劉宇鑌
(福建省建專巖土工程有限公司, 福建 泉州 362000)
隨著經濟的飛速發展,國家的建設規模也不斷擴大,巖土工程勘察也越來越普遍,技術越來越成熟,在工程建設中越來越起到重要作用,巖土工程勘察工作不僅能夠給一些復雜地區提供準確的巖土設計參數,還能給施工提供更多更好的處理方案。在日常施工的時候巖土勘察工作還能及時的了解地面沉降、污水處理等信息,給地質災害的預防提供了一定的保障。
巖土工程是一門以巖體工程和土體工程為主的學科。巖土工程工作就是利用一些勘察技術和手段來勘察建筑場地的地質情況,根據勘察的結果分析出施工中可能出現的一些和巖土工程有關的問題,以此來增加建筑場地的穩定。因為巖土工程工作能夠給整個工程設計、施工等提供依據,所以在施工的時候就可以更加的安全穩定、經濟合理。
1、巖土工程勘察目的是為設計提供相關巖土參數,并為施工圖設計和施工提出詳細的巖土工程資料,對擬建場地做出詳細的巖土工程評價,并對地基類型、基礎形式和不良地質作用的防治等提出建議,提供所需的設計參數。
2、勘察工作的任務和勘察要求:
首先在勘察工作進行的時候先搜集帶有坐標和建筑總平面圖顯示的地方,了解建筑物整體的規模和結構特點、地基情況等信息;其次了解建筑范圍里面巖土層的類型和工程特點等信息,根據這些信息分析地基的穩定情況,同時判斷地基的土質是否會影響建筑材料的使用;然后檢查不良地質的產生原因和分布情況,了解可能會出現的危害程度,根據檢查的結果提出合適的整改建議;了解地質里面關于地下水的情況,這樣可以知道地下水對建筑材料是否會產生影響。通過提供的基坑開挖的技術參數了解在施工的時候是否會影響環境,最后對比整個方案里面的巖土工程的參數,研究出一個最符合實際工程地質條件的方案來進行施工。
案例:擬建的珠江花園A、B 地塊位于東肖鎮龍巖市經濟技術開發區。A 區為6 棟高層住宅樓,2 層地下室,建筑占地面積25034.00m2,B 區為1 棟高層辦公樓,建筑占地面積15142.00m2。勘察過程中發現本場地局部區域分布土洞、溶洞發育,溶洞、土洞不良地質作用的發展趨勢和危害程度:
(1)溶洞:該場地巖溶局部地段較發育,溶洞頂板巖體基本質量等級一般,充填物多為可塑狀含角礫粉質粘土,地下水的貫通條件較好,充填物易被沖蝕,本場地基巖覆蓋層較薄地段,對溶洞應進行地基穩定性分析,對有影響的溶洞應進行注漿處理。
(2)土洞:在研究土洞局部地段發育區情況的時候需要以以下信息為主進行分析,這些信息包括:該場地中土洞的形成條件、分布情況、埋藏深度、覆蓋層的厚度與性質、水文地質情況及有關規范。通過分析之后能夠證明該土洞屬于土洞局部地段較發育區,這種土洞在受到外力的時候非常容易出現塌陷情況,影響建筑物自身的穩定性。
因此根據規范應在揭露土洞的鉆孔周邊進行布孔:
根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)(2009 版)第5.1.5 條及第5.1.7 條的規定,以初勘孔為基點,依次向外進行補勘,至補勘孔不漏漿為止,將一系列不漏漿的孔在平面圖上用曲線連接起來,最終在平面圖上顯示出來的曲線圖就為土洞、溶洞范圍。
本場地屬淺-深覆蓋型巖溶埋藏區,局部為淺覆蓋型巖溶埋藏,灰巖埋藏深度變化較大,巖溶水豐富,還有的地段有土洞,所以在施工的時候如果使用天然及復合地基進行工作的時候一定要考慮土洞對場地的影響。為了避免出現這種情況的發生可以對土洞的土層進行注漿處理,對有影響的溶洞也應進行注漿處理并采用整體性較好的筏板基礎;若采用沖孔灌注樁,應穿過溶洞到達穩定巖層,這樣就能夠保證樁端的底部能夠有一定的厚度。在施工的時候如果遇到有臨空面地段存在,就需要使用樁基礎來保證樁端全斷面能夠進入中風化灰巖不少于1 倍樁徑的位置,之后在對承載力比較大的柱位按群樁來進行設計。在施工進行的時候還需要做好地面排泄措施,盡可能采用全封閉的地表水,這樣既可以減少地表水滲透的情況,還不會影響土洞的發展。
根據場地地基土層結構及其工程特征,結合擬建物結構、荷載等和鄰近施工經驗綜合分析,主樓與裙樓之間,高層與低層之間及建筑物與純地下室之間采用后澆帶處理,持力層選擇與基礎方案如下:
(1)A 區住宅樓:
方案一:采用沖孔灌注樁樁筏基礎,以中風化灰巖作為樁基礎持力層。
方案二:采用預應力管樁復合地基,以預應力管樁作為復合地基增強體,預應力管樁應穿過土洞位于穩定的強風化粉砂質泥巖灰巖層內,處理后采用片筏基礎。該地段的土洞局部發育,埋藏淺,且高度、寬度較大,對土洞應進行低壓灌注混合漿液(材料為:水泥、粉煤灰、重鈣粉漿液、水玻璃)處理,灌滿為止。
(2)B 區辦公樓:
方案一:采用沖孔灌注樁樁筏基礎,以中風化灰巖作為樁基礎持力層。
方案二:采用預應力管樁復合地基,以預應力管樁作為復合地基增強體,預應力管樁應穿過土洞位于穩定的強風化粉砂質泥巖巖層內,處理后采用片筏基礎。該地段的土洞局部發育,埋藏淺,深度在30m 以內,中風化面埋藏較淺,深度在30m 以內,對土洞應進行低壓灌注混合漿液(材料為:水泥、粉煤灰、重鈣粉漿液、水玻璃)處理,灌滿為止。
基礎設計建議根據地層的分布情況、土洞發育情況、地基承載力驗算、地基變形驗算成果確定基礎方案;建議采用采用預應力管樁復合地基。該地段中風化面埋藏較淺,深度在30m 以內,設計時應控制樁的有效樁長。
(3)純地下室部分(地下2 層):
根據地下室底板標高,地下室底板主要位于粉質粘土、含角礫粉質粘土,局部位于次生紅粘土及含碎石粉質粘土,建議采用片筏基礎,土洞分布地段應采用高壓噴射注漿補強處理,對土洞進行灌砂注漿處理,并設置一定數量的抗拔錨桿或抗拔樁進行抗浮設計,抗拔錨桿或抗拔樁長度依據抗拔要求選擇。
巖土工程勘察在工程建設過程中起到極為重要的作用,在工程建設中最基礎的工作就是巖土工程勘察工作,巖土工程勘察工作也是整個工程設計和施工的基礎,其質量的優劣,對工程建設的質量、安全、工期和合理投資起著重要作用。