高层综合楼岩土工程地质勘察分析与评价

高层综合楼岩土工程地质勘察分析与评价

严刚

江苏南京地质工程勘察院210041

摘要：建筑工程岩土地质勘察设计乃是最为基础性的工作内容，其分析评价及勘测数据对建筑施工与设计起到至关重要的作用。本文通过与工程实例相结合，对高层综合楼岩土勘察施工的具体内容进行详细阐述，且基于分析水文地质条件及地基地层土性框架下，运用综合勘探技术，勘察判断与评价地基，通过开展试验及计算，提出合理、科学的基础设计建议与方案。

关键词：高层综合楼；岩土工程；地质勘察

建筑地基勘察主要目的在于对建筑场地及其附近存有不良物理地质状况，以及其对将要建设的建筑物所具影响程度，实施查明，查明场地地层分布情况、结构、岩性及时代等，查明场地土类型及地下水埋藏条件，评价其腐蚀性，查明建筑场地的类别，评价地基，提供对应地基处理策略，推荐合理而又经济的地基基础方案。至此，在实施现场勘察时，在工作量的布置方面，需遵循相关抗震及勘察设计等方面的具体规范，并与建筑相结合，运用诸如井探及钻探等多种手段，实施综合评价及勘察工作，确保所得数据的合理性、准确性及科学性，为更好开展基础设计提供科学的理论参考。

一．工程概况

某商住综合楼工程的主体建筑共有20层，低下2层，3层裙房，主高为70.1m，总建筑面积大29550.7m2，钢筋混凝土框架-剪力墙结构乃为其基础结构型式。为对此建筑基础工程相应地质状况予以查明，运用了多种综合勘探技术，如动力触探、物探及钻探等，经过实施初勘及详勘两阶段之后，则对此高层建筑场地开展了勘察工作，图1为详勘钻孔分布位置。

整个工程不仅运用了超重型触探及钻探，而且还开展了波速、微贯及标贯等原位测试。在室内则实施了水质分析、基岩天然单轴抗压强度试验、颗粒分析、剪切试验、固结试验及常规土分析等。通过开展这些勘察及试验，为工程特性及岩土层分布情况的查明提供可可靠依据。所完成工作量主要有：3组取颗粒分析样；对2个孔实施波速测试，工程总量为92.55m；共取28组原状土样，其中5件为固结快剪样；共开展17次标准贯入试验；在专门动力触探孔及控制性钻孔当中开展超重型动力触探试验，共计33次，进尺达41.25m；共有编号分别为T1、13、T6和T10的探井4个，进尺合计为85.16m；3个控制性钻孔，孔号分别为ZK7、ZK5和ZK4，当穿透卵石层之后，进至基岩，深度区间为1.55m～3.26m，而后终孔，进尺合计为138.49m。

二．水文地质条件及地层岩性

2.1地层岩性

依据所获取的勘察结果开展分析，场地内的地质地层分布情况为：（1）强风化泥质粉砂岩。呈褐红色，大部分矿物均已经风化变质，岩芯呈现为土夹碎块状及土柱状。此层不均匀分布于场地内，揭露层厚区间为0.49m~11.68m。（2）-1残积土。呈现棕红色，质地内夹杂有灰绿色斑点，为泥质粉砂岩经风化而成的残积物，具有明显的原岩结构，夹杂有强风化岩块，呈不均匀状，约为20%左右，硬塑-坚硬状态，稍湿。（3）砂砾层。呈灰黄色或灰色，石英质为其主要成分，以不均匀状混杂有粘粒及细砂，约占20%，呈现亚圆形，粒径区间0.3cm～5cm，大者超过6cm，中密状，饱和。层厚为0.3m～2.0m区间内。（4）粉质粘土。呈浅黄色，内有斑纹，灰白色，底部有细砂，量少，可塑状，厚度为0.5m～1.6m。（5）杂填土。呈褐灰色，掺杂有砖砼等建筑垃圾，约占20%，松散状，略湿，厚度为1.18m～4.21m。

2.2水文地质条件

砂砾层层中赋存地下水，乃为孔隙潜水，水位埋藏深度区间3.08m~5mm，以地下径流补给及大气降水为主，水位年变化区间1～4m。实施勘探时，则对T-6号钻孔实施了抽水试验，经计算而得出卵石层渗透系数，即K=2111m/d。取钻孔水，经实验室化验，将地下水类型予以确定，即HCO3--Ca2+型，依据《岩土工程勘察规范》相关要求，根据Ⅱ类环境，就地下水对钢筋混凝土结构及混凝土结构当中的钢筋无腐蚀性予以判定，得知其对钢结构存有较弱腐蚀性。

三．地土的类型及建筑场地类别剖析

3.1建筑场地类别

在岩土勘察过程中，运用地震测井法、瑞利面波法及地面折射波法，分别在ZK7、ZK5及ZK4号钻孔中实施了剪切波波速及压缩波波速的测定工作。对泊松比进行计算，另计算了地层小应变的剪切模量弹性模量；根据此数据，实施场地土类型的划分，且对场地卓越周期进行了计算。土层横波的平均波速Vsm：ZK7为465m/s，ZK5为494m/s，ZK4为484m/s。Vsm值区间维持在245m/s~500m/s。依据《建筑抗震设计规范》相关要求，对此建筑场地的土类型予以明确，即中硬场地土，建筑场地类别乃是Ⅱ类。依据地震波波速测试，获取场地地基土的土卓越周期T，即ZK7、ZK5及ZK4分别为0.28s、0.26s和0.29s，地基土卓越周期T维持区间为0.26s~0.29s。

3.2地基基础持力层设计参数取值的原则及对应建议值

选定岩土物理力学参数，乃是基于动探试验及土工试验而得。建议值见表1。

四．场地工程地质勘查结果判定

4.1地基均匀性评价

（1）依据地基持力层层面相应坡度，对地基均匀性地基所具有的持力层层面坡度进行评价，即＜2°，天然基础基坑开挖深度约为8m，基于此深度，乃为中密-密实砂卵石土体。但位于场地内，则有呈现为透镜状的砂层分布在内，所具有的埋藏深度区间为9.22m~26.07m，厚度区间为0.36m~2.00m，依据地基持力层层面所具有的坡度而言，此地基乃是较为均匀的地基。（2）依据第一下卧层与持力层之间的厚度差，对地基均匀性进行评价，依据勘探，分别在DT9、DT2、T6、ZK5T1、ZK4及DT8等孔内，都存有砂层揭露情况，砂层在场地相应东北侧区域内不均匀分布，但在相应基础宽度方面，砂层厚度差值均＜0.04b（b乃是基础宽度），所以此地基乃为均匀地基。

4.2地基土沉降分析

表示为与l/b存有相关性的无因次系数。依据公式（1），将此地基横向倾斜值及土沉降量计算求出，见表2。

4.3地基基础方案分析与评价

在选择建筑地基基础形式时，需与工程造价、施工方法难易程度、场地环境条件及地质情况等相结合，通过综合考虑而确定。较为常见的高层建筑基础类型主要为扩底墩基、筏形基础、箱型基础及板式基础等。本次工程地基土则为不均匀的场地。此地基开挖深度为8m，而在此深度内，基底乃为密实或者中密的卵石，但在施工场地内，有透镜状砂层分布，板式基础与要求不符，可把板式基础通过外加肋梁方式，构建成筏形基础，因为筏形基础具有较大的整体刚度，在对不均匀沉降所具有的抵抗性相比于板式基础，要明显大于后者，能够对各个柱子之间所存在的不均匀沉降进

行调整，因此选择筏形基础最为合宜。

五．结语

本次勘察对区域地质资料充分利用，并评价了场地的建筑适宜性及稳定性，场地地基土乃为中等硬度的场地，场地乃为Ⅱ类建筑场地，地基具有较好的稳定性，对于修建高层商住综合楼较为适宜。

参考文献：

[1]刘春艳.综述岩土工程地质勘察的分析应用[J].建材与装饰,2012(1):198-199.

[2]李坊清.高层建筑中工程地质勘察分析及应用研究[J].中国建设信息,2010(11):86-87.

[3]刘小军.某综合办公楼岩土工程地质勘察分析应用[J].四川建材,2009,35(4):131-133.