特定地質條件下項目基礎選型分析

方明毅

(福建省第二地質勘探大隊，福建 永安 366000)

1 工程概況

明溪縣原造紙廠地塊安置房建設項目建筑物總建筑面積為17 116m2，新建住宅2幢共141戶，設置商業、物業、老年人日間照料中心、社區等功能用房，配套建設道路、停車位、綠化等附屬工程。

2 工程地質條件

2.1 地質構造

三明市位于新華夏閩西隆起帶和南北構造體系閩西褶斷帶與北西向晉江大斷裂的復合部位，地質構造是由揚子和加里東、華力西和印支、燕山、喜馬拉雅山等多次構造運動迭加形成的，發育著不同地質歷史時期的褶皺和斷裂。主要構造體系受華夏系和新華夏系構造的控制，呈北東向，北西向展布。全市地質構造復雜，褶皺明顯，斷裂發育。根據區域地質資料及本次勘察結果，場地及周邊無全新活動斷裂帶穿過，現狀場地處于相對穩定地塊。

本次工程場地上部強風化為佛曇組(Nf)凝灰質粉砂(砂礫)巖，下伏基巖為二疊系棲霞組(Pq)灰巖地層，中風化層節理、裂隙較發育，整體呈自上而下漸弱趨勢。據區域資料擬建場地無大斷裂通過，場地內無發震斷裂通過。

2.2 自然地理與氣候

三明市明溪縣位于福建省中部偏西，北緯25°33′-26°12′，東經116°56′-117°47′，屬南亞熱帶海洋性季風氣候，全年溫和、溫潤多雨，四季長春。年平均氣溫20.4C，日最高氣溫38℃，最低氣溫-2.9℃，無霜期達320d，雨水充沛，年降雨量為1 685.9mL，日照充足，年日照時數2 000h，年積溫6 979℃ 。年平均降水量1 681.6mm，最多為1961年年降水量2 397.8mm， 最少為1967年年降水量1 224.2mm，一年中各月降水量的變化趨勢是1至6月為遞增，7月份劇減，8月份回升，9月份以后銳減。一年中，5月～6月份降水量最多， 約占全年的34%；10月到次年的1月最少，約占全年的11%。

三明市明溪縣年平均日照數為2 200h，日照率50%，表現為夏季多照秋冬少，年平均相對濕度為78%～80%。年蒸發量600mm～900mm;年日照時數:1 892h～2 131.5h。

2.3 地層巖性

根據本次勘察場地內分布的地層自上而下依次為：第四系填土層、第四系粉質粘土層、第四系凝灰質粉砂(砂礫)巖殘積礫質粘性土層、第三系佛曇組強風化凝灰質粉砂(砂礫)巖，及下伏二疊系棲霞組中風化灰巖。

2.4 工程水文地質

本場地地下水分為兩層：

上部為第四系孔隙潛水；下部為石灰巖巖溶水，具有承壓性。第四系土層中的地下水主要賦存填土層及殘、坡積粘土層的孔隙中；殘、坡積粘土層屬弱透水、弱含水層，填土層屬強透水層，富水性較好；含水量總體一般。第四系孔隙水的主要來源是大氣降水，同時也受到外圍地下水、降水下滲等影響，排泄的主要路徑是蒸發和地下徑流。石灰巖巖溶地下水整體的承壓性相對較強，富水性相對較高，地下徑流影響較大，同時也受到上層含水層的影響。本次勘察選擇為測得場地為承壓水。

2.5 場地和地基的地震效應

明溪縣城關鄉為抗震設防烈度6度區，設計地震分組為第一組，II類場地設計基本地震加速度值0.05g； 該工程擬建場地土類別為Ⅲ類，按規范地震動峰值加速度調整系數 Fa=1.3，設計地震分組為第一組,設計特征周期0.45s。

3 場地基礎選擇與分析及溶洞、土洞的處理

3.1 場地基礎的主要工程地質問題

場地屬覆蓋型巖溶區，第四系覆蓋層厚度為20.00m～60.20m， 下部基巖為中風化石灰巖，本次勘察中在ZK2-ZK4和ZK6-ZK8鉆孔主要揭露的是石灰巖溶洞，從溶洞的充填情況來看，主要包含有角礫粉質粘土，整體表現處流塑狀態，從土質來看，均勻性相對不佳。從現場勘察來看，土洞中包含的不良地質體較多，土洞在基巖接觸面位置發育，整體表現處明顯的“不規則”狀態，從土洞中充填的內容來看，整體的土質較為松軟，工程承載性能不佳，特別是土洞有持續發展的趨勢，對整個地基穩定性產生非常大的影響。表1是鉆孔揭露的溶洞情況、表2是鉆孔揭露的土洞情況。

表1 鉆孔揭露的溶洞情況一覽表

表2 鉆孔揭露的土洞情況一覽表

從上表可以看出，本場地有6個鉆孔揭露有溶洞，占總孔數(52個鉆孔)的11.53%，場地巖溶發育程度為巖溶中等發育。溶洞均有充填，溶洞充填率為100%，充填物較松軟，采用樁基礎時，對地基穩定性有較大影響，應采取相應的處理措施。從本場地的勘察情況來看，有土洞揭露問題，占總孔數(52個鉆孔)的1.92%，土洞中包含有充填體，但是從本次勘察來看，充填體的力學性能不佳，對整個地基穩定性產生較大的影響。

場地溶洞、土洞主要在第四系覆蓋層與基巖交接的位置發育，從土洞的形成來看，與排水等因素有直接關系。特別是土的組成、性質等均與地下水的活動有關。因為城市擴張，地下水用量增加，地下水水位變化更加劇烈，土洞、巖溶有進一步發展的趨勢。

3.2 基礎選擇和分析

(1)擬建建筑物選用淺基礎，對于基礎底面以下土層厚度超過獨立基礎寬度的三倍或者超過條形基礎寬度的六倍，同時對于形成土洞或者其它地面變形的條件應當不具備，這種情況下，對巖溶穩定性產生的影響可以不考慮。基礎設計時應進行下臥層承載力驗算和地基變形驗算，地基承載力和變形要求一般能滿足要求。因此，選用適宜的基礎形式和持力層，場地基本是穩定的。

(2)擬建建筑物選用樁基礎：采用沖(鉆)孔灌注樁基礎時，需針對設計樁位布置鉆孔進一步查明溶洞的分布情況，以確保樁底下5.0m范圍內無溶洞分布，確保樁基的穩定。

用樁基礎時，樁基施工時采用防止大量漏漿，造成孔壁坍孔的相應施工措施，對分布土洞的孔段，灌注樁身混凝土時，加密觀測混凝土面的高度和計算充盈系數，確保土洞段樁身混凝土的完整性，一并對土洞起到充填加固；若分布土洞地段之上的建筑物采用筏板基礎，則應對土洞采用注漿等方法進行土洞加固措施，并經檢測符合設計要求后方可進行基礎施工。

(3)擬建建筑物選用可采用樁筏基礎，采用復合地基應進行充分論證，增強體的類型建議采用剛性樁，建議設計明確增強體的的加固深度和樁端持力層，樁端進入持力層1d以上的要求，樁長不小于6m;當地基承載力或變形不能滿足設計要求時，建議采用剛性或半剛性樁.本次在進行復核地基承載能力測試時，選擇使用單樁或者多樁復核地基測試的方式進行確定。

3.3 場地基礎溶洞、土洞的處理

從導致地面出現塌陷的問題來看，溶洞是重要的因素，若出現了地面塌陷或者其它類型的地基穩定性問題，將直接影響到建筑物的安全性，技術人員需要采取針對性的溶洞加固措施，對溶洞進行處理，在對溶洞進行加固時，技術人員可采取注漿方式進行。如果在施工的過程中，出現了注漿液消耗量較大的情況時，本次選擇試用砂子、碎石等采取間歇性注漿的方式進行加固處理，必要情況下，應當將水玻璃摻入到其中，實現對巖溶通道的有效堵塞。同時，因為巖溶地下水整體富水性較強，容易出現漿液流失的問題，整體的處理成本非常高。因此，本次在進行加固時，選擇使用高壓注漿的方式實現全面加固，在施工的過程中，如果出現了漿液消耗量較大的情況時，應當及時采取間歇注漿的方式進行灌漿處理，在確保加固效果的基礎上，可節省處理費用。

溶洞加固處理方案建議組織專家進行專項論證后確定。

4 結 語

綜上分析，對于特定地質條件，全面做好建筑工程基礎選型，并結合工程實際，采取針對性的穩定性控制對于，對于保證整個工程的穩定性和安全性至關重要。因此，這就需要建筑工程在施工中充分認識到基礎選型的重要性，切實采取針對性的控制措施，全面提升基礎選型的科學性，為建筑工程施工打下堅實的基礎。