已 被 公 认 的 用 途 有 :
鉴 别 砂 土 的 相 对 密 度 及 土 的 状 态 ;估 算 砂
土 的 某 些 岩 土 技 术 性 质 指 标 (如 变 形 模 量
量等);确定砂土的承载力;选择适宜的桩尖
持 力 层 ,计 算 单 桩 承 载 力 ;经 计 算 ,主 楼 地
基 压 缩 层 深 度 为8.20m,对 主 楼 持 力 层 及 下
卧 层 情 况 进 行 了 统 计 ,根 据 统 计 资 料 从 持
力 层 层 面 坡 度 、持 力 层 和 第 一 下 卧 层 在 基
础宽度方向上的均匀性以及地基压缩层内
压 缩 模 量 的 均 匀 性 等 三 个 方 面 进 行 评 价 。

3.3.1 按持力层层面坡度的均匀性评价
根 据 建 筑 周 边 各 钻 孔 之 间 持 力 层 层 面

高 程 差 计 算 坡 率 ，坡 率 大 于 10%为不均匀；
小 于 10%为均匀，经计算在场地西南角，孔
间 坡 率 分 别 为 11.11%和13.12%，存 在 不 均
匀性，因土质及厚度变化较大所致。按地基
持力层和第一下卧层在宽度方向上均匀性
评 价 ：在 拟 建 主 楼 三 条 剖 面 上 进 行 了 持 力

层和第一下卧层在宽度方向上的厚度差计

算 ，当 厚 度 差 值 大 于 0.05b（ b为 基 础 宽 度 ）
为 不 均 匀 地 基 。

3.3.2 按 压 缩 层 内 各 土 层 压 缩 模 量 评

价 地 基 宽 度 方 向 上 的 均 匀 性

根据本地区建筑经验将钻孔各土层的变

形模量按经验公式Es=E0/1.1换算成压缩模
量,再按各土层厚度与压缩模量进行加权平
均,求得单孔压缩模量加权平均值进行评价
计算,采用评价剖面两端钻孔压缩模量差与
压缩模量之和的1/20相比,若后者小于前者为
不均匀地基。经计算剖面Es9-Es3=11.36MPa,

(Es9+Es3)/20=4.17MPa,故 呈 现 了 不 均 匀
性 ,产生不均匀的原因是ZK9钻孔在下卧层
中细砂层厚度大、压缩模量低所致。从以上
几方面对场地天然地基均匀性评价结果可

以 看 出 ,该 场 地 天 然 地 基 存 在 不 均 匀 性 ,属
局部不均匀地基。

存 在 不 均 匀 性 的 主 要 原 因 ,是 在 持 力

层和下卧层顶部中存在中砂及松散卵石层

呈 软 弱 夹 层 或 透 镜 体 赋 存 在 基 坑 底 面 上
下 ,造 成 土 质 强 度 和 模 量 变 化 大 而 引 起 的 ,
故 直 接 利 用 作 天 然 地 基 有 一 定 难 度 ,只 有
采 取 地 基 处 理 措 施 ,以 满 足 主 楼 基 础 对 地
基 土 均 匀 性 的 要 求 。

3 . 4 桩型选择和桩长的确定

综 合 本 地 工 程 建 设 经 验 及 建 筑 物 的 荷

载 条 件,适 宜 的 桩 型 有 预 制 桩 、预 应 力 管 桩
及 钻 孔 灌 注 桩 ,本 工 程 桩 型 可 本 工 程 深 基

高层建筑岩土工程勘察的分析与评价

   

   

摘  要:论文结合实际工程分析评价了高层建筑岩土工程勘察,提出高层建筑岩土工程勘察模式和技术方法意见。
关键词: 高层建筑    岩土工程勘察    分析
中 图 分 类 号 :TU97

文 献 标 识 码 :A

文 章 编 号 :1672-3791(2011)02(b)-0091-02