藍飛振 伍惠春 覃穎鳳
【摘 要】某項目為高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅,擬建場地下基巖主要為石灰?guī)r,不良地質(zhì)作用類型為巖溶作用。場地基巖石面起伏大,巖體裂隙呈閉合“X”形,裂隙寬度為1~3 mm,主要由方解石脈充填。場地巖溶作用強烈發(fā)育,巖溶作用主要表現(xiàn)為溶蝕漏斗、溶洞。溶洞呈半充填或全充填狀態(tài),充填物主要以流塑~軟塑狀態(tài)的含礫黏性土及卵礫石為主。鉆孔見洞隙率為34.6%、線巖溶率為8.1%,擬建場地巖溶作用中等發(fā)育。文章對該項目進行巖土工程勘察,給出此類基坑工程分析研究報告,以便指導后期施工。
【關(guān)鍵詞】巖土工程;勘察;基礎(chǔ)工程;基坑工程
【中圖分類號】TU195 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2020)11-0053-03
0 引言
某項目位于巖溶作用場地,是某省首個高層鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅試點項目,總建筑面積為14.48萬m2,建設(shè)保障房共1 400多套,鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量約1萬t。某保障性住房項目效果圖如圖1所示。
1 勘察方法
(1)勘察方法。以多種手段綜合勘察、綜合評價的方法進行。
(2)勘察工作量布置。一般孔入中風化巖不小于3.0 m,控制孔入中風化巖不小于5.0 m;低層建筑及純地下室孔深要求為25.0~30.0 m、控制性孔孔深為35.0~40.0 m。若早入巖,則一般孔觸及巖石面,控制孔入中風化巖不小于3.0 m。
2 區(qū)域自然地理條件
2.1 場地工程地質(zhì)條件
各巖土層分布、埋藏情況見表1。
2.2 水文地質(zhì)條件
擬建場地位于喀斯特地貌單元,場地環(huán)境類別為Ⅱ類(濕潤區(qū))。巖溶水埋深較大,分布于深部的巖石溶洞、溶槽裂隙中,富水性高,天然條件下受地表水與松散層孔隙水補給,排泄途徑為地下徑流及人工開采。
2.3 場地和地基的地震效應
根據(jù)擬建場地的地形、地貌、地質(zhì)條件綜合判斷,本場地屬于對建筑抗震不利地段。
3 擬建場地巖土工程條件評價
3.1 巖土參數(shù)的統(tǒng)計
對巖土層參數(shù)進行統(tǒng)計:
φk=Ysφm
上式中:Ys=1±(1.704/n1/2+4.678/n2)δ;φk為巖土指標標準值;φm為巖土指標平均值;Ys為統(tǒng)計修正系數(shù);n為統(tǒng)計頻數(shù);δ為變異系數(shù);“±”按不利組合取“+”號或“-”號。
3.2 地基處理方案
復合地基承載力特征值估算采用《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JG J79—2012)中的公式:
上式中:fsok為復合地基承載力特征值;λ為單樁承載力發(fā)揮系數(shù),取0.8;m為面積置換率;Ra為單樁豎向承載力特征值;Ap為樁身截面積;β為樁間土承載力發(fā)揮系數(shù),取1.0;fsk為處理后樁間土承載力特征值,取350 kPa。
根據(jù)增強體樁端持力層不同,以礫砂作樁端持力層,公式如下:
上式中:Qu為樁單樁豎向極限承載力;us、ur分別為樁身在土層、巖層中的周長;qsis、qsir分別為第i層土、巖的極限側(cè)阻力;qpr為巖石極限端阻力(kPa);hri為樁身全斷面嵌入第i層中風化、微風化巖層內(nèi)長度。
增強體單樁承載力單樁豎向承載力特征值Ra:
Ra=Qu/K,
上式中:K為安全系數(shù),取K=2。
復合地基承載力特征值預估表見表2。
該方案迎合建筑結(jié)構(gòu)特點,施工難度不大,工期較短,基礎(chǔ)造價較節(jié)省。
4 建筑物抗浮設(shè)防評價
勘察期間測得穩(wěn)定水位埋藏深度為0.20~4.70 m。根據(jù)場地地形、地貌和場地地下水的類型、變化幅度、補給排泄等因素及當?shù)貧庀笏馁Y料綜合分析,水位隨季節(jié)變化幅度較大,區(qū)內(nèi)地下水位年變幅在1.0~2.0 m。
設(shè)計和施工時應做好擬建場地上部封堵和地下室底部抽泄措施,嚴格控制后澆帶封閉時間。嚴格控制回填土質(zhì)量,采用低滲透材料,防止地表水下滲形成局部滯水。
5 高低層建筑差異沉降評價
本工程高層建筑、低層建筑及純地下室之間荷載差異較小,但是在天然地基或復合地基方案時,應注意考慮主體建筑及純地下室之間產(chǎn)生差異沉降的問題,并采取相應的處理措施,以協(xié)調(diào)差異沉降,確保擬建工程的安全使用??煽紤]在主體建筑與純地下室之間設(shè)置后澆帶、沉降縫。
6 基坑工程方案分析評價
6.1 基坑設(shè)計參數(shù)
根據(jù)本次勘察成果及本區(qū)工程經(jīng)驗,基坑設(shè)計參數(shù)見表3。
6.2 基坑開挖與監(jiān)測分析評價
開挖時應注意對支護結(jié)構(gòu)的保護;挖至坑底時應避免擾動基底土質(zhì)?;娱_挖過程中和基坑施工期間,必須對支護結(jié)構(gòu)和基坑周圍土體、臨近已建物和道路進行監(jiān)測工作。
7 巖土工程勘察結(jié)論
本文以位于巖溶作用場地的高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅巖土工程為對象,進行巖土工程勘察及基礎(chǔ)基坑工程研究,保證工程施工質(zhì)量及安全。本文做法可為類似工程項目提供經(jīng)驗借鑒,具有推廣意義。
最終得出施工建議如下。
(1)擬建場地地下水和地基土對混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性作用,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有微腐蝕性作用。
(2)擬建建筑物抗震設(shè)防類別為標準設(shè)防類,擬建場地抗震設(shè)防烈度為6度。
(3)擬建場地屬河流階地地貌類型,下臥基巖為石灰?guī)r(局部頁巖),擬建場地穩(wěn)定性差,工程建設(shè)適宜性差。
(4)擬建場地位于巖溶區(qū),巖溶作用中等發(fā)育,主要表現(xiàn)為溶蝕漏斗、溶洞等巖溶地貌,覆蓋層中未發(fā)現(xiàn)土洞分布。
(5)高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅質(zhì)量較同類現(xiàn)澆混凝土建筑質(zhì)量輕,可適用同類標準。
參 考 文 獻
[1]李廣信,李學梅.軟黏土地基中基坑穩(wěn)定分析中的強度指標[J].工程勘察,2010(1):1-4.
[2]薛永申,黃玉林.復雜環(huán)境下軟土地質(zhì)深大基坑分區(qū)施工技術(shù)[J].上海建設(shè)科技,2014(1):36-39.
[3]黃茂松,王衛(wèi)東,鄭剛.軟土地下工程與深基坑研究進展[J].土木工程學報,2012(6):146-161.
[4]薛紹祖.地下建筑工程防水技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003:29-33.