某產(chǎn)業(yè)園地質(zhì)勘察及地基基礎(chǔ)方案分析

劉超鵬

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局3總隊，貴州 遵義 563000)

0 引 言

貴州建筑科技產(chǎn)業(yè)園1～5#樓工程為貴州雙龍空港置業(yè)有限公司投資新建，貴陽市建筑設(shè)計院有限公司設(shè)計，擬建場區(qū)位于貴陽市花溪區(qū)龍洞堡太升集團(tuán)對面，南側(cè)為龍水路路，交通便利，擬建場地規(guī)劃總用地面積26 761.029 m2。

1 地質(zhì)勘察

1.1 勘察手段及工作方法

根據(jù)設(shè)計單位提出的勘察要求，結(jié)合場地的地質(zhì)條件，為查明場地上工程地質(zhì)問題，本次勘察工作以鉆探為主，輔以地表工程地質(zhì)測繪、物探測量(鉆孔聲波測試、卓越周期測試)、原位測試(取樣及室內(nèi)試驗、資料收集、工程地質(zhì)類比等方法，綜合分析研究場地工程地質(zhì)條件。

1.2 勘察工作布置

對于鉆探孔的布置應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的要求，沿著基礎(chǔ)的軸線進(jìn)行科學(xué)合理的布置，場地內(nèi)基巖為三疊系中統(tǒng)大冶組(T1D)地層，按巖溶地基布孔方案采取“一柱一孔”原則布設(shè)勘探點。本次勘察共計528個鉆孔(詳細(xì)位置見鉆孔平面布置圖N0.2)，其中1#樓施工37個鉆孔，2#樓施工48個鉆孔，3#樓施工70個鉆孔，4#樓施工37個鉆孔，其中對巖溶裂隙位置補(bǔ)孔4個，展示中心施工14個鉆孔，地下室施工282個鉆孔，共計施工532個鉆孔。

對于鉆孔的深度，應(yīng)該符合《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2017)的要求，鉆孔終孔最小深度=基坑開挖深度+進(jìn)入中等風(fēng)化巖預(yù)估3～5倍樁徑，且3～5倍樁徑不小于7.00 m的原則進(jìn)行地基控制。同時，在鉆探過程中，如遇地層特別破碎等情況時，在可能設(shè)置基礎(chǔ)位置的情況下根據(jù)具體地質(zhì)條件，再按照上述原則進(jìn)行鉆孔深度控制。若遇巖溶發(fā)育，則應(yīng)需按規(guī)范進(jìn)行巖溶補(bǔ)孔，補(bǔ)孔鉆探深度以輔助主孔查明巖溶發(fā)育形態(tài)和規(guī)模，控制預(yù)計基礎(chǔ)設(shè)置標(biāo)高以下持力層范圍。該場地巖土工程地質(zhì)勘察鉆探工作，于2016年8月10日進(jìn)場進(jìn)行巖土工程勘察工作，至2016年10月28日結(jié)束鉆探施工工作。

1.3 地質(zhì)勘察工序

1.3.1 地表地質(zhì)調(diào)查

以場地為中心，在1.0 km2范圍內(nèi)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查。查明場地地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造，地層巖性以及巖層產(chǎn)狀等。

1.3.2 鉆探要求

鉆探施工采用20臺XY—150型油壓回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行施工。土層鉆探采用沖擊鉆進(jìn)，巖石采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)取芯，全孔進(jìn)行泥漿護(hù)壁，對于所需要選擇的勘探點和鉆進(jìn)的深度應(yīng)該符合相應(yīng)規(guī)范和規(guī)定的要求，對于巖土取芯樣品應(yīng)該做好標(biāo)簽標(biāo)記，并且按照一定的順序進(jìn)行排放。依據(jù)回次做好鉆探的記錄，以此反映回次巖采取率等指標(biāo)。

1.3.3 巖土樣試驗

巖樣：本次采取中風(fēng)化石灰?guī)r巖樣18件進(jìn)行室內(nèi)試驗(詳見《巖石試驗報告單》)；

土樣：本次采取12件土樣進(jìn)行土工試驗。

1.3.4 測量放孔

建設(shè)單位提供及指定2個規(guī)劃控制點，詳見總圖，控制點數(shù)據(jù)為貴陽市測繪院提供，其編號及坐標(biāo)分別為：

①T1點：

X=2 938 247.6342，

Y=377 354.0774，

H=1 097.76 m；

②T2點：

X=2 938 229.1020，

Y=377 417.7940，

H=1 097.33 m。

1.3.5 巖體波速測試

采用SYC-2型超聲波儀作單孔巖體縱波速測試。測試起點對基礎(chǔ)埋置深度以下的基巖段進(jìn)行。測試點距為0.20 m。所采集的波速數(shù)據(jù)作為從平面和剖面劃分與評價巖體質(zhì)量單元的依據(jù)。完成50個鉆孔的聲波測試。

1.3.6 地微振測試

場區(qū)地震分區(qū)的劃分及建筑結(jié)構(gòu)的抗震(振)性設(shè)計提供重要的依據(jù)，2016年12月1日凌晨，測試人員對該場地進(jìn)行了地基卓越周期(地脈動)測試工作。

1.3.7 簡易水文觀測

為了解地下水動態(tài)的基本特征和地下水埋藏的基本條件，根據(jù)規(guī)范和技術(shù)要求，于部分鉆孔施工結(jié)束24 h后對鉆孔內(nèi)混合水位進(jìn)行觀測，沖洗液消耗量觀測。觀測采用萬用表直接量讀的方法進(jìn)行，估測沖洗液消耗量。

1.3.8 室內(nèi)資料整理

巖土工程勘察室內(nèi)資料整理自2016年12月1日～12月12日進(jìn)行，共完成鉆孔柱狀圖532張(其中包含巖溶補(bǔ)孔3個)，建筑物總平面布置圖1張及勘探點平面布置圖2張，工程地質(zhì)剖面圖181張，巖土工程勘察報告1份。

2 地基基礎(chǔ)方案分析

2.1 天然地基評價

(1)可塑紅粘土：褐黃色，裂隙發(fā)育，土體結(jié)構(gòu)致密-巨塊狀，呈可塑狀，細(xì)膩，裂隙發(fā)育，厚約0.2～5.3 m，平均厚度1.775 m，分布不連續(xù)根據(jù)《貴州建筑巖土工程技術(shù)規(guī)范》(DB22/46—2004)表3.1.2-4表對紅粘土地基變形均勻性分類，獨立基礎(chǔ)Z(m)=Z1P1+1.5=25 000×0.003+1.5=76.5 m>1.43 m，屬變形不均勻地基，且擬建物荷載大，不宜做地基持力層；

(2)中風(fēng)化石灰?guī)r(T1d)：巖石較破碎，承載力較大，分布連續(xù)，承載力高，巖溶微發(fā)育；對巖溶地基作適當(dāng)處理后，是場地理想的地基持力層。

2.2 持力層選擇與基礎(chǔ)方案評價

根據(jù)現(xiàn)場觀察及鉆探揭露：中風(fēng)化巖體總體埋藏較淺，石灰?guī)r層中巖溶洞隙、溶槽、裂隙微發(fā)育，局部基巖面起伏變化較大。擬建筑物有-4F地下室，設(shè)計最大單柱荷載為23 000 kN/柱。根據(jù)擬建場地的工程地質(zhì)條件，結(jié)合擬建物上部荷載情況及場地巖土地基構(gòu)成情況、地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)及建筑物的結(jié)構(gòu)特點。建議擬建建筑物基礎(chǔ)持力層以中風(fēng)化石灰?guī)r作地基持力層，基礎(chǔ)形式為獨立(樁)基礎(chǔ)。由于在施工過程中，業(yè)主單位調(diào)整地下室層數(shù)，導(dǎo)致局部基礎(chǔ)持力層深度不夠，應(yīng)補(bǔ)充施工勘察，如D-201、D-217、ZK3-58等。

2.3 樁基礎(chǔ)評價

2.3.1 樁基穩(wěn)定性分析

擬建場地地基影響樁基穩(wěn)定性的因素主要有：①地基巖層中淺埋巖溶洞隙的發(fā)育，其頂板巖體及基本質(zhì)量特征、頂板厚度、基礎(chǔ)荷載大小直接影響樁基穩(wěn)定性；②溶溝、溶槽的發(fā)育，使巖面起伏不平，溶溝、溶槽多有分布，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育。樁端置于巖層面隆起或斜面處時，有導(dǎo)致滑移的可能。在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)有淺埋巖溶洞隙，必須進(jìn)行地基基礎(chǔ)處理，確保樁底巖體的穩(wěn)定性。中風(fēng)化巖分布較連續(xù)，厚度較大，巖石地基承載力特征值較高。對樁基的穩(wěn)定性有利。

2.3.2 樁基礎(chǔ)埋置深度

根據(jù)基礎(chǔ)荷載分布，單柱基礎(chǔ)荷載的大小，場地巖土工程地質(zhì)條件，場地巖土工程地質(zhì)評價及持力層的選擇，且滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007—2011)第8.5.2、8.5.5條規(guī)定及《貴州建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(DB22/45—2004)8.5.3-4。樁基礎(chǔ)埋深由以下幾方面確定：①嵌巖灌注樁周邊嵌入中風(fēng)化巖體最小深度不宜小于0.5 m，且滿足抗滑及設(shè)計構(gòu)造要求；②嵌巖灌注樁樁端以下三倍直徑范圍內(nèi)應(yīng)無軟弱夾層，斷裂破碎帶和洞穴分布，在應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)無巖體臨空面；③基巖面起伏不平，巖層表面傾斜處，以坡面下方的嵌巖深度為準(zhǔn)。

2.3.3成孔可能性、樁基施工條件及對環(huán)境的影響

(1)成孔可能性

場地采用中風(fēng)化石灰?guī)r作地基持力層，建議采用人工挖孔樁灌注樁施工工藝。由于場區(qū)局部土層較深，樁基礎(chǔ)開挖時需做好護(hù)壁等防護(hù)工作，該場地易于成孔，地下水埋藏較深，場地成樁條件相對較好。

(2)樁基礎(chǔ)施工中必須注意的問題

嵌巖面以下施工禁止爆破，否則將損失嵌巖段側(cè)阻力，從而產(chǎn)生質(zhì)量安全隱患；挖至設(shè)計標(biāo)高，終孔后應(yīng)清除護(hù)壁上的泥土和孔底殘渣、積水，并應(yīng)進(jìn)行隱蔽工程驗收。驗收合格后，應(yīng)立即封底和灌注樁身混凝土。

(3)成樁施工對周圍環(huán)境的影響

人工挖孔樁應(yīng)用較普遍，施工工藝成熟。場地上無高壓線，地下無管線分布，棄土及時清運(yùn)，交通方便，施工條件較好。人工挖孔樁施工無噪音污染，但成孔鑿巖進(jìn)行爆破會產(chǎn)生地表震動，基礎(chǔ)開挖會產(chǎn)生機(jī)械噪音及棄土污染周邊環(huán)境。

2.3.4 樁基施工排水措施

必須做好抽排水措施。場地地下水主要受大氣降水影響，受季節(jié)影響較大，如遇雨季施工時，施工單位應(yīng)按開挖深度和季節(jié)備好排水設(shè)備，在排水過程中，不能就地抽出就地排放，應(yīng)通過完整的排水管道輸送到場地影響范圍外排放，否則將產(chǎn)生回水，達(dá)不到降水目的。

3 結(jié) 語

通過地質(zhì)勘察分析，擬建場地穩(wěn)定性較好，場地及鄰近地段無活動性斷層通過，場地內(nèi)無地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、液化土層等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地區(qū)域總體穩(wěn)定性較好，適宜工程建設(shè)。地基基礎(chǔ)方案可以根據(jù)局部的實際情況，選擇科學(xué)經(jīng)濟(jì)的建筑基礎(chǔ)。