【摘 要】下文結(jié)合地質(zhì)勘察工程中的工程實(shí)例,對(duì)其工程地質(zhì)條件進(jìn)行了分析,提出了基坑支護(hù)和基礎(chǔ)選型的建議,以及設(shè)計(jì)和施工的注意事項(xiàng),以進(jìn)一步提高高層建筑基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】工程勘察,地質(zhì)條件,基坑支護(hù),基礎(chǔ)選型
1 工程概況
某工程建筑層數(shù)設(shè)為28層,建筑高度為112.00 m。設(shè)地下室3層,地上商鋪5層,6層~12層為賓館服務(wù)及娛樂中心,其上為商業(yè)辦公區(qū)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為框架剪力墻結(jié)構(gòu),單柱設(shè)計(jì)荷載為5 865.80 kN。設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為33.90 m,地下室底層設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為24.30 m。
擬建建筑按GB 50021-2001巖土工程勘察規(guī)范劃分,建筑物工程重要性等級(jí)為二級(jí),場(chǎng)地復(fù)雜程度為二級(jí),地基復(fù)雜程度為二級(jí),巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。
2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件
2.1 地層分布及其工程特性
根據(jù)鉆探揭露,場(chǎng)地內(nèi)主要地層由第四系人工填土、粉質(zhì)黏土、粉土、圓礫、粉質(zhì)黏土及第三系泥質(zhì)粉砂巖組成,其野外特征自上而下分述如下。
2.1.1 人工填土層(Qml4)
①人工填土層(Qml4)(①為地層編號(hào),下同)屬素填土,灰褐色、褐黃色,稍濕,土質(zhì)松散不均,主要由粉土、粉質(zhì)黏土及砂巖碎塊組成,部分鉆孔頂部為混凝土,見少量磚渣等建筑垃圾。系新近堆填,層厚為0.80 m~5.10 m,尚未完成自重固結(jié),工程性能差,強(qiáng)度低,具有高壓縮性,未經(jīng)處理不能作為基礎(chǔ)持力層。
2.1.2 第四系沖洪積層(Qml4)
1)②粉質(zhì)黏土(Qml4):該層分布在整個(gè)場(chǎng)區(qū),層厚為2.00 m~12.20 m,中壓縮性,承載力特征值fak=200 kPa,可作為較輕荷載建筑物的基礎(chǔ)持力層。
2)③粉土(Qml4):該層在所有鉆孔中均有揭露,層厚為0.60 m~2.50 m,強(qiáng)度一般,中壓縮性,承載力特征值fak=180 kPa,可作為較輕荷載建筑物持力層,但不宜作為建筑物樁基礎(chǔ)持力層。
3)④圓礫(Qml4):該層分布在整個(gè)場(chǎng)區(qū),層厚為3.60 m~5.30 m,承載力特征值為fak=280 kPa,可作為樁基持力層,由于其富含潛水,基坑開挖或樁基施工時(shí)應(yīng)采取有效的降水措施。
4)⑤粉質(zhì)黏土(Qml4):該層分布在整個(gè)場(chǎng)區(qū)。層厚為1.50 m~3.70 m,承載力特征值為fak=220 kPa,但其厚度較薄,不宜作為樁基持力層。
2.1.3 第三系泥質(zhì)粉砂巖(E)
1)⑥強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(E):該層在所有鉆孔中均有揭露,層厚為1.50 m~6.00 m,其頂面埋藏深度為16.00 m~17.80 m,承載力特征值為fak=380 kPa,可作為樁端持力層。
2)⑦中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(E):該層在多數(shù)鉆孔均有揭露,揭露厚度為2.30 m~6.30 m,未揭穿,厚度不詳,其頂面埋藏深度為21.30 m~23.20 m,層位穩(wěn)定,強(qiáng)度高,工程性能好,承載力特征值為fak=1 000 kPa,可作為良好的高層建筑樁端持力層或地基下臥層。
2.2 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件
勘察期間,鉆孔均見地下水。地下水類型主要為上層滯水孔隙潛水及基巖裂隙水。其中:上層滯水主要賦存于①人工填土②粉質(zhì)黏土,直接接受大氣降水和地表水的補(bǔ)給,水量較小,水位因季節(jié)變化而異,本層地下水初見水位埋深為1.50 m~3.50 m,穩(wěn)定水位埋深為1.40 m~3.30 m;潛水主要賦存于④圓礫中,略具承壓,與瀏陽河水力聯(lián)系較密切,受大氣降水和地表水補(bǔ)給,水量較豐富,本層地下水初見水位埋深為5.00 m~6.50 m,穩(wěn)定水位埋深為4.80 m~6.30 m;基巖裂隙水賦存于下伏基巖中,其補(bǔ)給徑流條件及涌水量的大小受地質(zhì)構(gòu)造和節(jié)理裂隙控制,一般水量很小??辈炱陂g測(cè)得場(chǎng)地地下水混合穩(wěn)定水位埋深為3.20 m~6.40 m。
3 基坑支護(hù)分析
本工程地下室為地下車庫(kù)3層,開挖深度約9.60 m,基坑開挖深度范圍的土層為①人工填土、②粉質(zhì)黏土、③粉土和④圓礫。開挖時(shí)應(yīng)對(duì)基坑進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)和支護(hù),基坑支護(hù)可采用噴錨支護(hù)(土釘墻)或樁錨聯(lián)合支護(hù)的結(jié)構(gòu)形式,以確保開挖基坑的穩(wěn)定和周邊建(構(gòu))筑物的安全?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)巖土工程特性指標(biāo)建議值見表1。場(chǎng)地上層滯水位埋藏淺,地下室施工時(shí),將會(huì)遇見上層滯水,場(chǎng)地內(nèi)的上層滯水水量較小,且未形成統(tǒng)一水位,因此基坑施工時(shí),可采用集水井明排?;娱_挖時(shí)可遇到的地層為②粉質(zhì)黏土及③粉土層,為相對(duì)隔水層,④圓礫層,含較豐富的地下水,并具微承壓性,與瀏陽河水力聯(lián)系密切。而地下室的底板落在此層中部,故降水難度較大,宜先采用帷幕止水措施后,再進(jìn)行基坑開挖。
表1:基坑支護(hù)設(shè)計(jì)巖土工程特性指標(biāo)建議值
4 基礎(chǔ)選型分析
根據(jù)場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)條件及擬建構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)荷載特點(diǎn),擬建建筑物適宜采用樁基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ),若采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ),以⑦中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖作為樁端持力層,樁端進(jìn)入持力層1.0 m。若采用樁筏基礎(chǔ)時(shí),樁以④圓礫作為基礎(chǔ)持力層,進(jìn)入持力層一定深度,樁為預(yù)制樁或沉管灌注樁。根據(jù)鉆探揭露、原位測(cè)試,結(jié)合土工試驗(yàn),經(jīng)綜合分析后,對(duì)場(chǎng)地內(nèi)各土層的承載力特征值以及有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)建議見表2。
表2 土層主要參數(shù)建議表
5 施工注意事項(xiàng)
1)擬建建筑物視地下車庫(kù)標(biāo)高進(jìn)行基坑支護(hù)設(shè)計(jì),開挖施工過程中,應(yīng)對(duì)基坑采取適宜的支護(hù)措施。基坑形成后,建議加強(qiáng)基坑及相關(guān)建筑物變形監(jiān)測(cè)工作,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,采取相應(yīng)措施。2)進(jìn)行基坑開挖時(shí),宜先采用帷幕止水措施后,再進(jìn)行基坑開挖,以確保施工的順利進(jìn)行。3)由于泥質(zhì)粉砂巖為極軟巖,具有浸水易軟化、失水易干裂的特點(diǎn),人工挖孔樁開挖揭露至設(shè)計(jì)標(biāo)高或持力層時(shí)應(yīng)及時(shí)清底、澆灌混凝土封底,以免地下水長(zhǎng)期浸泡而降低地基強(qiáng)度。
6 結(jié)論與建議
1)根據(jù)GB 50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)規(guī)定:該場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s,該場(chǎng)地土類型為中硬場(chǎng)地土,建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類,為可進(jìn)行建設(shè)的一般場(chǎng)地,可不考慮場(chǎng)地內(nèi)飽和砂土的液化問題;2)經(jīng)取樣室內(nèi)水質(zhì)分析,依據(jù)GB 50021-2001巖土工程勘察規(guī)范:場(chǎng)地內(nèi)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行防護(hù)。擬建建筑物設(shè)有3層地下室,在地下室設(shè)計(jì)與施工時(shí)應(yīng)考慮地下水浮力的影響;3)根據(jù)場(chǎng)地巖土工程條件,結(jié)合建筑物荷載的特點(diǎn),擬建建筑物適宜選擇樁基礎(chǔ),建議選用人工挖孔樁基礎(chǔ),以⑦中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖作為樁端持力層;4)基礎(chǔ)施工過程中,應(yīng)加強(qiáng)驗(yàn)槽、驗(yàn)樁工作,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行施工勘察(超前鉆探)。
參考文獻(xiàn)
[1]呂德雄.工程地質(zhì)勘察中技術(shù)研究[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010 第2 期