廣元普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目地基處理施工技術(shù)研究

王 廣 巍

(中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610072)

0 前 言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，市政道路建設(shè)作為城市發(fā)展中的重點建設(shè)項目，為城市化進(jìn)步做出了很大的貢獻(xiàn)。地基工程的穩(wěn)定性對整個市政建設(shè)的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用。因此要保證市政基礎(chǔ)設(shè)施的質(zhì)量，就要從地基著手，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，合理設(shè)計，從而保證市政基礎(chǔ)設(shè)施的持久性和耐用性。本文論述了在市政基礎(chǔ)設(shè)施工程過程中的地基處理施工技術(shù)，為工程的順利實施提供了保證。

1 概 述

1.1 項目概況

廣元市普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目，位于廣元市劍閣縣普安鎮(zhèn)中坪村。北距新縣城下寺鎮(zhèn)42 km，距廣元市70 km，西北距成綿廣高速公路金子山出入口20 km，交通十分便捷。該市政項目總用地面積約為64 197 m2，建筑面積89 381.2 m2，主要由1棟5層公寓樓，1棟4層綜合樓，7棟3層標(biāo)準(zhǔn)化廠房和3棟附屬門衛(wèi)室組成，建筑場平均高程為700.40～708.80 m。該建筑物群上部為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為柱下獨立基礎(chǔ)；平面布置 1號廠房、職工公寓、綜合樓為一列；2號廠房、4號廠房、6號廠房為一列；3號廠房、5號廠房、7號廠房為一列；其中綜合樓、6號廠房、7號廠房緊鄰公路。該市政項目建設(shè)將引進(jìn)更多投資和企業(yè)進(jìn)駐，為劍閣縣經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。廣元市普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目平面示意見圖1。

圖1 廣元市普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目平面示意

1.2 工程地質(zhì)條件

擬建工程場地屬丘陵低山過渡地帶剝蝕型地貌，地勢總體西北高、東南低。場地范圍西北緣靠近山體分水嶺，最高高程715 m，東南以劍南路(劍閣縣到南部縣)為邊界，高程698～701 m。距場地東南側(cè)約200 m為龍洞水庫，庫水面高程約666 m，為該區(qū)最低高程處。建筑場地較開闊，坡度較緩，平均坡度3°～8°，多為耕地梯田，分布有較多房屋。

耕植土：黃褐色，松散～稍密，稍濕～濕，軟塑狀，由粉質(zhì)黏性土組成，含植物根莖，有機質(zhì)含量多，在場地表面普遍分布，層厚0.50～1.0 m。

白堊系上統(tǒng)劍閣組(K1jn)：砂巖、粉砂質(zhì)泥巖呈不等厚韻律互層，底部見鈣質(zhì)石英砂巖與礫巖，層面產(chǎn)狀N50°～60°E/SE∠5°～10°，為一套山麓～瀉湖相沉積地層；砂巖強風(fēng)化一般厚度0～0.5 m，以下為中等風(fēng)化；粉砂質(zhì)泥巖抗風(fēng)化能力較砂巖弱，強風(fēng)化一般厚度0.3～1.6 m，以下為中等風(fēng)化。

經(jīng)綜合分析原位測試、室內(nèi)土工試驗成果，并結(jié)合相似工程類比，巖土體物理力學(xué)參數(shù)建議值見表1。

表1巖土體物理力學(xué)參數(shù)建議值

注：坡高大于8 m建議設(shè)置馬道。

建筑場地遠(yuǎn)離區(qū)域斷裂帶及強震帶，無活動性斷裂帶通過，在區(qū)域構(gòu)造上處于穩(wěn)定區(qū)。場地地勢較開闊平坦，覆蓋層厚一般0.5～3 m，土質(zhì)均勻，下伏基巖穩(wěn)定。根據(jù)2016版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)第4.1.1條劃分，擬建場地屬抗震有利地段。粉質(zhì)黏土等效剪切波速150～250 m/s，結(jié)合場地巖土類別、厚度，根據(jù)2016版《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)第4.1.5～4.1.6條，場地類別為Ⅰ1類。

擬建場地及周邊崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育，也未見有貫通性結(jié)構(gòu)面通過。由于該區(qū)地勢平坦，物理地質(zhì)現(xiàn)象以風(fēng)化為主，卸荷不發(fā)育，僅局部基巖陡坎處見卸荷現(xiàn)象。場地內(nèi)地下水類型主要為第四系覆蓋層中孔隙潛水、基巖中裂隙水兩類。

2 基礎(chǔ)穩(wěn)定存在的問題

建筑場區(qū)較開闊，坡度較緩，坡度一般3°～8°；表部覆蓋層厚度一般0.5～3 m，主要為黃褐色粉質(zhì)黏土層。下伏基巖為白堊系上統(tǒng)劍閣組(K1jn)，砂巖、粉砂質(zhì)泥巖呈不等厚韻律互層，底部見鈣質(zhì)石英砂巖與礫巖；局部裸露地表，大部分埋藏在粉質(zhì)黏土層下部；頂板埋深一般為0.5～3 m，巖層產(chǎn)狀平緩，巖體較完整。設(shè)計要求建筑物地基承載力特征值fak大于800 kPa，根據(jù)試驗成果，強、中等風(fēng)化砂巖、礫巖，中等風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖承載力均滿足設(shè)計要求。因為表部覆蓋層淺薄，施工中將該層全部挖除，選擇下伏基巖作為建筑物基礎(chǔ)的持力層。

開挖施工揭示，在1號廠房、職工公寓、綜合樓一線分布一走向NW21°的古溝槽，在建筑物范圍內(nèi)長約140 m，寬約30～45 m，且由內(nèi)側(cè)1號廠房向外側(cè)綜合樓處增加寬度。為了查明該古溝槽工程地質(zhì)條件，確定其對建筑物影響程度，采取必要工程處理措施，并進(jìn)行了施工勘察。施工過程中沿古溝槽從上游到下游布置了C6、B6、A6、D11-12、A11-12、G12、D12、A12共計8個探坑，探坑深度2.8～5.3 m不等，均揭穿了覆蓋層?？碧浇沂荆摴艤喜鄹采w層主要由黃褐色粉質(zhì)黏土層組成，從原地表高程算起厚約5～11 m，夾少量碎礫石，碎礫石成分為砂巖、粉砂質(zhì)泥巖；該層物理力學(xué)性質(zhì)較差，承載力特征值fak僅140 kPa，不滿足設(shè)計地基承載力要求。

開挖施工揭示，在2號、4號、6號廠房基礎(chǔ)底部有一引水洞穿過。該引水洞建于1995年左右，軸向近南北，寬約1.5～2.0 m，高約2.0～2.5 m，洞底高程約698.5 m，洞頂高程約701 m；該引水洞已經(jīng)廢棄多年，不再使用。據(jù)現(xiàn)場測繪資料，引水洞頂板至2號廠房基礎(chǔ)柱基底板間巖體厚度約3.17～4.13 m；引水洞頂板至4號廠房基礎(chǔ)柱基底板間巖體厚度約1.07～1.92 m，該引水洞對2號、4號、6號廠房局部基礎(chǔ)柱基穩(wěn)定存在不利影響，對受引水洞影響的基礎(chǔ)柱基需采取相應(yīng)工程處理措施。廣元市普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目A-A地質(zhì)剖面見圖2，職工公寓A11-12探坑見圖3，4號廠房底部引水洞見圖4。

圖2 廣元市普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目A-A地質(zhì)剖面示意

圖3 職工公寓A11-12探坑 圖4 4號廠房底部引水洞

3 施工處理措施

鑒于在1號廠房、職工公寓、綜合樓一線分布一走向NW21°的古溝槽，且該古溝槽覆蓋層主要由黃褐色粉質(zhì)黏土層組成，物理力學(xué)性質(zhì)較差，承載力特征值fak僅140 kPa，不滿足設(shè)計地基承載力要求。在2號、4號、6號廠房基礎(chǔ)底部有一引水洞穿過，該引水洞對2號、4號、6號廠房局部基礎(chǔ)柱基穩(wěn)定存在不利影響。具體施工方案如下：

(1)將1號廠房、職工公寓、綜合樓部分獨立柱基開挖至基巖面，回填C15素混凝土置換處理。其中，1號廠房、職工公寓、綜合樓分別置換了12個、20個、21個獨立柱基。經(jīng)上述工程處理后，建筑物地基堅實穩(wěn)定。

(2)2號廠房底部引水洞長約40 m，引水洞頂板至2號廠房基礎(chǔ)柱基底板間巖體厚度約3.17～4.13 m；人工將洞內(nèi)淤泥、碎石等清理干凈，對引水洞每10 m左右一段進(jìn)行封堵；采用高壓泵送C15混凝土回填引水洞。

(3)4號廠房底部引水洞長約40 m，引水洞頂板至4號廠房基礎(chǔ)柱基底板間巖體厚約1.07～1.92 m，厚度較薄。為此，將4號廠房底部引水洞全部開挖暴露，人工將洞內(nèi)淤泥、碎石等清理干凈；采用C15拋石混凝土回填引水洞。

(4)6號廠房底部引水洞長約20 m，將6號廠房底部引水洞全部開挖暴露，人工將洞內(nèi)淤泥、碎石等清理干凈；采用C15拋石混凝土回填引水洞，施工處理措施與4號廠房底部引水洞相同。

4 結(jié)論與建議

(1)鑒于在1號廠房、職工公寓、綜合樓一線分布一古溝槽，且該古溝槽覆蓋層主要由黃褐色粉質(zhì)黏土層組成，物理力學(xué)性質(zhì)較差，承載力特征值fak僅140 kPa，不滿足設(shè)計地基承載力要求。將此3棟建筑物部分獨立柱基開挖至基巖面，回填C15素混凝土置換處理，經(jīng)上述工程處理后，建筑物地基堅實穩(wěn)定。

(2)在2號、4號、6號廠房基礎(chǔ)底部有一引水洞穿過，引水洞頂板至2號廠房基礎(chǔ)柱基底板間巖體厚度約3.17～4.13 m；引水洞頂板至4號廠房基礎(chǔ)柱基底板間巖體厚度約1.07～1.92 m，引水洞對2號、4號、6號廠房局部基礎(chǔ)柱基穩(wěn)定存在不利影響。對 2號、4號、6號廠房基礎(chǔ)底部引水洞采用C15素混凝土、C15拋石混凝土回填處理，經(jīng)上述工程處理后，建筑物地基堅實穩(wěn)定。

(3)截至目前，普安工業(yè)園區(qū)市政基礎(chǔ)設(shè)施項目9棟主要建筑物均已封頂，現(xiàn)正進(jìn)行樓層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、廠區(qū)環(huán)境綠化等施工。經(jīng)過對9棟主要建筑物進(jìn)行簡易沉降變形監(jiān)測，該建筑物群柱下獨立基礎(chǔ)，上部為框架結(jié)構(gòu)均未發(fā)現(xiàn)變形跡象，地基處理效果良好。