某產業園地質勘察及地基基礎方案分析

劉超鵬

(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局3總隊，貴州 遵義 563000)

0 引 言

貴州建筑科技產業園1～5#樓工程為貴州雙龍空港置業有限公司投資新建，貴陽市建筑設計院有限公司設計，擬建場區位于貴陽市花溪區龍洞堡太升集團對面，南側為龍水路路，交通便利，擬建場地規劃總用地面積26 761.029 m2。

1 地質勘察

1.1 勘察手段及工作方法

根據設計單位提出的勘察要求，結合場地的地質條件，為查明場地上工程地質問題，本次勘察工作以鉆探為主，輔以地表工程地質測繪、物探測量(鉆孔聲波測試、卓越周期測試)、原位測試(取樣及室內試驗、資料收集、工程地質類比等方法，綜合分析研究場地工程地質條件。

1.2 勘察工作布置

對于鉆探孔的布置應符合相關規范的要求，沿著基礎的軸線進行科學合理的布置，場地內基巖為三疊系中統大冶組(T1D)地層，按巖溶地基布孔方案采取“一柱一孔”原則布設勘探點。本次勘察共計528個鉆孔(詳細位置見鉆孔平面布置圖N0.2)，其中1#樓施工37個鉆孔，2#樓施工48個鉆孔，3#樓施工70個鉆孔，4#樓施工37個鉆孔，其中對巖溶裂隙位置補孔4個，展示中心施工14個鉆孔，地下室施工282個鉆孔，共計施工532個鉆孔。

對于鉆孔的深度，應該符合《巖土工程勘察規范》(GB50021—2017)的要求，鉆孔終孔最小深度=基坑開挖深度+進入中等風化巖預估3～5倍樁徑，且3～5倍樁徑不小于7.00 m的原則進行地基控制。同時，在鉆探過程中，如遇地層特別破碎等情況時，在可能設置基礎位置的情況下根據具體地質條件，再按照上述原則進行鉆孔深度控制。若遇巖溶發育，則應需按規范進行巖溶補孔，補孔鉆探深度以輔助主孔查明巖溶發育形態和規模，控制預計基礎設置標高以下持力層范圍。該場地巖土工程地質勘察鉆探工作，于2016年8月10日進場進行巖土工程勘察工作，至2016年10月28日結束鉆探施工工作。

1.3 地質勘察工序

1.3.1 地表地質調查

以場地為中心，在1.0 km2范圍內進行地質調查。查明場地地形地貌、地質構造，地層巖性以及巖層產狀等。

1.3.2 鉆探要求

鉆探施工采用20臺XY—150型油壓回轉鉆機進行施工。土層鉆探采用沖擊鉆進，巖石采用回轉鉆進進取芯，全孔進行泥漿護壁，對于所需要選擇的勘探點和鉆進的深度應該符合相應規范和規定的要求，對于巖土取芯樣品應該做好標簽標記，并且按照一定的順序進行排放。依據回次做好鉆探的記錄，以此反映回次巖采取率等指標。

1.3.3 巖土樣試驗

巖樣：本次采取中風化石灰巖巖樣18件進行室內試驗(詳見《巖石試驗報告單》)；

土樣：本次采取12件土樣進行土工試驗。

1.3.4 測量放孔

建設單位提供及指定2個規劃控制點，詳見總圖，控制點數據為貴陽市測繪院提供，其編號及坐標分別為：

①T1點：

X=2 938 247.6342，

Y=377 354.0774，

H=1 097.76 m；

②T2點：

X=2 938 229.1020，

Y=377 417.7940，

H=1 097.33 m。

1.3.5 巖體波速測試

采用SYC-2型超聲波儀作單孔巖體縱波速測試。測試起點對基礎埋置深度以下的基巖段進行。測試點距為0.20 m。所采集的波速數據作為從平面和剖面劃分與評價巖體質量單元的依據。完成50個鉆孔的聲波測試。

1.3.6 地微振測試

場區地震分區的劃分及建筑結構的抗震(振)性設計提供重要的依據，2016年12月1日凌晨，測試人員對該場地進行了地基卓越周期(地脈動)測試工作。

1.3.7 簡易水文觀測

為了解地下水動態的基本特征和地下水埋藏的基本條件，根據規范和技術要求，于部分鉆孔施工結束24 h后對鉆孔內混合水位進行觀測，沖洗液消耗量觀測。觀測采用萬用表直接量讀的方法進行，估測沖洗液消耗量。

1.3.8 室內資料整理

巖土工程勘察室內資料整理自2016年12月1日～12月12日進行，共完成鉆孔柱狀圖532張(其中包含巖溶補孔3個)，建筑物總平面布置圖1張及勘探點平面布置圖2張，工程地質剖面圖181張，巖土工程勘察報告1份。

2 地基基礎方案分析

2.1 天然地基評價

(1)可塑紅粘土：褐黃色，裂隙發育，土體結構致密-巨塊狀，呈可塑狀，細膩，裂隙發育，厚約0.2～5.3 m，平均厚度1.775 m，分布不連續根據《貴州建筑巖土工程技術規范》(DB22/46—2004)表3.1.2-4表對紅粘土地基變形均勻性分類，獨立基礎Z(m)=Z1P1+1.5=25 000×0.003+1.5=76.5 m>1.43 m，屬變形不均勻地基，且擬建物荷載大，不宜做地基持力層；

(2)中風化石灰巖(T1d)：巖石較破碎，承載力較大，分布連續，承載力高，巖溶微發育；對巖溶地基作適當處理后，是場地理想的地基持力層。

2.2 持力層選擇與基礎方案評價

根據現場觀察及鉆探揭露：中風化巖體總體埋藏較淺，石灰巖層中巖溶洞隙、溶槽、裂隙微發育，局部基巖面起伏變化較大。擬建筑物有-4F地下室，設計最大單柱荷載為23 000 kN/柱。根據擬建場地的工程地質條件，結合擬建物上部荷載情況及場地巖土地基構成情況、地基巖土的物理力學性質及建筑物的結構特點。建議擬建建筑物基礎持力層以中風化石灰巖作地基持力層，基礎形式為獨立(樁)基礎。由于在施工過程中，業主單位調整地下室層數，導致局部基礎持力層深度不夠，應補充施工勘察，如D-201、D-217、ZK3-58等。

2.3 樁基礎評價

2.3.1 樁基穩定性分析

擬建場地地基影響樁基穩定性的因素主要有：①地基巖層中淺埋巖溶洞隙的發育，其頂板巖體及基本質量特征、頂板厚度、基礎荷載大小直接影響樁基穩定性；②溶溝、溶槽的發育，使巖面起伏不平，溶溝、溶槽多有分布，巖體節理裂隙較發育。樁端置于巖層面隆起或斜面處時，有導致滑移的可能。在樁底應力擴散范圍內有淺埋巖溶洞隙，必須進行地基基礎處理，確保樁底巖體的穩定性。中風化巖分布較連續，厚度較大，巖石地基承載力特征值較高。對樁基的穩定性有利。

2.3.2 樁基礎埋置深度

根據基礎荷載分布，單柱基礎荷載的大小，場地巖土工程地質條件，場地巖土工程地質評價及持力層的選擇，且滿足《建筑地基基礎設計規范》(GB50007—2011)第8.5.2、8.5.5條規定及《貴州建筑地基基礎設計規范》(DB22/45—2004)8.5.3-4。樁基礎埋深由以下幾方面確定：①嵌巖灌注樁周邊嵌入中風化巖體最小深度不宜小于0.5 m，且滿足抗滑及設計構造要求；②嵌巖灌注樁樁端以下三倍直徑范圍內應無軟弱夾層，斷裂破碎帶和洞穴分布，在應力擴散范圍內無巖體臨空面；③基巖面起伏不平，巖層表面傾斜處，以坡面下方的嵌巖深度為準。

2.3.3成孔可能性、樁基施工條件及對環境的影響

(1)成孔可能性

場地采用中風化石灰巖作地基持力層，建議采用人工挖孔樁灌注樁施工工藝。由于場區局部土層較深，樁基礎開挖時需做好護壁等防護工作，該場地易于成孔，地下水埋藏較深，場地成樁條件相對較好。

(2)樁基礎施工中必須注意的問題

嵌巖面以下施工禁止爆破，否則將損失嵌巖段側阻力，從而產生質量安全隱患；挖至設計標高，終孔后應清除護壁上的泥土和孔底殘渣、積水，并應進行隱蔽工程驗收。驗收合格后，應立即封底和灌注樁身混凝土。

(3)成樁施工對周圍環境的影響

人工挖孔樁應用較普遍，施工工藝成熟。場地上無高壓線，地下無管線分布，棄土及時清運，交通方便，施工條件較好。人工挖孔樁施工無噪音污染，但成孔鑿巖進行爆破會產生地表震動，基礎開挖會產生機械噪音及棄土污染周邊環境。

2.3.4 樁基施工排水措施

必須做好抽排水措施。場地地下水主要受大氣降水影響，受季節影響較大，如遇雨季施工時，施工單位應按開挖深度和季節備好排水設備，在排水過程中，不能就地抽出就地排放，應通過完整的排水管道輸送到場地影響范圍外排放，否則將產生回水，達不到降水目的。

3 結 語

通過地質勘察分析，擬建場地穩定性較好，場地及鄰近地段無活動性斷層通過，場地內無地裂縫、滑坡、崩塌、泥石流、液化土層等不良地質現象，場地區域總體穩定性較好，適宜工程建設。地基基礎方案可以根據局部的實際情況，選擇科學經濟的建筑基礎。