■吳志剛 ■中冶地勘巖土工程有限責任公司五二〇分公司，河北 邢臺 054000

巖土工程的技術(shù)應(yīng)用于實際施工時，必須考慮到兩方面的現(xiàn)實要素，一是工程需求，二是工程條件，二者都會對地基基礎(chǔ)的整體方案產(chǎn)生影響。本文將以湖北省咸寧市錦華溫泉都城商業(yè)綜合體工程為例，探析地質(zhì)特征對工程方案的具體影響。該工程具有要求荷載大、設(shè)備工作環(huán)境溫度高的特征，因此必須保證足夠的地基基礎(chǔ)強度。在進行施工之前，通過多個鉆孔對施工場地的巖土地質(zhì)特征進行詳勘與補勘，以此確定場地在土層和地下水兩方面的地質(zhì)特征。

1 從巖土分層看工程的地質(zhì)特征

1.1 第四系人工填土層的地質(zhì)特征

該土層位于場地的最上部，是一種雜色的素填土，成分以粉質(zhì)粘土為主，夾雜大量的風化鐵姜石、細礫粒、石英沙粒。從分布上來看，以場地北部為主，厚度在0.5米到1米之間。從性能上來看，具有一定的濕度，但相當松散，壓實度也不高，可以斷定為工程性能不足以滿足天然地基的需求。

1.2 第四系坡積層的地質(zhì)特征

該土層的主要成分是雜色的粘土，雜質(zhì)成分包括細礫和較粗的石英沙粒，前者較少而后者較多。從分布上來看，整個場地均有分布，但厚度差異相當大，最薄處不足一米，最厚處超過了4米。從性能上看，其濕度比人工填土層更高，因此可塑性較好，粘性也較高，雖然局部有硬塑特征，但依然屬于高壓縮性的土層。從綜合密度、粘聚力、孔隙比、液性指數(shù)、壓縮系數(shù)、壓縮模量等多方面的物理性能來看，坡積層在承載力方面并不高，不足以當作天然地基。

1.3 第四系殘積層的地質(zhì)特征

該土層的地質(zhì)特征較為復雜，視土成分和特征的不同可以分為四種。

第一種的成分為褐紫色的砂質(zhì)粘性土，來源是白堊系砂巖的風化殘積，雜質(zhì)成分以粗粒石英砂、細礫、長石風化后殘留的碎塊為主?；痉植荚诠こ虉龅氐闹胁亢湍喜?。濕度相當高，由于具有較好的可塑性和粘性，所以依然屬于高壓縮性的土，承載力值不足以當作基礎(chǔ)持力層。

第二種的成分為褐紫色或褐紅色粘性土，成因和主要雜質(zhì)與第一種相同。分布極廣，基本遍布整個場地。雖然依然屬于高壓縮性土，但物理性能相當優(yōu)秀，承載力足以滿足復合地基樁體的持力層要求。

第三種的成分為雜色的粘性土，來源是斷層角礫巖與斷層泥這兩種物質(zhì)的風化殘積。這種土層的的雜質(zhì)成分較為復雜，不過硬度很高，分布也很廣，在力學性能上雖然比第二種要低，但依然維持了高水準，所以同樣可以當作持力層使用。

第四種在主成分和成因上與第三種相同，不同的是雜質(zhì)成分中的硬質(zhì)部分更多，濕度也更高，這導致其力學性能不高，無法滿足基礎(chǔ)持力層需求。

1.4 寒武系巖層的地質(zhì)特征

寒武系巖層是該工程地域最下部的巖土層結(jié)構(gòu)，其構(gòu)成物質(zhì)為微風化的大理巖，顏色呈淺灰白色，結(jié)構(gòu)為塊狀的花崗變晶質(zhì)，具有閉合性的裂隙，不過基本都和巖芯軸斜交。從風化程度上來看，風化跡象最明顯的部分位于局部裂面，此外，巖層頂部的某些部位也有較強的風化現(xiàn)象。從巖石成分上看，主要為方解石，但變質(zhì)程度相當之高。從鉆孔勘察結(jié)構(gòu)可知，該巖層遍布整個工程場區(qū)，厚度普遍超過3米，而且具有極高的硬度和強度，能發(fā)揮出良好的承壓性，因此作為基樁的持力層非常理想。

2 從地下水概況看工程的地質(zhì)特征

該工程的場地具有地下水貧乏的特征，并且埋藏非常淺，地下水在靜止狀態(tài)下水位埋深僅有1到2.5米左右，標高也僅有20米左右。這些地下水的種類有兩種，一種是碳酸鹽巖類的裂隙產(chǎn)生的溶洞水，另一種是松散巖類產(chǎn)生的孔隙水，這兩種水均靠雨水和地下水進行補給。雨水的主要補給方式是通過大氣降雨進行滲透，地下水的主要補給方式則是利用側(cè)向的徑流。提取地下水水樣，并進行化學方面的檢測、試驗和分析可知，此處的地下水具備弱腐蝕性，但這種腐蝕性僅針對鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)，對復合的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)則基本沒有任何腐蝕性。

3 依照地質(zhì)特征總結(jié)工程場地狀況

從上述兩種地質(zhì)特征來看，工程場地的土層性能需要分兩方面來看，基巖土層的淺部在工程性能上只能說是一般，而基巖土層的深部則具備良好的工程性能，地質(zhì)現(xiàn)象基本保證了土層的穩(wěn)定性。預估場地的地震反應(yīng)特征，結(jié)合當?shù)氐牡刭|(zhì)歷史特征記錄，提出場地位于某正斷層下盤部位的推論，需要針對地震情況下的安全性和可能性進行進一步的技術(shù)評價，由于該評價過于困難和繁雜，本文在此不做贅述。不過，該場地基本由中軟土構(gòu)成，兼之并無可液化土層，所以只要地震的安全評價過關(guān)即可當作巖土工程的一般場地。

4 結(jié)合地質(zhì)特征的地基基礎(chǔ)方案

4.1 地基基礎(chǔ)的基礎(chǔ)方案

地基基礎(chǔ)確定為復合類的筏形基礎(chǔ)，樁體則有下述三種樁體可供選擇，分別是水泥煤粉混合的碎石樁、高壓下的旋噴樁、水泥做成的攪拌樁。將第四系殘積層當作樁體的持力層，具體來說，是選擇其中的褐紫色與褐紅色粘性土部分當作主要持力層，以雜色粘性土的部分加以輔助。筏形基礎(chǔ)的建造必須等復合地基處理完畢，并檢驗合格后才可以進行。

4.2 地基基礎(chǔ)的樁基方案

該部分的樁型可用的有兩種，分別是預制樁和鉆孔灌注樁。其中預制樁的持力層和上文的復合地基基礎(chǔ)樁體相同，都是將第四系殘積層中褐紫色與褐紅色粘性土部分當作主要持力層，以雜色粘性土的部分加以輔助。而鉆孔灌注樁的持力層則為寒武系巖層中的微風化大理巖部分，這種巖層具有層頂變化起伏大的特點。實際勘察可知，該工程地域內(nèi)的微風化大理巖層在南面的埋深相當之淺，北面卻相當之深，這種差異特點令嵌巖段承段的施工難度加大了。原本這種施工工藝對樁端的入巖深度有至少超過3倍樁徑的嚴格要求，但在實際的工程條件和工程難度下很難實現(xiàn)。所以出于安全性、經(jīng)濟性、可行性等多方面的考慮，制定如下工程方案:在工程場地的南面——基巖埋深較淺的地方(50米以下)，依然使用嵌巖端承樁;在工程場地的北面——基巖埋深較深的地方(50米以上)，改用預制樁或者筏形基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

巖土工程在地基基礎(chǔ)方案的制定和選擇上以穩(wěn)定性為第一目的，為此必須先對工程地域的地質(zhì)特征進行考察和分析，完成對工程場地的評估才行。所以，可以說巖土工程地基基礎(chǔ)方案的選擇在本質(zhì)上是一種對場地穩(wěn)定性的評估，只有得出了場地的性能特征才能依據(jù)這些特征制定與場地適性最高的施工方案，為未來土木工程的整體施工打下最堅實的基礎(chǔ)。

［1］工程地質(zhì)手冊編委會.工程地質(zhì)手冊(第四版)［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.

［2］喻林，夏訓清，付樂.簡明地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計施工資料集成［M］.中國電力出版社，2004.

［3］GB50021－2001.巖土工程勘察規(guī)范［S］.

［4］陳希哲.土力學地基基礎(chǔ)［M］.北京:清華大學出版社，2004.

［5］GB20007－2002.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范［S］.