某建筑大楼地质勘察及稳定性控制措施

张昌欢

深圳市工勘岩土集团有限公司  广东 深圳 518000

摘要：研究某建筑大楼地质勘察及稳定性控制措施，需结合实际案例展开，确定建筑大楼的实际情况，按照固定的流程完成地质勘察工作，包括准备工作、初步勘察、详细勘察等，综合勘察结果，明确建筑大楼的实际稳定情况，针对性地制定稳定性控制措施，确保在消除影响建筑稳定性因素的基础上，提升建筑整体稳定性，保证建筑大楼的安全性，这对于建筑行业的健康发展来说有着积极的推动作用。

关键词：某建筑大楼；地质勘察；稳定性控制；措施

基于社会发展的需求，开始有更多的建筑大楼投入建设，为保证建筑大楼的使用效果、安全稳定性，需要结合建筑大楼实际情况，广泛搜集相关资料，结合实地勘察结果，明确厂区内系列关键信息，基于此制定稳定性控制措施，落实到实际的建筑大楼管理中，总结具体控制效果、应用反馈，对相关控制方案加以调整、优化，以此来不断提升其应用效果，发挥其更大价值。

1.某建筑大楼概况

以国内某建筑大楼为例，研究其大楼地质勘察及稳定性控制措施，已知大楼建筑面积超过5万m2，呈“L”形，平面尺寸35m×62m，主楼长×宽（58m×32m），包括地下两层、地上13层，设计的是框架剪力墙结构，嵌岩钻孔灌注桩基础，经测地下水是强风化岩承压水、第四系潜水，水位埋深达到9.2m，结合岩土勘察结果，确定岩土层分布，包括杂填土、粉质黏土、卵石、含卵石粉质粘土、含角砾粉质黏土、中分化石灰岩等。

2.某建筑大楼地质勘察

2.1准备工作

按照以下步骤展开：①收集建筑大楼以下地址信息：地形地貌、气候特征、水文条件、地震频率等，了解土层基本结构。②现场实地勘察，了解复杂地质状况、形成原因、成型年代、地下水位等状况。③了解附近建筑地质资料、结构、规模等[1]。

2.2初步勘察

关注以下要点：①明确勘察目的。主要是：评价地质稳定性；收集建筑平面相关数据信息；结合相关不良地质现象制定完整的防治方案。②确定任务。初步了解建筑大楼场地地质；掌握地下水水位、冻结深度；严查大楼不明地质问题、范围与可能产生的影响。

2.3详细勘察

按照以下步骤展开：①勘察点布置。结合建筑大楼类型、特殊岩土性质、不良地质、地质复杂程度等设计勘察点间距；为查明地质构造、特殊岩土与不良岩土性质、覆盖范围与后续发展规律，必须进行大楼地质纵横断面，要求控制性钻孔数量≥1/3总钻孔数；大楼地质断面图上地质界线进行地质点控制，重要地质断面图上需布置≥2个勘察点，地质复杂区域布置≥3个勘察点；地质条件有着明显规律、地层相对简单，适当放宽勘察点间距。②钻探。钻探选择泥浆护壁回转钻进方法，首先是破碎岩土，利用专业机械让小部分岩土脱离整体，编成岩土芯、岩土块、粉末；采取岩土，通过冲洗液将钻孔中的碎屑冲出去；保全孔壁，为保证钻探工作稳定展开，用泥浆、套管来护壁[2]。③剪切波速测试。随机选择三个钻孔展开现场剪切波速测试，选择单孔检测法，具体勘察工作量如下表1所示。

表1 勘察工作量表

勘察项目	数量	目的
测量	控制性钻孔10点、一般性钻孔12点、补充勘察钻孔	获取勘察点位置、孔口高程
钻探	973.89/34 米/孔	确定岩土层分布规律
原位测试	重型圆锥试验32.9m、标准贯入试验8个	勘察各土层力学强度、密实度、均匀性
取样	原状土样8件、扰动土样57件、岩样6组、水样6件、土质分析3件	确保采样数量、位置具备代表性，可获取岩土体整体物理力学指标
室内试验	土工常规实验8件、颗粒分析57件、土的易熔盐分析3件、水质简分析6组、点载荷6组	获取土体物理力学指标、化学指标、地下水腐蚀情况、桩端持力层计算结果
水位观测	量绳34×2次、钻孔回填34个、波速测试3个、工程地质调查30000m2	获取水理性质、水位变幅、黏土球、判定场地类别、周边是否有不利地质性质等。

2.4不良地质与特殊岩土分析

在本次勘查中，建筑大楼范围内并无明显的活动断裂、地裂缝、塌陷、地面沉陷等，亦没有泥石流、滑坡等不良地质，但是在钻孔中发现有土洞分布，可能后续会有岩溶塌陷地质灾害，土洞有5个，占比14.7%，主要在基岩、覆土层接触位置，呈不规则状，洞内充斥着含角砾粉质粘土，对正常钻探施工造成较大影响，会在一定程度上降低地基稳定性。

2.5稳定性评价

稳定性评价，可从两个方面展开：①场地稳定性。在本次勘察中，结合实地勘察、相关资料，显示厂区内相对稳定，没有临空面、陡坡、陡坡，地形起伏小，下伏基岩以石灰岩为主，基本处于稳定状态[3]。②地基稳定性评价。综合场地内岩土层分布情况，粉质粘土、杂填土是软弱土层，在开挖基坑时可直接挖除，除了含角砾粉质粘土承载力低外，其他地层工程性能较好，后续拟建建筑大楼引入筏板基础，用卵石建设基础持力层，保证下卧层稳定，地基变形、承载力在可控范围内，因此整体稳定性能达到标准。

3.某建筑大楼稳定性控制措施

3.1方案设计

在进行稳定性控制时，需结合建筑大楼的实际情况设计对应的控制方案，在实际施工过程中，严格落实方案要求，减少人为干涉，在因地形地貌、水文因素、政策环境等因素影响而不得不调整方案时，需及时申请，按照相关流程推进，如此才可保证大楼稳定性控制效果，关注以下要点：①在根据标准设计好控制方案后，通过BIM技术对方案进行推演，确定方案可行性、有效性以及预计取得的控制效果，剔除其中不切实际的、不具备实际意义的部分，以此来减少成本开支、最大化稳定性控制效果。②开挖地下室基坑，直至设计标高，因基坑底土层大部分是卵石，具备一定厚度，在保持层位稳定后，分析大楼单柱荷载，判断持力层模量、承载力能否满足上部荷载需求；综合各项因素的基础上，选择天然地基开启施工，基础持力层铺满卵石，基础型式是筏板基础。③地下室施工时，因荷载较小，在开挖至基底标高后，在基坑底部铺上卵石，基础形式选择独立基础+防水底板，又因多层建筑与地下室高度有着较大差异，存在荷载差异，可能引发沉降差异，在沉降差控制时除了规范整个施工流程外，还需建设后浇带工程予以防范。

3.2土洞地基处理

针对工程中存在的土洞地基，必须对其加以处理，才能保证地基与整体工程的稳定性，可从以下数点出发：①地表水处理。进行地表水截留、堵漏、防渗处理，避免地表水深入、新土洞产生。②挖填处理。针对因地表水而引发的塌陷、浅层土洞，先挖除软土，再用片石、块石混凝土回填，对因地下水引发的塌陷、土洞，再挖除软土、抛填块石后，进行反滤层处理，面层再选择黏土夯实。③强夯处理。针对埋藏比较浅的土洞，若是挖除工程耗费较多功夫，场地满足强夯条件，引入强夯法，将土洞逐个夯塌，再通过碎石土回填来进行夯实，若是埋藏＞9m，严禁选择该种处理方法[4]。④垫层处理。针对埋藏比较深的土洞，直接在基础底面下夯填粘性土夹碎石作垫层，增加基底标高，降低土洞顶板附加压力，适用于底层、土洞发育缓慢的建筑，但需进行计算分析、研究总结、风险评估。⑤细石混凝土处理。针对洞径大、埋藏深的土洞，在洞体板上钻出若干钻孔，设置排气孔（孔径≤50mm）、灌砂孔（孔径≥150mm），灌砂、冲水，直至排气孔冒砂。⑥注浆处理。用水泥或者其他浆液，注入土洞与附近空隙、裂缝中，硬化处理，实现土洞内容物与周边土体胶的有效结合，形成稳定性、抗渗性、压缩性较好的岩土体，这种土洞处理方法有着较好的适用性，对土洞充填程度、洞径大小、埋藏深浅、上覆土体等没有过多要求，且在加固地基的同时，改善其物理化学性质，对于土洞地基优化处理有着较好的效果。

3.3溶洞加固

在进行溶洞加固时，分为以下多种情况：①当洞径大、周边施工环境良好时，引入浆砌片石支墙、支柱及码砌片石垛等加固；若是要保证洞内水流畅通，可在支撑工程间设计管涵排水，加强对其的监测，针对其可能出现的堵塞、淤积情况及时处理。②深而小的溶洞，不建议再进行洞内加固，可根据实际情况选择性的依然怒石盖板加固方案、钢筋混凝土盖板加固等方法。③对洞径小、顶板薄或岩层破碎的溶洞，可采用爆破顶板用片石回填的方法，但是需注意爆破火药类型、用量、爆破时间的选择，避免损伤基底结构。④如溶洞较深或须保持排水者，可采用拱跨或板跨的办法。⑤当位于路堑边坡上的溶洞被部分开挖后，易造成边坡失稳时，分析失稳特征、形成原因，考虑多项因素的基础上，灵活采用浆砌片石、混凝土支柱、支顶、嵌补等措施进行处理，以此来达到对应的稳定性控制目的。

4.结语

综上，文章就某建筑大楼地质勘察及稳定性控制措施进行了重点论述与分析，以上提出的地质勘察方案、稳定性控制措施有着较大的可行性，但是大多停留在理论研究方面，仍需在实践进程中不断积累经验、总结优势与不足，发扬优势、弥补不足，提升控制实效，建议后续在对稳定性加以控制时，能够更多地应用信息化手段，以此来提升整体化管控效果，保障建筑大楼的基本安全。

参考文献：

[1]李壬飞.建筑工程地质勘察与基础设计中存在的问题及对策[J].城市建筑，2022,(16)： 183-185.

[2]陈海东.某复杂岩溶场地的高层建筑工程地质勘察实践分析[J].安徽建筑，2021, (12)： 139-140.

[3]孙多明.建筑工程地质勘察中常见的问题及解决对策以某造纸厂项目工程为例[J].造纸装备及材料，2022,(5)：222-224.

[4]何鹏.浅析工程地质勘察在建筑工程中的应用——以城南镇徒步河安置小区项目为例[J].西部资源,2021，(4)：32-33+36.