周德宏

（青島西海岸新區(qū)勘察測繪院，山東 青島 266400）

1 區(qū)域地質(zhì)簡況

青島市黃島區(qū)（原膠南市），位于膠南造山帶[1]的東側(cè)邊緣地帶，花崗巖類巖石分布廣泛，其中以燕山晚期的花崗巖類最常見，約占基巖出露面積的1/5[2]。在元古代晉寧期（約900～800Ma），揚(yáng)子板塊俯沖至華北板塊之下，造成大規(guī)模巖漿入侵，形成本地區(qū)晉寧期花崗巖。中生代印支期（約257～205Ma），華北板塊與揚(yáng)子板塊再次發(fā)生活動，膠南造山帶被印支期花崗巖類（γ51）侵入。中生代燕山期（約2.05～1.35Ma），太平洋板塊與歐亞板塊碰撞，導(dǎo)致膠南造山帶大量火山噴發(fā)及中酸性巖漿侵入，形成白堊紀(jì)陸相火山沉積巖系和燕山期花崗巖類（γ52、γ53）侵入巖。進(jìn)入新生代（約0～0.7Ma）后趨于穩(wěn)定，伴隨海陸相堆積沉積活動。

2 工程實(shí)例

2.1 勘察概況

2019 年，本區(qū)某地擬建設(shè)高層項(xiàng)目，擬建塔樓（33F/3D）為剪力墻結(jié)構(gòu)，擬采用天然地基筏板基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約15m?？辈靻挝粚?xiàng)目進(jìn)行了巖土工程勘察，場地為剝蝕緩坡地貌，揭露地層從上往下依次為雜填土、粉質(zhì)黏土及基巖風(fēng)化層?；鶐r為燕山期花崗巖[2]，依次揭露了全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（含上、下亞帶）、中風(fēng)化花崗巖。其中強(qiáng)風(fēng)化花崗巖上亞帶揭露厚度2.2～15.7m，平均厚度約9.5m，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶揭露厚度2.8～9.5m，平均厚度約4.0m。場地地下水以基巖裂隙水為主，水位埋深約3.3～5.8m，水量較小?；A(chǔ)標(biāo)高處地層為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶。

本場地強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶巖芯野外描述：肉紅～淺肉紅色，中粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，原巖結(jié)構(gòu)較清晰，長石部分高嶺土化，暗色礦物綠泥石化，礦物蝕變明顯減少，巖芯用手可以掰碎，難捻碎，呈礫狀～角礫狀，遇水軟化，不崩解，合金鉆頭進(jìn)尺均勻、較快，未揭露球狀風(fēng)化體，巖體節(jié)理廣泛發(fā)育，局部被煌斑巖巖脈穿插。

勘察中對該層進(jìn)行了標(biāo)貫原位測試，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1 所示。

表1 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶標(biāo)貫測試結(jié)果統(tǒng)計(jì)

青島市區(qū)的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖（含上、下亞帶）標(biāo)貫擊數(shù)范圍大致為60～250 擊[3]，對比來看，本場地強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶標(biāo)貫最高擊數(shù)明顯低于市區(qū)的數(shù)值。在排除設(shè)備、人為等因素后，推測可能是構(gòu)造應(yīng)力、風(fēng)化程度、原巖成分及結(jié)構(gòu)差異等原因造成。以青島市區(qū)的花崗巖風(fēng)化帶承載力[4]為參考，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，勘察方初步確定本場地強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶的承載力特征值為800kPa。

2.2 淺層平板載荷試驗(yàn)

基坑開挖至基底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，建設(shè)方對強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶進(jìn)行地基承載力檢測，設(shè)計(jì)要求承載力特征值不小于800kPa。檢測選擇淺層平板靜載荷試驗(yàn)[5]，在塔樓核心筒周邊位置選取3 點(diǎn)進(jìn)行，采用慢速維持載荷法，試驗(yàn)方法及過程嚴(yán)格按照《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 340—2015）相關(guān)條款的要求進(jìn)行。試驗(yàn)時采用面積0.25m2的圓形剛性承壓板，在核心筒區(qū)域南、東、北分別布設(shè)S1、S2、S3 三個試驗(yàn)點(diǎn)，試驗(yàn)最大加載量為1600kPa。檢測點(diǎn)平面位置如圖1 所示。

圖1 檢測點(diǎn)平面布置（單位：mm）

三個點(diǎn)位的載荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及特征基本相似，如表2所示?，F(xiàn)對3 個點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及成果圖表進(jìn)行簡要分析，S1#點(diǎn)、S2#點(diǎn)、3#點(diǎn)荷載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及相應(yīng)曲線圖分別如圖2、圖3 及圖4 所示。

圖2 S1# 點(diǎn)載荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線

圖3 S2# 點(diǎn)載荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線

圖4 S3# 點(diǎn)載荷實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及曲線

表2 地基載荷試驗(yàn)結(jié)果匯總

根據(jù)《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 340—2015）有關(guān)條款及現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析，各點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果分析如下。

（1）S1 點(diǎn)試驗(yàn)加荷至1600kPa，各級沉降變化較為穩(wěn)定，已達(dá)到設(shè)計(jì)地基承載力特征值2 倍，停止加載，最終累計(jì)沉降量12.75mm。該點(diǎn)p-s 曲線變化趨勢整體較穩(wěn)定，沒有明顯的拐點(diǎn)。分析表明，在最終載荷下該點(diǎn)地基未破壞，據(jù)《建筑地基檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ 340—2015）4.4.3 條第3 款分析，取800kPa 為S1 點(diǎn)的地基承載力特征值。卸載回彈曲線上升先快后慢，殘余沉降位移為7.90mm，回彈率為38.0%，處于正常范圍。

（2）S2 點(diǎn)試驗(yàn)加荷至1600kPa，各級沉降變化較為穩(wěn)定，已達(dá)到設(shè)計(jì)地基承載力特征值2 倍，停止加載，最終累計(jì)沉降量17.45mm。該點(diǎn)p-s 曲線略有起伏，但整體穩(wěn)定，未見明顯拐點(diǎn)。分析可知，終級荷載下該點(diǎn)地基未破壞，根據(jù)相關(guān)規(guī)范條款內(nèi)容分析，取800kPa為S2 點(diǎn)的地基承載力特征值。卸載回彈曲線上升先慢后快，殘余沉降位移為11.79mm，回彈率為32.4%，處于正常范圍。

（3）S3 點(diǎn)試驗(yàn)加荷至1600kPa，各級沉降平穩(wěn)，已達(dá)到設(shè)計(jì)地基承載力特征值2 倍，停止加載，最終累計(jì)沉降量為13.44mm。該點(diǎn)p-s 曲線變化總體平緩，基本無拐點(diǎn)。綜合分析可知，終級荷載下該點(diǎn)地基未破壞，根據(jù)規(guī)范相關(guān)條款內(nèi)容分析，取800kPa 為S3 點(diǎn)的地基承載力特征值。卸載回彈曲線后段爬升明顯快于前段，殘余沉降位移為6.66mm，回彈率為50.4%，處于較好的范圍。

（4）據(jù)s-lgt 曲線顯示，各檢測點(diǎn)的各級載荷對應(yīng)沉降量比較均勻，各級載荷線未見異常陡降，變化趨勢基本一致，屬于正常曲線。

（5）由以上數(shù)據(jù)及圖表分析可得，地基承載力特征值可按800kPa 使用，滿足設(shè)計(jì)要求。強(qiáng)風(fēng)化巖層表現(xiàn)出了一定的塑性，回彈率一般，說明承載能力已較大發(fā)揮，冗余量不大。

3 結(jié)論與分析

本次載荷實(shí)驗(yàn)沒有加載到極限荷載，只能確定強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶的地基承載力特征值至少為800kPa，符合本工程設(shè)計(jì)要求[6]。且強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶的地基承載能力略有安全冗余，較大程度的挖掘了地層的承載能力。后續(xù)了解到，施工期間，建設(shè)方對高層建筑進(jìn)行了沉降跟蹤觀測，各觀測點(diǎn)的沉降速度和總沉降量滿足國家相關(guān)規(guī)范要求。可以認(rèn)為，擬建建筑物的地基穩(wěn)定性較好，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖下亞帶的地基承載力數(shù)值是可靠的，具有一定的參考價值。

另外，受條件限制，未能對本場地的花崗巖地層進(jìn)行巖礦、年代等綜合測定，進(jìn)而無法與青島市區(qū)的花崗巖風(fēng)化帶進(jìn)行相關(guān)特征定量對比，實(shí)為遺憾。鑒于作者水平限制，本文有其他疏漏之處，也歡迎廣大同行批評指正。