圍場縣東苑小區地基處理方案評價研究

王學立

承德市地質隊，河北 承德 067000

1 工程概況

擬建圍場縣東苑小區17#～19#樓、21#～22#樓、26#～27#樓及地下車庫，該項目由7個住宅樓和1個地下車庫組成。住宅樓結構類型為框架-剪力墻結構，層數為14～19層，高度為42.99～57.49m，室內地坪標高為867.85～870.85m，設計基礎底板標高為858.05～863.05m，預估荷載為260～360kPa，擬采用基礎形式筏板基礎。地下車庫結構類型為框架結構，地下1層，層高為4.6m，占地面積約24340m2，基礎埋深為7.4m，預估荷載為45kPa，擬采用基礎形式獨立基礎。擬建工程重要性等級為一級、場地等級為二級，結合地基等級為二級，綜合劃分勘察等級屬甲級勘察工程。

2 場區自然氣象及水文地質條件

該區屬溫帶大陸性季風氣候，冬季寒冷干燥、夏季溫熱多雨。氣候受地形影響變化較大，年平均氣溫為6.1℃，1月平均氣溫為-11.9℃、4月平均氣溫為8.7℃、7月平均氣溫為22.1℃、10月平均氣溫為7.1℃，極端最低氣溫為-28.6℃，極端最高氣溫為37.8℃，積溫為2921℃。年日照為2850h，年平均降水量為503mm，雨季集中在6—8月，變率較大。9月中下旬至5月上中旬為霜凍期，無霜期約125d，最大凍土深度為1.5m，夏季多雷雨、冰雹，對農作物生長有一定的影響。

勘察期間為枯水期，根據鉆探揭露，場區在揭露深度內均見地下水，勘察期間實測穩定水位埋深為16.6～30.3m，穩定水位標高為844.68～845.34m，平均標高為844.95m。據區域地質及水文地質資料，結合該場地實際情況，場地地下水主要為第四系孔隙潛水，圓礫層為其含水層，地下水主要受農田灌溉的垂直滲入補給和大氣降水的補給，以蒸發、側向徑流及工程施工降水等方式排泄。地下水動態類型屬伊遜河蒸發～徑流型，地下水位動態主要受氣象、水文、灌溉等因素影響呈季節性變化。根據收集的水文地質資料，該區近3～5年水位變幅為1～1.5m，歷史最高水位標高為847m，近年來地下水水位呈下降趨勢，綜合考慮建議抗浮水位取847m。

3 場區工程地質條件

該擬建物位于圍場縣縣城北側，緊鄰承德-圍場S254省道，距國道G111約2km，交通便利。場區地貌單元屬伊遜河一級階地，沖洪積相，場地標高在861.38～875.55m，場地地形變化較大，總體上東高西低。在鉆探所達深度范圍內，按地基巖土的物質組成、結構構造特征、物理力學性質及成因類型等特點，場區地層自上而下共分為4層：第一層①雜填土（Q4ml），第二層②細砂（Q4al+pl），第三層③圓礫（Q4al+pl），第四層④1強風化凝灰質礫巖（K1n）、第四層④2中風化凝灰質礫巖（K1n）。

4 地基處理方案評價

（1）復合地基承載力估算。以該項目最高擬建物16#樓角ZK122為例，基底標高為857.05m，基礎準永久荷載值為360kPa。根據擬建物特征，設計樁徑為0.4m，樁長為11m，樁間距Sa為1.4m，樁間土天然地基承載力特征值fak為80kPa。經計算，單樁豎向承載力特征值Ra為924.7kN，復合地基承載力fspk為444.3kPa，大于基礎準永久荷載值420kPa，滿足規范要求。

（2）建筑抗震設計條件。根據《建筑工程抗震設防分類標準》（GB 50223—2008）3.0.2規定，確定其抗震設防類別為乙類。此次鉆探揭露自上而下劃分為4個工程地質層，采用SWS面波儀對該區鉆孔進行等效剪切波速測試，計算等效剪切波速均值為225m/s，判定場地土屬于中軟土。根據覆蓋層的厚度（均值為12.4m）及場地土的等效剪切波速判定場地類別為Ⅱ類，按國家地震局的有關文件，根據國家標準《建筑抗震設計規范》（GB 50011—2010）（2016年版）的規定，該區抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計特征周期為0.35s，地震分組為第一組，屬于建筑抗震一般地段。該場地所在區域抗震設防烈度為6度，故不考慮地基土的液化性。

（3）地基均勻性和穩定性評價。16#～27#樓、38#～41#樓、4#～6#樓地下車庫采用CFG樁對地基進行處理，以③層圓礫作為樁端持力層，形成復合地基。樁端地基持力層為③圓礫層，屬同一地貌單元，③圓礫層位穩定，壓縮性低，分布均勻，持力層底面坡度相差小于10%，壓縮性低，屬均勻地基，工程地質條件簡單，尚未發現新近構造活動痕跡，場地地基穩定性為基本穩定，較適宜該項工程建設。

（4）評價成樁可能性及其對環境的影響。此次鉆探自上而下共分為4個工程地質層：依次為①雜填土，②細砂（②1細砂、②2粉土、②3圓礫），③圓礫（③1細砂），④1強風化凝灰質礫巖、④2中風化凝灰質礫巖。②細砂呈稍密—中密狀態，成樁可能性較好，易于成樁。擬建場地地下無洞穴，無供暖、供熱、地下光纜等管線，場地較開闊，無居民區，場地條件滿足施工要求，對周圍環境影響較小，適宜樁基礎施工。

（5）場地的穩定性及工程建設適宜性。根據行業標準《城鄉規劃工程地質勘察規范》（CJJ 57—2012），場地的穩定性及工程建設適宜性從有無活動斷裂、抗震地段劃分、不良地質作用的發育程度三個方面進行判別。擬建場地內未發現斷層構造通過，也未發現新構造運動痕跡；主要地層連續，屬抗震一般地段，不良地質作用不發育。擬建場地為基本穩定場地，地形平坦，地貌簡單，地面坡度小于10%，巖土種類較少，分布較均勻，工程性質良好，地下水對工程建設影響較小，工程建設適宜性定性分級為較適宜。

（6）基礎建議方案。在實際的建設施工過程中，由于施工場地的地質條件較為復雜，與CFG樁復合地基的施工工藝技術較多（振動沉管CFG樁、中心灌注CFG樁基礎施工工藝等），再加上施工周期、環境保護、施工成本及其他因素的影響，如何選擇最佳的CFG樁復合地基處理施工方案成了現場施工人員所要思考的關鍵問題。CFG樁振動沉管施工的速度較快，能在規定的完工期限內順利竣工，但無法有效保障施工技術水平與施工質量，施工噪聲較大，其應用范圍逐漸由城市轉變為郊區和農村；CFG樁復合地基處理施工的應用范圍逐漸擴大，應用推廣經驗逐漸豐富，施工速度較快、施工周期較短、施工成本較低、施工噪聲較小甚至完全沒有噪聲。擬建17#～19#樓、21#～22#樓、26#～27#樓及地下車庫，根據擬建工程特點、場地土及該場區施工經驗，建議采用CFG樁對地基進行處理，以③層圓礫作為樁端持力層，形成復合地基；CFG樁樁徑、樁長及樁距由設計單位根據樓的實際情況計算確定，樁和基礎之間放置200～300mm褥墊層，采用筏板基礎為宜。高層建筑物與低層建筑物之間需設置沉降縫。采用CFG樁對地基進行處理時，按當地經驗，樁端阻力發揮系數α可取1.0，單樁承載力發揮系數λ可取0.8，樁間土承載力發揮系數β可取0.9，處理后樁間土承載力特征值可取天然地基承載力特征值。

5 結論和建議

（1）根據野外鉆探資料及《巖土工程勘察規范》（GB 50021—2001）（2009年版），結合現場原位測試及地區經驗，綜合考慮，場地無不良地質作用，巖土工程地質條件較簡單，均勻性較好，有利于該工程建設。

（2）場地土的標準凍結深度為1.5m，基坑邊坡坡頂禁止堆載、超載重大荷載物，屆時宜對基坑位移進行觀測，實施信息化施工。該擬建物應做好沉降觀測，設計時應考慮回彈或回彈壓縮變形，對基坑工程應進行基坑位移、沉降和相鄰建筑變形觀測。

（3）基槽開挖后，應通知相關單位驗槽，發現問題應及時處理。采用CFG樁對地基進行處理工作完成后，需進行相關檢測，檢測結果滿足設計要求后，方可進行下一步工序。