高層建筑中工程地質勘察分析及應用研究

◎ 核工業贛州工程勘察院 李坊清

一、工程概況

某工程為商業辦公樓與商鋪連體的高層建筑,建筑層數32層，建筑高度為128.0m。設地下室3層，地上商鋪4層，5層～12層為賓館服務及娛樂中心，其上為商業辦公區。結構設計為框架剪力墻結構，單柱設計荷載為6865.8kN。設計地坪標高為33.90m，地下室底層設計地坪標高為23.30m 。

擬建建筑按《巖土工程勘察規范》（GB 500212-2001）劃分，建筑物工程重要性等級為二級，場地復雜程度為二級，地基復雜程度為二級，巖土工程勘察等級為乙級。

二 、場地工程地質條件

2.1 地層分布及其工程特性

根據鉆探揭露，場地內主要地層由第四系人工填土、粉質黏土、粉土、圓礫、粉質黏土及第三系泥質粉砂巖組成，其野外特征自上而下分述如下。

2.1.3 第三系泥質粉砂巖(E)

1) ⑥強風化泥質粉砂巖(E)：該層在所有鉆孔中均有揭露，層厚為1.50m～6.00m，其頂面埋藏深度為16.00m～17.80m，承載力特征值為=600kPa，可作為樁端持力層。

2) ⑦中風化泥質粉砂巖(E) ：該層在所有鉆孔均有揭露，揭露厚度為2.30m～6.30m，未揭穿，厚度不詳，其頂面埋藏深度為21.30m～23.20m。巖石天然單軸抗壓強度為6.5～12.2MPa，標準值：7.2MPa。層位穩定,強度高，工程性能好，承載力特征值為=1200kPa ，可作為良好的高層建筑樁端持力層或地基下臥層。

2.2 場地水文地質條件

表1 基坑支護設計巖土工程特性指標值建議

勘察期間，鉆孔均見地下水。地下水類型主要為上層滯水、孔隙潛水及基巖裂隙水。其中：上層滯水主要賦存于①人工填土中，直接接受大氣降水和地表水的補給，水量較小，水位因季節變化而異，本層地下水初見水位埋深為1.50m～3.5m，穩定水位埋深為1.40m～3.30m；潛水主要賦存于④圓礫中，略具承壓，與場地外河水力聯系較密切，受大氣降水和地表水補給，水量較豐富,本層地下水初見水位埋深為5.00m～6.50m，穩定水位埋深為4.80m～6.30m；基巖裂隙水賦存于下伏基巖中，其補給徑流條件及涌水量的大小受地質構造和節理裂隙控制，一般水量很小。勘察期間測得場地地下水混合穩定水位埋深為3.20m～6.40m。

三、基坑支護分析

本工程地下室為地下車庫3層，開挖深度約10.60m，在基坑周邊2倍基坑深度范圍內，有淺基礎的砌體結構建筑物，基坑安全等級為二級。基坑開挖深度范圍的土層為①人工填土、②粉質黏土、③粉土和④圓礫。開挖時應對基坑進行專門的設計和支護，基坑支護可采用樁錨聯合支護的結構形式，以確保開挖基坑的穩定和周邊建(構) 筑物的安全。坑支護設計巖土工程特性指標建議值見表1 。場地上層滯水位埋藏淺,地下室施工時，將會遇見上層滯水，場地內的上層滯水水量較小，且未形成統一水位，因此基坑施工時，可采用集水井明排。基坑開挖時可遇到的地層為②粉質黏土及③粉土層，為相對隔水層，④圓礫層，含較豐富的地下水，并具微承壓性，與場地外河水力聯系密切。而地下室的底板落在此層中部，故降水難度較大,宜先采用帷幕止水措施后，再進行基坑開挖，圓礫含水豐富，有一定密實度，建議采用高壓旋噴樁止水，旋噴樁深度應超過④圓礫層底標高1.0米。

四、基礎選型分析

根據場地巖土工程地質條件及擬建構筑物結構荷載特點，擬建建筑物適宜采用樁基礎或樁筏基礎，若采用鉆（沖）孔灌注樁基礎，以⑦中風化泥質粉砂巖作為樁端持力層，樁端進入持力層深度宜大于1.0m。若采用樁筏基礎時，樁以⑥強風化泥質粉砂巖作為基礎持力層，樁為預應力管樁，樁端進入持力層深度按貫入度控制。根據鉆探揭露、原位測試,結合土工試驗,經綜合分析后，對場地內各土層的承載力特征值以及有關設計參數建議見表2 。

五、施工注意事項

1) 擬建建筑物視地下車庫標高進行基坑支護設計，開挖施工過程中，應對基坑采取適宜的支護措施。基坑形成后，建議加強基坑及相關建筑物變形監測工作，以便及時發現問題，采取相應措施。

2) 進行基坑開挖時，宜先采用帷幕止水措施后，再進行基坑開挖，以確保施工的順利進行。3) 由于泥質粉砂巖為軟巖，具有浸水易軟化的特點，鉆（沖）孔樁揭露至設計標高或持力層時應及時清孔、澆灌混凝土，以免地下水長期浸泡而降低地基強度。

六、結束語

許多弄清地基巖土的性狀和獲取其工程特性指標的巖土工程勘察手段是間接的，非直觀的，巖土工程勘察工作者應掌握與巖土工程勘察有關的各類規范、規程，勘察工作中應仔細、認真、考慮全面，并且不斷總結、提高，這樣才能使勘察工作有條不紊地開展，能夠確保勘察成果滿足設計使用要求，也能避免或減少不必要的浪費。

表2 土層主要參數建議表