關(guān)于巖土工程勘察與地基設(shè)計問題的探析

賴政勇

[摘要]近幾年來，我國在巖土工程勘察與地基設(shè)計上取得了一些優(yōu)異的成績，但是有一些相關(guān)的理論還在處于初步階段，本文作者結(jié)合信德·尚筑（一期），分析了巖土工程勘察與地基設(shè)計中一些比較容易出現(xiàn)的問題，并且提出相關(guān)的問題以及解決的措施，以供同行借鑒。

[關(guān)鍵詞]巖土工程勘察 地基設(shè)計 工程施工

[中圖分類號]F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-7-248-2

1引言

在巖土工程建設(shè)的項目當中，巖土工程的勘察和地基設(shè)計工程的不斷發(fā)展，但是理論的方面目前不能成為一個完整的體系，大部分都是基于施工的經(jīng)驗，進而可以加強勘察以及設(shè)計的施工。所以，提高勘察設(shè)計及施工的水平，最終提交給客戶一個經(jīng)濟、安全的工程產(chǎn)品是每一位工程師一定要努力工作的方向。在巖土工程勘察和地基設(shè)計的實際工程當中，都會遇到各種各樣的問題，而且對這些問題，往往都沒有一個合適的答案予以解決，下面是本人在多年從事巖土勘察與地基設(shè)計，積累的一些經(jīng)驗總結(jié)，并結(jié)合信德·尚筑（一期）中遇到的一些問題進行探析。

2目的和任務(wù)

擬建的信德·尚筑（一期）位于韶關(guān)市西聯(lián)鎮(zhèn)韶關(guān)大道東南側(cè)，擬建建筑物共九棟，樓高均為三十一層，擬建場地內(nèi)設(shè)計地下室一層，地下室開挖深度暫定五米；擬建物重要性等級為二級，建筑物總占地面積約6658.06m2。

本次勘察主要目的及任務(wù)為：查明地層結(jié)構(gòu)、巖性與分布特征；提供各地層承載力特征值及有關(guān)物理力學(xué)指標；查明場地地下水性質(zhì)；分析場地穩(wěn)定性；為基礎(chǔ)設(shè)計提供所需的地質(zhì)資料。

3巖土工程地質(zhì)特征

經(jīng)勘探，按地層成因類型和巖土層性質(zhì)，場區(qū)內(nèi)地層自上而下分為：第四系人工填土層（Qml）、第四系坡殘積層（Q dl+el）、第四系殘積層（Q el）、石炭系基巖（C），具體簡單描述如下：

（1）第四系人工填土層（Qml）：

素填土（層序號1）：淺黃色、灰黃色，稍濕，松散狀，主要成份為粘粒、粉粒，含少量植物根系。層厚0.50～3.70m，平均2.50m。頂面標高58.08～63.90m。

（2）第四系坡殘積層（Qdl+el）：

粘土（層序號2-1）：淺黃色、褐黃色，濕，可塑狀，局部硬塑狀，主要成份為粘粒、粉粒。層厚4.20～13.30m，平均9.10m，頂面標高54.74～66.74m。

（3）第四系殘積層（Qel）：

粘土（層序號2-2）：灰黃色，很濕，軟塑狀，主要成份為粘粒、粉粒。層厚0.70～11.50m，平均3.93m，頂面標高46.01～56.74m。

（4）石炭系基巖（C）

中風(fēng)化灰?guī)r（層序號為3-1）：淺灰色、灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造，裂隙較發(fā)育，巖芯破碎，呈碎塊狀，主要成份為方解石、少量泥炭質(zhì)物。

灰?guī)r中的溶洞及充填物：場地內(nèi)共有44個鉆孔有揭露，44個鉆孔中揭露溶洞數(shù)量共63個，見洞鉆孔率為69%，洞高0.10～7.50m，平均2.19m。首見溶洞頂面標高37.12～54.49m，洞內(nèi)充填軟塑狀粘土，頂板厚度0.10～4.65m，平均0.89m，溶洞頂板薄，且溶洞規(guī)模大，基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)予考慮。厚度0.30～10.40m，平均4.52m；頂面標高37.62～55.39m。

微風(fēng)化灰?guī)r（層序號3-2）：淺灰色、灰色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，裂隙稍發(fā)育，巖芯完整，呈短柱狀，局部塊狀，主要成份為方解石、少量泥炭質(zhì)物，RQD大于80。揭露厚度2.50～7.83m，平均4.47m；頂面標高32.01～53.64m。

4水文地質(zhì)條件

根據(jù)地層分布、巖芯觀察及鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測，場區(qū)內(nèi)地下水主要賦存于基巖裂隙中，第四系坡殘積層內(nèi)含上層滯水，場地地下水主要為基巖裂隙水，賦水層透水性能較強，主要接受大氣降水的垂直補給，場地地下水水量及水位變幅主要受天氣季節(jié)的影響而波動；施工期間，測得場區(qū)穩(wěn)定水位標高在52.51～61.05m之間。場地環(huán)境屬Ⅱ類。根據(jù)該場地孔取水樣2件進行腐蝕性分析，結(jié)果對照GB50021-2001《巖土工程勘察規(guī)范》第十二章第2條腐蝕性評價的規(guī)定，場地地下水對砼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性，對鋼筋砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。

5巖土工程評價

素填土層（層序號1）強度差，物理力學(xué)性質(zhì)差，不宜作建筑物持力層；粘土層（層序號2-1）強度一般，物理力學(xué)性質(zhì)一般，不宜作高層建筑物持力層；粘土層（層序號2-2）強度差，物理力學(xué)性質(zhì)差，不宜作建筑物持力層；中風(fēng)化灰?guī)r（層序號3-1）強度較高，物理力學(xué)性質(zhì)較好，樁尖以下5米范圍內(nèi)無溶洞時可作建筑物樁基礎(chǔ)持力層；微風(fēng)化灰?guī)r（層序號3-2）強度高，物理力學(xué)性質(zhì)好，可作建筑物樁基礎(chǔ)持力層。

6基坑工程分析評價

6.1基坑工程分析與評價

擬建場地內(nèi)設(shè)計地下室1層，地下室開挖深度暫定5米，地下室周邊西側(cè)22m外為現(xiàn)有市政道路，南側(cè)13m外為十二號路，其余周邊空曠，暫無建筑物，根據(jù)基坑周邊環(huán)境、開挖深度、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件，綜合劃分該基坑工程安全等級為二級。

6.2地下室防水、抗浮評價

擬建場地內(nèi)設(shè)計地下室1層，開挖深度暫定為5米，地下室底板將位于地下水位以下，因此，地下室設(shè)計與施工應(yīng)考慮地下水的浮托作用，考慮到我國南方降雨特點，常伴有較長時間強降雨，使地下水位標高升至接近地坪面標高，故一般采用周邊道路較低標高值為抗浮設(shè)計水位。結(jié)合甲方提供的場地地形圖周邊道路標高，建議計算設(shè)計地下抗浮水位標高取63.00m。地下室抗浮方法可采用設(shè)置抗浮錨桿或結(jié)合工程樁設(shè)計采用抗拔樁等抗浮措施，抗浮錨桿或抗拔樁的抗拔承載力應(yīng)通過現(xiàn)場抗拔靜荷載試驗確定。

6.3基坑工程評價

（1）地下室基坑周邊環(huán)境，地下室周邊西側(cè)22m外為現(xiàn)有市政道路，南側(cè)13m外為十二號路，其余周邊空曠，暫無建筑物。

（2）基坑支護，場地按設(shè)計標高整平后，如考慮地下室底板厚度和地基承臺因素，基坑實際開挖深度約5m?；娱_挖后坑壁四周土層主要為素填土，該層抗剪強度低，穩(wěn)定坡角小，自穩(wěn)能力差；粘土，該層抗剪強度一般，自穩(wěn)能力一般，當土體受到擾動后，土體結(jié)構(gòu)易被破壞，強度降低，易產(chǎn)生坍塌等現(xiàn)象，從而導(dǎo)致地面沉降及鄰近建筑物的損壞。因此，基坑開挖深度大，坑壁土層暴露面積較大，為防止坑壁坍塌，建議進行砼預(yù)制排樁錨桿相結(jié)合的方式進行支護處理，坡頂和坡腳應(yīng)設(shè)排水措施，坡面上可根據(jù)具體情況設(shè)置泄水孔。

7建議及注意事項

7.1建議

（1）建議采用樁基礎(chǔ)，樁型選用沖孔灌注樁，并以微風(fēng)化灰?guī)r作持力層，選用該樁型施工工期較長，成本較高，但具有安全、單樁承載力高的特點，因此基礎(chǔ)的質(zhì)量容易保證。且該樁型屬于排土樁類型、噪音小、振動較大，鑒于場地周邊西側(cè)22m外為現(xiàn)有市政道路，南側(cè)13m外為十二號路，其余周邊空曠，暫無建筑物，因此基礎(chǔ)施工對環(huán)境不會有太大的影響，但建議施工時應(yīng)作好有效安全防護措施，比如設(shè)置防震溝等有效措施進行防震。

（2）建議采用樁基礎(chǔ)，樁型選用預(yù)制樁，并以中風(fēng)化灰?guī)r作持力層，選用該方案具有快捷、經(jīng)濟的優(yōu)點，但由于灰?guī)r地區(qū)巖面具有起伏較大、傾向不一等不良地質(zhì)特征，易引起樁身傾斜、斷樁等不良情況。另外，該層存在較多隱蔽性的溶洞，場地內(nèi)共有44個鉆孔有揭露，44個鉆孔中揭露溶洞數(shù)量共63個，見洞鉆孔率為69%，洞高0.10～7.50m，平均2.19m。洞內(nèi)充填軟塑狀粘土，因此，基礎(chǔ)的質(zhì)量將存在極大的隱患，選用該方案應(yīng)予慎重考慮，或選用沖孔灌注樁，以微風(fēng)化灰?guī)r作持力層。

7.2注意事項

（1）采用沖孔灌注樁基礎(chǔ)時，可能出現(xiàn)孔壁坍塌、樁位弱等巖土工程問題，建議應(yīng)采取有效措施（泥漿護壁或鋼護筒）防止塌孔，樁基完工后應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行檢測。另外，沖孔灌注樁施工前應(yīng)對設(shè)計樁位進行超前鉆探工作，以確保基礎(chǔ)置于穩(wěn)定及足夠厚度的巖層中，同時還應(yīng)注意環(huán)境保護，在泥漿、余泥外運時出場前應(yīng)保持車身干凈。

（2）在基坑施工時應(yīng)做好止水、排水、基坑支護工作，基坑開挖到達設(shè)計標高后應(yīng)加強驗槽工作，對基坑開挖過程中應(yīng)對支護結(jié)構(gòu)及周邊建筑進行變形監(jiān)測，以確保安全。

（3）地下室設(shè)計應(yīng)考慮地下水的防水和浮托作用，采取設(shè)置抗拔錨桿或結(jié)合工程樁設(shè)計采用抗拔樁等抗浮措施。地下室防水、抗浮設(shè)計水位建議按標高63.00m考慮。

（4）場地內(nèi)未作專門抽水試驗，基礎(chǔ)施工時需謹慎對待。

（5）對主體結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置沉降觀測系統(tǒng)，按期觀測至建筑物沉降穩(wěn)定。

（6）由于場地巖土層復(fù)雜，在施工中存在進一步發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象的可能性，應(yīng)及時進行施工勘察。

（7）建議進行專項基坑支護巖土工程勘察，詳細查明基坑支護設(shè)計所需的巖土參數(shù)。

（8）基礎(chǔ)施工過程中，應(yīng)加強試樁，并指導(dǎo)樁基礎(chǔ)施工，若施工過程中發(fā)現(xiàn)異常較大時，應(yīng)及時與勘察、設(shè)計單位聯(lián)系協(xié)商。

8結(jié)束語

總之，在工程的施工建設(shè)當中，不管是巖土工程勘察，還是地基設(shè)計部分的實施操作都應(yīng)該按照相關(guān)實施標準，進行規(guī)范的操作，同時加強對于施工人員的專業(yè)水平培養(yǎng)，注意對實施中常見問題的避免，這樣可以確保施工實施的順利，保證施工質(zhì)量。

參考文獻

[1]李云. 巖土工程勘察中常見的問題分析及對策[J]. 建筑知識，2011（3）：1～4.

[2]黃靜萍，應(yīng)文亮. 如何解決巖土工程勘察中存在的問題[J]. 民營科技，2011（1）：1～6.

[3]潘廣燦，張金來. 對巖土工程勘察與地基設(shè)計若干問題的認識[J]. 巖土鉆掘工程，2011（05）：16～18.