位于巖溶作用場(chǎng)地的高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅巖土工程勘察及基礎(chǔ)基坑工程研究

藍(lán)飛振 伍惠春 覃穎鳳

【摘 要】某項(xiàng)目為高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅，擬建場(chǎng)地下基巖主要為石灰?guī)r，不良地質(zhì)作用類(lèi)型為巖溶作用。場(chǎng)地基巖石面起伏大，巖體裂隙呈閉合“X”形，裂隙寬度為1～3 mm，主要由方解石脈充填。場(chǎng)地巖溶作用強(qiáng)烈發(fā)育，巖溶作用主要表現(xiàn)為溶蝕漏斗、溶洞。溶洞呈半充填或全充填狀態(tài)，充填物主要以流塑～軟塑狀態(tài)的含礫黏性土及卵礫石為主。鉆孔見(jiàn)洞隙率為34.6%、線巖溶率為8.1%，擬建場(chǎng)地巖溶作用中等發(fā)育。文章對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察，給出此類(lèi)基坑工程分析研究報(bào)告，以便指導(dǎo)后期施工。

【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘察;基礎(chǔ)工程;基坑工程

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU195 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2020）11-0053-03

0 引言

某項(xiàng)目位于巖溶作用場(chǎng)地，是某省首個(gè)高層鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅試點(diǎn)項(xiàng)目，總建筑面積為14.48萬(wàn)m2，建設(shè)保障房共1 400多套，鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量約1萬(wàn)t。某保障性住房項(xiàng)目效果圖如圖1所示。

1 勘察方法

（1）勘察方法。以多種手段綜合勘察、綜合評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行。

（2）勘察工作量布置。一般孔入中風(fēng)化巖不小于3.0 m，控制孔入中風(fēng)化巖不小于5.0 m;低層建筑及純地下室孔深要求為25.0～30.0 m、控制性孔孔深為35.0～40.0 m。若早入巖，則一般孔觸及巖石面，控制孔入中風(fēng)化巖不小于3.0 m。

2 區(qū)域自然地理?xiàng)l件

2.1 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

各巖土層分布、埋藏情況見(jiàn)表1。

2.2 水文地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地位于喀斯特地貌單元，場(chǎng)地環(huán)境類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)（濕潤(rùn)區(qū)）。巖溶水埋深較大，分布于深部的巖石溶洞、溶槽裂隙中，富水性高，天然條件下受地表水與松散層孔隙水補(bǔ)給，排泄途徑為地下徑流及人工開(kāi)采。

2.3 場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)

根據(jù)擬建場(chǎng)地的地形、地貌、地質(zhì)條件綜合判斷，本場(chǎng)地屬于對(duì)建筑抗震不利地段。

3 擬建場(chǎng)地巖土工程條件評(píng)價(jià)

3.1 巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)

對(duì)巖土層參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：

φk=Ysφm

上式中：Ys=1±（1.704/n1/2+4.678/n2）δ;φk為巖土指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值;φm為巖土指標(biāo)平均值;Ys為統(tǒng)計(jì)修正系數(shù);n為統(tǒng)計(jì)頻數(shù);δ為變異系數(shù);“±”按不利組合取“+”號(hào)或“-”號(hào)。

3.2 地基處理方案

復(fù)合地基承載力特征值估算采用《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JG J79—2012）中的公式：

上式中：fsok為復(fù)合地基承載力特征值;λ為單樁承載力發(fā)揮系數(shù)，取0.8;m為面積置換率;Ra為單樁豎向承載力特征值;Ap為樁身截面積;β為樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)，取1.0;fsk為處理后樁間土承載力特征值，取350 kPa。

根據(jù)增強(qiáng)體樁端持力層不同，以礫砂作樁端持力層，公式如下：

上式中：Qu為樁單樁豎向極限承載力;us、ur分別為樁身在土層、巖層中的周長(zhǎng);qsis、qsir分別為第i層土、巖的極限側(cè)阻力;qpr為巖石極限端阻力（kPa）;hri為樁身全斷面嵌入第i層中風(fēng)化、微風(fēng)化巖層內(nèi)長(zhǎng)度。

增強(qiáng)體單樁承載力單樁豎向承載力特征值Ra：

Ra=Qu/K，

上式中：K為安全系數(shù)，取K=2。

復(fù)合地基承載力特征值預(yù)估表見(jiàn)表2。

該方案迎合建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工難度不大，工期較短，基礎(chǔ)造價(jià)較節(jié)省。

4 建筑物抗浮設(shè)防評(píng)價(jià)

勘察期間測(cè)得穩(wěn)定水位埋藏深度為0.20～4.70 m。根據(jù)場(chǎng)地地形、地貌和場(chǎng)地地下水的類(lèi)型、變化幅度、補(bǔ)給排泄等因素及當(dāng)?shù)貧庀笏馁Y料綜合分析，水位隨季節(jié)變化幅度較大，區(qū)內(nèi)地下水位年變幅在1.0～2.0 m。

設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)做好擬建場(chǎng)地上部封堵和地下室底部抽泄措施，嚴(yán)格控制后澆帶封閉時(shí)間。嚴(yán)格控制回填土質(zhì)量，采用低滲透材料，防止地表水下滲形成局部滯水。

5 高低層建筑差異沉降評(píng)價(jià)

本工程高層建筑、低層建筑及純地下室之間荷載差異較小，但是在天然地基或復(fù)合地基方案時(shí)，應(yīng)注意考慮主體建筑及純地下室之間產(chǎn)生差異沉降的問(wèn)題，并采取相應(yīng)的處理措施，以協(xié)調(diào)差異沉降，確保擬建工程的安全使用?？煽紤]在主體建筑與純地下室之間設(shè)置后澆帶、沉降縫。

6 基坑工程方案分析評(píng)價(jià)

6.1 基坑設(shè)計(jì)參數(shù)

根據(jù)本次勘察成果及本區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)，基坑設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表3。

6.2 基坑開(kāi)挖與監(jiān)測(cè)分析評(píng)價(jià)

開(kāi)挖時(shí)應(yīng)注意對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù);挖至坑底時(shí)應(yīng)避免擾動(dòng)基底土質(zhì)?；娱_(kāi)挖過(guò)程中和基坑施工期間，必須對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周?chē)馏w、臨近已建物和道路進(jìn)行監(jiān)測(cè)工作。

7 巖土工程勘察結(jié)論

本文以位于巖溶作用場(chǎng)地的高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅巖土工程為對(duì)象，進(jìn)行巖土工程勘察及基礎(chǔ)基坑工程研究，保證工程施工質(zhì)量及安全。本文做法可為類(lèi)似工程項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)借鑒，具有推廣意義。

最終得出施工建議如下。

（1）擬建場(chǎng)地地下水和地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性作用，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有微腐蝕性作用。

（2）擬建建筑物抗震設(shè)防類(lèi)別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)，擬建場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為6度。

（3）擬建場(chǎng)地屬河流階地地貌類(lèi)型，下臥基巖為石灰?guī)r（局部頁(yè)巖），擬建場(chǎng)地穩(wěn)定性差，工程建設(shè)適宜性差。

（4）擬建場(chǎng)地位于巖溶區(qū)，巖溶作用中等發(fā)育，主要表現(xiàn)為溶蝕漏斗、溶洞等巖溶地貌，覆蓋層中未發(fā)現(xiàn)土洞分布。

（5）高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅質(zhì)量較同類(lèi)現(xiàn)澆混凝土建筑質(zhì)量輕，可適用同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

參 考 文 獻(xiàn)

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