广东佛山地质工程勘察院 广东佛山 528000
摘要:本文对某建筑基础岩土工程勘察工作采用以钻探取芯鉴别为主,现场原位测试(标准贯入试验、双桥静力触探试验、钻孔波速测试及地微振观测)与室内土工试验相结合的手段进行,为该项目基础设计和施工提供了地质参考,保证了该项目的安全施工。
关键词:建筑基础;岩土勘察;实例分析
一、前言
高层建筑具有高度高、荷载大、基础深的特点,因目前楼层越建越高,使得高层建筑的基础埋深越来越大,继而使岩土工程中的基坑支护和施工降水问题更为突出,影响建筑的安全性和稳定性。因此,在建筑施工中,需要对拟建建筑物的场地开展岩土工程勘察工作,利用科学的勘探方法对岩土进行分析,确保岩土质量。笔者曾为某高层建筑基础进行岩土勘察,该建筑为钢筋混凝土框架结构,地上32层,设有一层地下室,设计0.000=3.700m,地下室顶板高出地面±0.000为0.9m,即标高4.6m,地下室底板埋深在0.000之下6.45m,即标高为-2.75m。为了保证该工程施工的安全,该项目岩土工程勘察工作采用以钻探取芯鉴别为主,现场原位测试(标准贯入试验、双桥静力触探试验、钻孔波速测试及地微振观测)与室内土工试验相结合的手段进行,为该项目基础设计和施工提供了地质参考,保证了该项目的安全施工。
二、工程地质及水文地质勘察分析
(1)地层结构。该项目钻探揭露的地基各岩土层的岩性特征自上而下分述如下:第四系人工填土层(Qml)素填土①:厚度为1.40~4.20m,灰黄色、浅灰色。由碎石、碎砖、细砂、粘性土等组成,稍压实;第四系残积土层(Qel)残积粉质粘土②:灰黄色,硬塑,由泥质长石砂岩风化残积而成,长石已被泥化;厚度为1.60~5.80m;全风化基岩③:岩性为全风化含砾长石砂岩,灰红色,岩芯呈坚硬土状,原岩结构清晰,风化强烈,遇水软化,局部含砾,砾径大小不一。部分钻孔为全风化泥质粉砂岩;强风化基岩④-1:全场地揭露,是该场地的主要层位。揭露厚度或层厚3.20~22.95m,顶界标高-7.95~-0.50m。岩性主要为泥质粉砂岩、含砾长石砂岩等。灰黄色,岩芯呈土柱状,半岩半土状,长柱状高岭土化、泥化,岩质软,遇水易软化。砾石成分多为石英质。因该层局部含砾石,有多处标贯试验击到砾石反弹,故标贯值仅供参考。经54处标贯试验,实测击数N’=52~84击,平均66.5击,标准差8.17,变异系数0.12,击数标准值64.6击;强风化基岩④-2:全场地揭露,是该场地的主要层位。揭露厚度或层厚10.85~31.6m,顶界标高-42.66~-5.40m。岩性主要为泥质粉砂岩、含砾长石砂岩等。灰黄色,岩芯呈土柱状,半岩半土状,风化不均匀,局部岩质稍硬。常含砾,砾石多呈次圆状,砾径多在0.2~1.0cm之间,成分多为石英质。经75处标贯试验,实测击数N’=66~125击,平均85.9击,标准差12.57,变异系数0.15,击数标准值83.4击,其力学性质较好,地基承载力较高。因该层局部含砾石,有多处标贯试验击到砾石反弹,故标贯值仅供参考。因孔深达40m未钻穿该层,故终孔,个别孔钻至50m。
(2)水文地质。勘察工作进行期间,场地内所有钻孔均见有地下水,其稳定水位深度在地面下0.30~0.70m之间,相当于标高1.86~2.51m。基岩中也赋存一定的裂隙水。地下水主要由沟渠水及附近湖的湖水下渗补给。场地内地下水环境类型属Ⅱ类。地下水对钢筋混凝土的腐蚀性分析:场地环境类别为Ⅱ类,受环境类型影响或受地层渗透性影响,场地内的地下水对砼结构无腐蚀性,地下水对砼结构中的钢筋亦无腐蚀性,但对外露钢结构具有弱腐蚀性。
三、建筑基础支护形式选型
(1)基础类型选择。场地内第四系土层为人工填土和残积粉质粘土,建筑物宜采用桩基础。根据场地岩土层工程地质条件,建议采用预应力管桩基础。首选φ400预应力管桩基础,采用静压法或锤击法沉桩,严格以贯入度作为终桩条件,以第4-1层之下部或第4-2层强风化岩的顶界作为桩端持力层。由于场地内第4层强风化岩层的风化不均匀,可能使管桩配桩较为困难,请参考标贯锤击数并注意施工工艺,避免引起断桩。桩长因地而异,以详细勘察资料为桩长配桩依据。施工中应以贯入度确定桩长,应按设计、质检、施工等单位共同确认的收锤标准收锤。施工时管桩的施打应满足DBJ/T15-22-98的有关要求。
(2)单桩竖向承载力估算。对于预应力管桩,初步设计时,单桩竖向承载力特征值按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第8.5.5条提供的公式进行预估,最终单桩竖向承载力特征值由成桩后的荷载试验确定。桩基设计参数结合地区设计经验取值,参见表1。
四、基坑开挖支护结构型式及降水建议
该工程兴建32层,设有地下室一层,地下室基坑深度约7.45m,底板标高为-2.75m。属深基坑,基坑安全等级为二级。根据岩土工程勘察结果,基坑开挖深度范围内的土层主要为人工填土、残积粉质粘土及全风化岩,场地内填土层已填土多年,稍压实,工程性质较差,按类似工程的地方经验,建议基坑采用分级放坡开挖方法,上段可自然放坡,鉴于填土层土体结构较松散,坡度不能过陡,人工填土和残积粉质粘土边坡率为1∶1.00~1∶1.25;下段的土体加固可用打入拉森钢板桩,结合锚索支护。场地内地下水位埋藏深度较浅,在暴雨期基坑开挖时采取相应的排水措施,基坑周围地面进行抹砂浆、设排水沟等地面防护措施,防止雨水渗入坑内积水,影响边坡稳定。基坑内设集水坑抽水排放,若水量较多,则适当设井点抽水降水。
(1)水浮力的设计水位。场地地下水埋藏较浅,地下水位埋深为0.3~0.7m。因场地临近湖泊,为保障地下室建成后的安全运行,抗浮设计水位宜取至现在地表(标高约2.5m左右),并设置有效的抗拔桩。
(2)基坑边坡支护设计参数建议值。根据现场勘察和室内土工试验结果,综合列出基坑边坡支护设计参数,供参考表2。
五、结论及建议
(1)该项目地形平坦,总体地形坡度小于5度,属平坦场地。经钻探揭露和工程地质调查,该场地及其附近无冲沟、滑坡、泥石流等不良地质作用存在,基岩为白垩系含砾长石砂岩,灰红色,厚层状。钻探深度达50m左右,尚未见中、微风化基岩,但施工中未发现有断裂构造和破碎带,基岩稳定性良好,适宜兴建各类建筑物。
(2)场地内第四系土层主要为残积粉质粘土,根据《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》划分,场地土类型属中硬土,场地类别属Ⅱ类。
(3)拟建工程重要性等级为二级工程,场地等级为中等复杂场地,地基等级为中等复杂地基,岩土工程勘察等级为乙级。
(4)场地处于抗震设防烈度7度区,设计基本地震加速度为0.10g。该场地砂层不发育,无液化土层。
(5)场地内地下水环境类型属Ⅱ类。通过地下水化学分析结果显示,场地内地下水类型为HCO3-Ca·Na。地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。设计时应多加注意。
(6)基坑施工中,应密切注视监测周边地基的变形动态,若发现异常则及时采取有效措施,确保安全施工。
参考文献:
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[3]王红生,周永丽.岩土工程在超高建筑勘查中的具体应用[J].中华建设,2015,03:116-117.
论文作者:刘海敬
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签:场地论文; 基坑论文; 岩土论文; 基岩论文; 土层论文; 砂岩论文; 地下水论文; 《基层建设》2018年第8期论文;