超前鉆工程實例分析與探討

李亞軍 唐國林

摘要：樁基礎施工過程中，超前鉆是必不可少的勘察手段。廣東地區下伏基巖常伴有溶洞、破碎帶、軟硬互層等不良地質作用，這給樁基施工帶來一定的困難，也常因處理不當造成資金浪費。本文結合佛山地區某房地產項目，探討超前鉆對于樁型的確定、樁端持力層的性狀及樁端位置、成孔工藝及工程質量等方面所起的重要指導意義。

關鍵詞：超前鉆；工程勘察；樁基礎

1 工程概況

本文以佛山市瀾石舊區改造項目之5#地塊房地產項目為研究對象，本項目總建筑面積51187.78m2，主要建筑包括5棟35層住宅、1座3層入戶大堂和1座2層商業建筑，擬采用樁基礎。由于場地內風化基巖埋藏較淺，各風化巖面起伏大，巖石風化不均勻，軟硬相間，因此在樁基礎施工之前需要進行超前鉆工作，目的是進一步探明持力層巖面的深度，選擇有利的樁端持力層，并最終確定成樁深度，為樓房樁基礎的設計、施工提供準確的巖土工程地質依據，避免樁基施工盲目性。

2 工程地質概況

根據鉆孔揭露，場地之地基由人工填土層（Qml）、第四系沖淤積層（Qal）及古近系寶月組（E2by）基巖等組成。人工填土層以素填土為主，第四系主要由淤泥質土、粉砂、粘土、殘積土等組成，與下伏基巖呈不整合接觸。基巖由粉砂質泥巖、泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖、細砂巖等組成。工程地質綜合剖面共分主層8層，各單元層分布局限。第1層素填土，成分復雜，結構松散，存在較大的不均沉降，承載力低；第2層粘土呈可塑狀，局部軟塑，承載力低；第3層淤泥質土呈流塑狀，易產生剪切破壞，屬不良地基土；第4層殘積土呈可塑——硬塑狀，厚度變化大，具一定承載力；第4層全風化巖呈土柱狀或密實砂土狀，遇水易軟化崩解；第4層強風化巖，風化不均，局部夾厚薄不一的中風化巖，或軟硬相間，巖性變化相對較復雜；第7～8層中、微風化巖，承載力較高——高，是理想的嵌巖樁持力層。

3 樁基礎處理建議

3.1 對于入戶大堂及商業建筑或其他配套低層建筑，荷載小，對于場地無軟土分布地段，建議采用靜壓預應力管樁基礎，樁徑Φ500mm。樁端持力層選用第6層強風化巖底部或第7層中風化巖頂部，樁端進入強風化巖不少于2d，具體樁長根據超前鉆鉆孔柱狀圖資料確定。

3.2 對于35層的住宅樓，荷載較高，局部地段強風化巖面埋藏較淺，若采用預應力管樁基礎，有效樁長難于滿足設計要求，且容易造成長、短樁現象，對基礎不利。建議采用鉆沖孔樁或旋挖灌注樁基礎，前者以第8層微風化巖作樁端持力層，后者以第7層中風化巖或第8層微風化巖作樁端持力層，并保證有足夠的嵌巖深度，盡量避免長、短樁現象。建議樁徑1200mm，樁端宜進入穩定的中微風化巖0.5～1D（D為樁徑），具體樁長根據超前鉆資料確定。

3.3 對于進入微風化巖的灌注樁，單樁豎向承載力特征值按廣東省標準《建筑地基基礎設計規范》（DBJ 15-31-2003）第10.2.4條提供的公式進行計算；最終單樁豎向承載力特征值由成樁后的荷載試驗確定。樁基設計參數結合地區設計經驗取值。公式為：

Ra=Rsa+Rra+Rpa=u∑qsiali+upC2frshr+C1frpAp

本工程建議C1取0.32，C2取0.04，當樁端嵌巖深度小于0.5m時，取C2=0。中風化基巖的frs和frp取3.0MPa；微風化基巖的frs和frp取值：砂質巖取12.0MPa，泥質巖取10.0MPa。

4 結論與建議

4.1 根據超前鉆孔資料，場地內之基巖由古近系寶月組褐紅色、紫紅色、中厚層狀泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、細砂巖及灰白色、淺灰色粉細砂巖等組成，場地中風化基巖完整性較差，多呈短柱狀、碎塊狀，風化不均勻，軟硬夾層發育；微風化基巖完整性好，多呈短柱狀——長柱狀。微風化巖持力層在有效深度范圍內，節理裂隙欠發育，連續性好，且基巖并未發現有構造巖存在。總體上場地之基巖穩定性良好，適宜建造本項目。

4.2 根據本次超前鉆顯示：基巖穩定性較好。巖石風化程度差異較大，中、微風化基巖埋藏深淺不一，基巖頂界高低起伏變化大，總體為東南側埋藏淺、西北側埋藏深，相變快，巖層結構比較復雜。樁基設計及施工中應重視基巖面的深淺變化，注意長短樁現象。

4.3 建議充分利用全、強、中風化基巖的樁側摩阻力，選用下部完整微風化基巖作為樁端持力層，嵌巖深度稍為大一些為宜，確保工程質量。

參考文獻：

[1] 《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）（2009版本）.

[2] 《建筑樁基技術規范》JGJ94-2008.

[3] 吳海武，白龍飛.超前鉆在樁基施工中的重要性[M].城市建設理論研究（電子版），2012（21）.