高层建筑岩土工程勘察中几个关键问题探讨

　　【摘 　要 】

:

改革开放以来

,

国民经济大发展

,

城市建

设也象其它行业一样

,

取得了长足的发展

,

尤其近几年高

层建筑犹如雨后春笋

,

在大城市中拔地而起 。高层建筑的

特点是荷载大

,

基础埋深大

,

且一般基础宽度大

,

多用桩

基 。这些特点决定了勘察工作量大

,

内容广

,

要求提供的

参数杂

,

岩土工程评价面广且要有深度 。勘察过程中地基

土层应力计算很必要

,

可确定孔深 、指导土工压缩试验及

地基沉降计算

;

钻孔间距可因地制宜

;

湿陷性 、液化势评

价应注意实质问题

;

基坑支护及降水

,

工作量要到位

,

参

数应详实

;

地基基础建议应从岩土工程角度出发

,

同时考

虑其它影响因素并宜适当放宽建议范围 。

　　【关键词 】

:

高层建筑

;

岩土工程勘察

;

湿陷量

　　【中图分类号 】

: TU45

　　　【文献标识码 】

: B

1　引言

我们一般认为八层以上的建筑就可算为高层建筑

,

现

在已由过去十几层 、二十几层发展到三十多层 。高层建筑

的最突出特点是

: 1)

荷载大

,

如

35

层的钢筋混凝土结构

总基底压力可达

800 kPa

。在大荷载要求下

,

一般采用筏基

或箱基大厚度基础

,

且大都采用桩基

,

这就决定了受压土

层深度大

,

最终要求勘探深度大幅度增大

; 2 )

基础埋深

大

,

由于结构自身稳定性的需要

,

箱形基础和筏形基础埋

置深度不小于建筑有效高度的

1 /15,

桩

-

箱和桩

-

筏基础

的埋置深度不宜小于建筑有效高度的

1 /18

。加上由于商业

用地的紧张造成对地下空间使用需求的日益增长

,

如利用

建筑地下部分作为停车场 、商场等

,

高层建筑的基础埋深

有不断加深的趋势

,

有资料显示已有基础埋深大于

20m

的

高层建筑 。基础埋置深度加大带来最突出的岩土工程问题

是基坑支护和施工降水问题

,

加之城市建筑密集

,

并由此

引起对周围建筑安全的影响问题 。

1　勘察工作量及工作内容安排

1

1

1

　钻孔间距问题

GB50021O94

岩土工程勘察规范规定高层建筑勘探点间

距

15 m

～

35 m ,

其包含的意思

:

间距比一般建筑的要小

,

且比安全等级高的更要小 。实际上钻孔间距应主要取决于

场地的复杂程度

,

即场地是否存在暗沟 、塘 、浜等异常带

,

保证钻探所揭露地层能准确反映水平和垂直方向土质情况

及地下水存赋形态等等

,

而不是建筑物安全等级决定孔距 。

当然布孔位置也要考虑到拟建建筑物的条件

,

如在主体建

筑角上 、荷载和建筑体形变异较大处应有勘探点进行控制 。

另外对于不同地貌交界处也应加密勘探点 。

一般而言

,

应根据地貌条件

,

在地层结构简单的场地

,

对于有丰富建筑经验的地区

,

孔距可放大 。比如

:

在太原

市

,

汾河一级阶地分布宽度绵延几公里

,

占居市区面积约

1 /2,

在一定深度内地层都有规律

,

具体到一个场地其范围

大都在

100 m

左右

,

地层相对稳定

,

对于工作几十年的当

地勘察队伍

,

都有相当丰富的区域地质经验

,

加之高层建

筑基础埋深大

,

地表下分布比较复杂的土层将被挖除 。因

此

,

根据具体情况可适当放大孔距

,

比如在某一方向布较

少孔时

,

孔距可能超过了

35m ,

再增加一个孔就可满足孔

距规定要求

,

而按地层分布情况又无必要时

,

大可不必墨

守成规 。国外有些报告显示很多情况下

,

钻孔间距可达

50

m

以上

1

1

2

　钻孔深度问题

勘察规范规定

,

当采用箱基或筏基时

,

控制性勘探孔

深度应大于压缩层下限

;

一般性孔应能控制主要受力层

;

当采用桩或墩基时

,

控制孔深度应达压缩层计算深度或在

桩尖下取基础底面宽度的

1

1

0

倍 ～

1

1

5

倍

,

一般性孔深度宜

深入持力层

3 m

～

5 m

。

根据以上规定经过分析

,

勘探深度实际上由三方面因

素决定

(

按需要进行变形计算考虑

) : 1 )

基础埋深

; 2 )

预计桩长

: 3)

压缩层深度 。对基础埋深设计人员大都可以

提供

,

或者无特殊要求时可根据建筑物高度预估

,

可视为

已知值

;

对预计桩长

,

当然只对采用桩基时而言

,

可根据

荷载大小 、区域地质资料

,

参照附近建筑经验

,

通过预估

桩的类型 、分布方式

,

初步选定桩长 。比如太原市一级阶

地上大都按摩擦桩设计

,

极限侧壁摩阻力标准值可按

40

kPa

左右预估

(

桩长的取较大值

,

桩短的取较小值

) ;

对于

压缩层深度

,

有多种估算方法

,

包括国标地基规范 、勘察

规范

,

以及有关地方规范

,

都列出一些简明公式或方法

,

但是其主要计算参数都是基础宽度

,

实际上基础宽度一定

的情况下压缩层深度随荷载变化是很大的

,

比如我们作过

一个工程

,

基础尺寸

74 m

×

65 m ,

荷重

180 kPa,

基础埋深

5

1

0 m

。如果按勘察规范有关条文预估控制孔深应达

70 m ,

而实际通过计算

50 m

孔深就满足了要求 。尤其当基础形式

同时满足其它要求设置时 —

—

—比如为满足地下设施的防水

等要求将基础连为整体

,

压缩层深度更不能按基础宽度预

估 。

笔者根据经验认为

:

应力控制法比较直观 、可靠 、实

用 。即自基底或桩端平面算起

,

算至附加压力等于土层自

9

2

1