王小勇，陳誠(chéng)，奚亞男

（安徽工程勘察院， 安徽合肥 230011）

0 前言

2007年經(jīng)安徽省發(fā)展和改革委員會(huì)批準(zhǔn)，安徽華誼化工有限公司在安徽省無(wú)為二壩開(kāi)展煤基多聯(lián)產(chǎn)精細(xì)化工基地建設(shè)，安徽華誼化工有限公司年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇一期項(xiàng)目（圖1）即為其中的重要組成部分。

2007～2010年，安徽工程勘察院承接了該項(xiàng)目的詳細(xì)勘察工作，從項(xiàng)目勘察開(kāi)始到竣工全過(guò)程參與了其中的巖土工作，經(jīng)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位及咨詢(xún)單位密切配合，高質(zhì)量地完成了勘察任務(wù)?？辈爝^(guò)程中采取了多種手段，進(jìn)行了技術(shù)創(chuàng)新，勘察報(bào)告結(jié)論正確、建議合理，并全方位參與了后期服務(wù)，深受建設(shè)單位的好評(píng)。

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

安徽華誼化工有限公司年產(chǎn)60 萬(wàn)噸甲醇一期項(xiàng)目包括年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇、50萬(wàn)噸醋酸乙酯、自備熱電廠(chǎng)、空分裝置、工業(yè)水廠(chǎng)、除鹽水和污水處理站、自備電廠(chǎng)以及專(zhuān)用碼頭[包括散貨碼頭、重件碼頭、化學(xué)品碼頭，碼頭棧橋跨長(zhǎng)江大堤(延伸至江中500m）]、300m 專(zhuān)用鐵路以及5 條市政道路（路幅寬35m，均為城市主干道）、倉(cāng)儲(chǔ)等公用工程等，占地面積約1997畝，工程總投資達(dá)到51.6億元。

代表性單體如：重型設(shè)備荷載（灰水處理系統(tǒng)）中單臺(tái)設(shè)備即重達(dá)130000kN，高聳建筑火炬高80m，煙囪高120m，框架單柱最大荷載（氣化系統(tǒng)）30000kN，深基坑工程（沉渣池系統(tǒng)，埋深達(dá)10m）。

該工程整體對(duì)沉降變形要求較高。

1.2 勘察方法和手段

針對(duì)該工程場(chǎng)地地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求，勘察工作中主要采用了鉆探（包括水上鉆探）、靜力觸探試驗(yàn)（單橋、雙橋）、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、單孔波速測(cè)試、十字板剪切及室內(nèi)試驗(yàn)等綜合勘察手段。

圖1 安徽華誼化工有限公司年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇一期項(xiàng)目全景圖Figure 1. Full view of phase I project of annual output of 600,000 tons of methanol of Anhui Huayi Chemicals Co., Ltd.

1.3 勘察工作布置

（1）勘探孔位置、間距均按國(guó)標(biāo)及各行業(yè)相關(guān)規(guī)范確定；勘探孔深均按照樁基礎(chǔ)考慮，進(jìn)入預(yù)計(jì)樁端以下不小于5～7m；部分棧橋、火炬、煙囪等擬建（構(gòu)）筑物按大直徑灌注樁考慮，孔距按照10～15m 設(shè)計(jì)，均勻布孔，孔深要求進(jìn)入中風(fēng)化巖石不小于5m。

（2）巖土樣測(cè)試等除滿(mǎn)足常規(guī)規(guī)范以外，針對(duì)深基坑工程、邊坡工程、樁基參數(shù)確定等問(wèn)題進(jìn)行了特定試驗(yàn)項(xiàng)目。軟土中增加了無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度（原狀、重塑）、靜止土壓力系數(shù)（K0），先期固結(jié)壓力、固結(jié)系數(shù)；砂土中采取了原狀砂樣進(jìn)行了相對(duì)密度、自然休止角、滲透系數(shù)等室內(nèi)試驗(yàn)項(xiàng)目。

（3）原位測(cè)試主要采用常規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)及波速測(cè)試。靜探選擇了雙橋、單橋兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比。在軟土中進(jìn)行了十字板剪切試驗(yàn)。

1.4 勘察完成主要工作量

本次勘察共完成勘探點(diǎn)1657 個(gè)，勘探總進(jìn)尺48481m，取土樣1920 件，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)2121 次，重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)202 次，土樣常規(guī)試驗(yàn)1024 件，三軸試驗(yàn)共164 組，高壓固結(jié)試驗(yàn)48 組，固結(jié)系數(shù)試驗(yàn)131件，顆粒分析試驗(yàn)896件，滲透系數(shù)試驗(yàn)323件，軟土無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)114 組、靜止土壓力系數(shù)試驗(yàn)10 組，砂土相對(duì)密度試驗(yàn)80 組、自然休止角試驗(yàn)62件，巖石飽和抗壓強(qiáng)度20組。

2 場(chǎng)地巖土工程條件

2.1 地形地貌

場(chǎng)地地處長(zhǎng)江北岸，屬水網(wǎng)地區(qū)，地貌單元屬沿江丘陵平原區(qū)，微地貌分為長(zhǎng)江河床及河漫灘，表部主要由全新統(tǒng)蕪湖組粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土組成，原始地形平坦，高程在5.00m左右，場(chǎng)地內(nèi)溝塘分布較多。碼頭區(qū)由堤岸向江心處傾斜，坡度為20o～25o，江底地形較平坦，高程在-15.0～-20.0m左右。

2.2 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和穩(wěn)定性

場(chǎng)地位于淮陽(yáng)山字型構(gòu)造前弧東翼，本區(qū)及附近主要斷裂構(gòu)造有3條，均為隱伏構(gòu)造，以北北東、北東向最為發(fā)育。

場(chǎng)地處于揚(yáng)州—銅陵地震帶，屬地震中等偏低活動(dòng)區(qū)。場(chǎng)地構(gòu)造活動(dòng)較弱，區(qū)域穩(wěn)定性較好，抗震設(shè)防烈度為6 度，設(shè)計(jì)基本地震加速值為0.05g，地震分組為第一組，屬于基本穩(wěn)定區(qū)。

2.3 地層

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和勘探揭露，工程區(qū)位于揚(yáng)子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)，均為第四系全新統(tǒng)（Q4）淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土、粉砂、中細(xì)砂和砂礫層所覆蓋，下伏基巖為侏羅系（J）凝灰質(zhì)粉砂巖。

根據(jù)勘探揭露地層的成因時(shí)代、埋藏特征及工程地質(zhì)特性，結(jié)合原位測(cè)試及土工試驗(yàn)成果，將工程區(qū)內(nèi)地基巖土體共分為9個(gè)工程地質(zhì)組（見(jiàn)表1）。②層～⑥層為影響工程的主要地基土層，其主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表1 工程地質(zhì)層巖性及分布特征一覽表Table 1. List of lithology and distribution characteristics of engineering geological strata

表2 ②層～⑥層地基土主要物理力學(xué)指標(biāo)表Table 2. Main physical and mechanical indexes of layer 2-6 foundation soils

2.4 地下水

（1）場(chǎng)地地下水類(lèi)型主要為潛水和承壓水。潛水主要賦存于吹填砂土中，地下水水量、變化幅度受大氣降水及地表水影響較大。承壓水主要為賦存于場(chǎng)地內(nèi)的砂土及卵石中，含水層厚度約40m，勘察期間承壓水位高程約4.50m，年變化幅度1.00～1.50m，水量豐富，主要為側(cè)向補(bǔ)給，地下水流向由西北流向南東，與長(zhǎng)江水有水力聯(lián)系。

（2）經(jīng)采取地下水水樣測(cè)試，場(chǎng)地地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具弱腐蝕性。

2.5 不良地質(zhì)作用

場(chǎng)地及周邊不良作用不發(fā)育，但場(chǎng)地內(nèi)存在軟土，表部分布大量的暗塘，對(duì)工程有不利影響。

3 勘察工作難點(diǎn)及解決對(duì)策

3.1 勘察工作難點(diǎn)

由于本工程特殊的設(shè)計(jì)及工程所在地特殊的地理位置，使得本工程巖土工程勘察在通常的勘察要求需要再著重考慮如下問(wèn)題：

（1）本項(xiàng)目規(guī)模大，工期要求較緊，且涉及工民建、水運(yùn)、市政、鐵路、電力等多個(gè)行業(yè)，因此勘察成果要同時(shí)符合各行業(yè)的要求，對(duì)勘察的組織及各工序過(guò)程銜接、質(zhì)量控制均有很高的要求。

（2）本項(xiàng)目部分建（構(gòu)）筑物單體荷載大，運(yùn)營(yíng)期有動(dòng)荷載，對(duì)基礎(chǔ)及地基持力層選擇、變形控制要求高，要求勘察報(bào)告提供的巖土參數(shù)準(zhǔn)確、合理、經(jīng)濟(jì)。

（3）場(chǎng)地地基巖土層主要為軟土、砂、卵石及風(fēng)化巖，并夾軟弱透鏡體，承壓水頭較高，要保證鉆探的高采心率、準(zhǔn)確劃分地層有一定難度。

（4）工程區(qū)緊鄰長(zhǎng)江，碼頭工程伸入長(zhǎng)江主航道約500m，長(zhǎng)江水流急、施工水域水深最深達(dá)30m 左右，水上鉆探施工難度大，陸域場(chǎng)地內(nèi)溝塘地段也有部分水上鉆探工作。

（5）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，軟土及砂土均要采取部分原狀樣，樣品等級(jí)要求達(dá)到Ⅰ級(jí)，有大量的特殊性試驗(yàn)，且要求在卵石層中取代表性樣品，對(duì)于取樣質(zhì)量要求較高。

（6）項(xiàng)目區(qū)屬血吸蟲(chóng)高發(fā)區(qū)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)職工安全健康管理形成了很大的挑戰(zhàn)。

3.2 解決對(duì)策

（1）詳細(xì)勘察前根據(jù)初步勘察成果及設(shè)計(jì)要求，編制了詳細(xì)的勘察綱要，對(duì)于各行業(yè)工程采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、勘探方法及設(shè)計(jì)工作量、質(zhì)量控制等均進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。勘察作業(yè)時(shí)成立了項(xiàng)目部，實(shí)行項(xiàng)目負(fù)責(zé)制，下設(shè)施工組、技術(shù)組、測(cè)量組、試驗(yàn)組、后勤組等，人員囊括鉆探施工、技術(shù)員、測(cè)量員、安全員、試驗(yàn)員等各類(lèi)專(zhuān)業(yè)人員，高峰期項(xiàng)目部達(dá)80余人，項(xiàng)目部成員通過(guò)崗前培訓(xùn)明確崗位職責(zé)，各負(fù)其責(zé)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)常駐現(xiàn)場(chǎng)，總管協(xié)調(diào)，院技術(shù)管理部門(mén)適時(shí)至現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)檢查，確保了勘察質(zhì)量和勘察工期的雙合格。

（2）勘察時(shí)采用了多種手段，同時(shí)進(jìn)行了大量的原位測(cè)試（尤其是在砂層中按一定間隔連續(xù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)），并采取了大量的樣品進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。對(duì)于樣品取樣、送樣及測(cè)試時(shí)間均嚴(yán)格按要求執(zhí)行，確保了土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，并與原位測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行了大量對(duì)比，篩選剔除異常數(shù)據(jù)，確保提供的巖土參數(shù)準(zhǔn)確性。

在整個(gè)工程進(jìn)行過(guò)程中，勘察單位及時(shí)通過(guò)與設(shè)計(jì)單位、咨詢(xún)單位協(xié)同分析，優(yōu)先選定部分單體先行進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及試樁工作；并根據(jù)試樁成果，通過(guò)試樁與工程樁之間的工程地質(zhì)條件的比對(duì)分析，對(duì)先期提供的巖土參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)也對(duì)后期勘察的勘察手段、勘察深度、間距、巖土參數(shù)等進(jìn)行適時(shí)優(yōu)化調(diào)整，確保了所提供巖土參數(shù)的合理性、經(jīng)濟(jì)性。

（3）鉆探均采用泥漿護(hù)壁或跟管鉆進(jìn)，嚴(yán)格控制每回次進(jìn)尺及施工工藝，軟土采取率達(dá)到90%以上，砂層中采取率也達(dá)到75%。同時(shí)，在陸域場(chǎng)地進(jìn)行了大量的大噸位靜力觸探探路（即在鉆探前先進(jìn)行靜探，找出重點(diǎn)深度，在鉆探時(shí)重點(diǎn)查明）及比對(duì)工作，較好地揭示了軟弱透鏡體的分布。

（4）勘察中的水上鉆探包括長(zhǎng)江主航道、近岸區(qū)及陸域少量池塘的水上鉆探?？辈靻挝桓鶕?jù)池塘和江水的不同特點(diǎn)分別采用了筏排法和船載法作業(yè)方式。

陸域上池塘中水深較淺，船無(wú)法進(jìn)入，因此運(yùn)用筏排法，以廢舊油桶搭建成簡(jiǎn)單的水上鉆探施工平臺(tái)。

而長(zhǎng)江上的水上鉆探作業(yè)，安全性及測(cè)量控制是要點(diǎn)。由于長(zhǎng)江河水較深、流速較快、浪大，因此采用雙體鉆船（主航道鉆船采用400噸鐵殼船，近岸區(qū)鉆船采用100噸鐵殼船）船載法，將兩只船橫排并進(jìn)，中間留有間隙以槽鋼與船幫焊接并用木板鋪平形成平臺(tái)，船頭與船尾均用鐵索合并，鉆機(jī)焊與平臺(tái)上，鉆船四角均有纜繩，靠岸邊時(shí)可將纜繩固定于岸上，離岸遠(yuǎn)時(shí)四角下錨固定，根據(jù)水漲水落情況適時(shí)調(diào)整固定鉆船纜繩。工作人員一律穿戴救生衣進(jìn)行水上作業(yè)，作業(yè)均嚴(yán)格按照安全作業(yè)規(guī)程及當(dāng)?shù)刂鞴懿块T(mén)要求執(zhí)行。

勘察過(guò)程中，水上勘探孔均隨鉆隨測(cè)，定位先由GPS 初定坐標(biāo)，再由全站儀測(cè)定絞錨到位，鉆進(jìn)過(guò)程中跟測(cè)水深及回次上余量；水域勘察期間每天均按照長(zhǎng)江潮汐時(shí)間表定時(shí)測(cè)量水位。鉆探時(shí)采用雙層套管跟進(jìn)，所有鉆探孔均全斷面取心，巖心采取率大于90%。通過(guò)這些工作措施，既確保了鉆探施工安全，也保證了勘察質(zhì)量。

（5）為滿(mǎn)足取樣的特殊要求，勘察中，對(duì)軟土采用軟土專(zhuān)用固定活塞式薄壁取土器，對(duì)砂土采用內(nèi)環(huán)刀式取砂器，試樣等級(jí)勻滿(mǎn)足Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于卵石則采用單動(dòng)雙管，以SM膠作為循環(huán)液，最終卵石取心率達(dá)90%，卵石試樣等級(jí)滿(mǎn)足Ⅱ～Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，雖達(dá)不到Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但較常規(guī)取樣質(zhì)量有了大幅提高，可以作為代表性樣品。

（6）勘察施工時(shí)，針對(duì)血吸蟲(chóng)高發(fā)的情況，在項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)所有人員進(jìn)行了相關(guān)知識(shí)普及教育，項(xiàng)目施工人員統(tǒng)一居住，嚴(yán)格施工區(qū)域的人員進(jìn)出管理，除現(xiàn)場(chǎng)采取必要的防護(hù)措施外，定期安排職工到當(dāng)?shù)匮勒具M(jìn)行血吸蟲(chóng)病檢查和救治。

4 巖土工程重點(diǎn)問(wèn)題及分析評(píng)價(jià)

工程區(qū)場(chǎng)地屬于基本穩(wěn)定區(qū)；但場(chǎng)地內(nèi)普遍存在深厚軟土，工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，項(xiàng)目工程類(lèi)型多樣，整體對(duì)沉降敏感，部分單體荷載較大，因此本工程的巖土工程重點(diǎn)問(wèn)題主要集中在特殊性巖土、地基方案、地震效應(yīng)、基坑工程、地下水控制等幾個(gè)方面。因本工程規(guī)模大，考慮到投資經(jīng)濟(jì)性，地基方案尤其是樁基方案是整個(gè)巖土工程問(wèn)題的重中之重。

4.1 特殊性巖土

擬建工程區(qū)內(nèi)對(duì)工程影響最大的特殊性巖土主要為軟土，巖性主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、淤泥，在場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，厚1.80～7.90m，同時(shí)有部分軟土以透鏡體形式存在于下部砂層中，含水量31.4%～49.8%，孔隙比1.18，液性指數(shù)1.24，壓縮模量1.60～5.85MPa，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度24.5kPa，靈敏度均值St=2.02，先期固結(jié)壓力68kPa，其具有高壓縮性、不均勻性、低強(qiáng)度的特性，沉降變形大，易造成地基下沉或基坑失穩(wěn)，不可直接作為基礎(chǔ)持力層。

4.2 場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)

場(chǎng)地覆蓋層厚度約49.0～51.0m，場(chǎng)地土層等效剪切波速Vse 為85～298m/s，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅲ類(lèi)，場(chǎng)地特征周期值0.45s。由于場(chǎng)地內(nèi)存在大面積深厚軟土，擬建場(chǎng)地判定為對(duì)建筑抗震不利地段。

經(jīng)判別，場(chǎng)地內(nèi)飽和砂土為不液化土。

4.3 地基基礎(chǔ)方案

地基基礎(chǔ)方案選擇的原則是“安全、合理、經(jīng)濟(jì)”，因此，根據(jù)本次勘察揭露的場(chǎng)地地質(zhì)條件，結(jié)合設(shè)計(jì)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)和荷載特征，將本工程地基基礎(chǔ)方案按天然地基基礎(chǔ)、地基處理、樁基礎(chǔ)進(jìn)行分類(lèi)分析。

4.3.1 天然地基方案分析

本項(xiàng)目中停車(chē)場(chǎng)、汽車(chē)裝卸站、配電及操作室（1F）等屬于荷載較輕（一般不超過(guò)30kPa）的建筑物，設(shè)計(jì)埋深較淺，對(duì)沉降變形也不敏感。

根據(jù)勘察揭露，這些擬建物場(chǎng)地在軟土上部分布有硬度相對(duì)較高的①-2 層粉質(zhì)黏土，層位較均勻，可作為硬殼層充分加以利用。

通過(guò)軟弱下臥層驗(yàn)算，當(dāng)基礎(chǔ)埋深設(shè)置為1.2m時(shí)，上部荷載不應(yīng)大于40kPa。

因此，這些輕型擬建物建議選擇①-2層粉質(zhì)黏土（硬殼層）作為基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)埋深建議1.0～1.2m，要求施工嚴(yán)禁機(jī)械超挖造成該硬殼層破壞，應(yīng)預(yù)留50cm作為人工清槽。

4.3.2 地基處理方案分析

擬建市政道路（包括排水管道）、集水槽、工業(yè)管線(xiàn)等擬建工程荷載較輕，對(duì)沉降變形有一定的控制要求，底板標(biāo)高較固定，對(duì)基礎(chǔ)埋深有一定要求。

根據(jù)勘察揭露，這些擬建物設(shè)計(jì)底板已位于軟土中，由于軟土沉降變形大，超過(guò)設(shè)計(jì)要求，采用樁基成本較高，因此建議對(duì)②層淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土進(jìn)行地基處理，考慮到經(jīng)濟(jì)性，建議優(yōu)先選擇深層攪拌方案。

4.3.3 樁基方案分析

本項(xiàng)目多數(shù)擬建（構(gòu)）筑物荷載較大或?qū)Τ两底冃蚊舾小?/p>

由于場(chǎng)地普遍分布深厚軟土，沉降變形大，不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，因此這些荷載較大或變形要求的擬建（構(gòu)）筑物，均建議選擇樁基礎(chǔ)。根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、各擬建物不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和變形要求，樁基礎(chǔ)建議分別采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁和混凝土預(yù)制管樁。

如火炬、煙囪、跨堤棧橋、鐵路路基等單柱荷載較大或?qū)Τ两底冃螛O敏感的建（構(gòu)）筑物，建議樁端持力層選用⑦層卵石混砂或⑨層中風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂巖，由于持力層埋深較深，混凝土預(yù)制管柱難以穿透至持力層，因此建議采用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁。

其余擬建單體建筑物、碼頭工程等考慮經(jīng)濟(jì)性，則建議采用混凝土預(yù)制管樁（PHC 樁）,樁徑400～600mm，持力層根據(jù)各擬建物荷載差異，可分別選擇④層粉砂、⑤層細(xì)砂或⑥層細(xì)砂，靜壓管樁施工需大配重，但場(chǎng)地內(nèi)表地地層軟弱，無(wú)法滿(mǎn)足靜壓管樁機(jī)械進(jìn)場(chǎng)地要求，相比較而言，錘擊式管柱機(jī)械更適用于本場(chǎng)地，因此建議采用錘擊式沉樁設(shè)備。

4.4 基坑工程

本項(xiàng)目基坑工程主要分兩類(lèi)，沉渣池、受煤坑、轉(zhuǎn)運(yùn)站等基坑開(kāi)挖深度在8.0m以上（較深基坑），其余事故集水池及廢水池等開(kāi)挖深度4.0～5.0m（較淺基坑）?；泳挥谲浲林?。由于軟土含水量高、抗剪強(qiáng)度低，容易產(chǎn)生基坑失穩(wěn)，如基底隆起、基坑邊坡側(cè)向過(guò)大位移等，但基坑周邊環(huán)境較簡(jiǎn)單均為農(nóng)田，對(duì)變形控制要求較低，因此將基坑安全等級(jí)判定為二級(jí)。

根據(jù)基坑工程埋深范圍內(nèi)地層分布情況分析，深度4.0～5.0m 基坑主動(dòng)土壓力及變形量相對(duì)較小，建議采用水泥土重力式擋墻方式進(jìn)行支護(hù)，水泥土也可起到止水帷幕的作用，可有效控制變形；深度大于8.0m基坑主動(dòng)土壓力及變形量均較大，單純采用水泥土重力式擋墻方式進(jìn)行支護(hù)難以控制變形，易造成基坑失穩(wěn)，建議采用排樁+內(nèi)支撐或放坡結(jié)合重力式擋墻進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)建議對(duì)基坑內(nèi)采用水泥土攪拌進(jìn)行被動(dòng)區(qū)加固。

4.5 地下水控制及抗浮水位

地下水對(duì)本項(xiàng)目工程的影響主要包括對(duì)地下室的浮托作用、對(duì)基坑工程的影響以及對(duì)基礎(chǔ)施工的影響。

影響本工程深基坑的地下水主要為潛水（受大氣降水及地表水影響較大）、下部砂土中的承壓水（和長(zhǎng)江水的聯(lián)系較強(qiáng)，承壓水頭高）。由于場(chǎng)地整體地勢(shì)較低，地下水位較高，地下水對(duì)地下室會(huì)產(chǎn)生較大浮力，經(jīng)多因素綜合權(quán)衡，最終將地下室抗浮設(shè)防水位標(biāo)高確定為設(shè)計(jì)室外地面整平標(biāo)高。

由于地下水位較高，基坑（槽）及樁承臺(tái)開(kāi)挖施工時(shí)均可能出現(xiàn)地下水滲出浸泡的可能，不僅降低持力層的地基承載力，還會(huì)造成基坑巖土體抗剪強(qiáng)度降低；管樁施工時(shí)如未封閉樁頭，也有可能造成承壓水上涌，帶出地基土中細(xì)顆粒組分，造成樁承載力降低；對(duì)灌注樁成樁也有不利影響，易造成樁離析事故。為避免地下水對(duì)施工質(zhì)量及工期的影響，建議基坑工程采用深層攪拌樁或高壓旋噴樁進(jìn)行帷幕止水，同時(shí)適當(dāng)進(jìn)行管井降水，管樁建議封閉樁頭，灌注樁采用水下灌注混凝土工藝。

4.6 樁基設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化

本項(xiàng)目大多數(shù)工程基礎(chǔ)都采用混凝土預(yù)制管樁，因此混凝土預(yù)制管樁樁基參數(shù)提供準(zhǔn)確與否直接與安全、經(jīng)濟(jì)掛鉤，也是最為眾人關(guān)注的巖土問(wèn)題。

擬建場(chǎng)地歷史上基本無(wú)建筑工程，巖土工程經(jīng)驗(yàn)缺乏，因此首期勘察報(bào)告中的樁側(cè)阻力及樁端阻力值均依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）提供經(jīng)驗(yàn)值（表3中優(yōu)化調(diào)整前參數(shù)），按規(guī)范中經(jīng)驗(yàn)值估算樁長(zhǎng) 25m 的 PHC-500（100）AB 樁單樁極限承載力約2000kN，一個(gè)承臺(tái)可能要布置多樁才能滿(mǎn)足要求。

為準(zhǔn)確測(cè)定樁承載力參數(shù)，建設(shè)單位進(jìn)行了多根25m樁長(zhǎng)PHC-500（100）AB樁的靜載荷試驗(yàn)，樁土休止期均超過(guò)30 天，最長(zhǎng)的達(dá)70 天以上，在極限加載3000kN 情況下，單樁沉降量都在15mm 以?xún)?nèi)，且回彈量在70%以上，說(shuō)明單樁承載力發(fā)揮仍以側(cè)摩阻力為主，端阻力尚未全部發(fā)揮；同時(shí)考慮到本工程中大部分樁基采用密集群樁，樁端均位于中密—密實(shí)狀態(tài)砂層中，由于擠土效應(yīng)，后期砂土的側(cè)阻力和端阻力仍會(huì)有較大幅度的提高，因此判斷樁基參數(shù)可在規(guī)范經(jīng)驗(yàn)值基礎(chǔ)上提高50%以上，用樁量可大大減少。但在隨后進(jìn)行的樁靜載荷試驗(yàn)中又出現(xiàn)了部分樁承載力降低的問(wèn)題，經(jīng)分析研究，發(fā)現(xiàn)群樁施工造成的場(chǎng)地下部砂層中超孔隙水壓力、樁土休止期過(guò)短、樁養(yǎng)護(hù)期不足、不配置樁尖等因素均可能導(dǎo)致樁承載力下降，因此經(jīng)過(guò)綜合分析，確定以樁靜載荷試驗(yàn)成果為基礎(chǔ)進(jìn)行適當(dāng)折減作為安全儲(chǔ)備，樁基進(jìn)入持力層深度應(yīng)大于8倍樁徑，以此為原則對(duì)原樁基參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整（見(jiàn)表3中優(yōu)化調(diào)整后參數(shù)），既能大幅降低工程造價(jià)，又能確保工程安全。

對(duì)于碼頭工程及電力工程，可依據(jù)港口規(guī)范參照樁基參數(shù)表應(yīng)取不小于2.5～3.0的安全系數(shù)作為碼頭樁基的設(shè)計(jì)依據(jù)和安全儲(chǔ)備。

存在重型設(shè)備及動(dòng)荷載車(chē)間或?qū)Τ两狄髧?yán)格的單體，樁基承載力建議選用0.8 倍的折減系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減小沉降變形值。以25m 長(zhǎng)樁為例，當(dāng)單樁承載力為2400kN時(shí)，計(jì)算樁基沉降量為5～8mm。

對(duì)于場(chǎng)地分布的一定厚度的淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和粉質(zhì)黏土，土性相對(duì)較差，同時(shí)考慮到本工程吹填砂厚度平均僅0.5m，且到正式施工時(shí)，固結(jié)沉降時(shí)間將達(dá)到1年左右，建議有大面積堆載或大面積降水情況時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)摩阻力對(duì)樁承載力的影響，②層負(fù)摩阻力系數(shù)建議取0.18。

表3 PHC樁基參數(shù)調(diào)整對(duì)比表Table 3. PHC pile foundation parameter adjustment and comparison

5 結(jié)語(yǔ)

5.1 社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益

安徽工程勘察院通過(guò)精心細(xì)致的勘探工作，編制了詳實(shí)、準(zhǔn)確的巖土工程勘察報(bào)告。報(bào)告對(duì)工程區(qū)巖土工程條件進(jìn)行了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，對(duì)建筑物的地基基礎(chǔ)方案等提出了經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)論和建議，在施工過(guò)程中提供了及時(shí)周到的技術(shù)服務(wù)，為項(xiàng)目基礎(chǔ)施工節(jié)約了大量費(fèi)用。該項(xiàng)目建成竣工后一次試產(chǎn)運(yùn)行成功，至今運(yùn)行正常，獲得良好成效。該項(xiàng)目獲得了“2012～2013年度國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”、“2012～2013 年度化學(xué)工業(yè)優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)”、“2015年度安徽省優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)”、“2015 年度全國(guó)優(yōu)秀工程勘察設(shè)計(jì)二等獎(jiǎng)”。證明了本工程勘察工作提供的數(shù)據(jù)科學(xué)準(zhǔn)確，所取得的結(jié)論及建議是符合實(shí)際的，達(dá)到了安全、合理、經(jīng)濟(jì)的較好統(tǒng)一，也創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

通過(guò)本次勘察，還第一次系統(tǒng)地總結(jié)了長(zhǎng)江北岸二壩地區(qū)的巖土工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該地區(qū)軟土特性分析研究、預(yù)制樁設(shè)計(jì)及施工具有一定的指導(dǎo)意義。

5.2 工程啟示

通過(guò)本次勘察項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和啟發(fā)，筆者也得出了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

（1）勘察單位應(yīng)貫徹巖土工程新理念，從項(xiàng)目立項(xiàng)至竣工期間全程參與，與建設(shè)、設(shè)計(jì)等單位密切配合，良性溝通，積極發(fā)揮巖土咨詢(xún)作用，通對(duì)工程的技術(shù)要求、特點(diǎn)及對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)條件的逐步深入并最終充分了解的基礎(chǔ)上，使勘察方案布置、地基處理方案等具有更強(qiáng)的針對(duì)性，才能優(yōu)質(zhì)完成勘察任務(wù)。

（2）勘察過(guò)程應(yīng)采用多種手段、新技術(shù)、新方法，在勘察階段同時(shí)進(jìn)行地基相關(guān)試驗(yàn)，對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)對(duì)比分析，才能使提供的巖土參數(shù)依據(jù)更為充分、準(zhǔn)確，提供的地基方案更為合理、經(jīng)濟(jì)，使勘察成果具有更強(qiáng)的實(shí)用性。

（3）要重視和加強(qiáng)施工勘察工作，及時(shí)收集和系統(tǒng)分析基礎(chǔ)開(kāi)挖、基礎(chǔ)施工（尤其是地基處理、樁基礎(chǔ)）等第一手資料，第一時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)反饋設(shè)計(jì)，不斷優(yōu)化和完善設(shè)計(jì)成果，才能既保證工程建設(shè)的安全，又能做到合理和經(jīng)濟(jì)，真正發(fā)揮勘察在整個(gè)工程建設(shè)中的基礎(chǔ)性作用。

（4）類(lèi)似二壩地區(qū)上部覆蓋深厚軟土、下部為厚度較大的砂層的“上軟—下砂”結(jié)構(gòu)地層中，在確定樁的承載力及相關(guān)參數(shù)時(shí)，應(yīng)綜合考慮巖土工程條件、靜載試驗(yàn)、樁制作和施工工藝、樁休止期以及超孔隙水壓力的各因素作用，才能得出合理且經(jīng)濟(jì)的樁基承載力參數(shù)。

致謝：勘察過(guò)程中得到了項(xiàng)目巖土咨詢(xún)單位上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司和全國(guó)勘察設(shè)計(jì)大師顧國(guó)榮先生的大力指導(dǎo)協(xié)助，在此表示感謝！