淺談高層建筑勘探孔深度的確定摘要：本文以某高層建筑為例，詳細描述了勘探孔深度的確定。關鍵字：高層建筑勘探孔深度控制性勘探孔深度地基變形引言民用建筑可按層數及建筑高度分為以下幾種：低層：1～3層（≤10m）；多層：4～6層（1024m）；中高層：7～9層（24～28m）；高層：10層及10層以上（≥28m）；超高層：100m以上。隨著社會的發展，高層及超高層建筑不斷的涌現，這就要求勘察工作者要熟練掌握高層建筑勘探孔的布置及深度的控制。下面筆者通過工程實例來探討高層建筑勘察孔深度的確定。1現行規范要求勘察方案的編制應符合以下規范規定的要求：《巖土工程勘察規范GB50021-2001(2009年版)》中4.1.18、4.1.9：對高層建筑和需作變形驗算的地基，控制性勘探孔的深度應超過地基變形計算深度；高層建筑的一般性勘探孔應達到基底下0.5～1.0倍的基礎寬度并深入穩定分布的地層。地基變形計算深度，對中、低壓縮性土可取附加壓力等于上覆土層有效自重壓力20%的深度；對于高壓縮性土層可取附加壓力等于上覆土層有效自重壓力10%的深度。《高層建筑巖土工程勘察規程JGJ72-2004》中4.1.4：控制性勘探孔的深度應超過地基變形的計算深度。控制性勘探孔深度，對箱型基礎或筏形基礎，在不具備變形深度計算條件時，可按下式計算確定：dc=d+αcβb（4.1.4-1）一般性勘探孔的深度應適當大于主要受力層的深度，對于箱型基礎或筏形基礎可按下式計算：dg=d+αgβb（4.1.4-2）《建筑地基基礎設計規范》GB50007中5.3.5規定：計算地基變形時，地基內的應力分布，可采用各項同行均質線性變形理論。其最終變形可按下式進行計算：（5.3.5）5.3.7規定：變形計算深度Zn，應符合下式的規定。當計算深度下部仍有軟弱土層時，應繼續計算：（5.3.6）5.3.8規定：當無相鄰荷載影響，基礎寬度在1m～30m范圍內時，基礎中心點的地基變形計算深度可按簡化公5.3.8式進行計算：Zn=b（2.5-0.4lnb）（5.3.8）2勘探孔深度的確定分析根據規范要求，控制性勘探應超過地基變形的計算深度，所以，下面針對影響變形計算及計算深度的因素進行分析：1）基礎寬度基礎寬度大小對壓縮層深度的影響較大，在相同荷載作用下，基礎寬度越大，地基壓縮層深度也越大。建筑地基基礎設計規范中的簡化公式（式5.3.8）中，基礎寬度是表達式中唯一的變量，按照該規范條文說明，此表達式有實測及試驗數據的支持。此外，高層規范中的經驗公式法中也考慮了這一影響因素，鉆孔深度與基礎寬度成倍數關系。2）基礎埋深隨著城市的發展，地下空間的利用也成為了建筑設計的重要一部分。抗震、人防和使用功能的要求，使得高層建筑一般都設有地下室。建筑地下部分層數及深度呈現增加的趨勢，勘探孔有效深度從基礎底面起算，基礎埋深越大，勘探孔的深度亦隨之增加。但地基變形計算時，基底壓力取荷載效應準永久組合，隨著基礎埋深的增大，附加壓力相應的會變小，計算的變形量也將隨之減小。3）基底壓力根據土力學理論，基底的壓力越大，地基中的附加應力也就會越大，從而地基的壓縮變形也就越大，但隨著深度增加，附加應力會發生衰減，當衰減到一定程度時，其大小對地基變形就會沒有影響，該深度視為變形計算深度。4）地基土的壓縮性壓縮系數，可劃分為高、中、低三類，不同壓縮性的土，變形計算深度是不同的，壓縮性越高，相應的變形計算深度越大。高層規范中的經驗公式法給出了一個經驗系數，在一定程度上體現了壓縮性對壓縮層深度的影響，自然界中完全均質的地基很少，地基的壓縮層往往是由不同壓縮性的多層土組成，不同組合對地基變形計算深度會產生不同的影響，在一定條件下，持力層為壓縮性較高的土層，而下臥層壓縮性較低，這種地層組合比較容易達到穩定標準，反之則亦然。5）計算點位置高層建筑平面形狀大多以矩形為主，也有方形、圓形及不規則形狀。在不同部位的地基中，其應力分布和大小也是不同的，這就使地基壓縮層計算深度有所不同。通常情況下，基礎中心點計算深度最大，各邊上的點次之，角點的最小。因此，在布設不同部位的控制性勘探點深度時，也應有所不同。例如，“塔樓及核心筒”中心點要求布置控制性勘探孔，深度相對就要大一些，常見的框架及框剪結構的樓座，控制性勘探孔一般布置在基礎的角點，深度要求相對較淺。3勘探孔深度的確定實例3.1工程概況石家莊某工程擬建建筑物概況見下表：擬建建筑概況表表1建筑物名稱樓層數(建筑高度)預計基礎埋深（m）基礎大小結構及基礎形式基底壓力（kPa）辦公樓主樓22F/2F（65.35m）7.018*42框架結構筏板基礎3903.2參考地層資料收集臨近場地資料如下表：地層信息一覽表表2地層編號及巖性層厚（m）Es0.1-0.2Es0.2-0.4Es0.4-0.6Es0.6-0.8Es0.8-1.0①層填土1.0②層粉土4.08.90③層細砂4.512.0*④層粉土5.55.888.5111.5619.0522.43⑤層中砂10.020.0*⑥層粉質黏土5.06.779.6312.4118.2623.15⑦層中粗砂20.025.0*3.3勘探孔深度的確定根據以上分析，勘探孔深度可按以下進行確定：1）在設計條件具備的情況下，按上地基規范公式5.3.5進行計算確定；2）在不具備變形深度計算條件時，只是對場地地層有大致了解時，可按高規4.1.4中經驗公式及勘察規范4.1.9中的規定進行計算確定；表4.1.4經驗系數αc、αg值土類值別碎石土砂土粉土粘性土（含黃土）軟土αc0.5~0.70.7~0.90.9~1.21.0~1.52.0αg0.3~0.40.4~0.50.5~0.70.6~0.91.0注：表中范圍值對同一類土中，地質年代老、密實或地下水位深者取小值，反之取大值。3）僅對建筑的概況了解時，可采用5.3.8簡化公式法及勘察規范4.1.18規定估算。以上條件下的計算結果表表3計算方法5.3.5變形法4.1.18一般性孔4.1.4-1經驗公式法4.1.4-2經驗公式法4.1.9應力法5.3.8簡化公式法zn勘探孔深度m18.6m25.0m24.9m17.1m22.1m24.0m最終的勘探孔深度可以上的計算結果做參考，并充分考慮地層的差異性及采用地基處理的方式，對鉆孔深度進行相應的加深處理，一般建議加深5.0m，對于復合地基的控制性鉆孔建議加深至10.0m。4結論通過上文的分析及工程實例試算，筆者認為高層建筑勘探孔深度的確定可以從以下幾點來確定：1、當有工程經驗可以收集到一下兩點信息時，可采用估算沉降量的方法來確定孔深，當然在確定時，需充分考慮地層的變化，在計算結果上增加適當的深度。1）要收集上部結構型式，上部荷載、基礎形式、基礎尺寸及地基形式等建筑物概況；2）收集相近工程的地層分布條件，土質特點等地層信息；2、如果僅有建筑物概況，沒有詳細的計算條件，只是對場地地層有大致了解時，可以使用高規經驗公式法。3、如果缺乏工程地層經驗，僅有對建筑的概況了解時，可采用 基礎規范5.3.8簡化公式法估算，因為該公式中基礎寬度是唯一的變量；同時要滿足勘察按規范4.1.18中的相關規定。總之，高層建筑勘探孔深度的確定涉及到的因素很多，也十分復雜，不僅包括地基土的不同組合，也有擬建建筑各種各樣的設計條件，同