鄭宗鵬
(福建省水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察研究院,福建漳州363000)
隨著社會(huì)的發(fā)展,房地產(chǎn)建設(shè)不斷深入城市周邊地帶,但同時(shí)也面臨著周邊地質(zhì)環(huán)境越來越復(fù)雜,基坑形狀越來越不規(guī)則。因基坑土層分布情況的復(fù)雜性,可能導(dǎo)致相同區(qū)域類似建筑物所選用的基礎(chǔ)型式不同、樁型不同等情況。
擬建場地位于漳州市漳浦縣赤湖鎮(zhèn)七星海片區(qū),場地東南臨七星海,北臨近城市干道沿海大通道,原始地貌屬海岸風(fēng)積地貌。擬建物共14幢(4~26層)及配套用房組成,總建筑占地面積約52398.00m2,總建筑面積約146854.00m2,場地設(shè)有一層地下室,地下室面積約29820.00m2,地下室底板標(biāo)高為4.10~5.40m,開挖深度約為3.90~4.70m,基礎(chǔ)埋置深度約為4.50~6.00m。擬建建筑位置平面圖如圖1所示。
圖1 擬建建筑位置簡圖
本場地巖土層為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層(Q4eol)細(xì)砂;第四系上更新統(tǒng)沖洪積層(Q3al-pl)細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、粘土;第四系殘積土層(Qel);下伏地層為燕山早期侵入的花崗巖各風(fēng)化帶(γ52)。工程地質(zhì)剖面如圖2所示。剖面現(xiàn)將各巖土體類型及其工程地質(zhì)特性自上而下分述如下:
圖2 工程地質(zhì)剖面圖
①細(xì)砂(Q4eol):灰黃色,稍濕,松散—稍密,成分以石英砂粒為主,分選性較好,顆粒級(jí)配較好,粘粒含量約占3%~14%,力學(xué)強(qiáng)度較低,工程性能較差。
②細(xì)砂(Q3al-pl):灰黃色,濕—飽和,中密為主,成分以石英砂粒為主,分選性較好,顆粒級(jí)配較好,粘粒含量約占6%~15%,工程地質(zhì)性能較好。
②-1粉質(zhì)粘土(Q3al-pl):黃褐色,可塑—硬塑,飽和,成份以粉粘粒為主,粘韌性中等,含少量砂、礫,手捻稍有砂感,干強(qiáng)度中等,無搖震反應(yīng),工程地質(zhì)性能較好。
③粉質(zhì)粘土(Q3al-pl):黃褐色,可塑為主,局部為硬塑,飽和,成份以粉粘粒為主,粘韌性中等,含少量砂、礫,手捻稍有砂感,干強(qiáng)度中等,無搖震反應(yīng),工程地質(zhì)性能較好。
④粘土(Q3al-pl):黃褐色,可塑—硬塑,飽和,成份以粉粘粒為主,粘韌性中等,含少量砂、礫,手捻稍有砂感,干強(qiáng)度中等,無搖震反應(yīng),工程地質(zhì)性能較好。
⑤殘積砂質(zhì)粘性土(Qel):系母巖——花崗巖風(fēng)化成土并殘留原地的產(chǎn)物,淺紅、淺黃色,可塑—硬塑,飽和,其細(xì)粒土呈可塑—軟塑狀態(tài)。據(jù)顆分資料:石英礫含量為6.2%~12.80%,原巖組織結(jié)構(gòu)已全部破壞,除石英外,其它礦物全部風(fēng)化成土狀。該土層屬特殊性土,具有遇水易軟化的特點(diǎn),工程地質(zhì)性能一般。
⑥-1全風(fēng)化花崗巖(γ52):灰黃色,巖芯呈砂土狀,手折易散,原巖組織結(jié)構(gòu)已基本破壞,礦物成分除石英外均已基本風(fēng)化成土狀,遇水易軟化、易崩解,完整性程度為極破碎,屬極軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。
⑥-2砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(γ52):灰黃色,巖芯呈砂土狀,手折易散,原巖組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞,礦物成分除石英外大部分風(fēng)化成土狀,遇水易軟化、易崩解。完整性程度為極破碎,屬極軟巖,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。
⑥-3碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖(γ52):灰白色,巖芯呈3~8cm碎塊狀,礦物成分風(fēng)化強(qiáng)烈,塊體大部分已通體風(fēng)化,節(jié)理裂隙發(fā)育,錘擊易碎,鉆進(jìn)緩慢。屬軟巖,巖體完整性程度為極破碎,巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。
⑥-4中風(fēng)化花崗巖(γ52):灰白色,巖芯呈2~25cm短柱狀及2~8cm塊狀,主要礦物成分為長石、石英、云母等,錘擊聲脆,巖質(zhì)較新鮮,中細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,節(jié)理裂隙較發(fā)育,傾角以50°~65°為主,RQD=30%~45%,該層力學(xué)強(qiáng)度高。
擬建場地原始地貌屬海岸風(fēng)積地貌,南側(cè)約100m為七星海,地下水與海水有一定聯(lián)系。在高潮位時(shí)統(tǒng)一測得地下水水位埋深為4.40~7.60m(標(biāo)高為3.23~5.75m)。場地地下水類型主要有第四系松散巖類孔隙潛水,含水層有細(xì)砂①、細(xì)砂②;風(fēng)化帶網(wǎng)狀孔隙裂隙水,含水層由全—強(qiáng)風(fēng)化層組成;基巖裂隙水,主要分布于下部基巖風(fēng)化帶中,含水層為碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化巖及中風(fēng)化巖。抽水試驗(yàn)綜合圖表見圖3。
圖3 抽水試驗(yàn)綜合圖表
場地開挖至地下室底板后,基底土以第四系上更新統(tǒng)沖洪積層為主,當(dāng)建筑物荷重較輕時(shí),可采用天然淺基礎(chǔ),以細(xì)砂②及粉質(zhì)粘土②-1為基礎(chǔ)持力層,基礎(chǔ)形式可采用條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。當(dāng)建筑物荷重較大時(shí),建議采用樁基礎(chǔ)。擬建地下室為地下一層,為減少地基不均勻沉降,擬建地下室建議結(jié)合主樓情況,采用相應(yīng)的地基基礎(chǔ)類型。
旋挖灌注樁:旋挖灌注樁不必考慮降水問題,施工較安全,對(duì)周邊環(huán)境影響相對(duì)較小,樁徑、樁長可根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇,能適應(yīng)各巖土層;但工期較長,鉆進(jìn)效率較低,容易出現(xiàn)孔斜、卡鉆、掉鉆等事故;場地存在強(qiáng)透水層,易造成塌孔、涌水等事故,且有施工泥漿污染以及成樁質(zhì)量較難控制等缺點(diǎn)。
預(yù)應(yīng)力管樁:具有易施工、速度快;無震動(dòng)、低噪音,無棄渣、棄漿排出的特點(diǎn),不會(huì)引起環(huán)境公害;利用施工終止壓力評(píng)估的單樁承載力,具有直觀、迅速的特點(diǎn),是其它樁型無法比擬的,質(zhì)量易保證;能充分發(fā)揮地基土層的承載力,單樁承載力較高等優(yōu)點(diǎn)。但存在該樁型的穿透能力較差,遇較大或較厚中密以上的砂、孤石等難以穿過,常有砍樁、接樁的浪費(fèi)和麻煩;采用此樁型時(shí),據(jù)鉆探資料,場地細(xì)砂②、粘土④層沉樁有一定困難,且局部場地內(nèi)有碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化孤石,最大粒徑為1.50m,最小粒徑為0.40m,分布不均,密集處孤石呈串珠狀分布,不排除鉆孔之間尚有巖脈和孤石或不均勻風(fēng)化殘留體分布的可能,對(duì)樁身穿透難度大。
綜上所述,根據(jù)擬建場地工程地質(zhì)條件并結(jié)合周邊環(huán)境優(yōu)先選擇旋挖灌注樁,樁徑可選用1000mm,以砂土狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖⑥-2作為樁斷持力層。
根據(jù)場地內(nèi)各巖土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),依據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008相關(guān)條款規(guī)定提供樁基設(shè)計(jì)參數(shù),各參數(shù)詳見表1。本次勘察選擇ZK2、ZK107等孔按表1推薦參數(shù)估算旋挖灌注樁、預(yù)應(yīng)力管樁單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值,其估算結(jié)果詳見表2。建議經(jīng)靜載試驗(yàn)確定。
表1 巖土體主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議取值表
表2 單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值估算表
根據(jù)場地巖土工程條件,建議擬建1#~3#樓、5#樓(26層)采用樁基礎(chǔ),樁型建議采用旋挖灌注樁,以砂土狀強(qiáng)風(fēng)化崗巖⑥-2為樁端持力層;也可采用預(yù)應(yīng)力管樁,以砂土狀強(qiáng)風(fēng)化崗巖⑥-2為樁端持力層。
擬建6#~13#、15#~19#樓(1~4層)建議采用天然淺基礎(chǔ),以細(xì)砂②及粉質(zhì)粘土②-1為基礎(chǔ)持力層,基礎(chǔ)形式可采用條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。采用淺基礎(chǔ)需根據(jù)擬建物荷載進(jìn)行地基變形驗(yàn)算,若強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采用樁基礎(chǔ),樁型建議采用旋挖灌注樁,以砂土狀強(qiáng)風(fēng)化崗巖⑥-2為樁端持力層;也可采用預(yù)應(yīng)力管樁,8#、9#、11#~13#、15#~17#樓以全風(fēng)化崗巖⑥-1或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化崗巖⑥-2為樁端持力層;6#、7#、10#、18#、19#樓以粘土④、全風(fēng)化崗巖⑥-1或砂土狀強(qiáng)風(fēng)化崗巖⑥-2為樁端持力層。