基于工程建設過程中的礦石巖土工程勘察研究

胡福林，胡 超

（江西有色地質勘查四隊，江西 景德鎮 333001）

巖土工程勘察工作對整個建設項目有著直接的影響，如果勘察工作不到位，那么不良地質問題就會對上部構造的整體質量產生破壞性影響。巖土工程勘察的主要目底是能夠查明工程場地的地質條件，分析其中存在的地質問題，并且對整個建筑地區做出地質評價，進而為后續施工，做好基礎和準備工作。為保證各項工作能夠落實到位，本文將以景德鎮觀溪郡二期建設的地質條件為研究對象，該項目的巖土成分以石灰巖為主，在對其進行勘察的過程中需要重視多個環節[1]。

1 擬建工程概況

擬建景德鎮觀溪郡二期城市棚戶區改造安置房建設項目 -攬楓郡二期項目位于景德鎮市，總建筑面積為47291㎡，設計地面標高為33.25m～36.15m，設計地下室底板標高為29.25m，現地面標高為28.98m～34.97m。擬建構筑物為7棟9～15F的住及1F的底層商鋪。結構類型為剪力墻結構、框架結構，建筑柱下荷載1600KN～5500KN，地基沉降的敏感程度為敏感，地基變形允許值為整體傾斜0.003，相鄰柱基允許沉降差0.002L。勘察階段為詳細勘察，工程主要為7棟9～15F的住宅樓及1F的底層商鋪，為一般工程，工程重要性等級二級；本工程場地中等復雜，場地復雜程度等級為一級；本場地巖土種類較多，地基復雜程度等級為二級，巖土工程勘察等級為甲級。

2 場地巖土工程地質條件

場地地形地貌原為沖積平原地貌，勘察期間擬建場地標高介于28.98m～34.97m，未完全整平。在本次勘探揭露深度范圍內，按巖土層的成因類型、巖性結構、工程地質特征等，自上而下可依次劃分為：①雜填土(Q4ml)；②素填土(Q4ml)；③耕土(Q4pd)；④淤泥質粉質粘土（Q4m)；⑤粉質粘土(Q3al)；⑤1粉質粘土(Q3al)；⑥圓礫(Q3al)；⑦卵石(Q3al)；⑧溶洞(N)；⑨中風化石灰巖(P)。其中，中風化石灰巖是全場分布的，范圍較大。灰黑色、灰白色、肉紅色，隱晶質結構，薄層～中厚層狀構造，巖石結構致密堅硬，主要由碳酸鹽礦物組成，局部可見方解石脈，巖芯多呈短柱狀、長柱狀，局部呈碎石塊狀，局部見溶蝕現像。巖石按堅硬程度為較硬巖，按完整程度為較完整，RQD55%～90%，巖體基本質量等級為III級。中風化灰巖巖面起伏變化較大，存在臨空面，局部巖芯較破碎，巖溶強發育，部分巖溶頂板較薄，僅有0.1m左右。全場分布。控制層厚0.10m～10.00m，平均層厚4.85m，層底深度5.00m～58.5m，層頂高程-25.35m～25.04m。

場地水文地質條件簡單，環境類型為Ⅱ類。地下水類型主要為賦存于填土層的上層滯水、粉質粘土中的孔隙水及巖溶水。場地地下水對混凝土結構具微腐蝕性、對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。場地土對混凝土結構具微腐蝕、對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕、對鋼結構具微腐蝕。區內第四紀以來，新構造活動微弱，在勘探深度內未發現有斷裂構造通過本場地，區域穩定性較好[2,3]。

勘察場地四周較為平坦，未發現滑坡、泥石流、無洞穴、無軟弱巖層、地下采空區及塌陷區等不良地質作用。灰巖巖面起伏較大，存在臨空面，鉆孔內見有溶洞。見溶洞鉆孔約占總鉆孔數的41.2%，線巖溶率約22.7%，巖溶屬強發育，形態主要為溶洞、溶蝕裂隙等，溶洞發育規律差。溶洞和溶蝕裂隙多充填流塑～軟塑狀態的粘性土，含碎石及角礫溶洞對樁端巖體的穩定性具有嚴重的威脅，溶洞頂、底板的灰巖一般比較破碎，因此，樁端以下應保證有足夠厚度的穩定巖體。擬建場地未發現埋藏的河道、溝濱、墓穴、防空洞、孤石等對施工有不利影響的地下障礙物。

3 巖土工程分析與評價

3.1 場地穩定性及適宜性評價

本次勘察結果表明，場地巖溶強發育，適宜性較差，需采取措施對巖溶進行規避或防治方可進行擬建建筑物的建設。

3.2 地基巖土層承載力的確定

根據地基巖土層的巖性特征、埋藏條件及原位測試結果，并結合地區建筑經驗，綜合確定場地地基巖土層承載力特征值fak、地基巖土變形參數見表1。

表1 各巖土層承載力特征值fak及主要指標表

3.3 地基均勻性評價

根據鉆孔資料分析，根據鉆孔資料分析，雜填土場地內土層在平面上和深度上分布不穩定，其巖性及力學性質局部差異變化較大；素填土層在平面和深度上分布較穩定，其巖性及力學性質局部差異變化較大；耕植土場地內土層在平面上和深度上分布較穩定，其巖性及力學性質局部差異變化較大；粉質粘土層在平面和深度上分布不穩定，其巖性及力學性質局部差異變化一般；圓礫土層在平面和深度上分布不穩定，其巖性及力學性質局部差異變化一般；卵石土層在平面和深度上分布不穩定，其巖性及力學性質局部差異變化較小；中風化灰巖層在平面和深度上分布不穩定；同時各巖土層之間的工程特性差異顯著。綜上所述，地基均勻性較差。擬建筑物持力層為中風化灰巖，巖層起伏較大，屬于不均勻地基，但因為灰巖的變形模量很大，現狀荷載條件下沉降量小。

3.4 基礎方案及持力層選擇

（1）通過本次勘察，場地勘探深度內地基土共分9工程地質層，其中：①雜填土：結構松散，地基承載力低，不可作為基礎持力層；②素植土：結構松散，地基承載力低，不可作為基礎持力層；③耕填土：結構松散，地基承載力低，不可作為基礎持力層；④淤泥質粉質粘土：結構松散，地基承載力低，不可作為基礎持力層；⑤粉質粘土：地基承載力一般，分布較不穩定，不宜直接作為基礎持力層；⑥圓礫土：地基承載力較高，分布不穩定，不可作為基礎持力層；⑦卵石土：地基承載力高，分布及不穩定，不可作為基礎持力層；⑧溶洞，不可作為基礎持力層；⑨中風化灰巖，地基承載力高，可作為基礎持力層。

（2）根據施工經驗及本場地的地質條件，擬建建筑物的特點基礎型式建議如下：

淺基礎：采用深層攪拌樁和注漿形成復合地基，以復合地基承受上部荷載，基礎采用筏板基礎，持力層可根據土層實際情況選擇。

樁基礎：基礎持力層為中風化灰巖，采用樁基礎必須進行施工勘查。考慮場地填土層厚度較深，可采用沖擊成孔灌注樁。

擬建場地為沖積平原地貌，場地整平后空曠，交通便利，可滿足各類大型樁基設備進場施工。場地堆積形成的填土為松散欠固結體，主要成分為粘性土和風化巖碎塊及少量大塊建筑垃圾，擬建場地未見孤石，場地較平整，交通便利，場地土層為雜填土、耕土、素填土、淤泥質粉質粘土、粉質粘土、圓礫、卵石、溶洞、中風化石灰巖，成樁難度較大。中風化灰巖可以做鉆孔灌注樁基礎的基礎持力層。總體而言，樁基礎施工條件一般，可以設計樁基礎。

本場地存在上層滯水及基巖裂隙水（雨季），樁基設計時應考慮雨水滲入地下對成樁的影響。填土中的上層滯水在樁基施工中易造成垮孔、塌方。圓礫土中的潛水在樁基施工中易造成垮孔、塌方。當遇見大的裂隙和溶洞時會出現漏水或涌水現象，巖溶水的流動易沖走混凝土中的水泥砂漿，使樁身離析，應采取措施進行堵漏。施工中應控制好泥漿濃度及孔內水頭高度，防止塌孔縮徑等現象發生，保證成孔和水下澆筑砼的質量。

場地內中風化灰巖面起伏較大，對樁的穩定性產生影響，樁基施工時應考慮樁端入中風化灰巖的深度，保證樁端全斷面入中風化灰巖且入巖深度超過1米，可達到樁的穩定性要求。擬建筑物持力層為中風化灰巖，地基均勻性較差，其變形特征主要表現為差異性沉降。

4 建議

（1）本工程建設采用淺基礎時考慮場地填土層厚度較深，建議對地下室部分填土進行換填處理。

（2）采用樁基礎需進行施工補勘。

（3）樁基礎施工前應進行試樁，并做靜載試驗，以此確定單樁承載力。

（4）建議抗浮設計水位高程為34.27m。

（5）采用沖擊成孔灌注樁時，沖擊鉆沖擊基巖的震動對周邊老舊建筑的穩定有一定的不利影響。

（6）灌注樁施工，因巖體強度高，需選用合適的鉆頭和胎體，采用泥漿護壁防止塌陷，控制好樁的嵌巖深度。沖擊成孔灌注樁還需考慮遇到溶洞時可能發生的掉鉆問題，需根據柱狀圖在臨近溶洞頂板時控制好沖程,遇臨空面需進行處理后再繼續施工，防止發生傾斜。

（7）采用鉆（沖）孔灌注樁時，施工中應采取有效措施，防止塌孔、控制孔底沉渣等現象，保證成孔和水下澆筑砼的質量。溶洞中的松軟充填物在鉆、沖孔樁施工時易引起孔壁塌陷，使樁身出現夾砂夾泥或縮頸、斷樁現象。

（8）基礎施工中如發現地質異常，請通知勘察人員，會同各有關部門人員現場處理。

5 結語

綜上所述，在本項目中，石灰巖全場分布，范圍十分廣泛且對工程有著直接的影響。因此，需要加強對巖土工程的進一步分析，對地質情況進行深入分析，并且合理選擇基礎持力層和基礎方案，保證方案的合理性，為工程的建設奠定良好基礎。