浅析城市高层建筑岩土工程勘察地基处理技术要点 李可茂

发表时间:2020/8/24   来源:《基层建设》2020年第12期   作者:李可茂
[导读] 摘要:当前城市规模逐步扩大,土地资源紧缺的局面愈发明显,为提高土地利用率,高层建筑成为重要的突破口,与此同时对其质量也提出更高的要求。
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        摘要:当前城市规模逐步扩大,土地资源紧缺的局面愈发明显,为提高土地利用率,高层建筑成为重要的突破口,与此同时对其质量也提出更高的要求。现场地质环境对高层建筑的稳定性具有重要影响,因此在建设之前需要做好岩土工程勘察工作,以获得准确的勘察数据,为设计和施工提供可靠依据。基于此,以下对城市高层建筑岩土工程勘察地基处理技术要点进行了探讨,以供参考。
        关键词:高层建筑;岩土工程勘察;地基处理;技术要点
        引言
        随着城市化进程的加快,高层建筑趋势越发明显。岩土工程地质勘察地基处理技术作为高层建筑施工中不可忽视的环节之一,通过上述对该方面内容的研究可知,岩土工程勘察地基施工中仍存在许多问题,这些问题若不及时解决势必将影响到高层建筑最终的建设质量与效率,因此,施工单位必须即刻采取措施解决这一问题,并对地基处理技术要点加以重视。
        1岩土工程勘察含义及作用
        岩土工程勘察是一项根据工程建设需要,借助必要的仪器设备和勘察手段、方法对建设场地的地质和环境特征、岩土工程条件、地下水等进行勘测,将勘察得到的信息进行综合整理、分析研究后汇编成勘察文件的工程活动。岩土工程勘察工作应在建设工程的基础设计、施工前展开,目的是为基础设计、施工方案的选择提供可靠的地质资料和建议。从具体层面上看,岩土工程勘察通过对建设工程场地稳定性、地基稳定性、地基岩土条件、地下水以及它们与工程之间的相互关系的调查、分析、研究,可以给工程基础设计、施工提出相应建议和确定设计计算岩土参数。此外,经岩土工程勘察而得出的岩土信息参数和建议,对提高建设工程基础设计、施工质量,监督施工过程规范化、标准化具有指导作用,同时也可为基础设计、施工提供质量层面的指导和参考,从而有效降低基础施工成本,确保建设工程达成施工质量与施工安全的平衡。
        2城市高层建筑岩土工程勘察技术要点分析
        2.1探井获取卵石地层粒径
        为获得准确可靠的卵石地层参数,选择人工探井的方式,在整个卵石地层中选择两个具有代表性的位置设置人工探井,分层描述卵石地层的地质情况,例如颗粒级配、最大粒径等;为掌握大粒径卵石在施工场地内的分布特点,抽样后转移到试验室做进一步的检验,以掌握颗粒级配的实际情况;确定粒径>300mm的漂石,通过称重的方式明确其具体重量,并测得三轴尺寸;为掌握卵石的实际强度特点,组织了荷载试验以及单轴抗压强度试验。通过上述提及的多种方法,可充分掌握卵石地层粒径组成情况,以便给施工方案的编制提供可靠的依据,使后续各环节施工顺利推进。
        2.2岩土工程勘察前期准备
        在岩土工程勘察期间,为了能够对岩土工程在勘测过程中提供有效的保障,就必须对工程施工区域进行详细的勘察,并对施工现场和周围的地质环境资料进行整理和收集,并根据以往的经验来进行勘察。为了能够保障岩土工程施工顺利进行,还必须要结合以往的经验来了解周围管道的情况,防止建设施工中出现的塌陷事故,避免施工出现问题。
        2.3抗浮设防水位专项研究
        地下水压力是工程施工中需要重点考虑的因素,以渗流分析理论为引导,综合考虑北京市现有的地下水勘察资料、气象资料等方面的信息,并顾及设计条件、施工现场的地质以及水文方面的实际情况,明确地下水压力在历史阶段所发生的变化特点,并以此为依据预测其在后续的变化趋势。基于上述分析,创建稳定性数学模型,由技术人员模拟地下室外墙水压力,根据所得结果进一步做出预测,从而得到最大水压力分布的基本情况。重点考虑基底标高23m处的水文情况,可以得知其最大地下水压力为125kPa,对应的是地下水标高35.5m处。鉴于此,基底的抗浮设防水位标高的控制标准应当是“至少达到35.5m”。


        3岩土工程勘察地基处理技术要点
        3.1桩基础处理技术
        对于桩基础处理技术而言,其在高层建筑岩土工程施工中存在的意义主要在于将建筑物向地基施加的负荷传送到地下岩层。承载力高、沉降量小以及抗震性能好等都是桩基础处理技术具备的优势。在桩基础处理技术中的应用,技术人员需注意的技术要点有:首先,施工单位需要对该设备进行严格的选择,从而在最大限度上降低施工给环境造成的污染;其次,在使用桩基础技术进行正式打桩前,需要先试桩,这样就可打出最符合施工要求的桩;最后,应将桩端打入持力层来保证桩的稳定性。
        3.2填换法技术应用
        充填置换法的应用阶段是将砂石垫层集中,设置整个软土地基的统一高度,然后采用技术操作和处理的方法。该施工技术的应用,可以保证工程的施工逐层推进。每一层铺好处理后,即可进行表面捣打。然后,可以得到外力的影响。当软土地基压实良好时,可以有效地提高软土地基的整体稳定性。在具体的实际操作阶段,通过调节重锤,找到最合适的高度,让重锤自由下落。由于这种强大的重力作用,地基中的软土压缩性可以得到有效的控制。控制好基础的稳定性和强度,实现垫层材料的处置,使砂砾石搅拌均匀,使铺管处理工作更有针对性。当软土地基密实度达不到行业标准要求时,通过垫层材料的应用来控制砂砾的粒径,结合混凝土工程合理的浇筑处理和浇水养护。软地基表面潮湿,填筑和夯实处理阶段的操作效果较好。在填方和更换处理阶段,软土地基的填方和更换材料宜采用砂石、砂土等材料。这些材料承载能力较强,工艺方法相对方便,影响范围较小,对大多数软土地基的适应性较强。
        3.3砂石垫层替换原有岩土
        受自然因素影响,施工现场的一些岩土结构比较松散,特别是上层土壤,这不利于维持地基施工的稳定性,为建筑整体提供足够的支撑力。鉴于此,施工人员就可以选用经由人工科学计算和配比的高性能砂石骨料对软弱岩土部分进行替换,这样可以直接改变岩土结构的性质,并结合夯实操作保证表面的平整性和内部的坚实程度。而在地基施工时,主要受力也来源于此部分,而位于下方的原有自然岩土不需要承担过大的压力,避免了可能发生的建筑沉降问题,再加上通过人工处理后的全新砂石垫层具有更好的排水性能,既能保证一定的防水性,避免水流对岩层的侵蚀作用,又能具备一定的透水性,及时排出积存在土体内部缝隙中的水分,使得砂石垫层能够始终保证较理想的性能状态。此外,砂石垫层施工时,工作人员要特别注意砂石垫层的质量检测,其是地基施工的主要依靠,检测时需要保证专业性和规范性,可通过视觉观察和抽样检测了解砂石垫层的密实程度、渗水性、厚度、杂质等信息。
        结束语
        高层建筑岩土工程勘察工作,流程与技术都是十分繁琐、复杂的,如果在实际勘察期间,或者在数据计算期间出现错误,就会对建筑工程的整体质量以及工期产生重要影响,在这种情况下,传统的建筑岩土工程勘察技术,已经无法满足新时期工程的实际需求,因此,我们应在传统勘察技术上面进行改良与创新,对一些先进的勘察技术进行学习与引进,这样才能促进岩土工程勘察技术的发展,使高层建筑施工质量以及安全性得到基本保障。
        参考文献
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