張偉　郭光八　張世亞

摘? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層小區(qū)建設(shè)層出不窮。在工程建設(shè)的過程當(dāng)中，由于水文地質(zhì)條件、地質(zhì)構(gòu)造或人為因素的影響經(jīng)常出現(xiàn)各種類型的工程問題。此類問題經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目返工、工期延誤和成本的急劇增加，同時(shí)處理過程有時(shí)又極為繁瑣。基于此，本文討論了在復(fù)雜地質(zhì)條件下某拆除重建高層小區(qū)的基礎(chǔ)處理方式，以供參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì);高層小區(qū);地基;基礎(chǔ)處理

中圖分類號(hào)：TU195??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ????? 文章編號(hào)：1671-2064（2021）02-0000-00

1工程簡(jiǎn)介

云南某高層小區(qū)項(xiàng)目為1棟17+1F的高層住宅（A6棟1～2單元），剪力墻結(jié)構(gòu)，下設(shè)1F半地下室，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值為5171kN，最大荷重情況（標(biāo)準(zhǔn)組合）剪力墻下3700 kN/m，共分3個(gè)單元，其中1～2單元原設(shè)計(jì)工程樁為長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁，施工樁長(zhǎng)16～23m，后經(jīng)小應(yīng)變檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果大多是Ⅰ和Ⅱ類樁，無Ⅲ類樁。設(shè)計(jì)樁端極限承載力要求5800 kN，實(shí)際樁端極限承載力要求最小4100 kN，最終設(shè)計(jì)按4100 kN進(jìn)行設(shè)計(jì)及補(bǔ)樁。補(bǔ)樁長(zhǎng)度1～22.2m，多數(shù)是10～15 m。根據(jù)沉降觀測(cè)結(jié)果可知這兩個(gè)單元不均勻沉降差較大。

2原因分析

經(jīng)過多方面分析，主要有兩個(gè)原因，第一種：該單元土質(zhì)相對(duì)較軟，在工程樁施打過程中長(zhǎng)螺旋鉆孔取出的土比第一次詳細(xì)勘察描述的土層含礫石少得多;另外當(dāng)鉆進(jìn)到15～17m時(shí)，鉆進(jìn)速度很慢，而帶出地面的土卻較多，造成近20根樁的混凝土充盈系數(shù)擴(kuò)大了3～4倍，樁周圍的土體變得疏松，極大地降低了樁側(cè)阻力，最終導(dǎo)致工程樁下沉。另外由于地層黏粒含量低，可能存在長(zhǎng)螺旋樁基施工時(shí)遇卵漂石層鉆進(jìn)緩慢，上部土層垮孔，所以帶出土較多，樁周塌孔或形成空洞，造成充盈系數(shù)大，降低了樁側(cè)阻力，同時(shí)影響成樁質(zhì)量，引起后續(xù)的不均勻沉降問題;第二種可能是場(chǎng)地位于南北向斷裂與北西向小斷層交匯地帶，且后者為富水?dāng)鄬?，地下水流?dòng)相對(duì)劇烈，樁基施工完成后對(duì)樁周土和樁端以下的土造成了一定的破壞，使其承載力大幅下降，引起較大沉降。

3前期處理方案

根據(jù)專家組對(duì)以上原因的分析提出了處理意見，為避免結(jié)構(gòu)繼續(xù)沉降，對(duì)A6棟建筑南側(cè)兩個(gè)單元進(jìn)行初步地基基礎(chǔ)加固處理，在原有樁基承臺(tái)底部增加600 mm厚的筏板，使其連成一體形成樁筏基礎(chǔ)，增加基礎(chǔ)的整體性，減小差異沉降;在新筏板上預(yù)留錨桿靜壓樁的施工孔洞和預(yù)埋錨桿，主要配置在原承臺(tái)的四周，等到筏板澆灌28 d后，實(shí)施靜壓樁的施工，一方面加強(qiáng)地基，另一方面補(bǔ)償原有工程樁的承載力不足問題。筏板砼強(qiáng)度等級(jí)為C40，抗?jié)B等級(jí)為P6。板底保護(hù)層厚度50 mm，板頂要求超灌50 mm以便與原承臺(tái)底部連接緊密。澆灌前必須清除原承臺(tái)底部的浮土和墊層，嚴(yán)禁用高壓水槍沖洗，避免浸泡和擾動(dòng)原狀土。手工清理浮土后，澆灌100 mm厚C15素混凝土墊層，然后布置鋼筋網(wǎng)。靜壓樁型號(hào)為MGZa20-2.5（8），樁身砼強(qiáng)度等級(jí)為C40。施工的最大壓樁力為500 kN，對(duì)應(yīng)的單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值為750kN。筏板上的預(yù)留孔洞按抗壓樁做法，上小下大，板頂250mm×250mm，板底300mm×300mm。每個(gè)樁有4個(gè)M27的錨桿。注意筏板頂超灌砼，錨桿長(zhǎng)度要比圖集加長(zhǎng)50 mm，外露的普通粗牙螺紋長(zhǎng)度為80 mm。筏板的封樁砼采用C40微膨脹細(xì)石混凝土。

經(jīng)過前期處理，2單元在拆除前沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，1單元靠西南角最大沉降達(dá)到了20cm以上，東南角也有近10 cm（大致在一年時(shí)間內(nèi)），沉降超規(guī)范，故決定拆除1、2單元重新勘察再重建。

4復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘察

4.1項(xiàng)目難點(diǎn)

由于場(chǎng)地地表堆有大量拆除的鋼筋混凝土廢渣（厚度2.0～6.0 m），基礎(chǔ)部位還有0.8～ 1.6m厚度不等的筏板、承臺(tái)，對(duì)鉆機(jī)開孔難度較大，鉆孔在施工時(shí)地表以上廢渣不斷塌孔，無法護(hù)壁，后用挖機(jī)清除后才繼續(xù)施工，在鉆至10余米位置時(shí)揭露有灰白色礫砂層，以黏性土充填，稍至中密，深度在30余米;下部為淺灰色角礫層，中密，以砂性土充填，鉆孔深度40米;鉆孔從10m以下地下水分布強(qiáng)烈，均屬于強(qiáng)透水層。查詢綜合水文地質(zhì)圖資料后顯示場(chǎng)地附近分布有下降泉群及充水?dāng)嗔?。受地層及水文因素造成鉆探過程中不斷出現(xiàn)垮孔現(xiàn)象，在進(jìn)行常規(guī)下套管及泥漿護(hù)壁過程中仍不見效果，我公司人員立即采取措施，利用納土粉、植物膠以及軟質(zhì)聚氯乙烯等護(hù)壁材料對(duì)鉆孔進(jìn)行護(hù)壁，由于場(chǎng)地地下水水量過大，護(hù)壁材料對(duì)鉆探作用仍然不明顯，后采用雙套管的形式進(jìn)行施工，雙套管對(duì)鉆探工作起到一定作用，但下至30m后無法繼續(xù)下套管，孔內(nèi)還反涌出大量礫砂，后鉆孔內(nèi)不斷出水。鉆探中反復(fù)清孔致使野外施工過程進(jìn)度緩慢，加之現(xiàn)場(chǎng)條件不理想，后對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行了場(chǎng)平，對(duì)表層廢渣進(jìn)行清除，便于移交進(jìn)行施工，減少目前設(shè)備的停滯，降低成本，移交場(chǎng)地后增加大型鉆機(jī)設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，鉆機(jī)采取了更有效的護(hù)壁方法和措施。

4.2主要勘察成果

經(jīng)過勘察，基本查明了該高層建筑場(chǎng)地的地質(zhì)情況，詳細(xì)如下。

（1）完成工作量：鉆孔32個(gè)，其中高層建筑鉆孔21個(gè)，孔深41.9～80m，基坑孔8個(gè)，場(chǎng)地承壓水含水層位置及水頭高度量測(cè)孔3個(gè)，孔深30～35 m。

（2）場(chǎng)地位于近南北向斷裂與近東西向不知名斷裂交匯處，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，地下水總體由北西向南東徑流。場(chǎng)地內(nèi)承壓水條件復(fù)雜，水頭高度高低不一，且與臨近西側(cè)40m抗滑樁位置地層差異顯著，判斷場(chǎng)地處于富水?dāng)鄬悠扑閹稀?/p>

（3）地層情況：?人工填土（建筑垃圾、碎石、碎塊混少量黏土組成）0.5～4.5 m厚;?含礫（卵石）粉質(zhì)黏土，狀態(tài)比較好（硬塑—堅(jiān)硬），混20%到30%的圓礫卵石，局部混漂石，厚度0.6～12.7 m，大部分地段有分布。?卵石，中密-密實(shí)，混百分之三十-四十的黏性土，局部為圓礫、礫砂或漂石。層厚1.2～9 m，少部分控制地段有分布。④斷層破碎帶：全風(fēng)化砂巖，在20～30 m范圍內(nèi)存在塌孔現(xiàn)象，層厚1.7～46.5 m。整個(gè)場(chǎng)地都有分布。強(qiáng)風(fēng)化砂巖：1.1～16.5 m。場(chǎng)地少部分控制地段有分布。中風(fēng)化砂巖：45 m以下，揭露層厚5 m多，少部分地段揭露。個(gè)別鉆孔打到原有長(zhǎng)螺旋樁基混凝土。

（4）地下水情況：填土中的上層滯水、卵石層中的潛水及斷層破碎帶全風(fēng)化砂巖中的承壓水，強(qiáng)風(fēng)化砂巖中局部可見。29個(gè)鉆孔中有8個(gè)鉆孔承壓水頭高出勘察地面，其中最高冒出地面6.8 m（ZK12）。另外三個(gè)觀測(cè)孔進(jìn)行了分層、分段量測(cè)水位，南北兩側(cè)觀測(cè)孔最終承壓水頭也是高出地面0.5～2.5 m。顯示15～18 m有一層承壓水。22 m以下有一層承壓水，總體判斷場(chǎng)地地下水分布情況復(fù)雜且無規(guī)律、地下水可能具有流動(dòng)性，流速、流向不清。對(duì)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)施工影響很大。

5勘察基礎(chǔ)選型建議

因?yàn)樵跀鄬悠扑閹ВㄈL(fēng)化砂巖）中鉆孔灌注樁施工時(shí)土體易被擾動(dòng)破壞而造成塌孔，且場(chǎng)地地下水條件復(fù)雜，不排除地下水流動(dòng)性的可能，因此建議采用旋挖成孔灌注素混凝土+植樁方案或泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的方案。經(jīng)過篩選，最終選用方案為塔樓在20m～21m軸線范圍布置11根樁徑600 mm的長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁，其樁端承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值為1800KPa，以斷層破碎帶（全風(fēng)化砂巖）為持力層。筏板下有效樁長(zhǎng)不小于26 m，單樁承載力特征值不小于1800kN，相應(yīng)的單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值為3600 kN。

塔樓其余部分均采用PHC500AB預(yù)制管樁，樁端持力層為斷層破碎帶（全風(fēng)化砂巖）。管樁壁厚100 mm。樁長(zhǎng)為26～30m。單樁承載力特征值為1800kN。采用400樁徑長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)引孔，最終壓樁力不小于3500 kN。

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Analysis on the Foundation Treatment of a High-Rise Residential Area Demolished and Reconstructed under Complex Geological Conditions

ZHANG Wei， GUO Guangba， ZHANG Shiya

（Yunnan Construction Investment First Survey and Design Co.， Ltd.， Kunming Yunnan? 650102）

Abstract： With the rapid development of China's economy， the construction of high-rise residential areas emerge in endlessly. In the process of engineering construction， due to the influence of hydrogeological conditions， geological structure or human factors， various types of engineering problems often appear. This kind of problem often leads to project rework， delay of construction period and sharp increase of cost. At the same time， the processing process is sometimes extremely cumbersome. Based on this， this paper discusses the foundation treatment of a demolition and reconstruction high-rise community under complex geological conditions， for reference.

Keywords： complex geology; high rise residential area; foundation; foundation treatment