南昌市雙港安置房項目工程勘察實例分析

齊小宏

(中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京 100001)

0 前 言

江西省南昌市是我國中部重鎮[1]，也被認為是我國華東地區重要的經濟中心、長江中游城市群的中心，國家實行的“中部崛起”戰略給南昌市的現代化建設帶來極大的機會。擬建的雙港安置房項目是南昌經開區重點建設的安置房工程項目之一，毗鄰贛江、視野開闊、景色優美。雙港花園式安置房規劃占地面積47畝(1畝≈666.67 m2)，總規劃建筑面積10.8萬m2，項目主要規劃范圍包括6棟20～33層的綜合型高層住宅、2棟大型商業建筑樓及其整體地下停車場，可以適宜安置雙港村內的村民700余戶。同時，南昌經開區雙港花園安置房小區配套產業用房、商業樓、老年活動室，設置了中央廣場、中心綠地、活動場地及康樂場地，給居民提供公共開放的交流空間，凸顯社區文化生活的豐富多彩，極大地提高雙港村安置居民的生活質量和幸福指數。根據現有文獻及相關地勘資料，南昌市地處鄱陽湖沖積平原中心位置，粉砂性軟質土分布廣泛，復雜的地質條件給工程施工帶來了一系列阻礙[2]。南昌及周邊區域范圍內地下水貯存量很大，潛水位較之其他地區高，因而結合南昌地區的典型地層結構、地質特征，對地下結構和基坑工程采取抗浮措施已十分廣泛，并且有學者提出結構設計抗浮水位是解決抗浮問題的關鍵[3]。

本文以雙港安置房巖土工程勘察項目為實例，通過一系列的勘測手段，包括標準貫入試驗、巖芯抗壓試驗等得到地層土性及水文等方面的參數，從而探明擬建項目區域內地質構造及水文地質條件等，進而深入剖析雙港安置房項目的工程及水文地質條件，就已勘測到的數據結合規范和經驗，提出合理且全面的施工指標以及抗浮設計建議，本次巖土工程勘察實例分析為南昌地區其他類型的工程地下結構抗浮安全性研究提供參考。

1 工程概況

本擬建安置房項目位于江西省南昌市昌北經濟技術開發區北山村，北山路北側，白水湖學校東側，周圍地質條件及地形地貌較為復雜。。本項目總用地面積為30 651.950 m2，總建筑面積100 407.070 m2，地下室面積21 312.000 m2，其中地下室頂板標高為23.400～24.800 m，底板標高為19.350～20.750 m，本次擬建物有：6棟20～33F高層住宅樓(以下簡稱高層建筑)，1棟4F產業用房、大門1F、地下室-1F(以下簡稱多層建筑)，本項目基礎工程具有開挖工作量大、支護結構多樣性和周邊環境保護要求高等特點。

2 勘察方案

2.1 勘察等級劃分

根據初步設計文件中的各擬建物特征及規模可知，安置房的建筑基本屬于高層建筑且人員密集，根據相關規范可知該工程重要性等級為一級；研究區場地地形地貌較繁雜，基礎底面標高和頂面標高均位于地下水位以下，故場地復雜程度等級為二級；巖土種類較多，均勻性較差，故地基復雜程度等級為二級，綜合考慮，確定該項目巖土工程勘察等級為甲級。

2.2 勘察工作布置

本次巖土工程勘察是根據建設單位提供的總平面規劃圖，按照相關規范及標準進行勘察工作布置：①建筑物勘探點均按建筑物節點、角部、變形縫及邊線率先安排，中間勘探點間距按照端承樁12～24 m的規則來安排測量節點，滿足規范要求；②地下室勘探點按網格狀布置，勘探點間距按照端承樁12～24 m的原則布置，基坑邊線以外1～2倍開挖深度范圍內亦布置鉆孔，若超出用地紅線外則在紅線上布置鉆孔，滿足規范要求，因勘察期間規劃未確定，本次按紅線角點及網格狀布置，鉆孔間距在24 m范圍內；③控制性鉆孔取樣點的數目應超過鉆孔總數的1/3；④采取原位取樣的土試樣和進行原地檢測的孔數量不少于總勘探孔數的1/2，取原土樣孔不少于總檢測取樣孔數的1/3；⑤鉆孔孔深均按樁基礎考慮，擬建高層建筑勘鉆孔深度以進入中風化巖層不少于6 m為基本原則，地下室及多層建筑鉆孔深度進入強風化巖層不少于8 m為基本原則，考慮樁基礎要素，綜合控制鉆孔深度[4-7]。

2.3 勘察方法

勘測方法具體包括放孔放線、原位鉆孔取樣、原位標準貫入試驗、原位重型動力觸探試驗、室內常規土工試驗、土質腐蝕性試驗、水質簡易分析、單孔側向剪切波速測試等，以保證提供完整、準確的詳勘成果。

3 數據成果分析

3.1 工程地質條件

3.1.1 場地地形、地貌

擬建場地位于北山大道北側，地表起伏不定，西高東低，南高北低，場地內西南側原為民房(現已拆除)，東側為荒地、沼澤地(荒廢農田)及小水塘，經孔口測量場地高程在17.562～26.700 m，平均標高21.151 m，經測量現有北山道路標高在26.859～27.358 m，場地現地面平均標高較北山大道平均低約6 m。

3.1.2 地質構造和地層巖性

擬建場地位于南昌市昌北經開區內，構造上屬于南昌斷陷盆地西北邊緣，上部覆蓋層主要為人工填土層及沖積層粉質黏土層，下臥巖層以前震旦系千枚巖為主。通過本次勘察查明，在鉆探深度范圍內從上到下揭露土層分別為：①雜填土；②淤泥；③粉質黏土；④全風化千枚巖；⑤強風化千枚巖；⑥中風化千枚巖；⑦石英。

中風化千枚巖層揭露的層頂面埋深25.20～47.50 m，揭露該層層頂面標高-27.500～-5.800 m，中風化千枚巖層埋深起伏變化較大，且詳細勘察及本次補充勘察過程中均發現石英夾層，其分布不均、層厚不均。

3.1.3 各巖土層主要參數指標統計

通過室內試驗，本次勘探在淤泥層中取原狀樣7件，其物理力學性能數理統計結果如表1所示，多次測量取平均值，在粉質黏土層中取原狀樣42件，其物理力學性能數理統計結果如表2所示；在中風化千枚巖層中取巖芯樣22件，經飽和強度抗壓試驗后，其數理統計結果如表3所示；本次現場原位測試類型、數量等統計結果如表4所示。

表1 淤泥物理力學性質指標統計表

表2 粉質黏土物理力學性質指標統計表

表3 巖石飽和抗壓強度試驗統計表

表4 原位測試統計表

3.1.4 巖土參數的可靠性及適宜性評價

本次勘察工作室內試驗部分及現場原位測試均按照相關規定[4-7]進行操作，得出的數據經統計分析后，報告中所提供的參數更接近真實，更可靠。本工程地基承載力特征值使用條件：必須保證巖土體處于純天然狀態，無人工干擾，不得有泡水軟化的情況。

3.2 水文地質條件

3.2.1 地下水類型

勘察期間測得初見水位埋深2.00～5.30 m，初見水位標高14.990～23.220 m；穩定水位埋深0.70～3.80 m，穩定地下水位標高16.290～24.520 m，年變化幅度為1.0～3.0 m。其主要形式為地表水、孔隙潛水及基巖裂隙水。

①地表水：主要存在于沼澤地及水塘中，主要靠大氣降雨形成，靠水氣蒸發及低處逕走排泄，隨降雨量變化而變化；②孔隙潛水：主要賦存于粉質黏土及全風化千枚巖層中，受大氣降水、地表水滲透及相鄰含水層側向補給及排泄，勘察期間水量較?。虎蹘r層裂隙水：該層地下水賦存于強風化及中風化千枚巖層中，主要由上層地下水的滲透補給形成，隨裂隙四處逕走，裂隙發育處水量稍大，常年水量較貧乏。

3.2.2 地下土對建筑材料的腐蝕性

對該場地所取的2組孔隙水水樣進行水質簡易分析成果評定：該場地水對混凝土結構與混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性。因場地周邊無污染源，故未取上層滯水水樣。根據場地所取2件土樣進行土質腐蝕性分析成果評定：該場地土對混凝土結構、混凝土結構中的鋼筋以及鋼結構具有微腐蝕性。根據相關標準[4，8]判定：該場地環境類型屬于Ⅱ類，地下水按地層滲透性為B類(弱透水層)。

3.3 不良地質作用及地質災害

根據區域地質資料顯示，本地區的區域地殼相對穩定。本次勘察結果表明，本場地地勢較低，基底由千枚巖構成，且未見發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。經調查及現場了解，未發現埋藏的河道、河濱、墓穴、防空洞、孤石、其他管道等對工程不利的埋藏物。根據本次勘察結果，本場地上部覆蓋層存在雜填土、耕土、淤泥等不良地質作用，對工程存在一定的影響。未見地下空洞、采空區、地面沉陷和巖熔等不良地質，區域地質相對穩定。

4 巖土工程分析與評價

4.1 場地穩定性與適宜性評價

擬建場地在勘探深度內，除場地有雜填土、耕土、淤泥層外，未見滑坡、崩塌、暗河、溶洞等不良地質現象存在。本次勘察結果表明，場地地勢十分平緩，遠離山體，未發生崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。場地基底由千枚巖構成，在勘察深度范圍內無人為采空區、地面沉降和巖溶等不良地質作用。根據區域地質資料，該區域新構造運動不明顯，近場區構造活動微弱，地震震級小、強度弱、頻度低，自有記載以來，未產生過破壞地震，場地穩定性良好，適宜修建本擬建物。

4.2 地基的穩定性與均勻性評價

場地在勘察深度范圍內未發現其余埋藏的河道、溝濱、防空洞、臨空面、溶洞等對地基安全影響較大的不利埋藏物，場地內各地層起伏平穩，地基的穩定性良好。擬建場地位于同一個地貌單元上。除部分表層雜填土、淤泥分布不均勻，粉質黏土僅ZK6未分布外，其他各地層各鉆孔均有分布，且空間分布良好，無不良地質現象；巖層整體分布良好，無不良地質作用，其均勻性較好；總體來看，場地地基的均勻性較好。

4.3 不良土層參數建議及性能評價

雜填土①、淤泥②層部分鉆孔分布，物理力學性能差，承載力低，壓縮性高，不可作為擬建物的基礎持力層，施工前建議挖除。粉質黏土③層物理力學性能及承載力均稍差，層薄，不建議作為擬建物基礎持力層。全風化千枚巖④層，物理力學性能及承載力均一般，層薄不一，不建議作為擬建物物基礎持力層。強風化千枚巖⑤層分布良好，承載力較好，可作為擬建多層建筑樁基礎持力層，亦可作為20～21F建筑樁基礎持力層。中風化千枚巖⑥層承載力較高，鉆探深度范圍內雖未見洞穴、軟弱夾層等不良地質現象存在，整體穩定性良好，但其埋深較大，建議擬建高層建筑以該層作為樁基礎持力層。

依照國家有關技術規范，根據地勘的數據并結合地區施工和設計經驗，各巖土層承載力特征值fak、壓縮模量Es等參數建議值見表5。

表5 各巖土層物理力學參數推薦值表

4.4 基坑工程設計建議

4.4.1 基坑安全等級及周邊位置關系

根據本項目總平面規劃圖，本次為一個大地下室-1F，目前該地下室區域場地標高在17.562～25.421 m，最高處位于西側ZK80孔處，平均標高21.151 m，地下室底板設計標高為19.350～20.750 m，故基坑開挖最大深度為5.100 m。目前基坑邊線南側距北山路約34.300 m，西側大門處距白水湖學校約40.600 m，東側3#樓東側處距南昌市第6糧食倉庫最小距離約16 m，該處鉆孔ZK58孔口標高在20.670 m，較地下室底板高約0.700 m，北側為空地。場地內西側存在含建筑垃圾的雜填土，東側含有淤泥，建議基礎施工前先進行基坑開挖，將建筑垃圾、雜填土及淤泥挖除，然后再進行樁基施工。詳見《地形圖》。按《建筑基坑支護技術規程》(JGJ 120—2012)規程相關規定，判定該基坑安全等級為二級。

4.4.2 基坑支護方案建議

根據概述及場地地形圖，地下室底板設計標高及場地標高，大部分地勢較地下室設計底板還低，地表為雜填土、淤泥及粉質黏土層，結合基坑四周場地條件及地質條件，基坑北側、西側、東側大部分均有條件進行放坡開挖，建議采用放坡加掛網噴漿進行支護，東南角6#樓東側處，防止基坑開挖對已有建筑物造成影響亦可采用放坡及土釘墻支護方式并加掛網噴漿進行支護。建議填土及淤泥層開挖坡率1∶1.5，粉質黏土層及全風化千枚巖層開挖坡率1∶1.25。

4.4.3 地下水對基坑的影響及應對措施

本場地地下水對基坑有一定的影響。地表水主要由大氣降雨形成，會停滯在基坑表面，建議基坑坡頂做好明溝排水，坑底做好明溝、集水坑等明排水措施。孔隙潛水主要賦存于粉質黏土及全風化千枚巖層中，受大氣降水、地表水滲透及相鄰含水層側向補給及排泄，勘察期間水量較小。建議基坑坡頂做好明溝排水，坑底做好明溝、集水坑等明排水措施，若開挖時水量較大建議在基坑內進行井點降水。

4.4.4 不良地質對基坑底板的影響及處理辦法

本場地不良地質有雜填土、耕土及淤泥層，基坑底板大部分落在粉質黏土層上，其中東北側及東南側上部水塘及沼澤地處存有淤泥會對其有一定影響，建議在此處基坑開挖前清除地表水及淤泥，用黏性土進行回填。

為保證工程質量，樁基施工過程中若見有堅硬的石英夾層，必須穿透該層到達穩定中風化巖層。鑒于中風化千枚巖層埋深起伏較大，工程剖面圖中地層連線為成圖軟件自動生成，屬理想狀態，鉆孔與鉆孔間地層可能存在起伏，施工過程中應當重點監測。出現異常情況時，多方共同協商解決，必要時補充施工勘察工作。

4.4.5 抗浮水位建議

擬建地下室板設計標高為23.400～24.800 m，底板標高為19.350～20.750 m，建成后該區域場地地坪標高為24.900～27.100 m，場地測量穩定水位標高在16.287～23.921 m(西高東低)，根據場地環境及建成后地坪標高，建議施做抗浮結構?？垢∷话吹叵率翼敯鍢烁哌M行，因本次地下室頂板及底板標高存在起伏，故本次地下室頂板設計抗浮標高隨底板標高的變化而變化，即采取分區抗浮輔以排水盲溝的措施，建議設計抗浮水位按地下室頂板取值為23.400～24.800 m。基坑未回填期間，若遇下雨天氣，對于坑內積水應采用集水明排的方法排出。施工結束后坑壁回填建議采用防滲性較好的黏性土回填夯實以減少地表水的滲入。經設計計算后，如需抗浮，可考慮設置抗浮錨桿或抗浮樁墻，以滿足工程的抗浮穩定性?？拱螛痘蚩垢″^桿的樁側極限摩阻力或土體與錨固體極限摩阻力參數見表6。各項建議參數根據《建筑基坑支護技術規程》(JGJ 120—2012)及相關規范提供，內摩擦角參數參照《工程地質手冊》(第四版)并結合參加各方及專家的會審意見確定。

表6 基坑設計相關參數建議值表

4.5 勘察質量評述及處置效果

本次勘察工作在充分研究區域地質文獻之后，嚴格執行相關規范及標準的基礎上進行。本著高質量、高效率的原則，精心布置項目勘察任務及與施工單位對接的后續工作。各種原位測試按照相關的操作規程進行，測試數據可靠。外業工作于2018年8月25日進場，于2018年10月22日結束。通過采用多種勘探技術相互對比分析，將各類數據統計處理。勘察資料的自檢、互核落實到位，成果報告實行了一校二審制度，確?？辈熨|量和進度。

雙港安置房巖土工程勘察項目的室內試驗和現場勘驗全程按高質量和高標準的要求進行，并按江西省住建廳有關規定邀請參建各方和主管單位進行了野外見證工作。在基坑開挖支護的過程中，地勘數據與工程現場情況基本吻合，針對地下水和不良土質的影響，采用的應對措施和處理方法取得了良好的效果。在地下工程施工中，設計的抗浮水位及其他參數也基本滿足工程實際需要。項目結束后，專家綜合評定本次勘察各項工作質量和成果質量良好，勘測和試驗數據準確，提出的建議可靠，在安置房項目施工過程取得了良好的效果。

5 結論與建議

1)在南昌地區的復雜地質條件下進行勘探工作，應結合工程本身特點，根據初步的項目設計方案，選用合理有效的檢測方法，同時在勘察全過程均應遵循科學組織、精心實施的原則，用一絲不茍的態度完成每一項工作。工程地質勘測，參建各方都應不同程度地參與進來，既便于日后統籌協調和安排，又有利于集思廣益解決實際問題，并且有利于從勘察作業過程中積累寶貴經驗。

2)工程參建各方應當重視現場地勘數據的重要性，將各項匯總的成果與項目現場的條件結合分析，進而保障針對復雜施工環境提出更合理、更科學的建議。

3)本工程項目區地下水位較高且地質條件復雜，設計時應進行基礎的抗浮和排水設計，設計時還應考慮地表水與地下水的交互作用以及由于人為作用引起的周圍地下水情況改變的因素。在后續的基礎和地下過程施工過程中，應嚴格按照相關規范進行施工和監測，若無法穿透石英層，建議引孔施工。

4)勘察工作結束后，要結合工程建設經驗和實際條件，對項目所在地不良土質進行處理，對項目區的坑穴、巖洞予以妥善填埋，做好重點設防區域的保護，避免由于軟土沉降導致地面構造出現坍塌。

[ID：013765]