阮劍劍
摘要:大型房地產(chǎn)建設活動過程中,對巖溶場地的勘察尤其是巖溶的分布情況尤為重要,如何查明場地的地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、不良地質(zhì)現(xiàn)象分布及工程地質(zhì)特性,是巖溶勘察的重點,提出相應的巖溶方面設計、施工建議,以期對大型房地產(chǎn)巖溶工程地質(zhì)勘察工作提供實際操作參考。
關鍵詞:勘察;灰?guī)r;巖溶;基礎方案建議;鉆探技術(shù)要求
1.前言
1.1工程概況
某大型花園小區(qū)工程巖土工程位于肇慶市端州區(qū)城東,擬建住宅樓高17+l層,24層,酒店是公寓樓高17+1層,商業(yè)樓高l層~2層,幼兒園3層,地下l層,用地面積30279.90m2,總建筑面積l5134.OOm2。
1.2勘察目的、任務要求
查明場地巖土工程地質(zhì)條件,提供設計施具體任務為:(1)查明場地的地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖性、不良地質(zhì)現(xiàn)象分布及工程地質(zhì)特性。(2)查明場地的地下水埋藏深度,評價地下水對建筑材料的腐蝕性。(3)測試巖土物理力學性質(zhì),提供設計所需的巖土技術(shù)參數(shù)。(4)查明場地土的地震效應,評價場地的穩(wěn)定性及適宜性。(5)評價場地各巖土層的工程特性,提出地基基礎方案建議及基坑開挖支護方案建議。(6)提出設計和施工應注意的事項。
1.3勘察方法與技術(shù)要求
(1)勘察方法
鉆探施工采用XY-100型油壓鉆機,采用泥漿、套管護壁,合金、金剛石鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進,開、終孔口徑分別為cpllOmm、φ9lmm或φ75mm。土樣采用回轉(zhuǎn)鉆進采取原狀土樣,原位測試采用標準貫人試驗及重型動力觸探試驗自由落錘法,鉆孔位置由甲方工程測量技術(shù)人員根據(jù)設計提供規(guī)劃布置圖實地測定。
(2)技術(shù)要求
a.巖芯采取率:一般黏性土及完整基巖不低于80%,砂礫石及風化基巖層不低于65%。
b.住宅、公寓及商住樓控制性鉆探孔深要求鉆人微風化基巖5.OOm,一般性鉆探孔深要求鉆人微風化基巖3.OOm;地下室鉆孔孔深要求鉆至巖面。分層采原狀土樣及進行標準貫人試驗或動力觸探試驗,持力層適當加密。
c.原狀土樣送實驗室作常規(guī)土工試驗,巖樣作巖石飽和單軸抗壓強度試驗,地下水樣作工程水腐蝕性常規(guī)分析。
2.場地巖土工程地質(zhì)條件
2.1地形、地貌
擬建肇慶市星弘譽景花園二期工程巖土工程位于肇慶市端州區(qū)城東,屬西江一級階地地貌,場地經(jīng)人工整平,場地較開闊、平整。
2.2地層巖性
場地揭露地層主要為第四系沖積層(Qal),局部見殘積層(Qel),下伏基巖為石炭系沉積巖(C),據(jù)其成因歿物理力學性質(zhì),可劃分為11個工程地質(zhì)層,自上而下分述如下:
①第四系人工填土層(Qml);②第四系沖積層(Qnl),②1、粉質(zhì)粘土,②2、淤泥質(zhì)土,②3、粉砂,②4、卵石,②5、粉質(zhì)粘土(可塑),②6、粉質(zhì)粘土(硬塑),②7、淤泥質(zhì)土,②8、粉質(zhì)粘土,②9、礫卵石;③第四系殘積層(Qal);④石炭系沉積巖(C),④1、強風化粉砂巖,④2、中風化灰?guī)r,④2、微風化灰?guī)r。
2.3溶洞發(fā)育特征
根據(jù)勘察,在揭露深度范圍內(nèi),場地溶洞發(fā)育,見洞率44.4%,溶洞充填物為粉質(zhì)粘土,流~軟塑狀,漏水,單個溶洞洞高0.30m-16.75m,溶洞頂板完整基巖厚度為0.07m~5.lOm,頂?shù)装迓裆?0.50m~53.30m,頂?shù)装鍢烁?14.53m—-47.56m。
3.場地水文地質(zhì)簡況
據(jù)鉆孔揭露,地下水類型主要為松散巖類孔隙水及可溶鹽巖巖溶水,孔隙水賦存于②3層粉砂及②4、②。層卵石中,巖溶水賦存于微風化灰?guī)r溶洞中,均屬承壓型水,主要接受上游地下水的側(cè)向補給,其余各工程地質(zhì)層均屬弱透水層,含水微弱,透水性差。據(jù)鉆探施工結(jié)束后第二天觀察,場地地下水埋深0.80m—2.50m。據(jù)室內(nèi)土工試驗,綜合地區(qū)經(jīng)驗,場地環(huán)境屬Ⅱ類。
4.不良地質(zhì)與特殊性巖土
4.1不良地質(zhì)
根據(jù)本階段勘察,場地基巖為可溶性灰?guī)r,鉆孔微風化帶,揭露有洞高0.30m—16.75m的溶洞,頂板埋深20.50m—53.30m,頂板標高-14.53m—-47.56m。由此推測,該巖區(qū)灰?guī)r微風化帶內(nèi)可能還存在未被揭露的溶洞,在設計、施工時應考慮相應的對策。
4.2特殊性土
(1)場地①人工填土有一定的厚度,為新近填土,力學性質(zhì)差,自身沉降量較大。
(2)場地②2層及②4淤泥質(zhì)土分布范圍廣,厚度大,強度低,靈敏度高,白穩(wěn)能力差。
(3)場地③:殘積軟塑粉質(zhì)粘土,強度低,白穩(wěn)能力差。
5.地基基礎方案建議
場地覆蓋土層較大,而且軟弱土發(fā)育,基礎形式不宜采用天然地基[1]。根據(jù)地基土的物理力學性質(zhì)和擬建物的荷載要求,對地基基礎形式建議如下:
5.1預應力混凝土管樁方案
以微風化灰?guī)r(④3層)做持力層,樁長一般30m(從現(xiàn)有地面計起),樁徑建議采用φ500mm。本場地樁基施工方式可采用壓人式或擊人式進行施工。因場地局部地段人工填土發(fā)育,上部土層承載力低,壓樁機壓力大,施工過程可能會產(chǎn)生地面下陷,在填土發(fā)育地段建議采用擊人式樁機進行施工。
注意事項:
(1)施工前建議在場地選擇3根樁作試樁,了解樁的灌人情況,并做好施工記錄,為樁基配樁、施工做準備,保證樁基施工順利完成。
(2)場地軟弱土(填土)發(fā)育,設計時需考慮軟弱土對樁基可能會產(chǎn)生負摩阻力的影響。
(3)場地局部上部土層為人工填土,力學性質(zhì)差,承載力低,重型機械進場施工,可能會造成地面下沉或下陷,施工時要引起注意,建議施工前對上部的人工填土層進行壓實處理或采用鋼板、木方墊起。
(4)場地局部地段上部地基土軟土厚度較大,施工過程中需嚴格注意控制好樁的垂直度和管樁焊接的質(zhì)量和方法,避免出現(xiàn)樁基偏斜過大和斷樁,保證成樁穩(wěn)定性。
(5)場地存在厚大的礫卵石層,若選擇預制樁,不管是采用靜壓還是錘擊成樁,均要充分考慮成樁的可行性和成樁質(zhì)量,避免對樁頭的破壞。
(6)施工前需安排好合理施工順序,避免因地基土的擠密效應而影響周邊的臨時建筑。
(7)場地設置地下室1層,建議先進行樁基礎施工,然后做基坑支護和地下室開挖,但開挖過程中要注意避免挖土設備碰到樁基,將樁破壞。
(8)因場地基巖為可溶性巖石,本次勘察階段揭示溶洞較發(fā)育,部分鉆孔揭露有溶洞,見洞率達44.4%,建議進行施工勘察(超前),樁端必須穿越溶洞,并全斷面嵌巖,確保樁端下有一定厚度的完整基巖,保證樁基質(zhì)量[2]。
5.2鉆(沖)孔樁方案
以微風化灰?guī)r做持力層,樁端嵌人持力層≥0.50m,樁長一般30m,(從現(xiàn)有地面計起)。
注意事項:
(1)注意造孔的垂直度,在規(guī)范允許范圍內(nèi)防止偏心,并強化泥漿質(zhì)量控制管理,施工時需采取有效措施,防止縮徑、塌孔、斷樁、夾泥、孔底沉渣等現(xiàn)象,保證成孔和水下澆筑砼的質(zhì)量。
(2)孔底清渣必須符合規(guī)范規(guī)定或設計要求。
(3)鉆(沖)孔樁排出的泥漿需排入規(guī)劃的泥漿池內(nèi),嚴禁亂排放,建議當天排放的泥漿當天運走,盡量保持場地干凈、衛(wèi)生。
(4)為確保樁端持力層滿足設計要求,施工時建議結(jié)合超前鉆來確定樁長。
6.結(jié)論與建議
(1)因場地基巖為可溶洞巖石,本次勘察階段揭示溶洞較發(fā)育,部分鉆孔揭露有溶洞,見洞率達44.4%,建議樁端必須穿越溶洞,并全斷面嵌巖,確保樁端下有一定厚度的完整基巖,保證樁基質(zhì)量。
(2)巖面由于溶蝕作用造成巖石破碎及局部傾斜,引石樁到巖面時勿采用強壓,以至造成預制樁裂樁及斷樁事故,設計時請根據(jù)具體設計樁徑,單樁荷載需要計算確定樁長,施工時應進行試樁,核實單樁承載力設計值,確保樁基質(zhì)量。
(3)場地基巖溶洞發(fā)育,部分溶洞無充填物或半充填,其充填物為流塑粉質(zhì)粘土,鉆探施工時存在孔內(nèi)全漏水、半漏水現(xiàn)象,在沖孔、鉆孔樁施工時,個別樁孔可能會出現(xiàn)孔內(nèi)漏水、漏漿,可能會因出現(xiàn)突然失水而引發(fā)地面下沉或下陷現(xiàn)象,應做好防護措施,確保施工安全。
參考文獻:
[1]張成學巖溶地基巖土工程勘察及地基處理分析[J].建材與裝飾,2016(02):230-232.
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