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1、高层建筑基础岩土工程勘察分析与建议刘云林 刘海敬摘要:本文通过实例,对高层建筑基础岩土勘察进行了分析,并对建筑基础支护和开挖提出了建议,以供参考。关键词:建筑基础;岩土勘察分析;基础支护和开挖;建议前言建筑基础岩土勘察涉及的是对建设工程项目施工场地地质情况,以及地面承载力等的勘探和测量,它是各项建筑工程开展的先决条件,能够为工程施工提供有效的数据资料。笔者曾参与某高层建筑的地基岩土勘察工作,该建筑涉及商业办公楼和商铺,共为30 层,地下室设置为3 层,地上部分商铺有4 层。地面设计标高为 3.00m(0.00),地下室底板深度15m ,标高为 -12.0m。本工程拟采用桩基础,钢筋混凝土框架结
2、构,地下车库采用钢筋混凝土剪力墙结构。下面就对该工程岩土勘察进行分析,并提出该工程基础支护和开挖的一些建议,以供同仁参考。1. 工程地质及水文地质(1)岩土层特征。该工程钻探揭露的地基各岩土层的岩性特征自上而下分述如下:1)第四系人工填土层( Qml)素填土厚度 0.90m3.30m,顶界标高1.17m2.13m。以素填土为主,局部为杂填土,由灰褐色砂土和黏性土组成,含少量碎石、砖块,稍压实;2)第四系三角洲海陆交互相冲淤积层(Qmc)淤泥质土局部分布,厚度0.60m7.00m,顶界标高 -1.76m0.75m,属高压缩性软弱土层,钻探施工中具缩孔现象;粉质黏土厚度1.50m11.10m,顶界
3、标高-6.80m0.43m;粉砂、细砂分布广泛,是场地内第四系中主要的砂土层,厚度 5.6m18.9m,顶界标高 -11.84m-4.16m;中砂、粗砂层位不稳定,呈透镜状,横向上可迅速尖灭。厚度1.3m9.6m,顶界标高 -23.03m-14.76m。褐黄色、灰黄色、浅灰色,密实,饱和,分选性差;3)第四系残积土层(Qel);残积土场地内该层不发育,仅部分钻孔揭露到该层,厚度0.8m4.3m,顶界标高 -26.37m-21.49m;4)古近系古新统始新统布心组(E1-2b)、白垩系上统大塱山组(K2d);强风化基岩( W3 )分布全区,风化带结构变化复杂。厚 0.80m15.90m,顶界标高
4、 -41.75m-22.15m;中风化基岩(W2 )大部分钻孔揭露到该层,岩层结构变化复杂,厚度变化大,约0.5m22.8m,顶界标高 -39.79m-24.18m。微风化带基岩( W1 )场地西部大部分钻孔揭露到该层,场地东部部分钻孔揭露深度达50m尚未见该层。厚度1.1m11.74m,顶界标高 -47.17m-24.68m。岩石或多或少都含鈣质,滴酸微弱起泡,岩芯柱状、短柱状,局部碎块状,取芯率较高,其上部偶夹中风化或强风化岩层,确定钻(冲)孔灌注桩持力层时,做超前钻为宜(见表1)。(2)水文地质。勘察工作进行期间,正逢夏季,炎热潮湿,雨量充沛,其稳定水位深度在地面下0.00m0.90m。
5、地下水类型可分为人工填土层中之潜水、第四系砂土层中之微承压孔隙水和基岩中之微承压裂隙水。地下水补给来自大气降水和附近沟渠水渗透补给;排泄方式为旱季蒸发及向下渗透。地下水环境类型属类。地下水对钢筋混凝土的腐蚀性分析:结合其水样测试结果,地下水pH=6.908.03 ,呈中性, SO42-和侵蚀 CO2均不超标,判定地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。2. 基础形式的分析及评价本工程钻探为雨季施工,连降大暴雨,地面大面积积水,填土层中潜水与地面积水相通,建议基坑抗浮的地下水位可按现地面以下0.5m 设计,并采用有效的抗拔桩。场地内设3 层地下车库,地下室底板埋深15m ,即标高 -
6、12.0m,属深基坑,其长度 225m ,宽 35.4m44.9m,基坑规模较大,建议采用1.0m 钻孔桩做基坑围护挡土桩,桩长应穿透第四系土层,桩端进入基岩约0.5m1.0m 为宜;在挡土桩的外围采用2 层3 层旋喷桩作为截水桩,桩长必须穿透砂土层,桩端进入残积土层或基岩一定的深度;基坑围护结构采用内撑式支护。基坑内外采用井点式降水,基坑内按10m 15m距离布井,基坑外围应适当布设一定数量的降水井,尽量减小基坑内外的水头压力差。基坑外围边缘附近禁止载重车辆通行,禁止堆放砂土及建筑材料,支护结构设计应考虑周边公路动载荷的影响。基坑外围设置监测点,监视观测地面路面的变形、开裂情况,以便及时采用
7、有效的应急措施。4. 基坑开挖与支护场地内地面设计 0.00 标高为 3.00m,设地下三层,底板深度15m ,底板标高为-12.0m,属深基坑。基坑长225m ,宽 35.4m44.9m,基坑规模较大。综合上述岩土层地质条件、水文地质条件、基坑开挖深度及规模和基坑周围地下管线的复杂程度,场地内基坑划分为复杂等级,安全等级为一级。(1)采用 1.0m 钻孔桩作为挡土桩,桩长必须穿过第四系土层,桩端进入基岩 0.5m1.0m 深度。(2)在挡土桩的外围采用2 层3 层旋喷桩作为截水桩,桩长必须穿透砂层,桩端进入残积层或基岩一定的深度,旋喷桩必须搭接良好,截水严密,力求基坑降水、开挖时不漏水,不漏
8、砂。(3)基坑围护结构采用内撑式支护。(4)基坑内采用井点式降水,按10m 15m距离布井,基坑外围应适当布置一定数量的降水井,尽量减小基坑内外的水头压力差。(5)选择具有资质和施工经验的单位承担本项目建设任务,确保施工质量和施工安全。(6)场地周边公路交通繁忙,超重超流量的汽车行驶将或多或少地影响基坑的稳定性,场地周围应设置一定数量的监测点,密切监视观测地面的变形,开裂情况,及时采用有效的应对措施。(7)根据现场勘察结果和室内土工试验结果,结合本地基坑施工经验,综合列出基坑支护设计参数如表2;也可采用地下连续墙结构,但经济成本较高。5. 结论及建议(1)场地内第四系土层类型稍多,主要由三角洲
9、海陆交互相冲淤积的淤泥、淤泥质土、粉质黏土、粉细砂及中粗砂组成,土层横向变化比较稳定,场地土类型为中软土,场地类别为类。(2)场地内拟建 30 层高楼,设 3 层地下车库,工程重要性等级为二级工程(一般工程);场地等级为一级场地(复杂场地),地基等级为一级地基(复杂地基),岩土工程勘察等级为甲级。(3)场地内水文地质条件复杂程度中等,经抽水试验,第4 层粉细砂渗透性中等,单孑 L 降深可达 18.5m19.5m,影响半径达 124m 150m ,只要基坑围闭严密,施工经验丰富,操作合理,能够达到场地内基坑设计降水的要求。(4)化学分析结果,该场地地下水对钢筋混凝土无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。(5)经砂土液化判别分析,场地内第4 层粉细砂呈中密状,强震时大部分砂土不易产生液化,仅局部呈稍密的粉砂易产生液化,液化等级为轻微。(6)场地属抗震设防烈度 7 度区,设计地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。- 全文完 -