王立新 ,張林峰
(1.天津華北地質勘查局核工業(yè)二四七大隊,天津 301800;2.天津華勘集團有限公司,天津 300170)
在城市迅猛發(fā)展的時代,建筑用地日益緊張,建筑地下空間的開發(fā)與利用也越來越受到重視,很多建筑工程都有地下工程。要想確保地下工程的質量,就必須加強地質工程應用力度,做好項目的地質勘查與深基坑支護施工技術,有效地提高了此工程施工的安全性與效率,為整個施工建設過程提供更加穩(wěn)定的技術保障[1]。
本項目總占地面積約19370.2m2,本期建設規(guī)模65406.10平方米,建設內容包括行政辦公樓、職工活動配套、機動車車庫及設備用房。擬建為地上3~7層,地面以上高度33.2m,地下2層,地下室埋深9m??偨ㄖ娣e:地上45990m2,地下19415 m2。建筑物類別:高層建筑 建筑物安全等級:二級。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001,2009年版),本工程的工程重要性等級為二級,場地的復雜程度等級為二級,地基復雜程度等級為二級,故依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001,2009年版)3.1.4條確定本工程巖土工程勘察等級為乙級。
(1)場地工程地質條件。從本次勘察揭露淺部地層看:場區(qū)表層為雜填土,主要由粘性土組成,局部有大塊混凝土樁頭,局部有坑塘,其底部夾有大量腐植質,填墊年限小于10年。場區(qū)地勢較平緩。各勘探的孔口標高介于大沽高程3.35m~5.21m之間。從本次勘察室內土工試驗結果看:各項指標離散性不大,屬中低變異性,說明各土層巖性變化不大,各工程地質單元劃分較合理。綜上所述,本場地地基可視為較均勻地基,地基土較穩(wěn)定。最后,本場區(qū)人工填土層及淤泥質土層,工程地質性質普遍較差,主要分布于基槽開挖深度范圍內,可能對基槽側的穩(wěn)定性和止水效果會產(chǎn)生不利影響。
(2)場地工程水文條件??辈炱陂g測得場區(qū)初見水位埋深4.5m~5.5m,場區(qū)淺層地下水分為潛水(埋深12m以上)和承壓水(埋深20m~25m)兩個含水層組。潛水含水層:埋深在15.0米以淺。潛水受大氣降水及地表水體側滲補給,以蒸發(fā)為主要排泄方式。潛水含水層以下埋深約在12.0m~20.0m段的粘土層及粉質粘土層屬不透水層,為相對隔水層。承壓水含水層:埋深在20.0m~25.0m左右,主要含水層為⑧2粉砂層。承壓水靜水位大沽高程0.00m左右。承壓水水位動態(tài)變化受大氣降水季節(jié)分配影響程度低于潛水[2]。
(1)樁基礎評價。根據(jù)勘察資料,結合本工程擬建物具體特征,采用粉砂層作為持力層時,樁型可采用預制樁或鉆孔灌注樁;采用粉質粘土層、粉質粘土層作為持力層時,樁型可采用鉆孔灌注樁;若采用粉砂層作為樁端持力層,樁型采用預制樁時,穿越粉質粘土層(含有大量貝殼)略有難度,只是在樁端進入持力層時,受粉砂層頂板起伏影響,部分樁難以沉樁到位,建議在預制樁基施工時應采用有較強沉樁能力的施工設備,施工時應以標高結合壓樁力控制沉樁。
鉆孔灌注樁沉樁時不會受地層條件限制,樁徑、樁長及單樁承載力可根據(jù)要求進行調整,施工時,應確保鉆孔垂直度,注意塌孔或孔壁縮頸現(xiàn)象,采用合理、科學的泥漿配比及施工工藝,確保成樁質量。
(2)基坑支護方案。在平面圖范圍內分布有2層地下車庫,基坑開挖深度最深9.0m,可采用鉆孔灌注樁擋土,外加水泥攪拌樁隔水帷幕支擋方式;亦可采用地下連續(xù)墻作為基坑圍護結構,其優(yōu)點在于變形小,整體性能好,不僅起到擋土隔水的功效,亦可作為地下室外墻永久性使用,從而降低工程造價。淺部土層基坑支護設計參數(shù)見表1。
表1 基坑支護所需的土性參數(shù)
淺部土層滲透系數(shù)K值見本報告中表3.2-1。施工中應對周邊道路及地下管線進行變形觀測,對基坑內外地下水水位、支護結構變形及內力等進行監(jiān)測,做到信息化施工,發(fā)現(xiàn)問題及時采取補救措施。
(3)基坑降水評價。地下室為地下2層,基坑開挖深度按9.0m(坑底大沽標高-5.0m左右)控制,靜止水位埋深按4.0m(大沽標高0.00m)考慮?;咏邓畷r需將水位降至坑底以下1.0m,則降水幅度為6.0m左右。
基坑降水采用管井降水?;娱_挖前應首先降水。施工中應密切監(jiān)測降水對周圍環(huán)境的影響,如發(fā)現(xiàn)異常應及時采取有效措施治理。
本項目基坑范圍位于整個場區(qū),北側,東側及西內里距離道路有一定間距。南側為在建工地,在降水時應重點對該側進行水位觀測,保證基坑支護安全。
(4)基坑穩(wěn)定性評價。基坑擬開挖深度約9.0m(相應大沽標高-5.0m),場區(qū)粉砂層承壓水水頭高度大沽標高約0.0米,該層頂部出露埋深約20m,其大沽高程約-16.0m。根據(jù)基坑抗?jié)B流穩(wěn)定性計算規(guī)定,進行基坑抗?jié)B流穩(wěn)定性計算。
由此可知,該層承壓水滿足基坑底抗?jié)B穩(wěn)定性驗算,不會造成基坑底滲流破壞。
綜上所述,建筑工程施工是一個比較復雜的施工過程,施工中經(jīng)常會利用到地質勘查與深基坑支護施工技術,雖然目前我國在這方面的發(fā)展已經(jīng)取得了明顯的成效,但是結合實際發(fā)展情況來看還存在很大的發(fā)展空間[4]。因此還需要我們在實際操作的過程中不斷發(fā)掘問題并進行持續(xù)的完善,從而確保建筑工程項目的質量。