黃以光

【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例，在對(duì)某房地產(chǎn)建筑施工項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察過(guò)程中，查明了工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征，為該項(xiàng)目基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工提供了詳細(xì)的地質(zhì)資料，并對(duì)基礎(chǔ)型式和深基坑開(kāi)挖與支護(hù)提出了有效的設(shè)計(jì)和施工的建議。

【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)；水文地質(zhì)；基坑開(kāi)挖；基坑支護(hù)；地層結(jié)構(gòu)

0.前言

基坑支護(hù)工程勘察的目的是了解清楚工程項(xiàng)目范圍的地質(zhì)情況，為合理進(jìn)行基坑支護(hù)工程的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、監(jiān)測(cè)等提供地質(zhì)依據(jù)。一般情況下，勘察范圍為沿基坑周邊；條件許可時(shí)，可在基坑開(kāi)挖深度1～2倍的基坑外圍補(bǔ)充必要勘察點(diǎn)?？辈禳c(diǎn)間距為15～30m；當(dāng)相鄰鉆孔間地質(zhì)變化較大時(shí)，可適當(dāng)加密勘察點(diǎn)間距?？辈禳c(diǎn)的鉆孔深度必須大于基坑深度，至于鉆孔深度的終孔標(biāo)準(zhǔn)是以入巖多少米，或基坑深度幾倍，或穿過(guò)透水層甚至軟土層等等，應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)情況、周邊環(huán)境情況及基坑設(shè)計(jì)單位要求確定。本文結(jié)合工程實(shí)例，在對(duì)某房地產(chǎn)建筑施工項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察過(guò)程中，查明了工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征，為該項(xiàng)目建筑基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工提供了詳細(xì)的地質(zhì)資料，對(duì)基礎(chǔ)型式和深基坑開(kāi)挖與支護(hù)提出了有效的設(shè)計(jì)和施工的建議，并已被設(shè)計(jì)單位采納和使用。

1.工程概況

該項(xiàng)目樓群長(zhǎng)224.673m，寬35.4～44.9m，總面積11179m2。在場(chǎng)地內(nèi)擬建16～29層高樓，裙樓為4層商場(chǎng)，設(shè)地下車(chē)庫(kù)3層。地面設(shè)計(jì)標(biāo)高為3.00m（±0.00），地下室底板深度15m，標(biāo)高為-12.0m。本工程擬采用樁基礎(chǔ)，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地下車(chē)庫(kù)采用鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

2.1地層結(jié)構(gòu)

（1）第四系人工填土層（Qml）素填土①：厚度0.90～3.30m，頂板標(biāo)高為1.17～2.13m。以素填土為主，局部為雜填土，由灰褐色砂土和粘性土組成，含少量碎石、磚塊，稍壓實(shí)。

（2）第四系三角洲海陸交互相沖淤積層（Qmc）淤泥質(zhì)土②： 局部分布。厚度0.60～7.00m，頂板標(biāo)高-1.76～0.75m?；疑⑸罨疑?，流塑，含少量粉砂，含腐殖質(zhì)，味臭，屬高壓縮性軟弱土層，鉆探施工中具縮孔現(xiàn)象。

粉質(zhì)粘土③：厚度1.50～11.10m，頂板標(biāo)高-6.80～0.43m?；尹S色、淺灰色，軟塑～可塑，具強(qiáng)粘性。

粉砂、細(xì)砂④：分布廣泛，是場(chǎng)地內(nèi)第四系中主要的砂土層，厚度5.6～18.9m，頂板標(biāo)高-11.84～-4.16m。褐黃色、灰黃色，以粉砂為主，細(xì)砂次之，分選性較好，中密，局部稍密，飽和。

中砂、粗砂⑤：層位不穩(wěn)定，呈透鏡狀，橫向上可迅速尖滅。厚度1.3～9.6m，頂板標(biāo)高-23.03～-14.76m。褐黃色、灰黃色、淺灰色，密實(shí)，飽和，分選性差。

（3）第四系殘積土層（Qel）殘積土⑥：場(chǎng)地內(nèi)該層不發(fā)育，僅部分鉆孔揭露到該層，厚度0.8～4.3m，頂板標(biāo)高-26.37～-21.49m。由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖風(fēng)化成粉質(zhì)粘土。磚紅色、灰黃色，硬塑，略具粘性。

（4）下第三系古新統(tǒng)～始新統(tǒng)布心組（E1-2b）、白堊系上統(tǒng)大塱山組（K2d）強(qiáng)風(fēng)化基巖（W3）⑦：分布全區(qū)，風(fēng)化帶結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜。厚0.80～15.90m，頂板標(biāo)高-41.75～-22.15m。巖性種類(lèi)較多，有泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、長(zhǎng)石砂巖、基性火山凝灰?guī)r及含鈣質(zhì)泥巖。褐紅色、紫紅色、青灰色、灰色，半巖半土狀，巖質(zhì)軟，巖芯土柱狀，易折斷，可捏碎，下部常夾中風(fēng)化巖塊。

中風(fēng)化基巖（W2）⑧：大部分鉆孔揭露到該層，巖層結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜，厚度變化大，約0.5～22.8m，頂板標(biāo)高-39.79～-24.18m。巖性有白堊系上統(tǒng)大塱山組（K2d）褐紅色、紫紅色中～厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖夾基巖火山凝灰?guī)r；有下第三系古新統(tǒng)～始新統(tǒng)布心組（E1-2b）灰色薄層狀含鈣質(zhì)泥巖，巖芯呈碎塊狀、短柱狀，取芯率比較低，在斷裂破碎帶附近，中風(fēng)化帶基巖常與強(qiáng)風(fēng)化帶基巖交互出現(xiàn)，也常夾微風(fēng)化巖塊。

微風(fēng)化帶基巖（W1）⑨：場(chǎng)地西部大部分鉆孔揭露該層，場(chǎng)地東部部分鉆孔揭露深度達(dá)50m尚未鉆遇該層。厚度1.1～11.74m，頂板標(biāo)高-47.17～-24.68m。巖石或多或少都含鈣質(zhì)，滴酸微弱起泡，巖芯柱狀、短柱狀，局部碎塊狀，取芯率較好，其上部偶夾中風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化巖層（鉆孔柱狀圖上有寫(xiě)明層位），確定鉆（沖）孔灌注樁持力層時(shí)，需做超前鉆為宜。

2.2場(chǎng)地的水文地質(zhì)

勘察工作進(jìn)行期間，正逢夏季，炎熱潮濕，雨量充沛，其穩(wěn)定水位深度變化在地面下0.00～0.90m之間。地下水類(lèi)型可分為人工填土層中之潛水、第四系砂土層中之微承壓孔隙水和基巖中之微承壓裂隙水。地下水補(bǔ)給來(lái)自大氣降水和附近溝渠水滲透補(bǔ)給；排泄方式為旱季蒸發(fā)及向下滲透。地下水位受季節(jié)、天氣影響而變化。地下水對(duì)鋼筋混凝土的腐蝕性分析：場(chǎng)地環(huán)境類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，受環(huán)境類(lèi)型影響或受地層滲透性影響，場(chǎng)地內(nèi)的地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性，地下水對(duì)砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋亦無(wú)腐蝕性，但對(duì)外露鋼結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。

3.基礎(chǔ)型式的分析及評(píng)價(jià)

場(chǎng)地內(nèi)建筑物宜采用鉆（沖）孔灌注樁基礎(chǔ)，建議以下幾點(diǎn)：

（1）場(chǎng)地西部25F高樓的微風(fēng)化基巖完整性較好，強(qiáng)度較高，可選用微風(fēng)化基巖為樁端持力層，建議按公式Ra=qpaAp+up∑qsiali計(jì)算單樁豎向承載力特征值。估算單樁承載力的參數(shù)詳見(jiàn)表1。

表1 巖土層物理力學(xué)數(shù)據(jù)表

（2）場(chǎng)地中部微風(fēng)化基巖不但埋藏深，而且強(qiáng)、中、微風(fēng)化帶基巖變化復(fù)雜，軟硬交替出現(xiàn)，樁的位置建議做超前鉆進(jìn)一步探明樁端基巖的完整性及強(qiáng)度。

（3）場(chǎng)地東部鉆孔深度達(dá)52.1m，尚未遇到穩(wěn)定的微風(fēng)化基巖，可采用摩擦型樁基礎(chǔ)，但建議樓房設(shè)計(jì)時(shí)從建筑物結(jié)構(gòu)形式上采用有效的措施。

（4）本期鉆探為雨季施工，連降大雨、暴雨，地面大面積積水，填土層中之潛水與地面積水相通，建議基坑抗浮的地下水位可按現(xiàn)地面以下0.5m設(shè)計(jì)，并采用有效的抗拔樁。

（5）場(chǎng)地內(nèi)設(shè)3層地下車(chē)庫(kù)，地下室底板埋深15m，即標(biāo)高-12.0m，屬深基坑，其長(zhǎng)度225m，寬35.4～44.9m，基坑規(guī)模較大，建議采用?1.0m鉆孔樁做基坑圍護(hù)擋土樁，樁長(zhǎng)應(yīng)穿透第四系土層，樁端進(jìn)入基巖約0.5～1.0m為宜；在擋土樁的外圍采用2～3層旋噴樁做為截水樁，樁長(zhǎng)必須穿透砂土層，樁端進(jìn)入殘積土層或基巖一定的深度；基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用內(nèi)撐式支護(hù)。

（6）基坑內(nèi)外采用井點(diǎn)式降水，基坑內(nèi)按10～15m距離布井，基坑外圍應(yīng)適當(dāng)布設(shè)一定數(shù)量的降水井，盡量減小基坑內(nèi)外的水頭壓力差。

（7）基坑外圍邊緣附近禁止載重車(chē)輛通行，禁止堆放砂土及建筑材料，支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮周邊公路活載荷的影響。

（8）基坑外圍設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)視觀測(cè)地面路面的變形、開(kāi)裂情況，以便及時(shí)采用有效的應(yīng)急措施。

4.基坑開(kāi)挖與支護(hù)分析評(píng)價(jià)

場(chǎng)地內(nèi)地面設(shè)計(jì)±0.00標(biāo)高為3.00m，設(shè)三層地下車(chē)庫(kù)，底板深度15m，即車(chē)庫(kù)底板標(biāo)高為-12.0m，屬深基坑?；娱L(zhǎng)225m，寬35.4～44.9m，基坑規(guī)模較大。

場(chǎng)地內(nèi)第四系厚度21.0～25.7m，由人工填土層、淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土及粉細(xì)砂、中粗砂組成，場(chǎng)地土類(lèi)型為中軟土，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)。場(chǎng)地內(nèi)含水層主要為第4層粉細(xì)砂（厚度5.6～18.9m）和第5層中粗砂（厚度1.3～9.6m）。這些砂層屬三角洲海陸交互相側(cè)向加積層，其分布范圍廣、厚度大，孔隙度高，含水量十分豐富。

綜合上述巖土層地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、基坑開(kāi)挖深度及規(guī)模和基坑周?chē)叵鹿芫€(xiàn)的復(fù)雜程度，場(chǎng)地內(nèi)基坑劃分為復(fù)雜等級(jí)，安全等級(jí)為一級(jí)。

（1）采用?1.0m鉆孔樁做為擋土樁，樁長(zhǎng)必須穿過(guò)第四系土層，樁端進(jìn)入基巖0.5～1.0m深度。

（2）在擋土樁的外圍采用2～3層旋噴樁做為截水樁，樁長(zhǎng)必須穿透砂層，樁端進(jìn)入殘積層或基巖一定的深度，旋噴樁必須搭接良好，截水嚴(yán)密，力求基坑降水、開(kāi)挖時(shí)不漏水，不漏砂。

（3）基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用內(nèi)撐式支護(hù)。

（4）基坑內(nèi)采用井點(diǎn)式降水，按10～15m距離布井，基坑外圍應(yīng)適當(dāng)布置一定數(shù)量的降水井，盡量減小基坑內(nèi)外的水頭壓力差。

（5）選擇具有資質(zhì)和施工經(jīng)驗(yàn)的單位承擔(dān)本項(xiàng)目建設(shè)任務(wù)，確保施工質(zhì)量和施工安全。

（6）場(chǎng)地周邊公路交通繁忙，超重超流量的汽車(chē)行駛將或多或少地影響基坑的穩(wěn)定性，場(chǎng)地周?chē)鷳?yīng)設(shè)置一定數(shù)量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，密切監(jiān)視觀測(cè)地面的變形，開(kāi)裂情況，及時(shí)采用有效的應(yīng)急措施。

（7）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果和室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合地方基坑施工經(jīng)驗(yàn)，綜合列出基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)如表2，供參考；也可采用地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，但經(jīng)濟(jì)成本較高，供參考。

表2 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)表

5.結(jié)論及建議

（1）場(chǎng)地內(nèi)第四系土層類(lèi)型稍多，主要由三角洲海陸交互相沖淤積的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、粉細(xì)砂及中粗砂組成，土層橫向變化比較穩(wěn)定，場(chǎng)地土類(lèi)型為中軟土，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)。

（2）場(chǎng)地內(nèi)擬建16～29層高樓，設(shè)3層地下車(chē)庫(kù)，工程重要性等級(jí)為二級(jí)工程（一般工程）；場(chǎng)地等級(jí)為一級(jí)場(chǎng)地（復(fù)雜場(chǎng)地），地基等級(jí)為一級(jí)地基（復(fù)雜地基），巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。

（3）場(chǎng)地內(nèi)水文地質(zhì)條件復(fù)雜程度中等，經(jīng)化學(xué)分析結(jié)果該場(chǎng)地地下水對(duì)鋼筋混凝土無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。

（4）經(jīng)砂土液化判別分析，場(chǎng)地內(nèi)第4層粉細(xì)砂呈中密狀，強(qiáng)震時(shí)大部分砂土不易產(chǎn)生液化，僅局部呈稍密的粉砂易產(chǎn)生液化，液化等級(jí)輕微。

（5）場(chǎng)地屬抗震設(shè)防烈度7度區(qū)，設(shè)計(jì)地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。

（6）場(chǎng)地東部部分鉆孔揭露深度達(dá)50m尚未鉆遇巖層，確定鉆（沖）孔灌注樁持力層時(shí)，建議補(bǔ)充超前鉆。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]GB50021-2001.巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2]佛山南海里水項(xiàng)目（A、B、C地塊）巖土工程勘察報(bào)告（2007.8）.廣州市城市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院.