大型房建巖溶場地勘察研究

阮劍劍

摘要：大型房地產建設活動過程中，對巖溶場地的勘察尤其是巖溶的分布情況尤為重要，如何查明場地的地層、地質構造、巖性、不良地質現象分布及工程地質特性，是巖溶勘察的重點，提出相應的巖溶方面設計、施工建議，以期對大型房地產巖溶工程地質勘察工作提供實際操作參考。

關鍵詞：勘察;灰巖;巖溶;基礎方案建議;鉆探技術要求

1.前言

1.1工程概況

某大型花園小區工程巖土工程位于肇慶市端州區城東，擬建住宅樓高17+l層，24層，酒店是公寓樓高17+1層，商業樓高l層～2層，幼兒園3層，地下l層，用地面積30279.90m2，總建筑面積l5134.OOm2。

1.2勘察目的、任務要求

查明場地巖土工程地質條件，提供設計施具體任務為：（1）查明場地的地層、地質構造、巖性、不良地質現象分布及工程地質特性。（2）查明場地的地下水埋藏深度，評價地下水對建筑材料的腐蝕性。（3）測試巖土物理力學性質，提供設計所需的巖土技術參數。（4）查明場地土的地震效應，評價場地的穩定性及適宜性。（5）評價場地各巖土層的工程特性，提出地基基礎方案建議及基坑開挖支護方案建議。（6）提出設計和施工應注意的事項。

1.3勘察方法與技術要求

（1）勘察方法

鉆探施工采用XY-100型油壓鉆機，采用泥漿、套管護壁，合金、金剛石鉆頭回轉鉆進，開、終孔口徑分別為cpllOmm、φ9lmm或φ75mm。土樣采用回轉鉆進采取原狀土樣，原位測試采用標準貫人試驗及重型動力觸探試驗自由落錘法，鉆孔位置由甲方工程測量技術人員根據設計提供規劃布置圖實地測定。

（2）技術要求

a.巖芯采取率：一般黏性土及完整基巖不低于80%，砂礫石及風化基巖層不低于65%。

b.住宅、公寓及商住樓控制性鉆探孔深要求鉆人微風化基巖5.OOm，一般性鉆探孔深要求鉆人微風化基巖3.OOm;地下室鉆孔孔深要求鉆至巖面。分層采原狀土樣及進行標準貫人試驗或動力觸探試驗，持力層適當加密。

c.原狀土樣送實驗室作常規土工試驗，巖樣作巖石飽和單軸抗壓強度試驗，地下水樣作工程水腐蝕性常規分析。

2.場地巖土工程地質條件

2.1地形、地貌

擬建肇慶市星弘譽景花園二期工程巖土工程位于肇慶市端州區城東，屬西江一級階地地貌，場地經人工整平，場地較開闊、平整。

2.2地層巖性

場地揭露地層主要為第四系沖積層（Qal），局部見殘積層（Qel），下伏基巖為石炭系沉積巖（C），據其成因歿物理力學性質，可劃分為11個工程地質層，自上而下分述如下：

①第四系人工填土層（Qml）;②第四系沖積層（Qnl），②1、粉質粘土，②2、淤泥質土，②3、粉砂，②4、卵石，②5、粉質粘土（可塑），②6、粉質粘土（硬塑），②7、淤泥質土，②8、粉質粘土，②9、礫卵石;③第四系殘積層（Qal）;④石炭系沉積巖（C），④1、強風化粉砂巖，④2、中風化灰巖，④2、微風化灰巖。

2.3溶洞發育特征

根據勘察，在揭露深度范圍內，場地溶洞發育，見洞率44.4%，溶洞充填物為粉質粘土，流～軟塑狀，漏水，單個溶洞洞高0.30m-16.75m，溶洞頂板完整基巖厚度為0.07m～5.lOm，頂底板埋深20.50m～53.30m，頂底板標高-14.53m—-47.56m。

3.場地水文地質簡況

據鉆孔揭露，地下水類型主要為松散巖類孔隙水及可溶鹽巖巖溶水，孔隙水賦存于②3層粉砂及②4、②。層卵石中，巖溶水賦存于微風化灰巖溶洞中，均屬承壓型水，主要接受上游地下水的側向補給，其余各工程地質層均屬弱透水層，含水微弱，透水性差。據鉆探施工結束后第二天觀察，場地地下水埋深0.80m—2.50m。據室內土工試驗，綜合地區經驗，場地環境屬Ⅱ類。

4.不良地質與特殊性巖土

4.1不良地質

根據本階段勘察，場地基巖為可溶性灰巖，鉆孔微風化帶，揭露有洞高0.30m—16.75m的溶洞，頂板埋深20.50m—53.30m，頂板標高-14.53m—-47.56m。由此推測，該巖區灰巖微風化帶內可能還存在未被揭露的溶洞，在設計、施工時應考慮相應的對策。

4.2特殊性土

（1）場地①人工填土有一定的厚度，為新近填土，力學性質差，自身沉降量較大。

（2）場地②2層及②4淤泥質土分布范圍廣，厚度大，強度低，靈敏度高，白穩能力差。

（3）場地③：殘積軟塑粉質粘土，強度低，白穩能力差。

5.地基基礎方案建議

場地覆蓋土層較大，而且軟弱土發育，基礎形式不宜采用天然地基[1]。根據地基土的物理力學性質和擬建物的荷載要求，對地基基礎形式建議如下：

5.1預應力混凝土管樁方案

以微風化灰巖（④3層）做持力層，樁長一般30m（從現有地面計起），樁徑建議采用φ500mm。本場地樁基施工方式可采用壓人式或擊人式進行施工。因場地局部地段人工填土發育，上部土層承載力低，壓樁機壓力大，施工過程可能會產生地面下陷，在填土發育地段建議采用擊人式樁機進行施工。

注意事項：

（1）施工前建議在場地選擇3根樁作試樁，了解樁的灌人情況，并做好施工記錄，為樁基配樁、施工做準備，保證樁基施工順利完成。

（2）場地軟弱土（填土）發育，設計時需考慮軟弱土對樁基可能會產生負摩阻力的影響。

（3）場地局部上部土層為人工填土，力學性質差，承載力低，重型機械進場施工，可能會造成地面下沉或下陷，施工時要引起注意，建議施工前對上部的人工填土層進行壓實處理或采用鋼板、木方墊起。

（4）場地局部地段上部地基土軟土厚度較大，施工過程中需嚴格注意控制好樁的垂直度和管樁焊接的質量和方法，避免出現樁基偏斜過大和斷樁，保證成樁穩定性。

（5）場地存在厚大的礫卵石層，若選擇預制樁，不管是采用靜壓還是錘擊成樁，均要充分考慮成樁的可行性和成樁質量，避免對樁頭的破壞。

（6）施工前需安排好合理施工順序，避免因地基土的擠密效應而影響周邊的臨時建筑。

（7）場地設置地下室1層，建議先進行樁基礎施工，然后做基坑支護和地下室開挖，但開挖過程中要注意避免挖土設備碰到樁基，將樁破壞。

（8）因場地基巖為可溶性巖石，本次勘察階段揭示溶洞較發育，部分鉆孔揭露有溶洞，見洞率達44.4%，建議進行施工勘察（超前），樁端必須穿越溶洞，并全斷面嵌巖，確保樁端下有一定厚度的完整基巖，保證樁基質量[2]。

5.2鉆（沖）孔樁方案

以微風化灰巖做持力層，樁端嵌人持力層≥0.50m，樁長一般30m，（從現有地面計起）。

注意事項：

（1）注意造孔的垂直度，在規范允許范圍內防止偏心，并強化泥漿質量控制管理，施工時需采取有效措施，防止縮徑、塌孔、斷樁、夾泥、孔底沉渣等現象，保證成孔和水下澆筑砼的質量。

（2）孔底清渣必須符合規范規定或設計要求。

（3）鉆（沖）孔樁排出的泥漿需排入規劃的泥漿池內，嚴禁亂排放，建議當天排放的泥漿當天運走，盡量保持場地干凈、衛生。

（4）為確保樁端持力層滿足設計要求，施工時建議結合超前鉆來確定樁長。

6.結論與建議

（1）因場地基巖為可溶洞巖石，本次勘察階段揭示溶洞較發育，部分鉆孔揭露有溶洞，見洞率達44.4%，建議樁端必須穿越溶洞，并全斷面嵌巖，確保樁端下有一定厚度的完整基巖，保證樁基質量。

（2）巖面由于溶蝕作用造成巖石破碎及局部傾斜，引石樁到巖面時勿采用強壓，以至造成預制樁裂樁及斷樁事故，設計時請根據具體設計樁徑，單樁荷載需要計算確定樁長，施工時應進行試樁，核實單樁承載力設計值，確保樁基質量。

（3）場地基巖溶洞發育，部分溶洞無充填物或半充填，其充填物為流塑粉質粘土，鉆探施工時存在孔內全漏水、半漏水現象，在沖孔、鉆孔樁施工時，個別樁孔可能會出現孔內漏水、漏漿，可能會因出現突然失水而引發地面下沉或下陷現象，應做好防護措施，確保施工安全。

參考文獻：

[1]張成學巖溶地基巖土工程勘察及地基處理分析[J].建材與裝飾，2016（02）：230-232.

[2]雷勇，尹君凡，陳秋南，楊威基于極限分析法的溶洞頂板極限承載力研究[J].巖土力學，2017，38（07）：1926-1932.