岩土工程勘察实例分析与探讨

　　摘要：岩土工程勘察是建筑工程项目实施的重要组成部分，在建筑工程中具有不可替代的关键地位。本文结合作者的实际工作经历，利用工程实例，对建筑场地进行详细勘察分析，提出了科学性建议。
　　关键词：岩土工程；勘察；分析与建议
　　1.工程概况
　　广州科学城北区南安置区位于广州市萝岗区九龙镇黄田庄北侧，项目整体建设用地面积64082m2，拟建建筑物主要包含18层住宅楼19栋（A1-A12、B1-B6、C1），17层住宅楼2栋（D1-D2），以及一批公建配套设施，地下设一层地下室，规划地坪标高为43.5m，基坑设计底板标高为39.5m。建筑物结构类型为剪力墙结构，基础类型拟采用端承桩基础。
　　本勘察的目的是查明拟建场地工程条件，对建筑场地稳定性、适宜性及地基岩土承载力做出评价，为拟建建筑物基础设计和施工提供可靠地质依据和有关岩土设计参数，对不良地质作用和特殊岩土体提出科学的建议。
　　2.岩土工程地质特征
　　根据钻孔揭露结合现场调查结果，本场地地层由第四系覆盖层和基岩（γ53（2））组成。其中第四系覆盖层包括第四系全新统人工填土层（Q4ml）、第四系冲积层（Q4al）和第四系残积层（Q4el），基岩主要为燕山期花岗岩（γ53（2））。人工填土主要为素填土（1-1），成分为砂质黏性土，新近堆填；第四系冲积层由淤泥质黏土（2-1）组成，呈流塑～软塑状，属高压缩性土层；第四系残积层分砂质黏性土（3-1）和（3-2）两个亚层，砂质黏性土（3-1）呈可塑状，属中等偏高压缩性土层，砂质黏性土（3-2）呈硬塑状，属中等压缩性土层。基岩为燕山期花岗岩，局部呈互层现象，按其风化程度分全风化岩（4-1）、强风化岩（4-2）、中风化岩（4-3）和微风化岩（4-4）四个风化带；在垂向和水平方向上，岩性变化较大。
　　3.水文地质条件
　　场地地下水主要以接受大气降水补给为主，地下水类型主要为孔隙潜水及基岩裂隙水；降水经短途径流，在场地内的低洼处以渗水方式流出地表。浅层的全、强风化带中裂隙发育，母岩风化后，长石明显高岭土化，透水性极差。因此，在岩土接触界面附近，地下水往往较集中赋集。场地位于丘陵地区，地形起伏较大，地下水位埋深为0.10m～ 10.20m，地下水稳定水位标高为36.09m～42.57m，按地下水赋存方式不同分为两个含水层。第四系孔隙含水层，主要为上层滞水；基岩风化裂隙水主要赋存于中、微风化岩中的风化裂隙之中。本次勘察取钻探水样4组，经化学分析：pH=4.80～6.23，平均值5.50，属弱酸性水；侵蚀性CO2为5.59mg/L～8.38mg/L。场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
　　4.岩土工程分析和评价
　　本工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。拟建场地位于丘陵区，第四系覆盖，其土层力学强度一般，下伏基岩为花岗岩，其全、强风化带厚度较大。根据区域地质资料结合本次勘察结果，拟建场地内未发现活动性断裂、岩溶、地面塌陷、地裂缝等其他不良地质作用，因此场地稳定性较好；在采用合适的方法进行地基处理或选用适当的地基基础形式的条件下，场地适宜建设。
　　5.基础方案建议
　　（1）预应力管桩：作为该建筑的首选方案，选用具有连续厚度3m以上强风化岩层作为预应力管桩基础的持力层使用，预计其桩长范围（从钻孔地面标高算起）为13.00m～ 41.00m，有效桩长约13.00m～21.00m，桩径为500mm～ 600mm，采用静压成桩，可大大减小施工噪音的影响，建议选择试压（或锺击）桩。桩基施工前，应根据场地情况，判别相应的打桩顺序，防止出现断桩，偏桩和挤土效应的不利影响。桩基施工时，应严格按照相关标准执行，因局部地段基岩埋深起伏较大，可能出现同一承台或相邻承台管桩桩长相差较大的差异情况，桩基施工时可能出现断桩，若无可靠质量保证措施和补救措施，应该用钻冲孔钻或采用CFG桩。沉桩后，应对桩端采用有效的防渗措施，防止桩端持力层浸水软化。根据本场地土层结构及工程试验，对于一般预制桩，当选用强风化岩为持力层时，场地成桩是可行的，桩基施工前建议进行试桩；桩基主要设计参数详见表1。
　　（2）钻（冲）孔灌注桩：选用具有连续厚度3m以上的中、微风化岩作桩端持力层，基岩嵌固深度按规范确定，预计其桩长范围（从钻孔地面标高算起）为27.20m～74.80m，有效桩长约27.00m～38.00m，桩径为800mm～1200mm，按设计要求嵌岩；为满足建筑物上部荷载要求，可以选择适当扩大桩端面积的方法来提高单桩承载力。钻（冲）孔桩是目前施工比较成熟的桩种，其具有承载力高，成桩工艺质量较易控制，抗拔和水平抗力好等特点，结合本项目地质条件，中、微风化岩岩体为硬质岩，岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅳ级，采用钻孔桩施工可进入本岩层，选用中、微风化岩为桩端持力层，按嵌岩桩设计是可行的。桩基施工时，应严格按照相关标准执行，保证桩身不出现倾斜，因场地强风化岩持力层局部变化较大，其桩长差异较大，故施工时应注意垂直度，防止偏心和桩基滑移。场地中、微风化岩埋深起伏有一定的变化，应十分注意对持力层的判别，防止将“孤石”或破碎巖作为稳定的中、微风化岩层；若无法对持力层进行判别，应进行超前钻。
　　（3）基坑开挖与支护：本场地需进行基坑开挖，该建筑设计有一层地下室，基坑安全等级为二级；根据场地情况，可采用放坡开挖结合喷锚支护。按岩土层分布情况，基坑底部和侧壁主要为砂质黏性土，局部地段（鱼塘附近）有淤泥质黏土层分布，对于该地段地下室基坑开挖前应进行结构支护。场地地下水位随地形起伏变化较大，含水量不丰富，地下水埋深为0.10m～10.20m，地下水稳定水位标高为36.09m～42.57m。考虑到南方地区雨水较多，雨季地下水位大幅度升高，建议基坑抗浮设防水位标高为42.57m，在上部无荷载地段应设置抗浮桩或抗浮锚杆。同时地下室基坑设计和施工过程中，应注意做好防水和支护措施，场地内应设置坑内集水井，四周设置排水沟等，及时排除坑内积水。
　　6.结语
　　本工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级（中等复杂场地），地基复杂程度等级为二级（中等复杂地基），岩土工程勘察等级为乙级。本区位于广东省抗震设防Ⅶ度区，设计基本地震动峰值加速度为0.10g，设计地震分组为第一组；场地土类型属中软～中硬土，场地类别属Ⅱ类。场地内砂质黏性土及全、强风化岩具遇水易软化崩解等不良工程特性，工程性质差异较大，是场地和地基基础稳定的不利因素；在采用合适的方法进行地基处理或选用适当的地基基础类型，场地适宜建设。
　　参考文献：
　　[1]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）.
　　[2]《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）.
　　[3]《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）.
　　[4]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）.

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