陳永輝 (安徽省建筑設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230022)
廣西貴港萬達(dá)廣場位于廣西省貴港市,東臨民生路,西臨仙衣路,南臨布山大道。用地總面積5.96hm2。貴港萬達(dá)廣場為南北向長200m、東西向?qū)?46m,由室內(nèi)有頂步行街、超市、次主力店、影院、寶貝王、大玩家、早教、兒童零售、地下設(shè)備用房等多功能共同組成商業(yè)綜合體。地上3~4層,地下1層,總建筑面積約106140m2,其中,地上建筑面積85184m2、地下建筑面積20956m2,建筑高度19.60m。
場地上覆土層依次為人工填土(Q4ml)雜填土、第四系更新統(tǒng)沖洪積(Q3al+pl)次生紅黏土、下伏基巖為石炭系(C1)石灰?guī)r。
雜填土①:雜色、松散狀,稍濕、土質(zhì)不均勻。成份以黏性土、淤泥為主,夾雜建筑垃圾、碎石、角礫,局部可見植物根系,堆填時(shí)間大于5年。土體自重固結(jié)尚未完成,具高壓縮性。該層在場地大部分區(qū)域內(nèi)均有分布,層厚 0.5~8.6m。
硬塑紅黏土②:褐紅色、褐黃色、黃色,呈稍濕、硬塑狀,局部可塑,局部夾雜少量礫石。韌性中等,干強(qiáng)度高。液性指數(shù)平均值0.22;壓縮系數(shù)平均值為0.18MPa,屬中等壓縮性土。
可塑紅黏土③:黃色,呈可塑狀態(tài),局部軟塑。場地內(nèi)局部分布。
破碎石灰?guī)r④:深灰色、灰色,風(fēng)化強(qiáng)烈,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖芯破碎,巖芯被溶蝕,一般呈碎塊狀,塊徑20mm~80mm不等。巖石堅(jiān)硬程度屬較軟巖,巖體完整程度屬破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。該層在場地大部分區(qū)域均有分布,局部厚度較大,層厚0.2~21.1m,平均厚度 4.09m。
較完整石灰?guī)r⑤:深灰色、灰白色、灰色,中等風(fēng)化狀態(tài)。巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值41.51MPa,巖石堅(jiān)硬程度屬較硬巖,巖體完整程度屬較完整。該層在場內(nèi)全部區(qū)域均有分布,為場地穩(wěn)定分布地層,勘察時(shí)未鉆穿該層,最大揭露厚度14.7m,平均層厚5.39m。
④、⑤層巖內(nèi)分布有大量溶洞,溶洞屬空洞或半~全填充溶洞,填充物主要為黃色、灰色黏性土,呈可塑狀~硬塑狀,局部含有灰?guī)r碎石塊、碎削。洞高大者近30.0m,掉鉆,不返水。
各土層(巖層)地基承載力特征值如下:
土層 硬塑性紅粘土②可塑性紅粘土③ 破碎石灰?guī)r④ 較完整石灰?guī)r⑤承載力特征值(kPa) 170 100 2000 4000
典型溶洞分布見圖1、圖2、圖3。
圖1
圖2
圖3
本工程建筑的抗震設(shè)防分類為重點(diǎn)設(shè)防類,簡稱乙類。
貴港市抗震設(shè)防烈度為6度,Ⅱ類場地,基本地震峰值加速度值為0.05g,反應(yīng)譜特征周期為0.35s,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。
負(fù)一層層高5.60m,一層高5.30m,二層5.10m,三層5.10m,局部院線挑高,建筑總高度19.60m。
上部結(jié)構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)。建筑長200.4m、寬146.4m,整棟樓不設(shè)變形縫。中庭部分樓板開洞多,樓板削弱大,結(jié)構(gòu)計(jì)算考慮這些部位的樓板變形,樓板的厚度與配筋按大震不屈服控制。
本工程基礎(chǔ)位于溶洞多發(fā)的廣西地區(qū),由于地質(zhì)條件復(fù)雜,經(jīng)多方論證后,確定基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或樁(墩)基+防水板。獨(dú)立基礎(chǔ)持力層為破碎石灰?guī)r④層或較完整石灰?guī)r⑤層。設(shè)計(jì)過程按以下方案執(zhí)行。
根據(jù)《巖溶地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(DBJ45/024-2016)、基礎(chǔ)論證會(huì)以及地勘報(bào)告的要求,地基基礎(chǔ)施工前需進(jìn)行施工勘察。施工勘察采取超前鉆,超前鉆勘探需滿足DBJ45/024-2016相關(guān)條文要求,并按照以下要求執(zhí)行。第一、保證每根柱底均有鉆孔,且鉆孔數(shù)量按照基礎(chǔ)底邊長或樁徑<0.8m時(shí),布置不少于1個(gè)鉆孔;基礎(chǔ)底邊長或樁徑在0.8m~1.5時(shí),布置不少于3個(gè)鉆孔;基礎(chǔ)底邊長或樁徑>1.5m時(shí),應(yīng)布置不少于5個(gè)鉆孔。第二、當(dāng)鄰近基礎(chǔ)或樁底的基巖面起伏較大時(shí),應(yīng)增加鉆孔查明可能影響基礎(chǔ)滑移的臨空面。第三、獨(dú)立基礎(chǔ)勘探深度為持力層往下3倍基底邊長且不小于5m;樁(墩)下勘探深度為較完整巖厚度不小于6m。
針對施工過程中遇到的不同位置溶洞的情況,根據(jù)地勘報(bào)告、基礎(chǔ)方案論證專家意見及超前鉆勘探結(jié)果,溶洞處理方案如下:①開口型溶洞清理完填充物后采用C15混凝土填充(僅用于獨(dú)立基礎(chǔ));②溶洞深度在2m以內(nèi),炸開洞隙頂板,清除填充物,基礎(chǔ)下采用C15混凝土填充(僅用于獨(dú)立基礎(chǔ));③如果溶洞尺寸較大,應(yīng)由勘察、設(shè)計(jì)結(jié)合地質(zhì)條件提出處理意見;④巖溶地基處理應(yīng)按照DBJ45/024-2016第8章要求做好檢測與驗(yàn)收。
本次施工勘察完成鉆孔2236個(gè),其中有692個(gè)鉆孔遇到溶洞,鉆孔遇洞率為31%,溶洞主要為空洞、半~全填充溶洞,填充物為軟塑狀,承載力很低。溶洞高度大部分在0.5~30m范圍,局部溶洞未探測到底部??偨Y(jié)后,分為如下幾種情況。
第一為石芽形的情況:柱位于石芽的中部,與距離1.3m左右孔巖面陡坡最大約對于柱中心鉆孔揭示的巖面與基礎(chǔ)邊巖面坡度在的,要求樁底全截面入巖≥1.0m;巖面坡度者,按樁底全截面入巖≥0.5m控制。
第三為一個(gè)角部勘探點(diǎn)溶洞較深的情況:中間點(diǎn)到角點(diǎn)陡坡最大達(dá)69度。對于這種情況,巖面坡度在的,要求樁底全截面入巖≥0.8m,巖面坡度<50°者,按樁底全截面入巖≥0.5m控制。
第四為中間低,四角點(diǎn)高:周邊勘探點(diǎn)標(biāo)高均比中心點(diǎn)高超過15m時(shí),對樁長<25m者,要求樁直接入巖;對樁長>25m者,要求柱兩邊設(shè)樁加梁承托。
①樁施工采用泥漿護(hù)壁。
②對于溶洞高度小于6m的情況,采取泥漿護(hù)壁一般能順利成孔。若遇小量塌孔時(shí)采用填充C15混凝土后進(jìn)行二次成孔。
③溶洞高度大于6m時(shí)采取增設(shè)鋼管護(hù)壁。
④巖面坡度較大時(shí),施工中若鉆孔位置發(fā)生偏移,待上層斜巖穿透后填充片石或C15混凝土后二次成孔。
⑤樁無法成孔時(shí)嘗試依次采?。浩?粘土、粘土+水泥拌合物、回填C15混凝土等方法二次、三次成孔,見下圖。
巖溶地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計(jì),施工勘察是必不可少的內(nèi)容。本項(xiàng)目的施工勘察后,發(fā)現(xiàn)一定數(shù)量的柱下溶洞與施工詳勘情況差別很大,證明施工勘察的必要性。設(shè)計(jì)院應(yīng)根據(jù)施工勘察的情況及時(shí)修改圖紙,對每種特殊情況,采取即方便施工,有經(jīng)濟(jì)可靠的設(shè)計(jì)方案。