文/劉水生 山西省勘察設計研究院 山西太原 030013

1、工程概況

中鐵三局集團有限公司科技研發(fā)中心工程位于太原市繁華的迎澤大街和新建路交叉路口西南角，北鄰迎澤大街，東鄰新建路，西南緊鄰頂好集團辦公大樓，西側(cè)緊鄰中國民生銀行，南與山西大酒店為鄰。擬建建筑物辦公樓、裙樓、地下車庫組成。主樓地上38層，高度154.9m，基礎埋深15.0m,基底壓力830kPa，框剪結構。群樓地上3層，高度16.3m，基礎埋深15.0m,基底壓力130kPa，框架結構。地下車庫地下3層，基礎埋深15.0m,基底壓力100kPa，框架結構，柱基?；拥讟烁?69.0m。2012年8月我院受建設單位委托，對其擬建項目進行了巖土工程勘察工作。

2、勘察技術要求

本次勘察的主要目的與要求為：⑴查明建筑物范圍內(nèi)各層巖土的類型、厚度、分布及工程特性，分析評價地基的穩(wěn)定性、均勻性及承載力，并提供地基變形計算參數(shù)。

⑵劃分地基土類型和建筑場地類別，對場地地震效應進行評價，并對飽和砂土及粉土進行液化判別。

⑶查明地下水埋藏條件、提供地下水水位及其變化幅度，并判定地下水及地基土對建筑材料的腐蝕性。

⑷分析天然地基可行性，提出經(jīng)濟合理、技術可行的地基處理方案建議，提供樁基設計所需的巖土技術參數(shù)。

⑸提供基坑開挖及支護設計所需的巖土技術參數(shù)，論證其對周圍已有建筑物和地下設施的影響。

3、詳細勘察工作的重點

依據(jù)勘察技術要求，結合本項目所處的區(qū)域地質(zhì)條件，充分考慮持續(xù)提供滿足顧客要求的產(chǎn)品質(zhì)量及減少對周圍環(huán)境可能帶來的影響，本次詳細勘察工作的重點為：

（1）建筑物所處的場地為可液化地區(qū)，重點查明地下水的埋藏條件，提供地下水水位及其變化幅度，地下水的類型，判定地下水對建筑材料的腐蝕性，并分析基坑降水可能采用的方式及對環(huán)境的影響大小，建議最合理的降水方案；野外勘探主要采用SH-30型和XY-150型鉆機，分層施工，分層設置井管，分層測定水位。外業(yè)施工嚴格按我院質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系文件的要求，確保質(zhì)量達到最佳，對環(huán)境的影響降到最小，職工健康安全。

（2）建筑物基礎埋深15.0m,提供可靠的基坑開挖及支護設計所需的巖土參數(shù)：①為準確獲得基坑開挖深度和基底下一定深度范圍內(nèi)的地層分布及力學性質(zhì)，采用靜力觸探原位測試，鉆探采用單動雙重巖心管鉆具，每米全斷面采芯一次。②室內(nèi)壓縮固結試驗，高壓固結回彈試驗施加的最大壓力滿足繪制完整的e～logp曲線，同時在預估的先期固結壓力下進行回彈，提供先期固結壓力、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)。③不擾動土樣選做了固結快剪和靜三軸（UU）試驗、砂土進行了水上水下休止角試驗。

（3）嚴格按照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）、《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）、《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）、《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999）等國家標準、行業(yè)及地方標準的要求進行勘察工作。主樓一般性鉆孔75m，控制性鉆孔95m。裙樓及地下車庫一般性鉆孔35m，控制性鉆孔45m。

4、場地工程地質(zhì)條件概述

4.1 場地地形地貌

擬建場地所處地貌單元屬汾河東岸Ⅰ級階地?？辈炱陂g地面標高介于782.73m～784.77m。因開挖舊有建筑物基礎而地面不規(guī)則高低起伏。

4.2 地基土構成及巖性特征

根據(jù)野外鉆探、原位測試、室內(nèi)土工試驗結果，本次勘察深度范圍內(nèi)，地基土主要由人工填土、粉質(zhì)黏土、粉土、細中砂、中粗砂、粗礫砂等17層構成?；娱_挖與支護設計，基坑地下水控制所涉及的地層，主要由以下8層構成。

第①層人工填土（Q42ml），主要由拆遷完成后的建筑垃圾及填土構成，層厚1.80m～5.30m。層底平均標高779.70m。

第②層粉質(zhì)黏土（Q41al+pl）：褐黃～灰褐色，含云母、氧化物等?？伤堋浰軤顟B(tài)，具中～高壓縮性。壓縮系數(shù)a1-2介于0.189～0.627MPa-1之間，平均0.252MPa-1；靜力觸探錐頭阻力qc厚度加權平均值為0.82MPa層厚1.35m～7.00m。層底平均標高775.87m。

第③層粉土（Q41al+pl）：黃褐色，含云母、氧化鋁、氧化物等。中密狀態(tài)，具中～高壓縮性。壓縮系數(shù)a1-2介于0.217～0.578MPa-1之間，平均0.334MPa-1；靜力觸探錐頭阻力qc厚度加權平均值為3.27MPa。層厚1.95m～8.05m。層底平均標高771.67m。

第④層粉土（Q41al+pl）：黃褐色，含云母、氧化物等。中密狀態(tài)，具中壓縮性。壓縮系數(shù)a1-2介于0.185～0.394MPa-1之間，平均0.265MPa-1；靜力觸探錐頭阻力qc厚度加權平均值為6.13MPa。層厚1.67m～6.05m。層底平均標高767.90m。

第⑤層細中砂（Q41al+pl）：灰褐色，礦物成分主要為石英、云母等。飽和，中密，顆粒級配不良。靜力觸探錐頭阻力qc厚度加權平均值為10.59MPa。層厚1.80m～6.70m。層底平均標高763.62m。

第⑥層粉質(zhì)黏土（Q3al+pl）：褐黃～灰褐色，含云母、氧化物等?？伤軤顟B(tài)，具中壓縮性。壓縮系數(shù)a1-2介于0.207～0.450MPa-1之間，平均0.327MPa-1；靜力觸探錐頭阻力qc厚度加權平均值為8.11MPa。層厚0.90m～5.20m。層底平均標高755.30m。

第⑦層細中砂（Q3al+pl）：灰褐色，礦物成分主要為石英、云母等。飽和，中密～密實，顆粒級配不良。靜力觸探錐頭阻力qc厚度加權平均值為14.31MPa。層厚2.80m～10.0m。層底平均標高755.30m。

第⑧層中粗砂（Q3al+pl）：褐灰色，礦物成分主要為石英、云母等。飽和，中密～密實，顆粒級配良好。層厚3.40m～9.4m。層底平均標高748.97m。層底平均埋深34.95m

4.3 場地水文地質(zhì)條件

根據(jù)本次勘察揭露地層情況結合含水層的埋藏條件及水理特征，場地內(nèi)地下水在勘察深度范圍內(nèi)可分為2個類型，即上層潛水和下部承壓水。

4.3.1 潛水

本次勘探揭露場地首層地下水類型為孔隙潛水，以第①層人工填土為主要含水層，主要由大氣降水和側(cè)向徑流補給。測得水位埋深在現(xiàn)地面下2.10～4.10m之間，水位標高在780.61～780.68之間。

4.3.2 承壓水

承壓水以第⑤層細中砂、第⑦層細中砂、第⑧層中粗砂、第⑩層粗礫砂、第⑿層粗礫砂、第⒁層粗礫砂為主要含水層，以第②層粉質(zhì)黏土、第③層粉土、第④層粉土、第⑥層粉質(zhì)黏土、第⑨層粉土、第⑾層粉質(zhì)黏土、第⒀層粉質(zhì)黏土、第⒂層粉質(zhì)黏土為相對隔水層。

第⑤層細中砂中承壓水初見水位埋深介于16.30～18.50m之間，標高介于766.27～767.65m之間，穩(wěn)定水位埋深介于3.70～4.10m之間，標高介于780.25～780.27m之間。

第⑦層細中砂中承壓水初見水位埋深介于21.00～23.40m之間，穩(wěn)定水位標高為780.25～779.75m之間。

勘察期間為豐水期，地下水位季節(jié)性變化幅度約1m。擬建場地抗浮設防水位標高可按781.60m采用

5、基坑支護和地下水控制建議

（1）影響基坑支護和地下水控制的主要技術參數(shù)：地基土層的構成及其主要物理力學性質(zhì)指標（如：靜力觸探錐頭阻力qc、土的抗剪強度指標、標準貫入試驗實測擊數(shù)、土的天然重度、土的狀態(tài)或密實度）的準確性；地下水的埋藏條件、類型、水位等，這些基礎數(shù)據(jù)的質(zhì)量將引起對周圍環(huán)境的影響。

（2）基坑支護建議：考慮到基坑北側(cè)距迎澤大街11m，東側(cè)距新建南路12m，西側(cè)距民生銀行10m，西南角距頂好集團大樓16m，基坑開挖深度15m等周邊環(huán)境及地下管線、道路的安全和正常使用等，本工程的基坑安全確定為一級，可以采用的支護結構選型為錨拉式結構和支撐式結構；為盡量減少對周圍環(huán)境的不利影響及環(huán)保性能要求，又考慮到錨桿受對相鄰建筑物、地下構筑物及城市地下空間可能產(chǎn)生不利影響的約束等因素，建議基坑支護采用錨拉式結構和支撐式結構相結合的支護形式，以最大限度地減少對周圍環(huán)境的不利影響。

（3）地下水控制建議：本工程基坑坑底位于水位以下、坑底座落在第④層粉土（Q41al+pl）中，其下部地層為第⑤層細中砂（Q41al+pl）、第⑥層粉質(zhì)黏土（Q3al+pl）、第⑦層細中砂（Q3al+pl）、第⑧層中粗砂（Q3al+pl）。結合本工程的規(guī)模、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、基坑周邊的環(huán)境要求、降水有可能會對基坑周圍的建筑物、構筑物、地下管線、道路等造成危害，甚至因地層變形對環(huán)境造成影響，還有可能引起坑底突涌等因素，建議地下水的控制采用截水、基坑內(nèi)疏干降水、基坑外管井回灌相結合的辦法。截水帷幕盡量進入第⑥層粉質(zhì)黏土（Q3al+pl）中。降水井的設計參數(shù)宜在工程樁和帷幕完工后通過現(xiàn)場抽水試驗進一步確定。

⑷在基坑開挖過程與支護結構使用期內(nèi)，必須進行支護結構的水平位移監(jiān)測和基坑開挖影響范圍內(nèi)的建筑物、構筑物、地面、道路的沉降觀測。

結語：

本文通過對中鐵三局科技研發(fā)中心項目巖土工程詳細勘察工作的反思與再認識，巖土工程勘察工作應在嚴格按照本院質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全管理體系文件的要求為顧客提供高質(zhì)量的產(chǎn)品服務的同時，對大型工程項目（建設規(guī)模大、深基坑）對周邊環(huán)境的影響應引起高度重視，預防或減輕不利環(huán)境影響以保護環(huán)境，促進環(huán)境、社會、經(jīng)濟三者和諧發(fā)展。

[1]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）.

[2]《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）.

[3]《土工試驗方法標準》（GB/T 50123-1998）.

[4]《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-2012）.

[5]山西省勘察設計研究院.中鐵三局集團有限公司科技研發(fā)中心巖土工程勘察報告[R].2012.9