超高层建筑工程岩土勘察及建议？
kuaidi.ping-jia.net 作者：佚名 更新日期：2024-08-25
随着现代城市建设的飞速发展，高层（超高层）建筑的比重不断增加。做好高层建筑前期的岩土勘察分析与基础处理工作是非常重要的。本文对“怡翠晋盛嘉园项目”超高层建筑岩土工程地质勘察进行了分析，并提出了基础开挖、支护施工、基础施工处理建议，以供同仁参考。
超高层建筑具有很强的安全性要求，其建设质量对于周边建筑亦有重要影响。岩土勘察工作作为工程基础施工之前的重要准备工作，对于后续工程项目的施工有着重要的意义，岩土勘察分析人员必须本着高度的责任感，保证岩土勘察工作的科学和准确。
1.工程概况
怡翠晋盛嘉园项目（E区二期）工程拟建物为：①栋～④栋（A、B座）共4栋（8座），均为48层高层建筑，高度H=150m。本项目居住区规划总用地面积为18125m2，绿地总面积为6536m2，绿地率为36.06%。项目采用桩基础，结构型式框架-剪力墙结构或框架结构，项目设有两层地下室，设计建筑物室内地坪±0.00为绝对标高5.00m（1985国家高程基准，下同），地下室顶板绝对标高为5.00m；一层地下室底板绝对标高为-0.6m，二层地下室底板绝对标高为-4.50m。现场的地面标高为3.19m~4.30m，开挖深度8.0m。本次勘察的目的是：查明拟建场地地基内岩土层类型、分布、厚度、埋深及其物理力学性质，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，查明有无不良地质作用及其危害性等，为拟建物的基础设计、施工提供岩土工程地质资料。
2.岩土工程地质特征
本工程由设计方在场地内共布置钻探孔40个，其中控制性钻孔17个，一般性钻孔23个。建筑物钻孔间距10m～18m不等，基坑及周边钻孔间距约25m～30m不等。根据本次钻探揭露，本场地之地基由第四系人工填土（Qml）、第四系冲淤积土（Qal）和始新世宝月组（E2by）碎屑岩组成；岩土种类较复杂。始新世宝月组揭露岩性为泥质粉砂岩、细砂岩。在风化基岩中普遍存在“软、硬”夹层或互层现象。综合本次勘察钻孔，工程地质剖面总体分9层，再将夹层分为2个亚层。
3.水文地质特征
拟建场地处于北回归线以南，属亚热带季风气候区，受海洋气候调节，气候温暖、潮湿、雨量充沛。场地及近场附近无地表水系。钻探施工终孔后实测各钻孔地下水初见水位埋深为1.50m～2.60m；终孔24小时后测得相对稳定水位埋深在2.00m～2.60m之间，平均2.12m；即标高0.74m～2.20m之间，平均1.34m。
本次所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位，更不是建筑物设计使用年限内可能产生的最高水位。地下水类型主要为赋存于填土层的上层滞水、第四系松散土层孔隙潜水和基岩裂隙水共三类。本场地勘察在GZK1、GZK18钻孔各取工程水样1个，共2个。经分析：pH=7.02～7.04，属中性水；按总矿化度=231.67mg/L～242.41mg/L，属淡水。水化学类型均为：HCO3•SO4－Ca型水。根据水质腐蚀性判别结果，综合评价：本场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。应按《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）进行腐蚀防护。
4.基坑开挖与支护建议
拟建物为超高层建筑，设计有两层地下室，基坑底板标高-4.50m，开挖深度8.0m，基坑西侧为百顺道，东侧为百合道，南侧为富华路，环境条件较简单。基坑开挖深度范围内土层主要为人工填土、粉质粘土、淤泥质土及中砂。地下水位较高，根据本场地抽水试验资料结果，基坑降水降深6m～8m时，降水影响半径达50m～75m。工程地质条件比较复杂，基坑安全等级为二级。
根据基坑场地的周边情况及场地岩土层特征，基坑开挖工程不宜采用放坡开挖，建议采用围蔽开挖。基坑土方开挖完成后应立即对基坑进行封闭，防止水浸和暴露，并应及时进行地下结构施工。基坑支护建议采用旋挖灌注桩或钻孔灌注桩排桩支护，桩间采用水泥搅拌桩止水方案；本场地砂土层发育，地下水丰富，必须结合采用管井井点降水。该方案由四部分组成：支护系统、支撑系统、止水系统和排水系统。支护系统采用排桩，桩型为旋挖灌注桩或钻孔灌注桩。
支撑系统采用围檀和支撑组成，支撑形式可用钢筋混凝土内支撑、钢结构内支撑或联合使用。采用管井井点降水和排水。确保基坑开挖顺利进行。基坑开挖时对基坑周围地面进行抹砂浆、设排水沟等地面防护措施，防止雨水渗入基坑，影响基坑稳定；基坑底部应做好截水措施，防止基坑底隆起，以确保施工安全。基坑降水与开挖对周围道路、地下管线有较大的影响。建议加强对地下室基坑施工期间的监测，及时把信息反馈给设计和施工单位，及时对工程进行调整，确保基坑安全和合理施工。
5.基础施工建议
（1）地表分布有大面积的人工填土，应考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。建议采取减少负摩阻力的措施，如：
①施工前进行挤密处理；
②在确定单桩承载力时，若桩周有人工填土、淤泥质土软土时，则不计算上述土层的桩周摩擦力；
③对于端承型桩基，由于其桩端持力层较坚硬，受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降量较小，此时负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。因此应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载，并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算桩基承载力；
④对于各桩基周围受到不均匀堆载、不均匀降水或土层自身不均匀时，将出现不均匀沉降，各桩基因负摩阻力产生的下拉荷载和沉降也会是不均匀的，因此，需考虑负摩阻力验算桩基沉降。
（2）本场地第（4）层中砂，厚度较大，中密为主，若采用冲（钻）孔灌注桩时，泥浆浓度要适度；要控制钻进速度，不能太快；这样才能护好孔壁，以防塌孔。
（3）当冲（钻）孔灌注桩施工时，穿越硬夹层或者陡峭岩面时，应采取切实可行的施工方法。部分地段软土较厚，桩基施工时应防止缩颈。
（4）在风化基岩中存在“软、硬”夹层现象，桩基设计与施工时请予以注意。采用预应力混凝土管桩，应注意施工方法，防止由于软硬突变，造成断桩或桩头碎裂，确保成桩质量。
（5）桩基础施工应考虑噪声、振动及废水、废土对环境的影响，应采取相应的环保措施。
6结论
高层建筑如果前期岩土勘察工作开展不到位，就会用影响后续工程处理工作的开展，进而影响整体工程质量，最终提高工程造价，甚至发生安全事故。本工程拟建建筑物为4栋8座超高层建筑（楼高48层），建筑工程重要性等级为一级,总体评价本场地处于地质构造相对稳定区，岩土工程地质条件较差，但属相对稳定地基，在充分考虑不良地质因素前提下，并采取相应的措施后，适宜拟建物兴建。
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岩土工程钻进原理图书摘要
答：随着我国经济的持续增长，高层和超高层建筑、水利水电、桥梁道路以及地质灾害治理等大型工程项目如雨后春笋般蓬勃发展。岩土工程作为这些工程项目的基石，其重要性日益凸显。这个领域的专业人员和机构数量急剧增加，技术实力日益壮大，已形成一个庞大的行业体系。在政府部门的积极倡导和推动下，科研和工程技术人员...
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答：国标《岩土工程勘察规范》第3.1.1条规定，工程重要性等级根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果严重程度来划分。建筑物的分类和等级划分如下：一、建筑的分类 1. 生产性建筑：工业建筑、农业建筑 - 工业建筑：为生产服务的各类建筑，如生产车间、辅助车间、动力用房...
建筑物的等级由什么划分?
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超高层建筑具有很强的安全性要求，其建设质量对于周边建筑亦有重要影响。岩土勘察工作作为工程基础施工之前的重要准备工作，对于后续工程项目的施工有着重要的意义，岩土勘察分析人员必须本着高度的责任感，保证岩土勘察工作的科学和准确。
1.工程概况
怡翠晋盛嘉园项目（E区二期）工程拟建物为：①栋～④栋（A、B座）共4栋（8座），均为48层高层建筑，高度H=150m。本项目居住区规划总用地面积为18125m2，绿地总面积为6536m2，绿地率为36.06%。项目采用桩基础，结构型式框架-剪力墙结构或框架结构，项目设有两层地下室，设计建筑物室内地坪±0.00为绝对标高5.00m（1985国家高程基准，下同），地下室顶板绝对标高为5.00m；一层地下室底板绝对标高为-0.6m，二层地下室底板绝对标高为-4.50m。现场的地面标高为3.19m~4.30m，开挖深度8.0m。本次勘察的目的是：查明拟建场地地基内岩土层类型、分布、厚度、埋深及其物理力学性质，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，查明有无不良地质作用及其危害性等，为拟建物的基础设计、施工提供岩土工程地质资料。
2.岩土工程地质特征
本工程由设计方在场地内共布置钻探孔40个，其中控制性钻孔17个，一般性钻孔23个。建筑物钻孔间距10m～18m不等，基坑及周边钻孔间距约25m～30m不等。根据本次钻探揭露，本场地之地基由第四系人工填土（Qml）、第四系冲淤积土（Qal）和始新世宝月组（E2by）碎屑岩组成；岩土种类较复杂。始新世宝月组揭露岩性为泥质粉砂岩、细砂岩。在风化基岩中普遍存在“软、硬”夹层或互层现象。综合本次勘察钻孔，工程地质剖面总体分9层，再将夹层分为2个亚层。
3.水文地质特征
拟建场地处于北回归线以南，属亚热带季风气候区，受海洋气候调节，气候温暖、潮湿、雨量充沛。场地及近场附近无地表水系。钻探施工终孔后实测各钻孔地下水初见水位埋深为1.50m～2.60m；终孔24小时后测得相对稳定水位埋深在2.00m～2.60m之间，平均2.12m；即标高0.74m～2.20m之间，平均1.34m。
本次所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位，更不是建筑物设计使用年限内可能产生的最高水位。地下水类型主要为赋存于填土层的上层滞水、第四系松散土层孔隙潜水和基岩裂隙水共三类。本场地勘察在GZK1、GZK18钻孔各取工程水样1个，共2个。经分析：pH=7.02～7.04，属中性水；按总矿化度=231.67mg/L～242.41mg/L，属淡水。水化学类型均为：HCO3•SO4－Ca型水。根据水质腐蚀性判别结果，综合评价：本场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。应按《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）进行腐蚀防护。
4.基坑开挖与支护建议
拟建物为超高层建筑，设计有两层地下室，基坑底板标高-4.50m，开挖深度8.0m，基坑西侧为百顺道，东侧为百合道，南侧为富华路，环境条件较简单。基坑开挖深度范围内土层主要为人工填土、粉质粘土、淤泥质土及中砂。地下水位较高，根据本场地抽水试验资料结果，基坑降水降深6m～8m时，降水影响半径达50m～75m。工程地质条件比较复杂，基坑安全等级为二级。
根据基坑场地的周边情况及场地岩土层特征，基坑开挖工程不宜采用放坡开挖，建议采用围蔽开挖。基坑土方开挖完成后应立即对基坑进行封闭，防止水浸和暴露，并应及时进行地下结构施工。基坑支护建议采用旋挖灌注桩或钻孔灌注桩排桩支护，桩间采用水泥搅拌桩止水方案；本场地砂土层发育，地下水丰富，必须结合采用管井井点降水。该方案由四部分组成：支护系统、支撑系统、止水系统和排水系统。支护系统采用排桩，桩型为旋挖灌注桩或钻孔灌注桩。
支撑系统采用围檀和支撑组成，支撑形式可用钢筋混凝土内支撑、钢结构内支撑或联合使用。采用管井井点降水和排水。确保基坑开挖顺利进行。基坑开挖时对基坑周围地面进行抹砂浆、设排水沟等地面防护措施，防止雨水渗入基坑，影响基坑稳定；基坑底部应做好截水措施，防止基坑底隆起，以确保施工安全。基坑降水与开挖对周围道路、地下管线有较大的影响。建议加强对地下室基坑施工期间的监测，及时把信息反馈给设计和施工单位，及时对工程进行调整，确保基坑安全和合理施工。
5.基础施工建议
（1）地表分布有大面积的人工填土，应考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。建议采取减少负摩阻力的措施，如：
①施工前进行挤密处理；
②在确定单桩承载力时，若桩周有人工填土、淤泥质土软土时，则不计算上述土层的桩周摩擦力；
③对于端承型桩基，由于其桩端持力层较坚硬，受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降量较小，此时负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。因此应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载，并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算桩基承载力；
④对于各桩基周围受到不均匀堆载、不均匀降水或土层自身不均匀时，将出现不均匀沉降，各桩基因负摩阻力产生的下拉荷载和沉降也会是不均匀的，因此，需考虑负摩阻力验算桩基沉降。
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答：按照工程的重要性和后果划分。由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，可分为三个工程重要性等级:1、一级工程:重要工程，后果很严重。2、二级工程:一般工程，后果严重。3、三级工程:次要工程，后果不严重。
答：国标《岩土工程勘察规范》第3.1.1条规定，工程重要性等级根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果严重程度来划分。建筑物的分类和等级划分如下：一、建筑的分类 1. 生产性建筑：工业建筑、农业建筑 - 工业建筑：为生产服务的各类建筑，如生产车间、辅助车间、动力用房...
答：国标《岩土工程勘察规范》第3.1.1条，工程重要性等级根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果严重程度来划分。建筑物的分类和等级划分 一、建筑的分类 1、建筑物按照它的使用性质，通常可分为：（1）生产性建筑：工业建筑、农业建筑 工业建筑：为生产服务的各类建筑，...
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答：本专业主要培养能够适应社会主义市场经济需要的建筑工程专业应用型人才。掌握本专业所必需的基础理论、基本知识和基本技能，具有组织建筑工程施工及管理能力，具有一般房屋建筑结构构件的设计能力，初步具有计算机应用技能，有较强的自学能力，并具有一定的施工监理的知识和能力，能从事房屋结构施工的监理工作。马克...
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