李 奇 傅周燦
(1.河南省核工業(yè)地質(zhì)局,河南 信陽(yáng) 464000;2.翔業(yè)集團(tuán)有限公司,福建 廈門 361000)
該工程是由酒店塔樓、辦公塔樓、商業(yè)裙房、純地下室組成的建筑群。建筑占地面積為37 915.3 m2,總建筑面積209 000 m2。
設(shè)計(jì)地面以上層數(shù):酒店塔樓38層,高度180.00 m,辦公塔樓33層,高度155.00 m,采用鋼混凝土框架核心筒結(jié)構(gòu);商業(yè)裙房4層,高度23.80 m,框架結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)地面以下:主樓及主樓之間均設(shè)地下室2層,高度10.00 m,地下室為連體滿鋪,相互貫通,采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)。
設(shè)計(jì)室內(nèi)±0.00標(biāo)高331.20 m。擬采用樁基礎(chǔ),對(duì)差異沉降敏感。
本工程安全等級(jí)及工程重要性等級(jí)均為一級(jí),場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí),地基復(fù)雜程度等級(jí)為一級(jí),根據(jù)DBJ 13-84-2006的3.2條款及JGJ 72-2004的3.0.1條款規(guī)定,巖土工程勘察等級(jí)甲級(jí)。基坑安全等級(jí)為一級(jí),重要性系數(shù)1.1,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)乙級(jí),建筑抗震設(shè)防類別為酒店塔樓、辦公塔樓為乙級(jí),商業(yè)裙房、地下室為丙級(jí)。
根據(jù)本次的鉆探取芯鑒別,現(xiàn)從上至下對(duì)各類巖土的分布、厚度和野外特征綜合概述如下:
分布于場(chǎng)地表層,大部分鉆孔有揭露,揭露厚度0.40 m~3.20 m,工程力學(xué)性能較差。
大部分鉆孔有分布,層頂埋深 0 m~3.00 m,層頂標(biāo)高321.77 m ~328.40 m,揭示厚度為 0.30 m ~5.10 m。工程力學(xué)性能一般。
②1含礫粉質(zhì)粘土:灰黃色,可塑。成分以粘粉粒為主,含礫約30%。韌性中等、干強(qiáng)度中等、無(wú)搖震反應(yīng)、粘性較好、切面稍有光澤。
部分鉆孔有分布,層頂埋深0.60 m~7.85 m,層頂標(biāo)高318.13 m ~326.54 m,揭示厚度為 0.60 m ~7.30 m。工程力學(xué)性能一般。
大部分鉆孔有分布,層頂埋深 0 m~9.10 m,層頂標(biāo)高315.76 m ~326.65 m,揭示厚度為 0.10 m ~9.50 m。工程力學(xué)性能較好。
③1粉質(zhì)粘土):灰黃色,可塑。成分以粘粉粒為主,含礫約10%。韌性中等、干強(qiáng)度中等、無(wú)搖震反應(yīng)、粘性較好,切面稍有光澤。工程力學(xué)性能一般。
部分鉆孔有分布,層頂埋深3.00 m~8.60 m,層頂標(biāo)高302.66 m ~323.10 m,揭示厚度為1.60 m ~18.30 m。
大部分鉆孔有分布,層頂埋深2.20 m~29.77 m,層頂標(biāo)高297.95 m ~323.75 m,揭示厚度為0.90 m ~23.30 m。
部分鉆孔有分布,層頂埋深1.00 m~31.30 m,層頂標(biāo)高288.35 m ~318.81 m,揭示厚度為1.30 m ~14.00 m。
大部分鉆孔有分布,層頂埋深3.60 m~25.00 m,層頂標(biāo)高287.40 m ~316.15 m,揭示厚度為1.20 m ~20.94 m。
⑥1土洞:由流塑狀含角礫粉質(zhì)粘土充填,個(gè)別為空洞。鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺快或鉆桿自落,為軟弱土層。主要分布于中風(fēng)化石灰?guī)r巖面。
土洞規(guī)模0.50 m ~13.90 m,洞頂埋深12.50 m ~28.30 m,洞頂標(biāo)高301.59 m ~317.26 m。
⑦中風(fēng)化破碎石灰?guī)r(P1q):深灰色,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),厚層構(gòu)造,巖芯不完整,以碎塊狀為主,少量3 cm~16 cm的柱狀,有溶蝕現(xiàn)象。屬較硬巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅳ級(jí),RQD=5% ~15%。
部分鉆孔有分布,層頂埋深13.30 m~34.20 m,層頂標(biāo)高288.24 m ~315.20 m,揭示厚度為 0.40 m ~12.10 m。
⑦1溶洞:充填物為流塑~軟塑狀含角礫粉質(zhì)粘土,鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺快,局部呈串珠狀分布。鉆進(jìn)時(shí)鉆具自落。
溶洞規(guī)模0.30 m ~13.30 m,洞頂埋深13.30 m ~35.10 m,洞頂標(biāo)高294.790 m ~315.80 m。
⑧中風(fēng)化石灰?guī)r(P1q):深灰色,隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu),厚層構(gòu)造,巖芯完整,以10 cm~40 cm的柱狀為主,少量3 cm~8 cm的短柱狀。巖芯錘擊聲脆,屬較硬巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)Ⅲ級(jí),RQD=55% ~65%。
除施工期可能的雨水外,場(chǎng)地范圍內(nèi)及周邊附近未發(fā)現(xiàn)地表水。
在勘察深度范圍內(nèi),場(chǎng)地地下水主要為賦存于②1含礫粉質(zhì)粘土、③卵石、⑥2礫砂層中的孔隙中潛水(粘性土之下具承壓性)的孔隙水和賦存于灰?guī)r中的巖溶裂隙承壓水。
本場(chǎng)地勘察深度內(nèi)④含卵石粉質(zhì)粘土、⑤粉質(zhì)粘土、⑥含角礫粉質(zhì)粘土為弱透水層,③卵石、⑥2礫砂為強(qiáng)透水層,富水性較好。上部孔隙水主要靠大氣降水、地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給,并通過(guò)蒸發(fā)及地下水側(cè)向徑流等方式排泄,地下水總體流向東(龍津河)。上部孔隙水混合水位標(biāo)高一般為326.65 m~326.80 m。據(jù)民井調(diào)查,地下水水位3年~5年變化幅度在0.90 m~1.20 m左右,即場(chǎng)地歷史最高水位為327.55 m~328.00 m。
本場(chǎng)地勘察深度內(nèi)灰?guī)r巖溶較發(fā)育,巖溶水量較豐富,主要靠巖溶水的側(cè)向徑流補(bǔ)給,因③1粉質(zhì)粘土、④含卵石粉質(zhì)粘土、⑤粉質(zhì)粘土、⑥含角礫粉質(zhì)粘土透水性較差,本場(chǎng)地中的巖溶水與上部潛水水力聯(lián)系不密切??辈鞎r(shí)測(cè)得灰?guī)r水位標(biāo)高為321.82 m ~322.33 m 之間。
1)工程中土洞、溶洞較多,要仔細(xì)核對(duì)施工勘察關(guān)于地質(zhì)剖面的圖示,遇土洞、溶洞要先制定相關(guān)的施工組織設(shè)計(jì),同時(shí)距離較近的樁不要同時(shí)施工,要跳打,避免塌孔和串孔。
2)施工前核對(duì)地勘資料,判斷是否有溶洞或者土洞,其類型(充填、半充填或空溶洞)、高度大小、單層還是多層或串珠狀溶洞,準(zhǔn)備好片石、粘土、水泥、鋼護(hù)筒等材料,對(duì)于洞高大于3 m的單層、多層的半充填、無(wú)充填溶洞、較大的串珠狀溶洞、較大的土洞應(yīng)事先做好專門的施工方案,按施工方案組織施工。
3)施工過(guò)程出現(xiàn)漏漿,一般先按此法處理:及時(shí)回填片石、粘土沖擊造壁,并馬上補(bǔ)水,防止水頭高度繼續(xù)下降,然后調(diào)濃泥漿復(fù)沖成孔,回填粘土和塊石的標(biāo)準(zhǔn)是泥漿不再漏失,可以順利成孔即可。
4)如果施工中出現(xiàn)嚴(yán)重塌孔,或者地勘資料顯示有半充填或空溶洞,洞高在3 m以內(nèi),但存在嚴(yán)重漏漿,護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時(shí),采用片石粘土筑壁法。采用片石、粘土和整包水泥按照1 m3∶3 m3∶0.75 t的比例,順序?yàn)榇b水泥、袋裝粘土、片石進(jìn)行回填、沖擊,用0.5 m~0.8 m小沖程,不循環(huán)泥漿干打幾分鐘,使回填物充分密實(shí),再加漿提高水頭到正常高度,等水泥初凝具有一定強(qiáng)度,將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進(jìn),形成人工泥石護(hù)壁。如此反復(fù)多次回填片石、粘土和整包水泥,反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁并不再漏漿為止。
5)當(dāng)片石粘土筑壁法仍無(wú)法形成正常的泥漿護(hù)壁時(shí),或者地勘資料顯示有半充填或者空溶洞,空溶洞在3 m以上時(shí),采取鋼護(hù)筒跳進(jìn)法施工。鋼護(hù)筒選擇:護(hù)筒長(zhǎng)度L=(h+H)m(其中,h為鉆探報(bào)告確定的溶洞高度;H為溶洞頂?shù)降孛婕?0 cm的高度),單層護(hù)筒內(nèi)徑大于樁直徑10 cm,多層護(hù)筒最內(nèi)層護(hù)筒內(nèi)徑大于樁直徑10 cm。鋼護(hù)筒孔徑要準(zhǔn)確,連接要順直,用卷板機(jī)成型。鋼護(hù)筒要有一定的剛度,鋼板厚為9 mm為宜,單個(gè)大溶洞用單層護(hù)筒,兩個(gè)大溶洞用雙層護(hù)筒。護(hù)筒沉放:一面沖孔,一面接高護(hù)筒,并且將其壓到或震動(dòng)下沉至已鉆成的孔內(nèi)。
6)當(dāng)?shù)乜辟Y料顯示有空土洞或串珠狀溶洞(洞高大于0.5 m,小于3 m),可考慮注漿填充,注漿材料以水泥為主加其他填料(如重鈣粉),應(yīng)事先做好預(yù)案并經(jīng)批準(zhǔn)方可施行。
7)漏漿、塌孔處理所用的材料應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)制度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)簽證。
1)方案1。
以粘土、水泥、片石作為填充物,按1∶1∶1的比例回填至漏漿孔內(nèi),具體流程如下:回填填充物→將下降的泥漿面提升至孔口標(biāo)高→沖孔4 min~5 min造泥漿壁→若不漏漿,則停放4 h,再開始沖孔施工(若仍漏漿,反復(fù)多次回填水泥粘土片石,反復(fù)沖擊直至形成泥漿護(hù)壁不再漏漿為止)。
2)方案2。
當(dāng)方案1無(wú)法形成泥漿護(hù)壁時(shí),采用鋼護(hù)筒跳進(jìn)法施工。該法就是一面沖孔,一面接高護(hù)筒,并將其震動(dòng)下沉至已沖成的孔內(nèi),用以隔斷溶洞內(nèi)流塑填充物或水的活動(dòng)。