特定地質(zhì)條件下項目基礎(chǔ)選型分析

方明毅

(福建省第二地質(zhì)勘探大隊，福建 永安 366000)

1 工程概況

明溪縣原造紙廠地塊安置房建設(shè)項目建筑物總建筑面積為17 116m2，新建住宅2幢共141戶，設(shè)置商業(yè)、物業(yè)、老年人日間照料中心、社區(qū)等功能用房，配套建設(shè)道路、停車位、綠化等附屬工程。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地質(zhì)構(gòu)造

三明市位于新華夏閩西隆起帶和南北構(gòu)造體系閩西褶斷帶與北西向晉江大斷裂的復(fù)合部位，地質(zhì)構(gòu)造是由揚子和加里東、華力西和印支、燕山、喜馬拉雅山等多次構(gòu)造運動迭加形成的，發(fā)育著不同地質(zhì)歷史時期的褶皺和斷裂。主要構(gòu)造體系受華夏系和新華夏系構(gòu)造的控制，呈北東向，北西向展布。全市地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺明顯，斷裂發(fā)育。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次勘察結(jié)果，場地及周邊無全新活動斷裂帶穿過，現(xiàn)狀場地處于相對穩(wěn)定地塊。

本次工程場地上部強風(fēng)化為佛曇組(Nf)凝灰質(zhì)粉砂(砂礫)巖，下伏基巖為二疊系棲霞組(Pq)灰?guī)r地層，中風(fēng)化層節(jié)理、裂隙較發(fā)育，整體呈自上而下漸弱趨勢。據(jù)區(qū)域資料擬建場地?zé)o大斷裂通過，場地內(nèi)無發(fā)震斷裂通過。

2.2 自然地理與氣候

三明市明溪縣位于福建省中部偏西，北緯25°33′-26°12′，東經(jīng)116°56′-117°47′，屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，全年溫和、溫潤多雨，四季長春。年平均氣溫20.4C，日最高氣溫38℃，最低氣溫-2.9℃，無霜期達320d，雨水充沛，年降雨量為1 685.9mL，日照充足，年日照時數(shù)2 000h，年積溫6 979℃ 。年平均降水量1 681.6mm，最多為1961年年降水量2 397.8mm， 最少為1967年年降水量1 224.2mm，一年中各月降水量的變化趨勢是1至6月為遞增，7月份劇減，8月份回升，9月份以后銳減。一年中，5月～6月份降水量最多， 約占全年的34%；10月到次年的1月最少，約占全年的11%。

三明市明溪縣年平均日照數(shù)為2 200h，日照率50%，表現(xiàn)為夏季多照秋冬少，年平均相對濕度為78%～80%。年蒸發(fā)量600mm～900mm;年日照時數(shù):1 892h～2 131.5h。

2.3 地層巖性

根據(jù)本次勘察場地內(nèi)分布的地層自上而下依次為：第四系填土層、第四系粉質(zhì)粘土層、第四系凝灰質(zhì)粉砂(砂礫)巖殘積礫質(zhì)粘性土層、第三系佛曇組強風(fēng)化凝灰質(zhì)粉砂(砂礫)巖，及下伏二疊系棲霞組中風(fēng)化灰?guī)r。

2.4 工程水文地質(zhì)

本場地地下水分為兩層：

上部為第四系孔隙潛水；下部為石灰?guī)r巖溶水，具有承壓性。第四系土層中的地下水主要賦存填土層及殘、坡積粘土層的孔隙中；殘、坡積粘土層屬弱透水、弱含水層，填土層屬強透水層，富水性較好；含水量總體一般。第四系孔隙水的主要來源是大氣降水，同時也受到外圍地下水、降水下滲等影響，排泄的主要路徑是蒸發(fā)和地下徑流。石灰?guī)r巖溶地下水整體的承壓性相對較強，富水性相對較高，地下徑流影響較大，同時也受到上層含水層的影響。本次勘察選擇為測得場地為承壓水。

2.5 場地和地基的地震效應(yīng)

明溪縣城關(guān)鄉(xiāng)為抗震設(shè)防烈度6度區(qū)，設(shè)計地震分組為第一組，II類場地設(shè)計基本地震加速度值0.05g； 該工程擬建場地土類別為Ⅲ類，按規(guī)范地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù) Fa=1.3，設(shè)計地震分組為第一組,設(shè)計特征周期0.45s。

3 場地基礎(chǔ)選擇與分析及溶洞、土洞的處理

3.1 場地基礎(chǔ)的主要工程地質(zhì)問題

場地屬覆蓋型巖溶區(qū)，第四系覆蓋層厚度為20.00m～60.20m， 下部基巖為中風(fēng)化石灰?guī)r，本次勘察中在ZK2-ZK4和ZK6-ZK8鉆孔主要揭露的是石灰?guī)r溶洞，從溶洞的充填情況來看，主要包含有角礫粉質(zhì)粘土，整體表現(xiàn)處流塑狀態(tài)，從土質(zhì)來看，均勻性相對不佳。從現(xiàn)場勘察來看，土洞中包含的不良地質(zhì)體較多，土洞在基巖接觸面位置發(fā)育，整體表現(xiàn)處明顯的“不規(guī)則”狀態(tài)，從土洞中充填的內(nèi)容來看，整體的土質(zhì)較為松軟，工程承載性能不佳，特別是土洞有持續(xù)發(fā)展的趨勢，對整個地基穩(wěn)定性產(chǎn)生非常大的影響。表1是鉆孔揭露的溶洞情況、表2是鉆孔揭露的土洞情況。

表1 鉆孔揭露的溶洞情況一覽表

表2 鉆孔揭露的土洞情況一覽表

從上表可以看出，本場地有6個鉆孔揭露有溶洞，占總孔數(shù)(52個鉆孔)的11.53%，場地巖溶發(fā)育程度為巖溶中等發(fā)育。溶洞均有充填，溶洞充填率為100%，充填物較松軟，采用樁基礎(chǔ)時，對地基穩(wěn)定性有較大影響，應(yīng)采取相應(yīng)的處理措施。從本場地的勘察情況來看，有土洞揭露問題，占總孔數(shù)(52個鉆孔)的1.92%，土洞中包含有充填體，但是從本次勘察來看，充填體的力學(xué)性能不佳，對整個地基穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響。

場地溶洞、土洞主要在第四系覆蓋層與基巖交接的位置發(fā)育，從土洞的形成來看，與排水等因素有直接關(guān)系。特別是土的組成、性質(zhì)等均與地下水的活動有關(guān)。因為城市擴張，地下水用量增加，地下水水位變化更加劇烈，土洞、巖溶有進一步發(fā)展的趨勢。

3.2 基礎(chǔ)選擇和分析

(1)擬建建筑物選用淺基礎(chǔ)，對于基礎(chǔ)底面以下土層厚度超過獨立基礎(chǔ)寬度的三倍或者超過條形基礎(chǔ)寬度的六倍，同時對于形成土洞或者其它地面變形的條件應(yīng)當(dāng)不具備，這種情況下，對巖溶穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響可以不考慮?；A(chǔ)設(shè)計時應(yīng)進行下臥層承載力驗算和地基變形驗算，地基承載力和變形要求一般能滿足要求。因此，選用適宜的基礎(chǔ)形式和持力層，場地基本是穩(wěn)定的。

(2)擬建建筑物選用樁基礎(chǔ)：采用沖(鉆)孔灌注樁基礎(chǔ)時，需針對設(shè)計樁位布置鉆孔進一步查明溶洞的分布情況，以確保樁底下5.0m范圍內(nèi)無溶洞分布，確保樁基的穩(wěn)定。

用樁基礎(chǔ)時，樁基施工時采用防止大量漏漿，造成孔壁坍孔的相應(yīng)施工措施，對分布土洞的孔段，灌注樁身混凝土?xí)r，加密觀測混凝土面的高度和計算充盈系數(shù)，確保土洞段樁身混凝土的完整性，一并對土洞起到充填加固；若分布土洞地段之上的建筑物采用筏板基礎(chǔ)，則應(yīng)對土洞采用注漿等方法進行土洞加固措施，并經(jīng)檢測符合設(shè)計要求后方可進行基礎(chǔ)施工。

(3)擬建建筑物選用可采用樁筏基礎(chǔ)，采用復(fù)合地基應(yīng)進行充分論證，增強體的類型建議采用剛性樁，建議設(shè)計明確增強體的的加固深度和樁端持力層，樁端進入持力層1d以上的要求，樁長不小于6m;當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計要求時，建議采用剛性或半剛性樁.本次在進行復(fù)核地基承載能力測試時，選擇使用單樁或者多樁復(fù)核地基測試的方式進行確定。

3.3 場地基礎(chǔ)溶洞、土洞的處理

從導(dǎo)致地面出現(xiàn)塌陷的問題來看，溶洞是重要的因素，若出現(xiàn)了地面塌陷或者其它類型的地基穩(wěn)定性問題，將直接影響到建筑物的安全性，技術(shù)人員需要采取針對性的溶洞加固措施，對溶洞進行處理，在對溶洞進行加固時，技術(shù)人員可采取注漿方式進行。如果在施工的過程中，出現(xiàn)了注漿液消耗量較大的情況時，本次選擇試用砂子、碎石等采取間歇性注漿的方式進行加固處理，必要情況下，應(yīng)當(dāng)將水玻璃摻入到其中，實現(xiàn)對巖溶通道的有效堵塞。同時，因為巖溶地下水整體富水性較強，容易出現(xiàn)漿液流失的問題，整體的處理成本非常高。因此，本次在進行加固時，選擇使用高壓注漿的方式實現(xiàn)全面加固，在施工的過程中，如果出現(xiàn)了漿液消耗量較大的情況時，應(yīng)當(dāng)及時采取間歇注漿的方式進行灌漿處理，在確保加固效果的基礎(chǔ)上，可節(jié)省處理費用。

溶洞加固處理方案建議組織專家進行專項論證后確定。

4 結(jié) 語

綜上分析，對于特定地質(zhì)條件，全面做好建筑工程基礎(chǔ)選型，并結(jié)合工程實際，采取針對性的穩(wěn)定性控制對于，對于保證整個工程的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。因此，這就需要建筑工程在施工中充分認識到基礎(chǔ)選型的重要性，切實采取針對性的控制措施，全面提升基礎(chǔ)選型的科學(xué)性，為建筑工程施工打下堅實的基礎(chǔ)。