[關(guān)鍵詞]中維地產(chǎn);巖土工程勘察;持力層;地基承載力;物理力學(xué)性質(zhì)
目前,國(guó)家處于高質(zhì)量發(fā)展階段,往往離不開(kāi)工程建設(shè),地基是一棟建筑的穩(wěn)固根本,做好建筑場(chǎng)地地質(zhì)勘察工作尤其關(guān)鍵。在行業(yè)內(nèi)目前常用的巖土工程勘察方法及手段甚多,選好勘察手段、評(píng)估分析方法是做好建筑巖土工程勘察必要前提。本文根據(jù)中維地產(chǎn)·金嶺花園10#住宅樓巖土工程勘察,簡(jiǎn)單介紹了巖土工程勘察中的一些基本方法,為工程建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提出關(guān)于持力層承載力的依據(jù)和建議[1]。
1. 巖土工程勘察初始階段的工作要點(diǎn)
在正式開(kāi)始勘察之前,需要事先結(jié)合擬建建筑物特征制定切實(shí)可行的勘察綱要,根據(jù)勘察綱要指導(dǎo)整個(gè)勘察工作。中維地產(chǎn)·金嶺花園項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃用地面積157004.38m2,總建筑面積379214.87m2,地上建筑為261910 m2,地下部分不計(jì)容面積為117304.87 m2(地下車庫(kù)單層占地約80593.32 m2),共42棟建筑物。擬建項(xiàng)目分三期建設(shè),本文探討范圍主要為一期工程中10#住宅樓,10#住宅樓與7#~9#、12#~16#住宅樓及幼兒園為同一地下室,裙樓及住宅樓樓層高5~31層,為框架磚混結(jié)構(gòu)[2]。
2. 勘察的基本方法及工作布置原則
按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求、建筑物的特征及勘察要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形地貌及周邊環(huán)境條件,在詳細(xì)了解工程勘察經(jīng)驗(yàn)、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,采用了鉆探、巖土物理力學(xué)室內(nèi)試驗(yàn)等為主要勘察方法,主要工作原則主要有以下幾點(diǎn):
2.1鉆探
主要用于進(jìn)行地層鑒別、巖性判定,并利用鉆孔采取巖土(水)樣等??辈靾?chǎng)區(qū)內(nèi)的土層主要采用沖擊法進(jìn)行鉆進(jìn),巖層采用回轉(zhuǎn)取芯鉆機(jī)進(jìn)行回轉(zhuǎn)法鉆進(jìn)。勘察設(shè)計(jì)巖芯采取率在70%~90%,巖層的巖芯采取率在65%~80%。
2.1.1鉆探點(diǎn)的布置
巖土工程勘察的勘探孔依據(jù)設(shè)計(jì)提供的底層擬建物平面圖,結(jié)合場(chǎng)地工程地質(zhì)條件、國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、地方行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、建筑物特征等。按照GB 50021-2001(2009版)《巖土工程勘察規(guī)范》和《貴州建筑巖土工程技術(shù)規(guī)范》(DB 22/46-2004)的有關(guān)規(guī)定,按一柱一孔原則布置鉆孔。
2.1.2勘探深度
鉆孔孔深的控制采用動(dòng)態(tài)控制的原則,孔深控制如下:
①采用獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),孔深為基底以下2B且不小于7m(B為基礎(chǔ)寬度、按B=2m估計(jì)),勘察時(shí)按8m控制;②采用樁基礎(chǔ)時(shí),孔深為樁端以下5D 且不小于7m(D為樁基礎(chǔ)直徑、按D=2m估計(jì)),勘察時(shí)按11m控制,完成孔深范圍為21.3~50.8m。
2.2工程地質(zhì)調(diào)查
工程地質(zhì)調(diào)查主要需要查明勘察區(qū)內(nèi)的地表水及地下水流通情況、地質(zhì)構(gòu)造及巖層產(chǎn)狀、巖溶出露情況、周邊建筑物影響情況、地下電纜等管線情況以及不良地質(zhì)作用情況。
2.3鉆孔定位、測(cè)放
鉆孔測(cè)放定位根據(jù)建筑定位圖及建設(shè)單位提供的控制點(diǎn)采用全站儀。
2.4水位觀測(cè)
為了解鉆孔水位變化情況,對(duì)施工的每個(gè)鉆孔在初見(jiàn)、終孔后24小時(shí)后進(jìn)行水位觀測(cè)兩次。
2.5聲波測(cè)試
采用RSM-SY5N型聲波測(cè)試儀對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的預(yù)設(shè)檢測(cè)勘察鉆孔進(jìn)行超聲波檢測(cè),聲波檢測(cè)吹點(diǎn)間距設(shè)定為0.2m,以評(píng)價(jià)巖體的風(fēng)化帶和完整程度,便于對(duì)巖體質(zhì)量單元的劃分。
2.6靜載試驗(yàn)
確定場(chǎng)地內(nèi)基巖的地基承載力,為勘察、設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在擬建場(chǎng)地內(nèi)布置3個(gè)巖基載荷試驗(yàn)點(diǎn)。
2.7場(chǎng)區(qū)內(nèi)水樣及巖體檢測(cè)實(shí)驗(yàn)
按照規(guī)范要求進(jìn)行巖樣及水樣取樣送檢實(shí)驗(yàn),巖體取2組進(jìn)行巖石直剪試驗(yàn)(10件),土樣16件進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)試,土對(duì)建筑材料腐蝕性試件2件,水對(duì)建筑材料腐蝕性試件2件[3]。
3. 巖土物理力學(xué)性質(zhì)分析
3.1土層的物理力學(xué)性質(zhì)分析
場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要分布的土層為素填土及紅黏土,根據(jù)重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)成果表1及表2,參照《工程地質(zhì)手冊(cè)》(第四版)有關(guān)章節(jié)及貴州地區(qū)經(jīng)驗(yàn)建議,綜合得出素填土層密實(shí)度為松散,地基承載力為素填土:γk=20kN/m3,c=5kPa,φ=10°。根據(jù)試驗(yàn)取樣室內(nèi)測(cè)試成果計(jì)算黏土層物理力學(xué)指標(biāo)按表4中試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)綜合分析,依據(jù)GB50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的5.2.5公式進(jìn)行計(jì)算,公式如下:
fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck
設(shè)計(jì)基寬為3m,埋深為0.5m,經(jīng)計(jì)算,得其指標(biāo)如下:fa =134.5kPa;γk=17.4kN/m3,ck=31.48kPa,φk=3.37°。
3.2 巖層的物理力學(xué)性質(zhì)分析
中風(fēng)化巖石地基承載力特征值根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011)5.2.6按式:fa=frk×ψ計(jì)算。根據(jù)本次勘察取樣送檢的巖體實(shí)驗(yàn)結(jié)果,嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算及分析巖層的地基承載力等,具體計(jì)算及推論過(guò)程見(jiàn)表3。場(chǎng)區(qū)內(nèi)的中風(fēng)化巖體節(jié)理裂隙發(fā)育,較破碎,構(gòu)面發(fā)育2 組,間距為1.0~0.4m,巖體結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度差,折減系數(shù)取0.14,強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)白云巖: fa=500kPa(經(jīng)驗(yàn)值),中風(fēng)化泥質(zhì)白云巖:fa=20.52MPa×0.14≈2.87MPa=2870kPa。根據(jù)本次勘察中的鉆探,巖石樣品測(cè)試成果,結(jié)合貴州正和工程質(zhì)量檢測(cè)試驗(yàn)研究有限公司的《中維地產(chǎn)·貴陽(yáng)金嶺花園項(xiàng)目一期巖基載荷試驗(yàn)檢測(cè)報(bào)告》,場(chǎng)地中風(fēng)化泥質(zhì)白云巖地基承載力特征值fa=3000kPa。建議場(chǎng)區(qū)巖石單元承載力特征值如表5,根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ 72-2004表8.3.12,巖石極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值取1000kPa,巖石極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值取10000kPa。本次勘察取10件巖樣進(jìn)行成果統(tǒng)計(jì),按規(guī)范以巖樣抗剪強(qiáng)度測(cè)試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),根據(jù)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)表4級(jí)工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)中風(fēng)化巖石抗剪強(qiáng)度進(jìn)行折減后得出各中風(fēng)化巖體的抗剪強(qiáng)度指標(biāo),黏聚力c取0.2的折減系數(shù)、內(nèi)摩擦角φ取0.8的折減系數(shù)。巖層存在兩組節(jié)理面(J1、J2),其間距為1.0~0.4m,巖體結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度差,根據(jù)相關(guān)規(guī)范的中風(fēng)化泥質(zhì)白云巖巖體及巖體結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)見(jiàn)表5。
4. 結(jié)論
在詳細(xì)解讀擬建建筑基本特征的基礎(chǔ)上,采用地面調(diào)查、鉆探、巖土實(shí)驗(yàn)聲波及動(dòng)力觸探等方法對(duì)擬建建筑物場(chǎng)地進(jìn)行了巖土工程勘察,勘察過(guò)程中根據(jù)多種勘察手段,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn),對(duì)場(chǎng)地巖土工程性質(zhì)、地基承載力等工程地質(zhì)條件等進(jìn)行了全面分析評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的計(jì)算及分析得出如下結(jié)論:擬建場(chǎng)區(qū)內(nèi)的地基穩(wěn)定性較好,適宜工程建設(shè)。擬建物場(chǎng)地地基巖石黏聚力為2360kPa,內(nèi)摩擦角為49.5°,擬建物場(chǎng)地地基巖體黏聚力為526kPa,內(nèi)摩擦角為39.6°?;A(chǔ)形式建議采用獨(dú)立基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)+條基或樁基礎(chǔ),持力層建議采用中風(fēng)化泥質(zhì)白云巖。經(jīng)場(chǎng)地土層的剪切波速測(cè)試,覆蓋層厚度為8.5~11.13m,等效剪切波速為225.6m/s ,建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類[8][9]。