某小區(qū)巖土工程勘察分析

劉 加 冬

(中勘資源勘探科技股份有限公司，安徽 淮北 235047)

不同區(qū)域的建設(shè)場區(qū)工程地質(zhì)條件存在差異，會(huì)給工程建設(shè)帶來不同的效應(yīng)，如加拿大特朗斯康谷倉，由于地基強(qiáng)度不足導(dǎo)致發(fā)生整體滑動(dòng)破壞，蘇州市虎丘塔由于地基不均勻沉降造成嚴(yán)重傾斜。可見，巖土工程勘察是非常重要的，它是工程設(shè)計(jì)、施工的前提和基礎(chǔ)性工作[1,2]。任何工程均應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行工程勘察，查明建設(shè)區(qū)域的工程地質(zhì)條件，做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，提出地基、基礎(chǔ)方案的指導(dǎo)性意見。

1 工程概況

某小區(qū)項(xiàng)目占地面積約為200畝，總建筑面積約為40萬m2。地理位置優(yōu)越，交通方便，周邊配套設(shè)施完善。由23棟住宅、2棟商業(yè)樓、1棟綜合樓、2棟配套用房、1棟幼兒園、6座配套用電房及地下車庫組成，為框—剪或框架結(jié)構(gòu)建筑物。本工程設(shè)計(jì)室內(nèi)地坪標(biāo)高33.80 m、室外標(biāo)高33.50 m，地下室頂板標(biāo)高32.30 m、地下室底板標(biāo)高28.90 m。

2 勘察方法及成果

2.1 勘察方法

此次勘察以工程地質(zhì)鉆探取樣、鉆探鑒別、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、室內(nèi)土工試驗(yàn)為主，以工程地質(zhì)調(diào)查及水質(zhì)分析、等效剪切波速試驗(yàn)等為輔[3,4]。

2.2 勘察成果

2.2.1地形、地貌、水文

場區(qū)為老建筑拆遷場區(qū)，地下局部暗埋有老建筑基礎(chǔ)，表層多覆蓋建筑垃圾、生活垃圾；地勢整體平坦，開闊；屬?zèng)_積平原地貌單元，微地貌為一級(jí)階地；根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，第四系覆蓋層厚度大于50 m。

勘察深度范圍內(nèi)測得場區(qū)穩(wěn)定地下水位埋深在地表下3.90 m～4.70 m，屬潛水類型，局部表層地基土存在少量上層滯水。主要補(bǔ)給來源為大氣降水、地表水下滲及周圍市政管網(wǎng)滲漏。

2.2.2巖土層結(jié)構(gòu)、類型、地層承載力及力學(xué)指標(biāo)

按其沉積年代成因及物理力學(xué)性質(zhì)的差異，共劃分出10個(gè)主要土層，其中①號(hào)土層為雜填土，②，②1號(hào)土層為第四系新近沉積土(Q4)，③～⑩號(hào)土層為第四系老沉積土(Q3)，如下所示：

3 巖土工程地質(zhì)條件綜合評(píng)價(jià)

3.1 土層工程特性及場區(qū)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

場區(qū)①號(hào)土層雜填土，組成成分較雜，土層結(jié)構(gòu)松散，人類生產(chǎn)活動(dòng)影響大，需挖除。

場區(qū)②,②1號(hào)土層，中等偏高壓縮性，強(qiáng)度一般，工程性質(zhì)一般，可作為低層、多層建筑物的天然地基基礎(chǔ)持力層。

場區(qū)③號(hào)土層粉質(zhì)黏土，中等偏低壓縮性，強(qiáng)度中等偏高，工程性質(zhì)較好，可作為小高層建筑物(15層以下)或地下室天然地基基礎(chǔ)持力層。

場區(qū)④號(hào)～⑥2號(hào)土層，中等偏低壓縮性，強(qiáng)度中等偏高，工程性質(zhì)好，可作為復(fù)合地基樁端持力層。

場區(qū)⑦號(hào)土層粉質(zhì)黏土，中等壓縮性，強(qiáng)度中等，工程性質(zhì)較好，為深部相對軟弱層，該層不適宜作為樁端持力層。

場區(qū)⑧號(hào)～⑩號(hào)土層，低壓縮性，強(qiáng)度高，工程性質(zhì)好，可作為樁基樁端持力層。

工程場區(qū)除①層雜填土為新近回填土，穩(wěn)定差；其余各地基土層沉積穩(wěn)定，分布較均勻，無特殊性巖土。場區(qū)無活動(dòng)性斷裂通過，無不良地質(zhì)作用，地質(zhì)環(huán)境較好。

3.2 場區(qū)環(huán)境影響評(píng)價(jià)

該工程場區(qū)為拆遷場區(qū)，表層覆蓋薄層建筑垃圾，部分地段下暗埋老建筑混凝土基礎(chǔ)和零星地下管網(wǎng)，對后續(xù)施工有一定影響。

3.3 地震效應(yīng)評(píng)價(jià)

根據(jù)勘探成果資料及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，場區(qū)20 m以上土層的等效剪切波速Vse=205 m/s～225 m/s，場區(qū)覆蓋層厚度大于50 m，依據(jù)GB 50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范)(2016年修訂)劃分場區(qū)土類型為中軟場區(qū)土，場區(qū)類別為Ⅲ類[5]。

場區(qū)地勢平坦，各土層沉積穩(wěn)定，分布基本均勻，無液化土層，無不良地質(zhì)作用，場區(qū)無活動(dòng)性斷裂通過，綜合判定該區(qū)域?yàn)榻ㄖ拐鹨话愕囟巍?/p>

3.4 地基均勻性評(píng)價(jià)

本工程場區(qū)各建筑物位于同一地質(zhì)、地貌單元，除①號(hào)雜填土、⑥1粉土、⑥2粉砂層外，場區(qū)各地基土層坡度不大于10%，且壓縮模量值與相鄰?fù)翆訅嚎s模量值差異不顯著，土層分布較均勻，沉積穩(wěn)定，可視為均勻地基土進(jìn)行設(shè)計(jì)。

場區(qū)①號(hào)雜填土，為新近回填，受人類活動(dòng)影響大，成分混雜，厚度分布不均勻，視為非均勻地基土，應(yīng)挖除。

場區(qū)⑥1號(hào)粉土，從整個(gè)工程場區(qū)角度分析，分布不均勻，主要分布于工程場區(qū)北半部(15—15′剖面線以北)。但從單棟建筑角度分析，該地基土層坡度不大于10%，且壓縮模量值與相鄰?fù)翆訅嚎s模量值差異不顯著，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值差異較小，土層分布較均勻，沉積穩(wěn)定，可視為均勻地基土進(jìn)行設(shè)計(jì)。

場區(qū)⑥2號(hào)粉砂，從整個(gè)工程場區(qū)角度分析，分布不均勻，主要分布于工程場區(qū)北半部(15—15′剖面線以南)。但從單棟建筑角度分析，該地基土層坡度不大于10%，且壓縮模量值與相鄰?fù)翆訅嚎s模量值差異不顯著，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值差異較小，土層分布較均勻，沉積穩(wěn)定，可視為均勻地基土進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4 地基及基礎(chǔ)方案建議

根據(jù)場區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，結(jié)合建筑物工程特性綜合分析：本工程場區(qū)5.0 m以上土層工程性質(zhì)一般，5.0 m以下土層工程性質(zhì)較好；地下水位埋深較大；建筑物主要為24層～34層，荷載大，對地基沉降變形要求高；場區(qū)下設(shè)有1層地下車庫；建筑物可采用的地基形式有三種：天然地基、復(fù)合地基、樁基[6]。

4.1 天然地基

本工程配套商業(yè)、配套用房、配套幼兒園，不含地下車庫，荷載較小，建議采用天然地基，以②號(hào)黏土或②1號(hào)粉土為天然地基基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式建議采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。

地下車庫部分，預(yù)計(jì)基坑開挖深度約4.0 m，建議采用天然地基，以②號(hào)黏土為天然地基基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式建議采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)或獨(dú)立基礎(chǔ)。考慮地下水位的影響，地下車庫部分應(yīng)進(jìn)行抗浮驗(yàn)算，若建筑物結(jié)構(gòu)自重不能滿足抗浮設(shè)計(jì)要求時(shí)，地下車庫部分可采用鉆孔灌注抗拔樁或抗浮錨桿等抗浮措施，以⑤號(hào)及⑤號(hào)以下土層為錨固端持力層。

本工程16層建筑，含地下車庫，建議優(yōu)先考慮天然地基，以③號(hào)粉質(zhì)黏土為天然地基基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式建議采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。

4.2 復(fù)合地基

本工程16層建筑，若采用天然地基不能滿足設(shè)計(jì)要求或基坑支護(hù)與降水費(fèi)用不經(jīng)濟(jì)時(shí)，建議采用復(fù)合地基；本工程24層建筑物，荷載大，對地基沉降變形要求較高，采用天然地基恐不能滿足設(shè)計(jì)要求，建議采用復(fù)合地基；根據(jù)地區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，建議采用CFG樁復(fù)合地基，以⑧號(hào)及⑧號(hào)以下土層為樁端持力層，基礎(chǔ)形式建議采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。

4.3 樁基礎(chǔ)

本工程27層，30層，34層高層建筑,荷載大，對地基沉降變形要求高，對地基沉降變形較敏感，建議采用樁基；根據(jù)地基土層的工程性質(zhì)和建筑物結(jié)構(gòu)特性，可采用旋挖成孔灌注樁、混凝土預(yù)制樁等樁基形式，以⑧號(hào)或⑧號(hào)以下土層為樁端持力層。

5 結(jié)語

該建設(shè)場區(qū)地勢平坦，土層按其沉積年代及物理力學(xué)性質(zhì)的差異，共分為10個(gè)主要土層，除雜填土穩(wěn)定性差，其余各地基土層穩(wěn)定性較好，土層分布較均勻，無特殊性巖土。場區(qū)地下水位埋深在地表下3.90 m～4.70 m，屬潛水類型。場區(qū)無活動(dòng)性斷裂通過，無液化土層，無不良地質(zhì)作用，地質(zhì)環(huán)境較好，適宜建筑。根據(jù)建筑物的荷載大小、沉降要求及成本建議采用天然地基、復(fù)合地基、樁基三種形式，其中商業(yè)、配套用房、幼兒園等建筑宜采用天然地基，16層，24層高層建筑宜采用CFG樁復(fù)合地基，27層，30層，34層高層建筑宜采用旋挖成孔灌注樁或預(yù)制樁。