對金中環商務大廈工程擬采用人工挖孔灌注樁基礎的分析

戴俊斌

摘 要：隨著城市高層、超高層建筑的發展，對其基礎的要求越來越高;本文通過對深圳地區某超高層建筑擬采用鉆孔灌注樁和人工挖孔灌注樁同時施工的討論，要求基礎選型時，應盡量考慮到人工挖孔灌注樁施工時的不利影響，以免對建筑本身及周圍建筑造成嚴重破壞。

關鍵詞：基礎施工;人工挖孔灌注樁;鉆孔灌注樁

0 前言

在建筑施工中基礎施工是其中重要的一環，它不但對整個工程的質量很重要，而且基礎施工對周邊的環境也有很大的影響。現就深圳金中環商務大廈擬采用的人工挖孔灌注樁基礎作以分析。

金中環商務大廈位于福田中心區金田路與福華三路交匯處西北面。大廈由52層塔樓、17層、6層附樓及三層地下室組成，主體結構（塔樓）地面以上高度200.7 m，附樓高度60 m，主樓單位荷重為820 kN/m2，對差異沉降敏感。本工程±0.00為黃海高程6.90 m，基本接近開挖前地坪標高。

本工程北側為深圳地鐵一期工程地鐵站，該地鐵站采用天然地基（筏基），基礎埋深相當于本工程±0.00以下20 m，地鐵站南側墻距本工程西段17層附樓最北側軸線地直線距離為31 m，距南段6層附樓最北側軸線的直線距離為61 m。地鐵站由外部因素引起的附加沉降要求不大于1 cm。本場地東側為金田路，輔道下有煤氣管線通過，6層附樓東側軸線距金田路人行道約10 m。場地南、西側均為開闊地。

1 場地工程地質條件

1.1 地層巖性

（1）人工填土：褐紅、褐灰色，以含砂粉質粘土和粉土為主，含石英礫砂10%～30%，部分地段部分地段中部存在填石夾層，底部含植物土耕作層。稍濕～濕，松散狀態。層厚4.00 m～11.70 m，層底埋深4.00 m～11.70 m。

（2）含有機質粉砂：深灰～黑色，可見少量炭化木和粘性土，很濕～飽和，松散狀態為主，部分呈稍密狀態，局部相變為中砂，層厚0.50 m～3.50 m，層頂埋深4.00 m～6.60 m。

（3）含砂粘土：褐紅、褐黃、灰黃色等雜色，不均勻含10%～40%的石英砂礫，局部夾有粗（礫）砂層，可見少量鈣質結核，稍濕～濕，可塑～硬塑狀態，層厚0.50 m～5.30 m，層頂埋深5.20 m～8.80 m。

（4）含粘性土粗（中）砂：褐紅～灰黃色，含有10%～30%的粘性土，局部鉆孔底部含有少量直徑2 cm～3 cm的卵石，飽和，松散～稍密狀態，層厚0.50 m～5.60 m，層頂埋深5.90 m～12.30 m。

（5）礫質粉質粘土：褐紅、褐黃等色，由粗粒花崗巖風化殘積而成，可見原巖結構，不均勻含石英礫約20%，濕～飽和，可塑～硬塑狀態，層厚7.10 m～18.70 m，層頂埋深9.80 m～14.50 m。

（6）全風化粗粒花崗巖：褐黃、褐紅色，巖石已完全風化，原巖結構清晰，具微弱的殘余結構強度。除石英外其它礦物已風化成土，巖芯呈土狀，濕，堅硬狀態，層厚2.50 m～9.50 m，層頂埋深20.00 m～31.00 m。

（7）強風化粗粒花崗巖：褐黃色，巖石因風化強烈而解體，斜長石、云母等礦物已風化成粘性土，鉀長石晶形完整，手捏成散粒狀，巖芯呈土狀、砂土狀、碎塊狀，巖塊手可折斷，層厚11.70 m～25.10 m，層頂埋深24.20 m～33.50 m。

（8）中等風化粗粒花崗巖：褐黃、暗黃色，裂隙發育，裂面鐵染較重，巖芯呈塊狀、少量呈短柱狀，合金可鉆進，層厚0.30 m～2.80 m，層頂埋深38.60 m～56.60 m。

（9）微風化粗粒花崗巖：褐紅、肉紅色，巖體基本完整，局部裂隙發育，裂面有少許鐵染，巖芯呈短柱狀、長柱狀，揭露層厚0.82 m～5.88 m，層頂埋深39.25 m～57.00 m。

1.2 場地地下水

場地地下水主要為賦存于含有機質粉砂、含粘性土粗（中）砂層的孔隙水，勘察期間測得地下水位埋深0.40 m～6.50 m， 本工程±0.00以下0.52 m～6.76 m。根據鄰近地段長期觀測資料，雨季最高地下水位標高在5.00 m～5.50 m，本工程±0.00以下1.40 m～1.90 m。根據類似場地下抽水試驗資料，在強風化粗粒花崗巖中抽降水的影響半徑為50 m～100 m。

2 設計基礎方案

根據場地巖土工程特點以及金中環商務大廈對荷載的要求，在塔樓部分采用鉆孔灌注樁基礎，以微風化粗粒花崗巖作為樁端持力層;17層及6層附樓樁基礎擬選方案為人工挖孔灌注樁基礎，以強風化粗粒花崗巖作為樁端持力層。根據業主要求，基礎的塔樓和附樓施工應同時進行。

3 對人工挖孔灌注樁基礎施工的分析

人工挖孔灌注樁系干作業施工，需作大降深的人工降水，本工程附樓若采用人工挖孔灌注樁且以強風化巖作為樁端持力層時，樁端位置大致在±0以下30 m左右，也即樁孔內的降水需達到-30 m位置。在這種情形下，由此將在較長的一段施工期間內導致其影響半徑范圍內地下巖土體的失水而形成較大的地下水降落漏斗，使土體有效應力增加，土體將產生因固結而引起的附加沉降，這種沉降是不可恢復的，會對周邊建筑物及道路造成損害甚至危及建筑物的安全。

減小、控制人工降水對周圍建（構）筑物不利影響的措施有：設地下水回灌井，即在需保護的建（構）筑物—側按一定間隔布設地下水回灌井，通過回灌水來補充該方向上地下水的損失，人工回補、減少地下水位的損失，以減少、控制挖孔樁降水對周邊建（構）筑物的不利影響。除此外尚須做好場地周邊建（構）筑物的沉降、位移觀測工作。

由于本工程場地塔樓鉆孔灌注樁正在施工中，而且人工挖孔灌注樁與鉆孔樁同時作業，則在近距離內存在相互干擾的問題，挖孔樁需降低水頭，而鉆孔樁需維持水頭以保證孔壁穩定，這樣容易相互干擾或造成不利，即鉆孔樁的高水頭易對人工挖孔灌注樁的孔壁開挖穩定造成不利，而挖孔樁近距離大降深降低水頭易造成鉆孔樁失水，而水頭下降，對鉆孔樁孔壁穩定造成不利。

另外，人工挖孔灌注樁系由人工在樁內進行挖掘施工，隨著深度的不斷增加樁內空氣會變得混沌和稀薄，需不斷向井內送風保持井內有足夠的新鮮空氣。由于本次基礎施工時其基坑只開挖到大致±0.00以下6 m左右，樁端位置大致在±0.00以下30 m左右，施工時樁深將達到24 m左右以及更深。因此，若采用人工挖孔灌注樁基礎施工時，需要有周密的施工組織計劃，施工人員要有高度的責任感和安全意識，以免造成不可挽回的安全事故。再者根據廣東省建設廳對人工挖孔灌注樁的要求：樁長大于25 m時不宜采用人工挖孔灌注樁基礎。

綜合分析了以上因素，金中環商務大廈塔樓和附樓最后同時采用了鉆孔灌注樁基礎，根據現在基礎施工情況，鉆孔灌注樁基礎施工中沒有對周圍環境造成較大的不利影響。

4 結束語

由于人工挖孔灌注樁施工設備簡單、造價低、消耗少，持力層可見等因素，因而往往設計時較易推薦采用，但在基礎選型時也應關注其施工時對周圍環境的不利影響，以免造成安全事故和對建筑物及周圍環境造成嚴重破壞。

參考文獻：

[1]深圳市勘察研究院.深圳北方中成實業有限公司金中環商務大廈場地巖土工程勘察報告[R].2003.7.

[2]JGJ94-2018，建筑樁基技術規范[S].

[3]巖土工程治理手冊[S].遼寧科學技術出版社，ISBN7-5381-1774-1/P.13.

[4]廣東省建設廳：我省將逐步淘汰人工挖孔灌注樁施工方法.2003.2.18.