■劉啟錕
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊貴州都勻558000)
關于貴州巖溶地區高層建筑的勘察分析
■劉啟錕
(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局物化探總隊貴州都勻558000)
巖溶是一種不良地質現象,在貴州地區分布較廣。很多巖溶地區的基巖主要是石灰巖與白云巖等碳酸巖,是作為高層建筑樁基的最佳持力層。但由于巖溶地區地質條件的復雜性,給高層建筑施工增加了不小難度。因此,做好巖溶地區場地勘察分析關注,能為建設施工提供翔實的數據資料,以確保工程的順利推進。
巖溶地區 高層建筑 勘察
巖溶也稱為“喀斯特”,原意是南斯拉夫西北部沿海一帶碳酸鹽巖高原的地名。貴州地區碳酸鹽巖分布廣泛,約占本地區面積的50%以上[1]。而巖溶區具有的獨特水文地質特征,屬于一種不良地質現象,工程地質問題突出,常見的有石芽地基、基坑突涌、溶洞地基等。因此,做好工程勘察工作是確保工程建設順利進行的重要保障。本文以甕安縣財富星城住宅小區為例,介紹巖溶地區高層建筑的勘察方法,以供參考。
財富星城住宅小區項目位于甕安縣西門河西側,地處巖溶地區,西面臨山,擬建因場地平場施工,現整體已開挖至地下室底板標高位置,其西側形成人工邊坡,邊坡高約6m,坡頂高程約1060m,坡度近垂直,坡頂上部為公路的人行道。擬建11#樓東側邊界,因修便道形成人工邊坡,切坡高度約2~4m,坡度近垂直,坡頂較平整,坡頂整體高程約為1059m,坡體上部植被覆蓋較好;擬建12#樓場地整體較平整,無邊坡等不良地質作用,局部地段有基巖露頭出露。
勘察對象為財富星城住宅小區3#、4#詳勘階段的巖土工程。根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)2009版以及委托方提出的地勘要求,查明擬建場地的巖土參數,地基類型、巖土層類型與分布特點,評價地基的穩定性,并查明有無不良地質作用。最后,完成對巖土工程的評價,并提出相應的防治措施。本次巖土工程勘察等級為甲級。本次勘察采用工程測量、工程地質調查、鉆探、簡易水文觀測、室內試驗等綜合勘察方法。其中,本次勘察共布置勘探孔336個,3#、4#主樓持力層勘探深度滿足5倍樁徑且不小于7m,地下室裙樓持力層勘探深度不小于5m。室內試驗作巖樣飽和單軸抗壓強度測試。
3.1地質構造
下伏基巖為三疊系下統茅草鋪組(T1m)灰-褐色,中厚層狀白云巖。巖層產狀:傾向248°、傾角34°,根據1:5萬地質圖及現場調查,場地內無斷裂構造發育,地層單斜產出。場地巖土體構成自上而下依次為:雜填土、紅粘土、中風化白云巖。其中,重點勘察中風化白云層,勘察期間在336個鉆孔中有38個鉆孔遇溶蝕洞隙,主要由軟塑狀粘土及少量碎石充填,鉆孔遇洞率為11%(其中3#、4#主樓勘察的72個控制性鉆孔中有33個鉆孔遇到溶蝕洞隙,主樓鉆孔遇洞率為45.8%),因此判定場地巖溶強發育。
3.2水文地質特征
3.2.1地表水
甕安縣西門河在擬建場地東側,二者最近距離為25m,河寬20~30m,多年平均流量為149m3/s。據水文資料顯示,該區段常水位在1050m左右,防洪水位在1053.0m,本次勘察擬建物最低±0.00標高為1060.20m,因此洪水未曾淹沒過該擬建場地。
3.2.2地下水
擬建場地地下水為基巖裂隙水,勘察期間為豐水期,根據觀測結果顯示,地下水位較平穩,埋深標高約為1050.5m.根據地區經驗,地下水水位在豐水期漲幅約1~2m(水位標高1051.5~1052.5)。在對3-zk2號鉆孔位進行抽水試驗,鉆孔直徑R為0.130m,井深14.8m,孔口標高為1054.64m,靜止水位標高為1050.60m,水位埋深為4.00m,最大降深Sw=5.66m,井徑半徑rw=0.065m,最終計算出滲透系數。
若采用人工挖孔樁,并在豐水期內開挖,因下部白云巖為含水層,施工最大降深深度約為18m,再結合相關參數按大井法可得出孔樁的降水影響半徑R為164.8m,單樁涌水量Q為759.3m3/d。根據檢測結果顯示,地下水PH值為8.02,含有的HCO3-、Cl-、SO42-濃度會對混凝土及混凝土中鋼筋產生微腐蝕性。
3.3不良工程地質作用
擬建場地未見斷裂構造通過,未見塌陷、滑坡等不良工程地質作用、場地地基穩定,環境地質條件較好,下伏基巖為中風化白云巖,場地巖溶強發育,淺部穩定性較差,在鑿穿巖溶發育后,其穩定性較好。
場地總體穩定,適宜本工程建設。
(1)場地中風化白云巖有較高的力學強度,考慮到多方因素,建議擬建物以以中風化白云巖層為地基基礎持力層,基礎形式建議采用獨立柱基及人工挖孔樁相結合,樁端應全斷面嵌入完整中風化白云巖持力層不少于0.5米。有溶蝕洞隙的柱位,基底均要鑿穿溶洞,置于溶洞底板下,全斷面嵌入完整中風化白云巖持力層不少于0.5米。基坑開挖時必須先按邊坡支護設計方案對場地邊坡進行支護處理后才可以施工。
(2)由于邊坡巖土體具有一定的透水性,且對水的作用較敏感,邊坡支護設計應做好坡頂、坡面的排水措施[2]。
(3)由于有溶洞發育,建設場地基巖有溶蝕現象,因此,在樁基施工中必須采取有效的安全安全措施與應急預案,嚴格按照倒掛護壁法施工。
(4)因本場地巖體裂隙發育,巖質地基開挖施工時,在設計基底以上0.5m范圍內,不可采用爆破施工,防止破壞地基持力層強度。開挖到設計基底標高后,對每個基底進行釬探檢測,以確保樁底5m范圍內無溶洞。
(5)施工成樁過程中如遇出現半巖半土,或基巖面提前出現的現象,這是巖溶地基一種特有的地質情況,屬正常現象,如遇異常,持力層具體位置應以施工勘察和現場驗槽為準[3]。
[1]鄧建新.高層建筑在巖溶地區基礎處理的應用分析 [J].城市建設,2010,27(2):233-234.
[2]潘震宇.仁皇山地區巖溶地基對高層建筑的影響 [J].房地產導刊,2013,34 (19):263-263.
[3]高均昭,李麗慧.巖溶區高層建筑的工程地質問題及解決途徑 [J].山西建筑,2008,34(24):116-117.
P62[文獻碼]B
1000-405X(2016)-7-162-1