某高層建筑項目巖土地質工程勘察分析

劉丹

（湖北省地質局第七地質大隊，湖北 宜昌 443100）

1 工程概況

某高層建筑項目B2 地塊用地面積27 202.35 m2， 總建筑面積165 257.40 m2，地上建筑面積116 959.34 m2，地下建筑面積48 298.06 m2，計入容積率建筑面積146 094.77 m2。 現階段計劃對B2 地塊1#樓41 層酒店附商業、2#樓15 層辦公樓附商業、3#樓15 層辦公樓附商業及2～3 層地下室等建筑物所在區域巖土地質進行勘察研究。

擬建B2 地塊1#樓41 層酒店附商業工程重要性等級為一級；2#樓15 層辦公樓附商業、3#樓15 層辦公樓附商業工程重要性等級為二級；3 層地下室工程重要性等級為一級。該地所處街道抗震設防烈度為6 度， 屬于建筑抗震一般地段，地質環境因場坪受到一般破壞，場內不良地質作用不發育，地形地貌簡單，地下水對工程影響大，場地等級屬二級，場內巖土層較多，不均勻，除填土外無其他特殊性巖土分布，地基等級屬二級（中等復雜地基）[1]。 擬建1#樓41 層酒店附商業、2#樓15 層辦公樓附商業、3#樓15 層辦公樓附商業與商業、地下室層數相差超過10 層，為高低層連成一體的高層建筑物且含有基坑支護結構安全等級為一級基坑的工程，根據高層建筑巖土工程勘察標準綜合評定擬建B2 地塊巖土工程勘察等級為甲級。 根據勘察技術委托書擬建物主要工程特征見表1。

表1 擬建建筑物主要工程特征一覽表

2 巖土地質工程勘察方法

本項目巖土工程勘察采用工程地質調查、地質鉆探、原位測試、巖（土）物理力學試驗等多種勘察方法[2]。 重點查明場地的穩定性、地層結構、巖土物理力學性能、水文地質與工程地質條件等。 勘察前，通過地表調查和資料收集編制了詳細的勘察綱要，并制定了崗位責任制和安全、質量工期保障措施，施工過程中嚴格執行“事先指導、中間檢查、事后驗收”的三環節管理辦法，確保勘察施工符合設計要求。 本項目鉆探工藝為土層采用錘擊結合回轉鉆進，基巖采用清水回轉鉆進，開孔直徑130 mm，終孔直徑91～75 mm。 現場原位測試針對不同地層，采用與之相適宜的試驗方法：雜填土、稍密卵石采用連續重型（N63.5）圓錐動力觸探試驗；粉質黏土、粉土采用標準貫入試驗和室內土工試驗；對密實卵石采用連續超重型（N120）圓錐動力觸探試驗；強風化粉砂巖采用標準貫入試驗；中風化粉砂巖取試驗樣進行飽和抗壓試驗及飽和抗剪試驗[3]。

3 巖土地質工程勘察工作布置

3.1 工程地質調查

本次勘察通過現場踏勘和收集已有勘察資料及訪問，對建筑場地的地質、水文、氣象、地下水、地震等資料進行提前了解。 主要工程量如表2 所示。

3.2 鉆探

勘探點總體按建筑物角點、外邊線、建筑物內部等部位結合網格布置。 由于建筑總平面圖多次調整，勘探點的布設及深度控制要求也隨之調整。 對前期所施工鉆孔按新規劃進行校核，對不滿足規范要求的區域增加勘探點，以保證滿足規范要求， 勘探點總體滿足網格控制要求。 本次勘察報告共提供251個勘探點勘察資料，原高層建筑物勘探點47 個，商業及地庫勘探點80 個。 1#樓41 層酒店在原勘探點布設基礎上針對1#樓41 層酒店補充主樓勘探點13 個， 主樓外擴區補充布設勘探點11 個。

3.3 原位測試

雜填土、稍密卵石采用連續重型（N63.5）圓錐動力觸探試驗；粉質黏土、粉土、強風化粉砂巖采用標準貫入試驗；密實卵石采用連續超重型（N120）圓錐動力觸探試驗；以上測試均采用自由落錘法進行。

3.4 室內巖土水試驗

為查明場地巖土層的物理力學性質、進行巖土定名。 本項目勘察對粉質黏土、 粉土采取原狀土樣進行了土試樣的常規試驗及粉土顆粒分析試驗，取土樣工具為φ110 mm 厚壁敞口取土器，取樣方法采用重錘少擊法，樣品質量等級為Ⅰ～Ⅱ級。對稍密卵石、密實卵石層采取擾動土樣進行顆粒分析試驗；中風化粉砂巖取試驗樣進行飽和抗壓、抗剪試驗，巖樣直接從巖芯中采取。 另采取二組水樣和二件土樣進行腐蝕性分析[4]。

3.5 波速測試

為查明場區地層的剪切波速及劃分場地類別， 本場區進行了3 孔單孔檢測法波速測試、2 孔壓縮波測試及2 個地脈動測試。

3.6 鉆孔測放及封孔

各勘察孔均按照委托方提供的坐標成果和相應地形圖，用中海達V30 GPS 接收機現場放孔， 并測定各鉆孔的孔口標高。 本場地平面坐標系統屬1954 年北京坐標系，高程系統屬1956 年黃海高程系。 高程引測點T1 位于平面圖幅以外白沙路（以水泥釘為標志，可復測）。 鉆孔施工完后，孔內均采用黏土搗實封孔。

4 巖土地質工程分析與評價

4.1 場地穩定性與適宜性評價

擬建場地地形整體北側高，南側、東側低。 由區域地質資料及勘察成果表明， 場內及附近約30 km 半徑范圍內無活動構造和大的斷裂構造通過，場地內亦無滑坡、泥石流、地裂縫、崩塌等不良地質作用和地質災害， 勘探孔控制深度內亦未見溶洞、土洞、孤石等，沒有液化土和軟土分布，巖土地震穩定性良好，場地屬對建筑抗震一般地段，場地屬基本穩定場地。

場地地形平坦，已基本完成場地平整，場區內巖土為種類較多，分布較不均勻，工程性質較差；地下水對工程建設影響較大，地表排水條件良好；地基條件和施工條件一般，相對本工程總造價而言基礎工程費用較低； 場區內地下室基坑工程土方下挖對場地環境將造成臨時性破壞， 工程可能誘發次生災害，采取工程防護措施可以解決。

綜上所述，本工程建設適宜性屬較適宜。

4.2 地基土穩定性、均勻性及適宜性評價

第1 層雜填土屬于特殊性巖土，場內大部分區域分布，厚度不均勻，厚度0.5～13.10 m。 回填方式為棄土堆積，未經壓實處理，填齡大于10 年，表層為新近回填或老填土翻松堆積。 局部架空現象明顯，層底最大坡度大于10%，上述區域現狀地面平坦，高壓縮性土，力學強度差，屬不均勻地基土，穩定性差，該層不可作為擬建物的地基基礎持力層。

第2 層粉質黏土厚0～9.10 m， 層面標高42.78～53.54 m。厚度變化較大，最大層面坡度大于10%，屬中等壓縮性，不均勻地基土，穩定性差，可作為擬建地下室基礎持力層。[5]

第3 層粉土厚0～12.20 m，層面標高42.78～53.54 m，厚度變化較大，最大層底坡度大于10%，屬中等壓縮性土，為不均勻地基土，穩定性差，可作為擬建地下室基礎持力層。

第3-1 層粉質黏土透鏡體，僅4 孔揭露，以透鏡體的形式分布于第3 層粉土層中， 揭露厚度0.70～4.30 m， 層面標高37.90～50.82 m，厚度變化較大，最大層底坡度大于10%，屬中等壓縮性土，為不均勻地基土，穩定性差，不適宜作為擬建建筑物的基礎持力層。

第4 層粉質黏土厚度0～8.60 m，層面標高49.11～59.66 m，厚度變化較大，最大層底坡度大于10%，屬中等壓縮性土，為不均勻地基土，穩定性差，可作為擬建地下室基礎持力層。

第5 層粉土厚度0～8.00 m， 層面標高42.31～56.32 m，厚度變化較大，最大層底坡度大于10%，屬中等壓縮性土，為不均勻地基土，穩定性差，可作為擬建地下室基礎持力層。

5 結語

本文對高層建筑項目巖土地質工程勘察進行研究， 首先詳細闡述了巖土地質工程勘察方法，即工程地質調查、地質鉆探、原位測試、巖（土）物理力學試驗等多種勘察方法，重點研究了巖土地質工程勘察工作布置， 并分析和評價了巖土地質勘察質量， 得出本文高層建筑項目的巖土地質特征和工程特性，可為后續施工奠定基礎。