對(duì)金中環(huán)商務(wù)大廈工程擬采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)的分析

戴俊斌

摘 要：隨著城市高層、超高層建筑的發(fā)展，對(duì)其基礎(chǔ)的要求越來(lái)越高;本文通過(guò)對(duì)深圳地區(qū)某超高層建筑擬采用鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁同時(shí)施工的討論，要求基礎(chǔ)選型時(shí)，應(yīng)盡量考慮到人工挖孔灌注樁施工時(shí)的不利影響，以免對(duì)建筑本身及周?chē)ㄖ斐蓢?yán)重破壞。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)施工;人工挖孔灌注樁;鉆孔灌注樁

0 前言

在建筑施工中基礎(chǔ)施工是其中重要的一環(huán)，它不但對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量很重要，而且基礎(chǔ)施工對(duì)周邊的環(huán)境也有很大的影響?，F(xiàn)就深圳金中環(huán)商務(wù)大廈擬采用的人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)作以分析。

金中環(huán)商務(wù)大廈位于福田中心區(qū)金田路與福華三路交匯處西北面。大廈由52層塔樓、17層、6層附樓及三層地下室組成，主體結(jié)構(gòu)（塔樓）地面以上高度200.7 m，附樓高度60 m，主樓單位荷重為820 kN/m2，對(duì)差異沉降敏感。本工程±0.00為黃海高程6.90 m，基本接近開(kāi)挖前地坪標(biāo)高。

本工程北側(cè)為深圳地鐵一期工程地鐵站，該地鐵站采用天然地基（筏基），基礎(chǔ)埋深相當(dāng)于本工程±0.00以下20 m，地鐵站南側(cè)墻距本工程西段17層附樓最北側(cè)軸線地直線距離為31 m，距南段6層附樓最北側(cè)軸線的直線距離為61 m。地鐵站由外部因素引起的附加沉降要求不大于1 cm。本場(chǎng)地東側(cè)為金田路，輔道下有煤氣管線通過(guò)，6層附樓東側(cè)軸線距金田路人行道約10 m。場(chǎng)地南、西側(cè)均為開(kāi)闊地。

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

1.1 地層巖性

（1）人工填土：褐紅、褐灰色，以含砂粉質(zhì)粘土和粉土為主，含石英礫砂10%～30%，部分地段部分地段中部存在填石夾層，底部含植物土耕作層。稍濕～濕，松散狀態(tài)。層厚4.00 m～11.70 m，層底埋深4.00 m～11.70 m。

（2）含有機(jī)質(zhì)粉砂：深灰～黑色，可見(jiàn)少量炭化木和粘性土，很濕～飽和，松散狀態(tài)為主，部分呈稍密狀態(tài)，局部相變?yōu)橹猩?，層?.50 m～3.50 m，層頂埋深4.00 m～6.60 m。

（3）含砂粘土：褐紅、褐黃、灰黃色等雜色，不均勻含10%～40%的石英砂礫，局部夾有粗（礫）砂層，可見(jiàn)少量鈣質(zhì)結(jié)核，稍濕～濕，可塑～硬塑狀態(tài)，層厚0.50 m～5.30 m，層頂埋深5.20 m～8.80 m。

（4）含粘性土粗（中）砂：褐紅～灰黃色，含有10%～30%的粘性土，局部鉆孔底部含有少量直徑2 cm～3 cm的卵石，飽和，松散～稍密狀態(tài)，層厚0.50 m～5.60 m，層頂埋深5.90 m～12.30 m。

（5）礫質(zhì)粉質(zhì)粘土：褐紅、褐黃等色，由粗?；◢弾r風(fēng)化殘積而成，可見(jiàn)原巖結(jié)構(gòu)，不均勻含石英礫約20%，濕～飽和，可塑～硬塑狀態(tài)，層厚7.10 m～18.70 m，層頂埋深9.80 m～14.50 m。

（6）全風(fēng)化粗粒花崗巖：褐黃、褐紅色，巖石已完全風(fēng)化，原巖結(jié)構(gòu)清晰，具微弱的殘余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。除石英外其它礦物已風(fēng)化成土，巖芯呈土狀，濕，堅(jiān)硬狀態(tài)，層厚2.50 m～9.50 m，層頂埋深20.00 m～31.00 m。

（7）強(qiáng)風(fēng)化粗?；◢弾r：褐黃色，巖石因風(fēng)化強(qiáng)烈而解體，斜長(zhǎng)石、云母等礦物已風(fēng)化成粘性土，鉀長(zhǎng)石晶形完整，手捏成散粒狀，巖芯呈土狀、砂土狀、碎塊狀，巖塊手可折斷，層厚11.70 m～25.10 m，層頂埋深24.20 m～33.50 m。

（8）中等風(fēng)化粗?；◢弾r：褐黃、暗黃色，裂隙發(fā)育，裂面鐵染較重，巖芯呈塊狀、少量呈短柱狀，合金可鉆進(jìn)，層厚0.30 m～2.80 m，層頂埋深38.60 m～56.60 m。

（9）微風(fēng)化粗?；◢弾r：褐紅、肉紅色，巖體基本完整，局部裂隙發(fā)育，裂面有少許鐵染，巖芯呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀，揭露層厚0.82 m～5.88 m，層頂埋深39.25 m～57.00 m。

1.2 場(chǎng)地地下水

場(chǎng)地地下水主要為賦存于含有機(jī)質(zhì)粉砂、含粘性土粗（中）砂層的孔隙水，勘察期間測(cè)得地下水位埋深0.40 m～6.50 m， 本工程±0.00以下0.52 m～6.76 m。根據(jù)鄰近地段長(zhǎng)期觀測(cè)資料，雨季最高地下水位標(biāo)高在5.00 m～5.50 m，本工程±0.00以下1.40 m～1.90 m。根據(jù)類(lèi)似場(chǎng)地下抽水試驗(yàn)資料，在強(qiáng)風(fēng)化粗粒花崗巖中抽降水的影響半徑為50 m～100 m。

2 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案

根據(jù)場(chǎng)地巖土工程特點(diǎn)以及金中環(huán)商務(wù)大廈對(duì)荷載的要求，在塔樓部分采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，以微風(fēng)化粗?；◢弾r作為樁端持力層;17層及6層附樓樁基礎(chǔ)擬選方案為人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，以強(qiáng)風(fēng)化粗?；◢弾r作為樁端持力層。根據(jù)業(yè)主要求，基礎(chǔ)的塔樓和附樓施工應(yīng)同時(shí)進(jìn)行。

3 對(duì)人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工的分析

人工挖孔灌注樁系干作業(yè)施工，需作大降深的人工降水，本工程附樓若采用人工挖孔灌注樁且以強(qiáng)風(fēng)化巖作為樁端持力層時(shí)，樁端位置大致在±0以下30 m左右，也即樁孔內(nèi)的降水需達(dá)到-30 m位置。在這種情形下，由此將在較長(zhǎng)的一段施工期間內(nèi)導(dǎo)致其影響半徑范圍內(nèi)地下巖土體的失水而形成較大的地下水降落漏斗，使土體有效應(yīng)力增加，土體將產(chǎn)生因固結(jié)而引起的附加沉降，這種沉降是不可恢復(fù)的，會(huì)對(duì)周邊建筑物及道路造成損害甚至危及建筑物的安全。

減小、控制人工降水對(duì)周?chē)ǎ?gòu)）筑物不利影響的措施有：設(shè)地下水回灌井，即在需保護(hù)的建（構(gòu)）筑物—側(cè)按一定間隔布設(shè)地下水回灌井，通過(guò)回灌水來(lái)補(bǔ)充該方向上地下水的損失，人工回補(bǔ)、減少地下水位的損失，以減少、控制挖孔樁降水對(duì)周邊建（構(gòu)）筑物的不利影響。除此外尚須做好場(chǎng)地周邊建（構(gòu)）筑物的沉降、位移觀測(cè)工作。

由于本工程場(chǎng)地塔樓鉆孔灌注樁正在施工中，而且人工挖孔灌注樁與鉆孔樁同時(shí)作業(yè)，則在近距離內(nèi)存在相互干擾的問(wèn)題，挖孔樁需降低水頭，而鉆孔樁需維持水頭以保證孔壁穩(wěn)定，這樣容易相互干擾或造成不利，即鉆孔樁的高水頭易對(duì)人工挖孔灌注樁的孔壁開(kāi)挖穩(wěn)定造成不利，而挖孔樁近距離大降深降低水頭易造成鉆孔樁失水，而水頭下降，對(duì)鉆孔樁孔壁穩(wěn)定造成不利。

另外，人工挖孔灌注樁系由人工在樁內(nèi)進(jìn)行挖掘施工，隨著深度的不斷增加樁內(nèi)空氣會(huì)變得混沌和稀薄，需不斷向井內(nèi)送風(fēng)保持井內(nèi)有足夠的新鮮空氣。由于本次基礎(chǔ)施工時(shí)其基坑只開(kāi)挖到大致±0.00以下6 m左右，樁端位置大致在±0.00以下30 m左右，施工時(shí)樁深將達(dá)到24 m左右以及更深。因此，若采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)施工時(shí)，需要有周密的施工組織計(jì)劃，施工人員要有高度的責(zé)任感和安全意識(shí)，以免造成不可挽回的安全事故。再者根據(jù)廣東省建設(shè)廳對(duì)人工挖孔灌注樁的要求：樁長(zhǎng)大于25 m時(shí)不宜采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)。

綜合分析了以上因素，金中環(huán)商務(wù)大廈塔樓和附樓最后同時(shí)采用了鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)在基礎(chǔ)施工情況，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中沒(méi)有對(duì)周?chē)h(huán)境造成較大的不利影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于人工挖孔灌注樁施工設(shè)備簡(jiǎn)單、造價(jià)低、消耗少，持力層可見(jiàn)等因素，因而往往設(shè)計(jì)時(shí)較易推薦采用，但在基礎(chǔ)選型時(shí)也應(yīng)關(guān)注其施工時(shí)對(duì)周?chē)h(huán)境的不利影響，以免造成安全事故和對(duì)建筑物及周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重破壞。

參考文獻(xiàn)：

[1]深圳市勘察研究院.深圳北方中成實(shí)業(yè)有限公司金中環(huán)商務(wù)大廈場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告[R].2003.7.

[2]JGJ94-2018，建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

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[4]廣東省建設(shè)廳：我省將逐步淘汰人工挖孔灌注樁施工方法.2003.2.18.