高层建筑勘察钻孔布置与控制性勘探孔深度的讨论.docx

高层建筑勘察钻孔布置与控制性勘探孔深度的讨论 杨洪生曾庆广 (铁岭市建筑设计研究院112000) 摘要：本文讨论现行规范框架内几种控制性勘探孔深度的估算方法，对其适用条件及影响因素进行分析，给出了一些可供参考的计算参数假设值，高层建筑钻孔布置要求。 关键词：控制性勘探孔深度；钻孔布置；地基变形计算深度； 高层建筑一般是指层数超过7层，或高度超过24m的建筑物，其中7?9层为中高层，10?30层为高层，30层以上或高度超过100m为超高层。 对高层建筑而言，详细勘察的勘探点布置应按岩土工程勘察等级确定，布置1/3?1/2的勘探点为控制性勘探点，对安全等级为一级、二级的建筑物宜按建筑物周边线布置,角点和中心点及凹凸点应有勘探点，勘探点的布置还应满足纵横方向对地层结构和均匀性的评价要求,其间距宜取15?35m，特殊体型的建筑物应按体型变化布置勘探点，且单栋高层建筑的勘探点不应少于4个，其中控制性勘探点不宜少于3个， 高层建筑设计等级均为甲、乙级，需按地基变形进行设计。对应的岩土工程勘察，所布设的勘探孔按二种情况考虑，一是一般性勘探孔，以揭穿地基主要受力层为原则，一般深度为基底下0.5?1.0倍基础宽度；再就是控制性勘探孔，其深度必须满足地基变形验算要求，深度过小不能满足要求，是不合格工程；深度太大则无谓增加勘察成本，同时还会降低投标的竞争力，其重要性不言而喻。 在现行规范框架内，以下几项规定(强制性条文)至关重要，是制定勘察方案所必须遵循的原则： 建筑地基基础技术规范3.02(2)：设计等级为甲级、乙级的建筑物均应按地基变形设计。 岩土工程勘察规范4.1.18.(2)：对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5?1.0倍的基础宽度并深入稳定分布的地层。 高层建筑岩土工程勘察规程4.1.4(1)：控制性勘探孔的深度应超过地基变形的计算深度。 建筑地基处理技术规范9.2.9：地基变形计算深度应大于复合土层的厚度，并符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中地基变形计算深度的有关规定。 建筑桩基技术规范3.2.321)：控制性孔应穿透平面以下压缩层厚度。 由于体制和历史原因，我国现行的几部规范（程），对控制性勘探孔深度定义原则基本一致，但在具体操作实施中，又体现出各自的特点，目的是将变形计算这一复杂问题简化，以利于岩土工程师在实际工程中方便使用。鉴于理论依据和考虑因素不同，各规范给出的方法（公式）存有差异，形成目前“五部规范四种提法”的现状，对同一项工程，不同的工程师在制定勘察方案时，往往会给出不同的控制性勘探孔深度，为什么会出现这样的结果，有哪些因素在发挥作用，分析并深入讨论这些问题，对我们制定科学合理的勘察方案会有帮助。 1地基变形影响因素 控制性勘探孔深度以控制地基变形计算深度为原则，所以，有必要对决定变形计算及计算深度的各种因素进行分析，以利于勘察方案既安全合理又简便实用。 （1）地基土的压缩性 根据土工试验得到的压缩系数，可划分为高、中、低三类，不同压缩性的土，变形计算深度是不同的，压缩性越高，相应的变形计算深度越大。这方面，高层建筑岩土工程勘察规程的经验公式法给出了一个经验系数，在一定程度上体现了包括压缩性等土层特性对压缩层深度的影响，其他的计算方法对该因素基本忽略，建筑地基基础技术规范则认为，地基土类别对压缩层的深度的影响无明显规律。 （2）基础宽度 基础宽度大小对压缩层深度的影响较大，这一点在土力学的等应力线图上（Boussinesq解）有直观表达。在荷载相同条件下，基础宽度越大，地基压缩层深度也就越大。地基规范的简化公式中，基础宽度表达最为直接，是唯一的变量，按照地基规范条文说明，该表达式有实测和试验数据支持。另外，经验公式法也考虑了这一因素，直接与经验系数成倍数关系。可以说，在诸多影响因素中，基础宽度的影响是公认的。 （3）计算点位置 高层建筑平面形状各异，有方形、圆形、矩形及不规则形状等。在不同部位之下地基中，其应力分布和大小是不同的，从而地基压缩层计算深度亦有所不同。一般情况下，基础中心点计算深度最大，边点次之，角点最小。相应地，布设在不同部位的控制性勘探点深度也就有所不同。例如，常见的“板楼”用整体倾斜控制，控制性勘探孔布置在基础的角点部位，深度要求较浅，而“塔楼”中心点要求有控制性勘探孔，深度就要相对大一些。 （4）基础埋深 由于抗震、人防和使用功能的要求，高层建筑一般都设有地下室。近年来城市土地稀缺，建筑地下部分层数和深度呈现增大的趋势，对建筑地基，勘探孔有效深度从基础底面起算，基底以上钻探不是有效进尺。所以，基础埋深越大，勘探孔的深度亦随之增加。但另一方面，地基变形计算时，基底压力取荷载效应准永久组合，随着基础埋深增大，附