高層建筑基礎地質勘察實例分析

張國經

摘要：本文對某高層建筑基礎地質進行了勘察分析，并對其基礎選擇和施工提出了針對性的建議，以供同仁參考。

關鍵詞：高層建筑基礎；地質勘察；分析與建議

1.工程概況

擬建項目設計有39棟高17層建筑，配套有1層商業、3層幼兒園及其他配套服務設施。規劃用地面積99317.04㎡，計容面積297951.12㎡；其中：住宅276551.12㎡、商業18000.00㎡、幼兒園2400.00㎡、其他配套服務設施1000.00㎡；設計地面±0.00標高約15.50m。本項目分四個組團，分三期開；擬采用鋼筋混凝土框架結構，基礎擬采用樁基礎。設計有1層～2層地下室，地下室開挖深度約6m～9m。

本勘察的目的是查明擬建場地工程條件，對建筑場地穩定性和適宜性、巖土條件、地下水以及它們與工程之間的關系進行調查研究和評價，對建筑物基礎方案、基礎施工、基坑工程方案做出論證，為設計部門提供相關地質資料。

2.巖土層工程地質特征

根據本次鉆探揭露，本場地之地基由人工填土、第四系沉積土（、風化殘積土和及古近系始新統華涌組（E2h）“紅層”碎屑巖組成。人工填土為素填土，第四系沉積層主要由粉質粘土、粘土、淤泥、淤泥質土組成，局部為粉土或粉砂。古近系始新統華涌組風化基巖巖性主要為泥巖、粉、砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖及中粗砂巖，埋藏深度變化較大；且普遍存在“軟、硬”夾層或互層現象。綜合本次勘察鉆孔資料，工程地質剖面主層總體分10層[（1）-（10）]，再將夾層分6個亞層[（6-1）、（8-1）、（8-2）、（9-1）、（9-2）、（10-1）]；具體為：（1）素填土、（2）粉質粘土、粘土、（3）淤泥、淤泥質土、（4）粉質粘土、粘土、（5）粉砂、（6）殘積粉質粘土、殘積粘土、（6-1）殘積粉砂下。（7）殘積中砂、殘積粗砂、（8）強風化巖、（8-1）中風化巖夾層、（8-2）微風化巖夾層、（9）中風化巖、（9-1）微風化巖夾層、（9-2）強風化巖夾層、（10）微風化巖及（10-1）中風化巖夾層（詳見鉆孔柱狀圖及縱斷面圖）。

3.水文地質條件

擬建場地處于北回歸線以南，屬亞熱帶季風氣候區，受海洋氣候調節，氣候溫暖、潮濕、雨量充沛。鉆探施工終孔后實測各鉆孑L地下水初見水位為9.80m～13.10m，平均10.68m；終孔24h后實測各鉆孔地下水相對穩定水位埋深在10.00m～13.60m之間，平均10.94m；即標高1.48m～5.84m之間，平均4.29m。地下水類型主要為賦存于填土層的上層滯水、土層孔隙潛水和賦存于基巖中的裂隙水。上層滯水主要受大氣降雨及地表水向下滲透和地下水徑流補給，排泄方式為蒸發和徑流。本次勘察取鉆孔水樣4個，經化學分析：pH=7.24～7.26，平均值7.12，屬中性水；礦化度202.20mg/L～343.40mg/L，平均值268.29mg/L，屬淡水；侵蝕性C02為：0.00mg/L。水化學類型：ZK15、ZK189水樣：HC0₃·S0₄-Ca型，ZK53、ZK209為HC0₃·S0₄-Ca·Na型。地下水水質對混凝土結構和對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。

4.建議采用的基礎形式

（1）預應力混凝土管樁：主要為一期及三期部位，該部位素填土較厚及存在軟土層。樁徑500mm～600mm，以第（8）層強風化巖上部為持力層或第（9）層中風化巖頂部，預計樁長差別較大，地表下約17m～25m；有效樁長約8m～16m；預計樁長參考就近的鉆孔柱狀圖及工程地質剖面圖；采用錘擊法或靜壓法沉樁。鏟除地表15cm～30cm砼地板后，場區內淺部土層并無大面積障礙物，而且上部土層稍厚或較厚，持力層以上巖土層強度多為小～中等，對預制樁施工無大的影響；總的來說一般能穿過上部巖土層進入第（8）強風化巖或第（9）層中風化巖持力層。場地樁周邊已使用建筑物離本場地較遠，預制樁施工對周邊已有建筑物有一些影響，若采用靜壓法沉樁，樁基施工噪音對周邊環境影響極小，適合預制樁施工。

（2）鉆（沖）孔灌注樁或旋挖灌注樁基礎：主要為一期及三期部位，該部位素填土較厚及存在軟土層。樁徑1200mm～1500mm；前者以第（10）層微風化巖作樁端持力層，預計樁長差別較大，地面下約17m～41m，有效樁長約8m～32m；后者以第（9）層中風化巖作樁端持力層，預計樁長差別較大，地面下約17m～38m，有效樁長約8m～29m；按設計要求嵌巖。樁徑、樁長應足以滿足設計單樁豎向承載力的要求。本場地基底巖石為碎屑巖，適宜采用鉆（沖）孔灌注樁及旋挖鉆孔灌注樁，其安全系數較高，為高層建筑常用的較理想的基礎形式，但該區域（主要為一期及三期部位）填土層較厚，風化巖硬夾層較多，施工有一定難度，施工工期較長，建筑成本較高。施工中會產生大量的泥漿或棄土，應根據場地情況設置臨時沉淀池；泥漿水沉淀處理回用；回用不完的沉淀物及棄土委托有資質的單位進行外運處理。本場地周邊已使用建筑物離本場地較遠，灌注樁施工對周邊已有建筑物無影響或影響甚微，樁基施工噪音對周邊環境影響極小，適合灌注樁施工。

（3）樁筏基礎：場地二期大部分部位。本建筑設計有1層～2層地下室，地下室底板標高約為85高程6m，基坑開挖深度6m～9m，屬深基坑，一般場地二期大部分部位素填土較薄或強風化埋藏淺或較淺，該地段基坑開挖后底板已達殘積土層或風化巖層（主要為強風化巖，局部為中風化巖）。因此，二期地段可采用樁筏基礎，即采取先開挖基坑，再在筏板底下采用鉆（沖）孔灌注樁或旋挖灌注樁，分別以第（8）層強風化巖（層厚較厚時）、第（9）層中風化巖（強風化巖層厚較薄或中風化巖層厚較厚時）或第（10）層微風化巖（強、中風化巖層厚較薄或微風化巖埋藏較淺時）作樁端持力層。

5.結語

本工程由于存在的巖土工程問題易造成工程破壞或影響正常使用后果嚴重，工程重要性等級為二級；場地內不良地質現象一般發育，建筑場地處于對建筑抗震不利地段，為中等復雜場地，場地等級為二級。地基內巖土種類較多，不均勻，力學性質變化較大，為中等復雜地基，地基等級為二級。巖土工程勘察等級為乙級。總體評價本場地處于地質構造相對穩定區，巖土工程地質條件一般，屬穩定地基，適宜擬建物興建。endprint