巖土工程整治及利用實例分析

譚 高

貴州有色地質(zhì)遵義勘測院

巖土工程整治及利用實例分析

譚 高

貴州有色地質(zhì)遵義勘測院

隨著社會經(jīng)濟(jì)文化的不斷進(jìn)步，我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，建筑工程巖土工程施工也日漸崛起。勘察工作在巖土工程中占有重要地位，而巖土工程勘察中存在一些問題影響了勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是，在巖土工程項目中，受到地形地質(zhì)等的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，影響到工程建設(shè)的質(zhì)量。所以就需要對存在的問題加以整治、地基基礎(chǔ)持力層的合理選擇及利用?；诖耍恼戮蛶r土工程整治及利用實例進(jìn)行簡要的分析，希望可以提供一個借鑒。

巖土工程整治；利用；實例

1.工程概況

貴州桐梓縣某項目地塊建筑場地四周均為旱地，北側(cè)為規(guī)劃城市道路(燎原大道)，北西側(cè)約100m為擬建的04號地塊，東側(cè)為空地，西側(cè)與擬建的02號地塊相距距離為15m，南側(cè)約30m為官渡河。擬建場地孔口高程在923.22～925.27m之間，場地較平坦。

2.巖土結(jié)構(gòu)及其特征

在鉆探揭露深度范圍內(nèi)，場地地層按其成因自上而下分為①粘土層(可塑狀)： 黃至灰黃色，切面光滑、細(xì)膩，呈可塑狀，稍有光澤，局部夾有極少量灰?guī)r碎石，分布厚度在4.6～11.1m之間；②圓礫(碎石土)：粒徑大于2mm顆粒占總質(zhì)量的64.95%，礫石母巖以石灰?guī)r為主、砂巖次之，顆粒形狀以圓形及亞圓形為主，結(jié)構(gòu)稍密，壓縮性一般，級配不均，分選性較差，厚度分布不均，厚度在0.7～19.9m之間，主要分布深度在7.5～18.0 m之間；③粘土層(軟塑狀)：灰白色，呈軟塑狀，廣泛分布于擬建場地圓礫層之下，厚度分布不均，厚度在0.0～16.2m之間；④下伏中風(fēng)化炭質(zhì)頁巖：深灰至灰黑色，薄層狀，局部見薄層狀泥質(zhì)石灰?guī)r。

3.地下水

本場地地下水埋藏相對較淺，通過對所施工的鉆孔中的鉆孔進(jìn)行水位統(tǒng)一觀測，鉆探深度范圍內(nèi)見穩(wěn)定地下水，地下水埋深在地面1.72-3.77m（地面標(biāo)高起算）以下，本場地穩(wěn)定地下水標(biāo)高在921.50m左右。本場地地下水為濕潤區(qū)強透水層中地下水，環(huán)境類別為Ⅱ類。

4.巖土整治及利用

4.1 巖土參數(shù)分析與選擇

4.1.1 可塑狀粘土層（Q 4aL）

本次勘察現(xiàn)場取可塑狀粘土樣6件進(jìn)行室內(nèi)試驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，土層物理力學(xué)指標(biāo)見下表1：

根據(jù)試驗結(jié)果統(tǒng)計分析，建議可塑狀粘土參數(shù)取：C=27KPa、Φ=12°、γ=17.8KN/m3、Es=5.1MPa。設(shè)基礎(chǔ)寬度為3.0m，基礎(chǔ)埋深為0.5m，基礎(chǔ)底面以上及以下土的重度均取γm=17.8KN/m3，根據(jù)相關(guān)規(guī)范計算得可塑狀粘土地基承載力特征值fak=149.17KPa；取粘土孔隙比e=0.988，液性指數(shù)Il=0.508，根據(jù)相關(guān)規(guī)范內(nèi)插得可塑狀粘土承載力特征值fak=163.28KPa。綜合以上計算結(jié)果建議取可塑狀粘土地基承載力特征值fak=150KPa。按平均液性指數(shù)IL=0.508，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）續(xù)表5.3.5-1查得可塑狀粘土（按混凝土預(yù)制樁）極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值 qsik=60KPa。

4.1.2 圓礫層（Q 4al+pl）

根據(jù)擬建場地鄰近04號地塊6個孔作重型圓錐動力觸探，依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）及《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）(2009年版)進(jìn)行統(tǒng)計，詳見下表2：

表1 可塑狀粘土主要物理力學(xué)指標(biāo)

表2 圓礫層主要物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表

圓礫層：根據(jù)厚度加權(quán)平均值計算，得圓礫層的N63.5修正后的平均擊數(shù)統(tǒng)計標(biāo)準(zhǔn)值為9.256（擊），查《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》續(xù)表5.3.5-1及5.3.5-2（按混凝土預(yù)制樁）查取極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik=160KPa，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk=8000KPa，根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第四版）表3-2-25查得，圓礫層變形模量E0=32MPa。

4.3 地基基礎(chǔ)設(shè)計方案建議

根據(jù)場地工程地質(zhì)條件，結(jié)合擬建物荷載情況及結(jié)構(gòu)關(guān)系，因此在場地內(nèi)建議選擇中風(fēng)化炭質(zhì)頁巖作擬建物基礎(chǔ)持力層，21、22號樓采用樁筏基礎(chǔ)方案， G棟商業(yè)、H棟商業(yè)、J棟商業(yè)、K棟商業(yè)及地下車庫均采用單樁或多樁(承臺)基礎(chǔ)方案。由于場地地下水埋藏較淺，上部土層厚度較厚，宜采用高強度混凝土預(yù)制樁(PHC樁)。

4.4 試樁及成樁后試壓

4.4.1 在基礎(chǔ)正式施工前，須根據(jù)設(shè)計圖紙，結(jié)合地勘資料，選擇合適的樁位，進(jìn)行試樁，試樁的位置對于本場地各擬建物位置都應(yīng)進(jìn)行布置。試樁的目的主要是確定管樁的施工長度、貫入度、錘擊數(shù)、收錘標(biāo)準(zhǔn)等施工參數(shù)，以便修正巖土參數(shù)的合理性，為正式施工提供依據(jù)。

4.4.2 對于成樁以后的試壓應(yīng)進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗，具體要求為：

（1）抽檢數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的1%，且不少于3根；

（2）當(dāng)樁的承載力以樁身強度檢測時，可按設(shè)計要求的加載量進(jìn)行， 施工前的試驗樁如未破壞又用于實際工程的可作為驗收依據(jù)；

（3）對工程樁抽樣檢測時，加載量不應(yīng)小于設(shè)計要求的單樁承載力特征值的2.0倍；

（4）單樁豎向抗壓靜載試驗前的休止時間應(yīng)符合JGJ106的有關(guān)規(guī)定；

（5）抽樣檢測的受檢樁選擇宜按下列規(guī)定核查：施工質(zhì)量有疑問的樁；設(shè)計方認(rèn)為重要的樁；局部地質(zhì)條件出現(xiàn)異常的樁；同類型樁宜均勻隨機(jī)分布；

（6）單樁承載力不滿足設(shè)計要求時應(yīng)分析原因。當(dāng)需要進(jìn)行擴(kuò)大檢測時，應(yīng)經(jīng)有關(guān)各方確認(rèn)。

4.5 成樁可能性評價及施工對環(huán)境影響

擬建場地上部為可塑狀的粘土，易穿越，成樁可行。本場地地下水豐富，樁基單孔涌水量較大，建議本場地采用高強度混凝土預(yù)制樁施工工藝，本方法噪音小、安全可行。

本場地上部為可塑狀的粘土，其下為埋藏厚度分布不均的圓礫層，因場地穩(wěn)定地下水位埋藏較淺，若采用人工挖孔樁，施工難度極大；采用機(jī)械成孔灌注樁，施工工期較長，且費用較高，不經(jīng)濟(jì)；采用高強度混凝土預(yù)制樁(PHC樁)，施工工期較短，費用相對較低，且對施工現(xiàn)場及其附近無污染。結(jié)合該場地的地質(zhì)、地層情況，本場地對于采用高強度混凝土預(yù)制樁(PHC樁)的操作可行。

結(jié)束語

擬建場地地質(zhì)情況較復(fù)雜，第四系土層為粘土層、圓礫層及軟塑狀粘土層，第四系土層最大厚度約46m，場地地下水埋藏淺。主樓部分建議采用樁筏基礎(chǔ)方案、裙樓部分采用單樁或多樁（承臺）基礎(chǔ)方案、建議采用高強度混凝土預(yù)制樁（PHC樁），該方案在該地區(qū)為新工藝、新辦法，達(dá)到本地區(qū)、本省同類樁基工程的先進(jìn)水平。上述地基基礎(chǔ)方案比傳統(tǒng)的灌注樁方案節(jié)約施工工期及工程造價。擬建物竣工驗收完成且使用后，經(jīng)過觀測擬建物沉降變形均在規(guī)范要求范圍內(nèi)，現(xiàn)該地區(qū)與本場地相同(近)地層情況均采用上述基礎(chǔ)方案，本項目經(jīng)建設(shè)單位預(yù)算基礎(chǔ)分部采用高強度混凝土預(yù)制樁（PHC樁）與傳統(tǒng)的機(jī)械成孔樁節(jié)約工程造價約300萬元，工期提前了6個月。

在城市化進(jìn)程不斷加快的信息化時代下，建筑行業(yè)迅速崛起，并帶動巖土工程施工的發(fā)展，建筑工程巖土工程的勘察在建筑施工過程中逐漸占有十分重要的地位。因此，需要根據(jù)工程項目的實際情況，選擇合理的基礎(chǔ)方案，對存在的問題進(jìn)行整治，從而更好的保證巖土工程的質(zhì)量。

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