關于巖土工程勘察與地基設計問題的探析

1、    關于巖土工程勘察與地基設計問題的探析    賴政勇摘要近幾年來，我國在巖土工程勘察與地基設計上取得了一些優(yōu)異的成績，但是有一些相關的理論還在處于初步階段，本文作者結合信德·尚筑（一期），分析了巖土工程勘察與地基設計中一些比較容易出現(xiàn)的問題，并且提出相關的問題以及解決的措施，以供同行借鑒。關鍵詞巖土工程勘察 地基設計 工程施工f407.1 文獻碼 b 1000-405x（2014）-7-248-21引言在巖土工程建設的項目當中，巖土工程的勘察和地基設計工程的不斷發(fā)展，但是理論的方面目前不能成為一個完整的體系，大部分都是基于施工的經(jīng)驗，進而

2、可以加強勘察以及設計的施工。所以，提高勘察設計及施工的水平，最終提交給客戶一個經(jīng)濟、安全的工程產(chǎn)品是每一位工程師一定要努力工作的方向。在巖土工程勘察和地基設計的實際工程當中，都會遇到各種各樣的問題，而且對這些問題，往往都沒有一個合適的答案予以解決，下面是本人在多年從事巖土勘察與地基設計，積累的一些經(jīng)驗總結，并結合信德·尚筑（一期）中遇到的一些問題進行探析。2目的和任務擬建的信德·尚筑（一期）位于韶關市西聯(lián)鎮(zhèn)韶關大道東南側，擬建建筑物共九棟，樓高均為三十一層，擬建場地內(nèi)設計地下室一層，地下室開挖深度暫定五米；擬建物重要性等級為二級，建筑物總占地面積約6658.06m2。本次勘

3、察主要目的及任務為：查明地層結構、巖性與分布特征；提供各地層承載力特征值及有關物理力學指標；查明場地地下水性質(zhì)；分析場地穩(wěn)定性；為基礎設計提供所需的地質(zhì)資料。3巖土工程地質(zhì)特征經(jīng)勘探，按地層成因類型和巖土層性質(zhì)，場區(qū)內(nèi)地層自上而下分為：第四系人工填土層（qml）、第四系坡殘積層（q dl+el）、第四系殘積層（q el）、石炭系基巖（c），具體簡單描述如下：（1）第四系人工填土層（qml）：素填土（層序號1）：淺黃色、灰黃色，稍濕，松散狀，主要成份為粘粒、粉粒，含少量植物根系。層厚0.503.70m，平均2.50m。頂面標高58.0863.90m。（2）第四系坡殘積層（qdl+el）：粘土（層

4、序號2-1）：淺黃色、褐黃色，濕，可塑狀，局部硬塑狀，主要成份為粘粒、粉粒。層厚4.2013.30m，平均9.10m，頂面標高54.7466.74m。（3）第四系殘積層（qel）：粘土（層序號2-2）：灰黃色，很濕，軟塑狀，主要成份為粘粒、粉粒。層厚0.7011.50m，平均3.93m，頂面標高46.0156.74m。（4）石炭系基巖（c）中風化灰?guī)r（層序號為3-1）：淺灰色、灰色，隱晶質(zhì)結構，薄層狀構造，裂隙較發(fā)育，巖芯破碎，呈碎塊狀，主要成份為方解石、少量泥炭質(zhì)物?；?guī)r中的溶洞及充填物：場地內(nèi)共有44個鉆孔有揭露，44個鉆孔中揭露溶洞數(shù)量共63個，見洞鉆孔率為69%，洞高0.107.50m

5、，平均2.19m。首見溶洞頂面標高37.1254.49m，洞內(nèi)充填軟塑狀粘土，頂板厚度0.104.65m，平均0.89m，溶洞頂板薄，且溶洞規(guī)模大，基礎設計時應予考慮。厚度0.3010.40m，平均4.52m；頂面標高37.6255.39m。微風化灰?guī)r（層序號3-2）：淺灰色、灰色，隱晶質(zhì)結構，中厚層狀構造，裂隙稍發(fā)育，巖芯完整，呈短柱狀，局部塊狀，主要成份為方解石、少量泥炭質(zhì)物，rqd大于80。揭露厚度2.507.83m，平均4.47m；頂面標高32.0153.64m。4水文地質(zhì)條件根據(jù)地層分布、巖芯觀察及鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測，場區(qū)內(nèi)地下水主要賦存于基巖裂隙中，第四系坡殘積層內(nèi)含上層滯水，場

6、地地下水主要為基巖裂隙水，賦水層透水性能較強，主要接受大氣降水的垂直補給，場地地下水水量及水位變幅主要受天氣季節(jié)的影響而波動；施工期間，測得場區(qū)穩(wěn)定水位標高在52.5161.05m之間。場地環(huán)境屬類。根據(jù)該場地孔取水樣2件進行腐蝕性分析，結果對照gb50021-2001巖土工程勘察規(guī)范第十二章第2條腐蝕性評價的規(guī)定，場地地下水對砼結構有微腐蝕性，對鋼筋砼結構中的鋼筋有微腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。5巖土工程評價素填土層（層序號1）強度差，物理力學性質(zhì)差，不宜作建筑物持力層；粘土層（層序號2-1）強度一般，物理力學性質(zhì)一般，不宜作高層建筑物持力層；粘土層（層序號2-2）強度差，物理力學性質(zhì)差，不

7、宜作建筑物持力層；中風化灰?guī)r（層序號3-1）強度較高，物理力學性質(zhì)較好，樁尖以下5米范圍內(nèi)無溶洞時可作建筑物樁基礎持力層；微風化灰?guī)r（層序號3-2）強度高，物理力學性質(zhì)好，可作建筑物樁基礎持力層。6基坑工程分析評價6.1基坑工程分析與評價擬建場地內(nèi)設計地下室1層，地下室開挖深度暫定5米，地下室周邊西側22m外為現(xiàn)有市政道路，南側13m外為十二號路，其余周邊空曠，暫無建筑物，根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件，綜合劃分該基坑工程安全等級為二級。6.2地下室防水、抗浮評價擬建場地內(nèi)設計地下室1層，開挖深度暫定為5米，地下室底板將位于地下水位以下，因此，地下室設計與施工應考慮地下水

8、的浮托作用，考慮到我國南方降雨特點，常伴有較長時間強降雨，使地下水位標高升至接近地坪面標高，故一般采用周邊道路較低標高值為抗浮設計水位。結合甲方提供的場地地形圖周邊道路標高，建議計算設計地下抗浮水位標高取63.00m。地下室抗浮方法可采用設置抗浮錨桿或結合工程樁設計采用抗拔樁等抗浮措施，抗浮錨桿或抗拔樁的抗拔承載力應通過現(xiàn)場抗拔靜荷載試驗確定。6.3基坑工程評價（1）地下室基坑周邊環(huán)境，地下室周邊西側22m外為現(xiàn)有市政道路，南側13m外為十二號路，其余周邊空曠，暫無建筑物。（2）基坑支護，場地按設計標高整平后，如考慮地下室底板厚度和地基承臺因素，基坑實際開挖深度約5m?；娱_挖后坑壁四周土層主

9、要為素填土，該層抗剪強度低，穩(wěn)定坡角小，自穩(wěn)能力差；粘土，該層抗剪強度一般，自穩(wěn)能力一般，當土體受到擾動后，土體結構易被破壞，強度降低，易產(chǎn)生坍塌等現(xiàn)象，從而導致地面沉降及鄰近建筑物的損壞。因此，基坑開挖深度大，坑壁土層暴露面積較大，為防止坑壁坍塌，建議進行砼預制排樁錨桿相結合的方式進行支護處理，坡頂和坡腳應設排水措施，坡面上可根據(jù)具體情況設置泄水孔。7建議及注意事項7.1建議（1）建議采用樁基礎，樁型選用沖孔灌注樁，并以微風化灰?guī)r作持力層，選用該樁型施工工期較長，成本較高，但具有安全、單樁承載力高的特點，因此基礎的質(zhì)量容易保證。且該樁型屬于排土樁類型、噪音小、振動較大，鑒于場地周邊西側22m

10、外為現(xiàn)有市政道路，南側13m外為十二號路，其余周邊空曠，暫無建筑物，因此基礎施工對環(huán)境不會有太大的影響，但建議施工時應作好有效安全防護措施，比如設置防震溝等有效措施進行防震。（2）建議采用樁基礎，樁型選用預制樁，并以中風化灰?guī)r作持力層，選用該方案具有快捷、經(jīng)濟的優(yōu)點，但由于灰?guī)r地區(qū)巖面具有起伏較大、傾向不一等不良地質(zhì)特征，易引起樁身傾斜、斷樁等不良情況。另外，該層存在較多隱蔽性的溶洞，場地內(nèi)共有44個鉆孔有揭露，44個鉆孔中揭露溶洞數(shù)量共63個，見洞鉆孔率為69%，洞高0.107.50m，平均2.19m。洞內(nèi)充填軟塑狀粘土，因此，基礎的質(zhì)量將存在極大的隱患，選用該方案應予慎重考慮，或選用沖孔灌

11、注樁，以微風化灰?guī)r作持力層。7.2注意事項（1）采用沖孔灌注樁基礎時，可能出現(xiàn)孔壁坍塌、樁位弱等巖土工程問題，建議應采取有效措施（泥漿護壁或鋼護筒）防止塌孔，樁基完工后應按有關規(guī)定進行檢測。另外，沖孔灌注樁施工前應對設計樁位進行超前鉆探工作，以確?；A置于穩(wěn)定及足夠厚度的巖層中，同時還應注意環(huán)境保護，在泥漿、余泥外運時出場前應保持車身干凈。（2）在基坑施工時應做好止水、排水、基坑支護工作，基坑開挖到達設計標高后應加強驗槽工作，對基坑開挖過程中應對支護結構及周邊建筑進行變形監(jiān)測，以確保安全。（3）地下室設計應考慮地下水的防水和浮托作用，采取設置抗拔錨桿或結合工程樁設計采用抗拔樁等抗浮措施。地下室防水、抗浮設計水位建議按標高63.00m考慮。（4）場地內(nèi)未作專門抽水試驗，基礎施工時需謹慎對待。（5）對主體結構應設置沉降觀測系統(tǒng)，按期觀測至建筑物沉降穩(wěn)定。（6）由于場地巖土層復雜，在施工中存在進一步發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象的可能性，應及時進行施工勘察。（7）建議進行專項基坑支護巖土工程勘察，詳細查明基坑支護設計所需的巖土參數(shù)。（8）基礎施工過程中，應加強試樁，并指導樁基礎施工，若施工過程中發(fā)現(xiàn)異常較大時，應及時與勘察、設計單位聯(lián)系協(xié)商。8結束語總之，在工程的施工建設當中，不管是巖土工程勘察，還是地基設計部分的實施操作都應該按照相關實施標準，進行規(guī)范的操作，同時加強對于施工人員的專業(yè)水平培養(yǎng)，注