宜賓市塞納國(guó)際工程地質(zhì)勘察和巖土工程評(píng)價(jià)

王光輝

(四川煤田眾城房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司，四川成都 610031)

1 工程概況

擬建塞納國(guó)際項(xiàng)目工程地處宜賓市翠屏區(qū)天池金沙江特大橋附近，具體位于金山村及金明村區(qū)內(nèi)，場(chǎng)地緊臨307省道，該工程周邊環(huán)境條件較好，交通便利。本場(chǎng)地西南-東南側(cè)范圍均緊鄰金沙江，東北側(cè)為已修建道路。該工程主要處于厚層回填土和基巖區(qū)域。擬建場(chǎng)地規(guī)劃總用地面積86 988 m2,總建筑面積33 598.4 m2，該項(xiàng)目工程擬建物由16棟地上26～33F層商住樓、7棟1F-2F商業(yè)樓及裙樓、幼兒園等建筑構(gòu)成，本項(xiàng)目擬建建筑物見(jiàn)表1。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 氣候和水文條件

根據(jù)宜賓市氣象局資料，本市平均氣溫17.6～18.3 ℃，最冷月(每年1月)平均氣溫7.5～8.5 ℃，最熱月(每年7月)平均氣溫26.5～27.5 ℃，一年內(nèi)無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)340～360天，每年平均降雨量1 153.4 mm，最大年降雨量1 478.5 mm，最小年降雨量726.6 mm，年日照時(shí)數(shù)1 100～2 200 h，年相對(duì)濕度為81%～85%，秋季最高達(dá)86%，主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)，風(fēng)速1.20 m/s，最大風(fēng)速30.20 m/s。

2.2 區(qū)域地質(zhì)

場(chǎng)地位于宜賓市烏龜山東南側(cè)，區(qū)域內(nèi)巖層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組(J2S)砂質(zhì)泥巖，砂巖，泥質(zhì)粉砂巖。場(chǎng)地內(nèi)無(wú)活動(dòng)斷裂構(gòu)造通過(guò)，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定。

2.3 地形地貌

擬建塞納國(guó)際項(xiàng)目工程地處宜賓市翠屏區(qū)天池金沙江特大橋附近，具體位于金山村及金明村區(qū)內(nèi)，本次勘察場(chǎng)地已經(jīng)平場(chǎng)，基本屬于挖方區(qū)，大部分地區(qū)基巖已出露，因地面高程介于309.75～323.07 m，整個(gè)場(chǎng)地南高北低，原始地貌屬淺丘地貌。

3 巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)

3.1 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)

地基土的土工試驗(yàn)成果見(jiàn)表2

3.2 場(chǎng)地土層動(dòng)力學(xué)參數(shù)

場(chǎng)地各波速測(cè)試成果見(jiàn)表3、表4。

根據(jù)上述波速測(cè)試綜合計(jì)算結(jié)果，該場(chǎng)地等效剪切波平

表1 建筑物主要情況一覽表

表2 本次取巖石試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)

表3 各土層的波速及動(dòng)力學(xué)參數(shù)

表4 平均剪切波速成果

均波速為1 264 m/s>800 m/s，場(chǎng)地土穩(wěn)定基巖，該場(chǎng)地類別為I0類。

3.3 地基巖土物理力學(xué)指標(biāo)的分析和選定

根據(jù)本次勘察所獲取的地基土物理力學(xué)指標(biāo)，結(jié)合宜賓地區(qū)經(jīng)驗(yàn)以及該場(chǎng)地詳細(xì)勘察報(bào)告綜合分析，地基土物理力學(xué)指標(biāo)推薦值見(jiàn)表5。

4 場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)

4.1 場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度

根據(jù)GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(2016年版)以及GB 18306-2015《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，宜賓地區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第2組，設(shè)計(jì)特征周期為0.25 s。

4.2 場(chǎng)地土的抗震分類

該場(chǎng)地土層為素填土、砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖，依據(jù)波速測(cè)試綜合計(jì)算結(jié)果，場(chǎng)地等效剪切波[1]平均波速為1 264 m/s, 平均卓越周期為0.02，場(chǎng)地土為巖石。依據(jù)GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》判別，建筑場(chǎng)地類均為I0類，本場(chǎng)地屬建筑場(chǎng)地抗震有利地段[2-3]。

4.3 不良地質(zhì)作用

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料、此次工程地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪及勘察揭露，整個(gè)場(chǎng)地范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地面沉降、土洞、活動(dòng)斷裂等不良地質(zhì)現(xiàn)象，根據(jù)氣象資料，場(chǎng)區(qū)更不具備產(chǎn)生積雪、雪崩、風(fēng)砂等危害建筑物安全的不良地質(zhì)作用的氣候條件[4]。場(chǎng)地內(nèi)無(wú)不良地質(zhì)作用。

5 巖土工程評(píng)價(jià)

5.1 場(chǎng)地地基土工程特性評(píng)價(jià)

①1素填土(Q4ml)：局部分布，強(qiáng)度低，變形大，承載力低，不能作為基礎(chǔ)持力層。

②1強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J2S)：廣泛分布，強(qiáng)度較低，變形較大，承載力較高，厚度較小，在滿足上部荷載和變形條件下，可作為幼兒園的基礎(chǔ)持力層。

②2中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖(J2S)：場(chǎng)地內(nèi)均分布，強(qiáng)度較高，變形小，承載力高，是理想的基礎(chǔ)持力層。

③1強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(J2S)：局部分布，強(qiáng)度較低，變形較大，承載力較高，厚度較小，在滿足上部荷載和變形條件下，可作為幼兒園的基礎(chǔ)持力層。

③2中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖(J2S)：場(chǎng)地內(nèi)廣泛分布，強(qiáng)度較高，變形小，承載力高，是理想的基礎(chǔ)持力層。

④2中風(fēng)化砂巖(J2S)：場(chǎng)地內(nèi)局部分布，強(qiáng)度較高，變形小，承載力高，是理想的基礎(chǔ)持力層。

5.2 場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

擬建場(chǎng)地在區(qū)域構(gòu)造上處于宜賓坳陷穩(wěn)定核塊上，近期無(wú)強(qiáng)烈活動(dòng)斷裂通過(guò)，歷史上無(wú)強(qiáng)震活動(dòng)記錄，地形起伏較大，屬抗震有利地段。

場(chǎng)地內(nèi)部分區(qū)域地處金沙江左岸溝槽地段河床內(nèi)，除此外無(wú)其他不良地質(zhì)作用。場(chǎng)地已開(kāi)挖，大部分地區(qū)均基巖出露，局部地區(qū)有回填土。總體而言場(chǎng)地穩(wěn)定性較好，適宜建筑。

5.3 場(chǎng)地均勻性評(píng)價(jià)

場(chǎng)地?cái)M建物4-1#、4-2#、5-1#、5-2#、6#、7#、8#樓按JGJ 72-2004《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》之規(guī)定作均勻性評(píng)價(jià)。除8#樓外，場(chǎng)地持力層均為基巖，巖體完整性好，出露完整，厚度穩(wěn)定，強(qiáng)度較高，分布連續(xù)穩(wěn)定，屬于低壓縮性地基，為均勻地基。8#樓因處于挖填方交界處，其北側(cè)填方較厚，基巖埋深較深，持力層頂面坡度10%，為不均勻地基。

5.4 地基與基礎(chǔ)方案評(píng)價(jià)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆探成果，場(chǎng)地大部分地段為挖方區(qū)，基巖層埋深較淺，可直接采用天然地基，高層建筑可采用筏板基礎(chǔ)，幼兒園可采用獨(dú)立基礎(chǔ)。基礎(chǔ)開(kāi)挖至基巖層，以中風(fēng)化基巖層作為擬建物的基礎(chǔ)持力層[5]。

由于場(chǎng)地目前已在建地下室，而本次勘察范圍內(nèi)的所有建筑均無(wú)地下室，且擬建建筑緊鄰目前已開(kāi)挖基坑，最近的5-1#樓離地下室邊線僅3 m。因此，建筑物基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿足GB 50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.1.3條等相關(guān)要求。建議將基礎(chǔ)下放至地下室底板標(biāo)高，或者采用樁基礎(chǔ)。

若采用天然地基，為滿足基礎(chǔ)埋深要求，將基礎(chǔ)放置地下室底板附近，勢(shì)必進(jìn)行大開(kāi)挖，開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高，將基礎(chǔ)修好后，再回填至正負(fù)零標(biāo)高，才進(jìn)行主體施工。此方式的缺點(diǎn)是：

(1)需大型機(jī)械開(kāi)挖，開(kāi)挖形成新的邊坡需要進(jìn)行支護(hù)。

(2)開(kāi)挖后，需回填，成本費(fèi)用較高。

優(yōu)點(diǎn)是：

(1)工期較樁基礎(chǔ)短。

(2)前期已建1#、2#樓均是采用此方式，有施工經(jīng)驗(yàn)。

5.5 旋挖樁設(shè)計(jì)和施工注意問(wèn)題

本工程若選用旋挖樁，樁長(zhǎng)可達(dá)8～10 m。 旋挖樁施工時(shí)雖然不受地下水的影響，但應(yīng)做好護(hù)壁工作，防止孔壁垮塌。由于旋挖樁施工時(shí)的噪音污染，需妥善安排好施工時(shí)間及順序，降低對(duì)附近居民的影響。還需注意：

(1)樁長(zhǎng)應(yīng)以鉆進(jìn)速度、孔內(nèi)渣樣及地質(zhì)剖面相結(jié)合確定，樁端進(jìn)入各持力層深度≥1D(D為樁徑)，同時(shí)控制沉渣≤5 cm。

(2)以中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖作為樁端持力層，施工時(shí)應(yīng)注意因風(fēng)化不均，持力層面起伏較大的因素，樁長(zhǎng)差異可能較大，在原始地面起伏較大地段，應(yīng)加深樁端進(jìn)入持力層的深度。

5.6 人工挖孔樁設(shè)計(jì)和施工注意問(wèn)題

采用人工挖孔樁時(shí)，以中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖作為樁端持力層。但中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖頂部埋深變化較大，進(jìn)入持力層深度應(yīng)滿足抗滑及抗傾覆穩(wěn)定性要求。

采用該施工方法時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn)：

(1)孔口圍護(hù)措施：孔口四周必須澆筑混凝土護(hù)圈，并在護(hù)圈上設(shè)置圍欄圍護(hù)，應(yīng)高出地面0.8 m，孔內(nèi)作業(yè)時(shí)挖出的土方應(yīng)及時(shí)運(yùn)離孔口，不得堆放在孔口四周1 m范圍內(nèi)，混凝土圍圈上不得放置工具和站人。孔內(nèi)作業(yè)人員必須頭戴安全帽、身系安全帶，特殊情況下還應(yīng)戴上防毒防塵面具。利用吊土桶運(yùn)土?xí)r，必須采取相應(yīng)的防范措施，以防落物傷人。

(2)孔中防毒措施：地下特殊地層中往往含有CO、SO2、H2S或其他有毒氣體，故每次下孔前，必須對(duì)樁孔內(nèi)氣體進(jìn)行抽樣檢測(cè)(可用快速檢測(cè)管或放入鴿子等禽類)，發(fā)現(xiàn)有害氣體含量超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)將有害氣體清除至化學(xué)毒物最低允許濃度的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并采用足夠的安全衛(wèi)生防范措施，設(shè)置專門(mén)設(shè)備向孔內(nèi)通風(fēng)換氣(通風(fēng)量不少于25 L/S)，以防止急性中毒事故的發(fā)生。

(3)防止孔壁坍塌措施：在熟悉地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，開(kāi)挖樁孔時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安放護(hù)壁鋼筋、護(hù)壁混凝土施工，混凝土強(qiáng)度不低于C20，有條件可采用快硬混凝土進(jìn)行施工。

(4)防止孔壁涌水措施：當(dāng)相距10 m以內(nèi)的鄰樁正在澆灌混凝土或樁孔積水很深時(shí)，要考慮對(duì)正在挖孔樁的危險(xiǎn)影響。

根據(jù)本區(qū)建筑經(jīng)驗(yàn)，采用旋挖樁或人工挖孔樁是可行的，但需考慮素填土的負(fù)摩阻力影響。但采用樁基礎(chǔ)需作專門(mén)的施工方案，工期較長(zhǎng)，且費(fèi)用較高。樁的承載力應(yīng)首先應(yīng)進(jìn)行試成樁，并通過(guò)靜載荷試驗(yàn)校核單樁承載力。待單樁承載力能滿足設(shè)計(jì)與規(guī)范要求后，方可進(jìn)行大面積施工。

5.7 施工形成新的邊坡

如上所述，擬建建筑若采用天然地基，為滿足基礎(chǔ)埋深要求，將基礎(chǔ)放置地下室底板附近，勢(shì)必要進(jìn)行大開(kāi)挖，將在場(chǎng)地南側(cè)及西側(cè)形成新的6～8 m高的基坑邊坡，情況與現(xiàn)有地下室邊坡類似。

根據(jù)調(diào)查，巖體共發(fā)育二組節(jié)理裂隙，節(jié)理產(chǎn)狀如圖，節(jié)理一產(chǎn)狀155°-165°∠75°-80°，寬0.5～2 cm，無(wú)充填，間距0.2～3 m，節(jié)理面平直粗糙，延展性較好。節(jié)理二產(chǎn)狀35°-45°∠80°-85°，寬0.1～2 cm，無(wú)充填或泥質(zhì)充填，間距0.5～2 m，節(jié)理面平直粗糙，延展性較好。

(1)開(kāi)挖后形成新的邊坡西側(cè)(A-B段)。該段為基坑邊坡西側(cè)，邊坡長(zhǎng)約151 m，高約4～6 m，坡向約90°，其巖性組合特征為砂、泥巖互層。其持平投影見(jiàn)圖1。

圖1 西側(cè)(A-B段)持平投影

(2)開(kāi)挖后形成新的邊坡南側(cè)(B-C段)。該段為場(chǎng)地南側(cè)邊界邊坡，邊坡長(zhǎng)約276 m，高4～8 m，坡向0°，其巖性組合特征為砂、泥巖互層。其持平投影見(jiàn)圖2。

圖2 南側(cè)(B-C段)持平投影

綜上，預(yù)測(cè)邊坡整體較穩(wěn)定，但是由于場(chǎng)地施工工期長(zhǎng)、巖石易風(fēng)化，從而影響邊坡的穩(wěn)定性，依據(jù)JGJ 120-2012《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》，結(jié)合本場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，周?chē)h(huán)境情況及宜賓地區(qū)已有類似工程經(jīng)驗(yàn)，建議進(jìn)行基坑支護(hù)，施工時(shí)應(yīng)做專項(xiàng)支護(hù)設(shè)計(jì)，可采用網(wǎng)噴支護(hù)。

6 建議

(1)本工程勘察選用的勘探手段和勘探方法符合勘察目的和巖土的特性，達(dá)到勘察的目的和規(guī)范要求。

(2)素填土不能選作本工程建(構(gòu))物基礎(chǔ)持力層；強(qiáng)風(fēng)化基巖可選作一般低層、多層建(構(gòu))物基礎(chǔ)持力層，中風(fēng)化基巖為良好的基礎(chǔ)持力層，也是本工程高層建筑的良好持力層。

(3)場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)按環(huán)境類型、地層滲透性判定具微腐蝕性；場(chǎng)地地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性。

(4)場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度。設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第2組，特征周期按0.25 s采用。等效剪切波平均波速為1 264 m/s，平均卓越周期為0.02，場(chǎng)地土為巖石。依據(jù)GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》判別，建筑場(chǎng)地類均為I0類，本建筑場(chǎng)地抗震有利地段。

(5)地基土的物理力學(xué)指標(biāo)按表5采用。

(6)根據(jù)本次勘察成果，并結(jié)合擬建建筑物特點(diǎn)，建議地基基礎(chǔ)方案為：采用天然地基，幼兒園以強(qiáng)風(fēng)化或中風(fēng)化基巖為基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式采用獨(dú)立基礎(chǔ)；高層和超高層建(構(gòu))物以中風(fēng)化基巖做基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式采用筏板基礎(chǔ)。

(7)開(kāi)挖基坑后形成的邊坡由于施工工期長(zhǎng)、巖石易風(fēng)化，從而影響邊坡的穩(wěn)定性，建議對(duì)邊坡做臨時(shí)性支護(hù)，可采用網(wǎng)噴支護(hù)。

(8)在基礎(chǔ)施工時(shí)，應(yīng)重視地基驗(yàn)槽工作。

(9)本勘察報(bào)告可作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工的工程地質(zhì)依據(jù)。