淺談九江巖溶地區勘察與基礎選型

李海龍 羅俊

江西省建筑設計研究總院集團有限公司 江西 南昌 330046

1 工程概況

九江城西港區安永人家三期房建工程勘察項目共包括5個地塊（1-5地塊），總用地面積224501.37m2，總建筑面501622.72m2，其中 5地塊主要由2棟27F住宅樓，2棟18F住宅樓，2棟8F住宅樓及1棟9層住宅樓及1棟16層住宅樓，少量1F臨街商業（S1#～S5#）組成。場地局部存在1層地下室。

2 場地地質條件

通過本次野外鉆探、原位測試及室內試驗綜合分析，在鉆探深度范圍內，根據地基土的特征、成因、年代及物理力學性質自上而下可依次劃分為：①-1素填土、①-2耕土、②-1粉質黏土、②-2淤泥質粉質黏土、③細砂、④中砂、④-1粉質黏土、⑤粉質黏土、⑥卵石、⑦-1礫質黏性土、⑦-2礫質黏性土、⑧-1破碎石灰巖、⑧-2中風化石灰巖、⑧-3溶洞、⑨-1強風化花崗巖、⑨-2中風化花崗巖[1]。

地質情況主要特點可總結如下：①巖土種類多，共劃分了16個巖土層；②巖溶發育強烈，巖溶見洞率為30.4%，巖溶強發育；③存在孤石，在礫質粘性土層及強風化花崗巖層中存在孤石。④強風化花崗巖層面起伏較大，相鄰鉆孔之間巖面起伏超過10米。⑤局部區域覆蓋層深厚，擬建5地塊東北部分2#住宅樓及周邊地下室范圍，鉆探深度在大于68～71m內未揭露中風化巖層。

3 基礎形式選型建議

本項目地質情況復雜，巖土種類多，局部覆蓋層厚度差異大，巖溶發育強烈，建筑單柱荷載大，對基礎差異性變形敏感。如何選擇合理的基礎形式，確保基礎承載力及變形滿足要求，對于本項目安全、順利的按期完成施工，具有重要意義！因此，根據實際地質情況，建筑物規模，承載力及變形要求，經過仔細的分析，并結合本地區基礎施工成功經驗的基礎上，建議基礎選型如下：

3.1 天然基礎

擬建1層沿街商業，荷載較小建議采用天然基礎形式，以②-1粉質黏土層作為基礎持力層。由于部分區域②-1層較薄，必要時應進行下臥層驗算。擬建8～27層住宅樓及地下室因單柱荷載較大，不宜采用天然基礎形式。

3.2 樁基礎分析

3.2.1 擬建1層沿街商業、8～9層住宅樓（6#、7#、8#）因單柱荷載一般，建議采用預制管樁基礎，樁端持力層選用⑥卵石層及以下地層作為樁端持力層，樁長根據貫入度控制；也可采用采用機械鉆孔灌注樁（沖孔），樁端持力層選用⑧-2中風化石灰巖或⑨-2中風化花崗巖

3.2.2 擬建16～27層住宅樓（1#、3#、4#、5#）及地下室因單柱荷載較大，建議采用機械鉆孔灌注樁（沖孔），樁端持力層選用⑧-2中風化石灰巖或⑨-2中風化花崗巖。

3.2.3 擬建2#住宅樓及周邊地下室范圍，因鉆探在大于68-71深度內未揭露⑨-2中風化花崗巖，建議該區域建議采用機械鉆孔灌注樁（沖孔），樁端持力層選用⑨-1強風化花崗巖，考慮摩擦樁形式，并在相應的部位設置沉降縫。

4 樁基可行性及設計施工中應注意的問題

單樁承載力與施工質量密切相關，故施工時應嚴格按照相關規程執行，并應注意如下問題：第一，預制混凝土管樁為擠土樁，樁基礎施工時，應考慮樁基擠土效應和群樁效應，施工時應注意施工順序和施工進度，防止樁基施工過程中，使已成樁發生抬樁、移樁和斷樁現象。第二，出現樁基擠密作用強烈，抬樁現象時，可采用跳打或挖溝槽來減小擠密效應，必要時停止樁基施工，待擠密效應消散后再進行下步樁基施工。第三，樁基擠土效應和群樁效應后砂土層密實性會提高，且超孔隙水壓力增加較多。施工中若出現到達該深度后較難施工的現象時，應停錘休息待超孔隙水壓力消散后再施工，必要時可采用引孔措施。第四，成樁施工宜采用雙控原則（控制樁長、控制持力層深度），嚴格按設計要求進行施工。第五，如設計采用鉆孔灌注樁（沖孔），應注意鉆孔灌注樁（沖孔）施工中產生的泥漿對環境的污染，建議泥漿外排，以及縮徑、斷樁以及沉渣厚度大等施工影響。第六，孔底清淤需滿足規范要求，以保證鉆孔灌注樁（沖孔）的施工質量。第七，應采取措施，減少成孔泥漿對環境的不利影響。第八，建議進行試（成）樁，以確定灌注樁各項施工參數。同時為了提高鉆孔灌注樁（沖孔）的單樁承載力，減少沉淤引起的過大沉降，可采取后注漿工藝。

5 地基基礎設計方案及完工效果

5.1 地基基礎設計方案

本項目設計單位采納了地勘報告的建議，本著經濟合理、便于施工的原則，地基基礎設計方案如下：擬建1層沿街商業采用了預制混凝土管樁基礎，以⑥卵石層為持力層；擬建8～9層住宅樓（6#、7#、8#）、16～27層住宅樓（1#、3#、4#、5#）及地下室按端承樁設計，采用機械鉆孔灌注樁（沖孔），樁端持力層選用⑧-2中風化石灰巖或⑨-2中風化花崗巖；擬建2#住宅樓及周邊地下室范圍，按摩擦樁設計，采用機械鉆孔灌注樁（沖孔），樁端持力層選用⑨-1強風化花崗巖。

5.2 地基基礎完工效果

在地基基礎施工完成后，業主單位委托了第三方進行地基基礎檢測，檢測結果滿足規范要求；在建筑主體施工過程中及主體封頂后，均進行了沉降觀測，建筑沉降滿足要求；且由于地基基礎方案選型合理，施工措施得當，本項目順利按期完工。

6 結束語

通過地質勘察，對場地內地質情況進行了分析，主要特點如下：第一，巖土種類多；第二，巖溶發育強烈；第三，存在孤石；第四，巖層面起伏較大；第五，局部區域覆蓋層深厚；根據建筑物地質情況、建筑物規模、承載力及變形要求、場地成樁可能性等對本項目地基基礎選型進行了分析，對九江巖溶地區如何選擇合適的地基基礎型式具有重要的參考作用。