盛世中心巖土工程勘察分析

■羅玉儒

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四O隊 廣東清遠511520）

盛世中心巖土工程勘察分析

■羅玉儒

（廣東省有色金屬地質(zhì)局九四O隊 廣東清遠511520）

本文以盛世中心項目為例，對巖土工程地質(zhì)條件進行了簡單的介紹，對工程基礎(chǔ)選型、基坑支護選型和工程措施建議進行了分析和討論，證明了巖土工程勘察分析的必要性，期望能為類似工程提供參考。

巖土工程勘察基坑支護選型

1　引言

巖土工程勘察是工程建設(shè)的基礎(chǔ)性工作，對于高層建筑來說，地基土情況變化復雜，受力也較為復雜，基礎(chǔ)方案的選擇對工程造價產(chǎn)生直接的影響，且地基基礎(chǔ)方案涉及到淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)、基礎(chǔ)托換、復合地基、基坑降水支護等多種內(nèi)容，要對上部結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)共同協(xié)調(diào)、樁土共同作用等內(nèi)容進行綜合考慮，因此巖土工程的勘察分析和評價工作就顯得十分重要。

2　場地水文地質(zhì)條件

地下水含水類型主要為第四系松散層的孔隙水、風化基巖的裂隙水及巖溶水，地下水涌水量豐富。

2.1地下水腐蝕性評價

本次在CK39、ZK80孔取工程水樣2個，水質(zhì)分析結(jié)果顯示，本地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋具微腐蝕性。水樣分析結(jié)果如下表1所示。

表1　地下水腐蝕評價成果表

2.2土的腐蝕性評價

在ZK16鉆孔中取土樣做易溶鹽試驗，土質(zhì)分析結(jié)果顯示，本土對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對混凝土結(jié)構(gòu)微腐蝕性，對鋼筋混凝土中鋼筋具微腐蝕性。

表2　土質(zhì)分析結(jié)果及腐蝕性評價表

因此，要對樁采取跳打、復打及布置一些應力釋放孔來避免或減輕超孔隙水壓力對樁的不利影響。另外，若樁端持力層選擇在全風化層或強風化巖層上的話，地下水對其易產(chǎn)生軟化現(xiàn)象也會降低樁的承載能力。還要應采取一定的降水措施降低地下水位并對基坑采取一定的支護措施，確?；邮┕ろ樌M行。

3　場地巖土工程地質(zhì)條件

3.1工程概況與工程地質(zhì)特點

盛世中心本項目位于清遠市，地勢開闊平坦，屬珠江三角洲沖積平原一級階地地貌。本地區(qū)屬南亞熱帶季風海洋氣候，全年降水豐沛，雨季明顯，日照充足，夏季炎熱，冬季一般較溫暖。

盛世中心項目位于廣東省清遠市清城區(qū)東城街辦管理區(qū)，處于環(huán)城北路與錦繡路交界處的西南側(cè)。由1#寫字樓、2#寫字樓及3#公寓等組成，其中1#寫字樓18層，建筑占地面積2120.95m2；2#寫字樓24層，建筑占地面積1633.79m2；3#公寓27層，建筑占地面積1260.18 m2。本項目高層單元擬采用框架核心筒結(jié)構(gòu)體系，柱網(wǎng)大約為9m，預估單柱最大荷載為18000KN。1層地下室，設(shè)± 0.00=14.70m。設(shè)計擬采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為沖孔灌注樁，設(shè)計耐火等級為乙級。

3.2巖土地層結(jié)構(gòu)及其特征

由本次鉆孔揭露，地層按地質(zhì)成因依次分為：第四系填土層(Qml)、第四系淤積土層(Qh)、沖積土層(Qal)、殘積土層(Qel)和下伏泥盆系基巖（D）。工程地質(zhì)剖面如下圖1所示。

圖1　盛世中心巖土工程地質(zhì)剖面圖

現(xiàn)將各土、巖層由上而下進行綜合描述如下：

（1）素填土(Qml)（地層編號①）

主要呈黃色，以粉質(zhì)粘土為主，結(jié)構(gòu)較松散，欠壓實固結(jié)，堆積時間短，不均勻混有少量巖質(zhì)礫石。

（2）沖積土層（Qal）和淤積土層(Qh)（地層編號②）

該層分為②-1粉質(zhì)粘土、②-2淤泥質(zhì)土、②-3粉質(zhì)粘土、②-3-1粉砂、②-4淤泥質(zhì)土、②-5粉砂、②-6圓礫、②-7淤泥質(zhì)土、②-8粉質(zhì)粘土8個亞層。

（3）殘積土層(Qel)（地層編號③）

該層分為粉質(zhì)粘土（③）和粉質(zhì)粘土（③-1），粉質(zhì)粘土（③）在和②-6圓礫層交界面處和在灰?guī)r面交界處幾十公分較軟，設(shè)計時應引起重視。淺紅色、棕紅色、褐黃色等，軟塑，切面較光滑，干強度較高。

（4）巖層（D）

勘察場地的基巖為砂巖、灰?guī)r，在鉆孔控制深度范圍內(nèi)，按巖石風化程度可分為全風化泥質(zhì)粉砂巖（④-1）、強風化泥質(zhì)粉砂巖（④-2）、強風化灰?guī)r（④-3）和微風化灰?guī)r（④-4）：

4　鉆孔灌注樁方案與建議

4.1鉆孔灌注樁方案與樁抗拔承載力特征值計算

根據(jù)項目場地條件，擬采用鉆孔灌注樁方案，利用中、微風化層作樁端持力層，樁端入微風化巖1米，從基坑底起計，預估樁長L=25.0~35.0m，根據(jù)省標準《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中的計算公式對單樁豎向承載力特征值進行計算：

式中：Rsa為樁側(cè)土總摩阻力特征值；Rra為樁側(cè)巖總摩阻力特征值；Rpa為持力巖層總端阻力特征值；up為樁嵌巖段截面周長；frs為樁側(cè)巖層的巖樣天然濕度單軸抗壓強度；hr為嵌巖深度，當巖面傾斜時以低點起計，如果利用微風化巖作樁端持力層，建議hr≤2.0m，frp為樁端巖層巖樣天然濕度單軸抗壓強度；Ap為樁截面面積，對擴底樁取擴大頭直徑對樁截面積進行計算，C1、C2為系數(shù)，根據(jù)持力層基巖完成程度和沉渣厚度確定。

以ZK56號孔為例對鉆孔灌注樁Ra值進行計算，從基坑底起計預估樁長L=30m，利用微風化巖作樁端持力層，設(shè)樁徑D=1200mm，u=3.768m，Ap=1.13m2,frp=35MPa，C1=0.3、C2=0.025，代入公式得Ra=14695kN,建議取14000-14500kN。計算所得的Ra值較大，要對樁身混凝土強度進行驗算。根據(jù)廣東省《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》中的公式對單樁抗拔承載力特征值進行計算，通過現(xiàn)場試驗確定單根錨桿抗拔承載力特征值。

4.2基坑支護選型與工程措施建議

根據(jù)鉆探情況，對止水和位移進行嚴格控制，預防水位下降對周邊市政管線和道路造成影響時本基坑工程成敗的關(guān)鍵。由于現(xiàn)場地比設(shè)計地臺標高低3.30米左右，本設(shè)計中采用放坡開挖是合理的。基坑支護設(shè)計巖土參數(shù)推薦值見表4所示。

5　結(jié)論

本工程擬建物為小區(qū)建筑群，擬建建筑物為高層建筑及配套低層建筑。建筑場地是巖溶地區(qū)，存在溶洞、土洞且強烈發(fā)育，場地相對平整，不存在滑坡、崩塌、泥石流等地質(zhì)災害條件。地基內(nèi)巖土種類較多，場地土的類型總體為中軟土，場地地下水水質(zhì)對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。

總體評價本場地處于地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)，巖土工程地質(zhì)條件復雜，屬不穩(wěn)定地基，但經(jīng)過適當?shù)膸r土工程治理措施及基礎(chǔ)型式后，基本適宜擬建物興建。根據(jù)鄰近場地相近地質(zhì)條件的建筑施工經(jīng)驗，高層建筑物建議優(yōu)先考慮采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，以第④-4層微風化灰?guī)r作樁端持力層?；又ёo可采用放坡開挖支護，降水采用明溝集排方式，并建議按相關(guān)規(guī)范要求進行施工、監(jiān)測及檢測。

[1]袁聯(lián)中，淺議在巖土工程的勘查與設(shè)計中應注意的問題 [J]，經(jīng)營管理者，2013，（14）：72-73

[2]曾添華，巖土工程中常見問題及改進措施 [J]，科技信息（學術(shù)研究） 2007，（24）:144-146［3］張海亮.工程建設(shè)中深基坑的支護與巖土勘察技術(shù)探討［M］.江蘇建筑出版社，2005.7

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-254-2