中維地產場區巖土工程勘察分析

［關鍵詞］中維地產；巖土工程勘察；持力層；地基承載力；物理力學性質

目前，國家處于高質量發展階段，往往離不開工程建設，地基是一棟建筑的穩固根本，做好建筑場地地質勘察工作尤其關鍵。在行業內目前常用的巖土工程勘察方法及手段甚多，選好勘察手段、評估分析方法是做好建筑巖土工程勘察必要前提。本文根據中維地產·金嶺花園10#住宅樓巖土工程勘察，簡單介紹了巖土工程勘察中的一些基本方法，為工程建設項目基礎設計提出關于持力層承載力的依據和建議[1]。

1. 巖土工程勘察初始階段的工作要點

在正式開始勘察之前，需要事先結合擬建建筑物特征制定切實可行的勘察綱要，根據勘察綱要指導整個勘察工作。中維地產·金嶺花園項目建設規劃用地面積157004.38m2，總建筑面積379214.87m2，地上建筑為261910 m2，地下部分不計容面積為117304.87 m2（地下車庫單層占地約80593.32 m2），共42棟建筑物。擬建項目分三期建設，本文探討范圍主要為一期工程中10#住宅樓，10#住宅樓與7#～9#、12#～16#住宅樓及幼兒園為同一地下室，裙樓及住宅樓樓層高5～31層，為框架磚混結構[2]。

2. 勘察的基本方法及工作布置原則

按照設計及規范要求、建筑物的特征及勘察要求，結合現場地形地貌及周邊環境條件，在詳細了解工程勘察經驗、工程地質及水文地質調查的基礎上，采用了鉆探、巖土物理力學室內試驗等為主要勘察方法，主要工作原則主要有以下幾點：

2.1鉆探

主要用于進行地層鑒別、巖性判定，并利用鉆孔采取巖土（水）樣等。勘察場區內的土層主要采用沖擊法進行鉆進，巖層采用回轉取芯鉆機進行回轉法鉆進。勘察設計巖芯采取率在70%～90%，巖層的巖芯采取率在65%～80%。

2.1.1鉆探點的布置

巖土工程勘察的勘探孔依據設計提供的底層擬建物平面圖，結合場地工程地質條件、國家行業標準、規范、地方行業標準、規范、建筑物特征等。按照GB 50021-2001（2009版）《巖土工程勘察規范》和《貴州建筑巖土工程技術規范》（DB 22/46-2004）的有關規定，按一柱一孔原則布置鉆孔。

2.1.2勘探深度

鉆孔孔深的控制采用動態控制的原則，孔深控制如下：

①采用獨立基礎時，孔深為基底以下2B且不小于7m（B為基礎寬度、按B=2m估計），勘察時按8m控制；②采用樁基礎時，孔深為樁端以下5D 且不小于7m（D為樁基礎直徑、按D=2m估計），勘察時按11m控制，完成孔深范圍為21.3～50.8m。

2.2工程地質調查

工程地質調查主要需要查明勘察區內的地表水及地下水流通情況、地質構造及巖層產狀、巖溶出露情況、周邊建筑物影響情況、地下電纜等管線情況以及不良地質作用情況。

2.3鉆孔定位、測放

鉆孔測放定位根據建筑定位圖及建設單位提供的控制點采用全站儀。

2.4水位觀測

為了解鉆孔水位變化情況，對施工的每個鉆孔在初見、終孔后24小時后進行水位觀測兩次。

2.5聲波測試

采用RSM-SY5N型聲波測試儀對場區內的預設檢測勘察鉆孔進行超聲波檢測，聲波檢測吹點間距設定為0.2m，以評價巖體的風化帶和完整程度，便于對巖體質量單元的劃分。

2.6靜載試驗

確定場地內基巖的地基承載力，為勘察、設計提供依據。在擬建場地內布置3個巖基載荷試驗點。

2.7場區內水樣及巖體檢測實驗

按照規范要求進行巖樣及水樣取樣送檢實驗，巖體取2組進行巖石直剪試驗（10件），土樣16件進行室內物理力學指標測試，土對建筑材料腐蝕性試件2件，水對建筑材料腐蝕性試件2件[3]。

3. 巖土物理力學性質分析

3.1土層的物理力學性質分析

場區內主要分布的土層為素填土及紅黏土，根據重型動力觸探試驗成果表1及表2，參照《工程地質手冊》（第四版）有關章節及貴州地區經驗建議，綜合得出素填土層密實度為松散，地基承載力為素填土：γk=20kN/m3，c=5kPa，φ=10°。根據試驗取樣室內測試成果計算黏土層物理力學指標按表4中試驗統計指標綜合分析，依據GB50007-2011《建筑地基基礎設計規范》中的5.2.5公式進行計算，公式如下：

fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck

設計基寬為3m，埋深為0.5m，經計算，得其指標如下：fa =134.5kPa；γk=17.4kN/m3，ck=31.48kPa，φk=3.37°。

3.2 巖層的物理力學性質分析

中風化巖石地基承載力特征值根據《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）5.2.6按式：fa=frk×ψ計算。根據本次勘察取樣送檢的巖體實驗結果，嚴格按照規范要求進行計算及分析巖層的地基承載力等，具體計算及推論過程見表3。場區內的中風化巖體節理裂隙發育，較破碎，構面發育2 組，間距為1.0～0.4m，巖體結構面的結合程度差，折減系數取0.14，強風化泥質白云巖： fa=500kPa（經驗值），中風化泥質白云巖：fa=20.52MPa×0.14≈2.87MPa=2870kPa。根據本次勘察中的鉆探，巖石樣品測試成果，結合貴州正和工程質量檢測試驗研究有限公司的《中維地產·貴陽金嶺花園項目一期巖基載荷試驗檢測報告》，場地中風化泥質白云巖地基承載力特征值fa=3000kPa。建議場區巖石單元承載力特征值如表5，根據《高層建筑巖土工程勘察規程》JGJ 72-2004表8.3.12，巖石極限側阻力標準值取1000kPa，巖石極限端阻力標準值取10000kPa。本次勘察取10件巖樣進行成果統計，按規范以巖樣抗剪強度測試數據為基礎，根據《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2013）表4級工作經驗，對中風化巖石抗剪強度進行折減后得出各中風化巖體的抗剪強度指標，黏聚力c取0.2的折減系數、內摩擦角φ取0.8的折減系數。巖層存在兩組節理面（J1、J2），其間距為1.0～0.4m，巖體結構面的結合程度差，根據相關規范的中風化泥質白云巖巖體及巖體結構面的抗剪強度指標見表5。

4. 結論

在詳細解讀擬建建筑基本特征的基礎上，采用地面調查、鉆探、巖土實驗聲波及動力觸探等方法對擬建建筑物場地進行了巖土工程勘察，勘察過程中根據多種勘察手段，結合現場各項檢測實驗，對場地巖土工程性質、地基承載力等工程地質條件等進行了全面分析評價。通過對各項數據的計算及分析得出如下結論：擬建場區內的地基穩定性較好，適宜工程建設。擬建物場地地基巖石黏聚力為2360kPa，內摩擦角為49.5°，擬建物場地地基巖體黏聚力為526kPa，內摩擦角為39.6°。基礎形式建議采用獨立基礎、獨立基礎+條基或樁基礎，持力層建議采用中風化泥質白云巖。經場地土層的剪切波速測試，覆蓋層厚度為8.5～11.13m，等效剪切波速為225.6m/s ，建筑場地類別為Ⅱ類[8][9]。