論地質勘察工程中的工程實例分析

【摘 要】下文結合地質勘察工程中的工程實例，對其工程地質條件進行了分析，提出了基坑支護和基礎選型的建議，以及設計和施工的注意事項，以進一步提高高層建筑基礎工程施工質量。

【關鍵詞】工程勘察，地質條件，基坑支護，基礎選型

1 工程概況

某工程建筑層數設為28層，建筑高度為112.00 m。設地下室3層，地上商鋪5層，6層～12層為賓館服務及娛樂中心，其上為商業辦公區。結構設計為框架剪力墻結構，單柱設計荷載為5 865.80 kN。設計地坪標高為33.90 m，地下室底層設計地坪標高為24.30 m。

擬建建筑按GB 50021-2001巖土工程勘察規范劃分，建筑物工程重要性等級為二級，場地復雜程度為二級，地基復雜程度為二級，巖土工程勘察等級為乙級。

2 場地工程地質條件

2.1 地層分布及其工程特性

根據鉆探揭露，場地內主要地層由第四系人工填土、粉質黏土、粉土、圓礫、粉質黏土及第三系泥質粉砂巖組成，其野外特征自上而下分述如下。

2.1.1 人工填土層（Qml4）

①人工填土層（Qml4）（①為地層編號，下同）屬素填土，灰褐色、褐黃色，稍濕，土質松散不均，主要由粉土、粉質黏土及砂巖碎塊組成，部分鉆孔頂部為混凝土，見少量磚渣等建筑垃圾。系新近堆填，層厚為0.80 m～5.10 m，尚未完成自重固結，工程性能差，強度低，具有高壓縮性，未經處理不能作為基礎持力層。

2.1.2 第四系沖洪積層（Qml4）

1）②粉質黏土（Qml4）：該層分布在整個場區，層厚為2.00 m～12.20 m，中壓縮性，承載力特征值fak=200 kPa，可作為較輕荷載建筑物的基礎持力層。

2）③粉土（Qml4）：該層在所有鉆孔中均有揭露，層厚為0.60 m～2.50 m，強度一般，中壓縮性，承載力特征值fak=180 kPa，可作為較輕荷載建筑物持力層，但不宜作為建筑物樁基礎持力層。

3）④圓礫（Qml4）：該層分布在整個場區，層厚為3.60 m～5.30 m，承載力特征值為fak=280 kPa，可作為樁基持力層，由于其富含潛水，基坑開挖或樁基施工時應采取有效的降水措施。

4）⑤粉質黏土（Qml4）：該層分布在整個場區。層厚為1.50 m～3.70 m，承載力特征值為fak=220 kPa，但其厚度較薄，不宜作為樁基持力層。

2.1.3 第三系泥質粉砂巖（E）

1）⑥強風化泥質粉砂巖（E）：該層在所有鉆孔中均有揭露，層厚為1.50 m～6.00 m，其頂面埋藏深度為16.00 m～17.80 m，承載力特征值為fak=380 kPa，可作為樁端持力層。

2）⑦中風化泥質粉砂巖（E）：該層在多數鉆孔均有揭露，揭露厚度為2.30 m～6.30 m，未揭穿，厚度不詳，其頂面埋藏深度為21.30 m～23.20 m，層位穩定，強度高，工程性能好，承載力特征值為fak=1 000 kPa，可作為良好的高層建筑樁端持力層或地基下臥層。

2.2 場地水文地質條件

勘察期間，鉆孔均見地下水。地下水類型主要為上層滯水孔隙潛水及基巖裂隙水。其中：上層滯水主要賦存于①人工填土②粉質黏土，直接接受大氣降水和地表水的補給，水量較小，水位因季節變化而異，本層地下水初見水位埋深為1.50 m～3.50 m，穩定水位埋深為1.40 m～3.30 m；潛水主要賦存于④圓礫中，略具承壓，與瀏陽河水力聯系較密切，受大氣降水和地表水補給，水量較豐富，本層地下水初見水位埋深為5.00 m～6.50 m，穩定水位埋深為4.80 m～6.30 m；基巖裂隙水賦存于下伏基巖中，其補給徑流條件及涌水量的大小受地質構造和節理裂隙控制，一般水量很小。勘察期間測得場地地下水混合穩定水位埋深為3.20 m～6.40 m。

3 基坑支護分析

本工程地下室為地下車庫3層，開挖深度約9.60 m，基坑開挖深度范圍的土層為①人工填土、②粉質黏土、③粉土和④圓礫。開挖時應對基坑進行專門的設計和支護，基坑支護可采用噴錨支護（土釘墻）或樁錨聯合支護的結構形式，以確保開挖基坑的穩定和周邊建（構）筑物的安全。基坑支護設計巖土工程特性指標建議值見表1。場地上層滯水位埋藏淺，地下室施工時，將會遇見上層滯水，場地內的上層滯水水量較小，且未形成統一水位，因此基坑施工時，可采用集水井明排。基坑開挖時可遇到的地層為②粉質黏土及③粉土層，為相對隔水層，④圓礫層，含較豐富的地下水，并具微承壓性，與瀏陽河水力聯系密切。而地下室的底板落在此層中部，故降水難度較大，宜先采用帷幕止水措施后，再進行基坑開挖。

表1：基坑支護設計巖土工程特性指標建議值

4 基礎選型分析

根據場地巖土工程地質條件及擬建構筑物結構荷載特點，擬建建筑物適宜采用樁基礎或樁筏基礎，若采用人工挖孔灌注樁基礎，以⑦中風化泥質粉砂巖作為樁端持力層，樁端進入持力層1.0 m。若采用樁筏基礎時，樁以④圓礫作為基礎持力層，進入持力層一定深度，樁為預制樁或沉管灌注樁。根據鉆探揭露、原位測試，結合土工試驗，經綜合分析后，對場地內各土層的承載力特征值以及有關設計參數建議見表2。

表2 土層主要參數建議表

5 施工注意事項

1）擬建建筑物視地下車庫標高進行基坑支護設計，開挖施工過程中，應對基坑采取適宜的支護措施。基坑形成后，建議加強基坑及相關建筑物變形監測工作，以便及時發現問題，采取相應措施。2）進行基坑開挖時，宜先采用帷幕止水措施后，再進行基坑開挖，以確保施工的順利進行。3）由于泥質粉砂巖為極軟巖，具有浸水易軟化、失水易干裂的特點，人工挖孔樁開挖揭露至設計標高或持力層時應及時清底、澆灌混凝土封底，以免地下水長期浸泡而降低地基強度。

6 結論與建議

1）根據GB 50011-2001建筑抗震設計規范中有關規定：該場地抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35 s，該場地土類型為中硬場地土，建筑場地類別為Ⅱ類，為可進行建設的一般場地，可不考慮場地內飽和砂土的液化問題；2）經取樣室內水質分析，依據GB 50021-2001巖土工程勘察規范：場地內地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性，應按有關規范要求進行防護。擬建建筑物設有3層地下室，在地下室設計與施工時應考慮地下水浮力的影響；3）根據場地巖土工程條件，結合建筑物荷載的特點，擬建建筑物適宜選擇樁基礎，建議選用人工挖孔樁基礎，以⑦中風化泥質粉砂巖作為樁端持力層；4）基礎施工過程中，應加強驗槽、驗樁工作，必要時應進行施工勘察（超前鉆探）。

參考文獻

[1]呂德雄.工程地質勘察中技術研究[J].中國新技術新產品，2010 第2 期