鄧志雄
廣東省佛山地質(zhì)局 佛山 528000
本項(xiàng)目為佛山市南九公路復(fù)線工程中的一段,全線2.69km,包含佛山市西樵大橋擴(kuò)建工程,佛山市樵樂路龍津跨線橋工程,佛山市山根簡易立交工程,官山立交主要由A、B二條匝道組成。A匝道路線全長1,215.657m,其中橋梁長1,104.73m;B匝道全長912.59m,其中橋梁長723.88m;官山立交采用連續(xù)梁方案,下部采用花瓶型橋墩,樁基采用鉆孔灌注樁。工程全段橋梁基礎(chǔ)擬采用Φ1,200mm、Φ1,600mm、Φ 1,800mm及Φ2,000mm的鉆(沖)孔灌注樁基礎(chǔ)。
本次詳細(xì)勘察的鉆孔編號(hào)采用:龍津跨線橋段鉆孔編號(hào)為LZK1~LZK33;西樵大橋段鉆孔編號(hào)為QZK1~QZK40;官山立交段鉆孔編號(hào)為XKA1~XKA44及XKB1~XKB25;山根簡易立交段鉆孔編號(hào)為XK1~XK64,共211個(gè)鉆孔。除部分鉆孔受施工條件限制未能施鉆外,各項(xiàng)工作滿足規(guī)范要求。
根據(jù)鉆孔揭露,本場地區(qū)巖土層按成因可劃分為:人工填土層(Qme);第四系海陸交互相沖淤積層(Qmc);第四系殘積土層(Qel);第三系(E)基巖四個(gè)成因?qū)?。各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)及容許承載力建議如表1。
場地上覆土層為人工填土層、第四系沖淤積層和第四系殘積層,按土性特征及產(chǎn)出層序可劃分為9層,各單元層分布局限。第3、5、7層淤泥、淤泥質(zhì)土工程強(qiáng)度低,力學(xué)性能差;第4層粉、細(xì)砂在地震烈度7°時(shí)會(huì)發(fā)生砂土液化;該類土均為場地內(nèi)不良土層。第1層填筑土,全場地均有分布,呈松散狀,局部已壓實(shí),成分復(fù)雜,難以利用。第2層粉質(zhì)粘土層,埋藏淺,分布范圍較小。第6層粉質(zhì)粘土層,呈可塑狀,屬中偏高壓縮性土層,承載力小。第9層殘積土層,呈可塑——硬塑狀,具有一定的承載力。
在鉆探揭示深度范圍內(nèi),場地隱伏基巖由第三系砂巖、泥巖及火山碎屑巖組成。按風(fēng)化程度分為4個(gè)風(fēng)化巖帶,即全風(fēng)化巖帶、強(qiáng)風(fēng)化巖帶、中風(fēng)化巖帶及微風(fēng)化巖帶,后三者時(shí)常交替出現(xiàn)。由于風(fēng)化程度深淺不一,同一風(fēng)化巖層頂面埋深差異較大。第10層全風(fēng)化巖,呈土狀,分布范圍較小,承載力較小。第11層強(qiáng)風(fēng)化巖,呈半巖半土狀,承載力較小。第12、13、14、15、16、17層中、微風(fēng)化巖,均具有較高的承載力,可做樁基礎(chǔ)持力層。
表1 各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)及容許承載力建議值表
本場地地震抗震設(shè)防烈度為7度區(qū),從歷史上發(fā)生的地震烈度均≦5度。擬建場地屬于相對穩(wěn)定場地,場地適宜擬建工程的建設(shè)。
1.據(jù)場地巖土工程地質(zhì)條件,上部第四系土層中局部存在軟弱土層和松散可液化砂土層,松散砂土層塌孔或淤泥、淤泥質(zhì)土層縮頸影響成孔質(zhì)量,施工中應(yīng)采取優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。樁端基巖裂隙發(fā)育,風(fēng)化基巖中軟弱夾層較多,樁孔成孔后停滯時(shí)間較長時(shí),有可能會(huì)造成巖石軟化、崩解或形成較厚的沉渣。在施工前,應(yīng)選擇有代表性的地段進(jìn)行試成樁,對成樁效應(yīng)做好記錄,以指導(dǎo)工程樁的施工。盡量避免各種不利因素的發(fā)生而影響工程質(zhì)量。
2.本場地溶洞不發(fā)育,但在火山碎屑巖分布地段,溶蝕現(xiàn)象較為普遍,僅在XKA18鉆孔中發(fā)現(xiàn)小溶洞,溶洞規(guī)模雖然小,但其存在嚴(yán)重的漏漿現(xiàn)象,對樁基礎(chǔ)施工不利。在施工中做好安全措施,準(zhǔn)備好袋裝砂及粘土球,以備溶洞漏漿造成鉆孔垮塌之用。
3.為了保證施工質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格按照國家及地區(qū)施工規(guī)程與規(guī)范進(jìn)行施工,確保樁基施工質(zhì)量。注意事項(xiàng)如下:精確按照設(shè)計(jì)圖紙對樁中點(diǎn)進(jìn)行放點(diǎn);保證樁徑滿足設(shè)計(jì)要求,樁徑偏差應(yīng)小于50mm,垂直度偏差應(yīng)控制在1%,樁底沉渣厚度應(yīng)小于50mm。
4.鉆孔樁施工時(shí),會(huì)造成大量的泥漿,施工時(shí)要嚴(yán)格對泥漿進(jìn)行及時(shí)清理,同時(shí)應(yīng)注意施工機(jī)械的燥音對周邊居民的干擾,保證場地的文明施工。
場地上覆土層厚度較小,工程力學(xué)性質(zhì)較差,承載力低,均不考慮作為橋梁基礎(chǔ)持力層。第13、14、15、16、17層中、微風(fēng)化巖,力學(xué)性質(zhì)較好,層位分布相對穩(wěn)定,承載力較高,可作為橋梁的樁基持力層。綜合分析場地工程地質(zhì)條件,橋梁工程樁型宜選用鉆(沖)孔灌注樁,持力層考慮選擇微風(fēng)化巖帶,若微風(fēng)化巖帶巖面埋藏較深時(shí),在中風(fēng)化巖帶厚度較大的地段可以考慮利用中風(fēng)化巖帶作樁基持力層。在滿足承載力的前提下,嵌巖深度不宜小于0.50m。
對于場地東部龍津跨線橋路基地段,依據(jù)初勘ZK21~ZK23鉆孔及詳勘BZK1鉆孔等4個(gè)揭示資料,上覆土層為第1層填筑土和第9殘積土層,厚度較小,對第1層填筑土采用換填處理,對第10層殘積土層可直接做路基持力層;對于場地西部官山立交及山根簡易立交路基地段,根據(jù)初勘ZK8鉆孔及XK63、XK64、BK2、BZK3及BZK4~BZK6等7個(gè)鉆孔揭示資料,該段上覆土層主要為第2、6層粉質(zhì)粘土層、第4層粉砂層和第5層淤泥、淤泥質(zhì)土層以及第9層殘積土層組成。第5層淤泥、淤泥質(zhì)土層呈流塑狀,承載力小,易發(fā)生剪切破壞,屬不良地基土,第4層粉砂層,呈松散狀,在地震烈度7°時(shí)會(huì)發(fā)生砂土液化現(xiàn)象,亦屬于不良地基土,第2層粉質(zhì)粘土埋藏淺,厚度較小,第6層粉質(zhì)粘土及第9層殘積土層均具有一定承載力,但埋藏較深,不好利用。建議該段路基部分采用攪拌樁處理,形成復(fù)合地基做基礎(chǔ)持力層。
從鉆探資料分析,路基、橋位連接段存在一定厚度的第四系松散層,天然地基承載力偏低,可能會(huì)造成橋位與路面的沉降差,從而引起橋臺(tái)跳車現(xiàn)象。因此建議路基與橋梁連接段采用水泥土攪拌樁復(fù)合地基進(jìn)行地基處理。單樁豎向承載力特征值按下式估算:
式中符號(hào)及取值詳見廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(DBJ15-38-2005)。在滿足承載力的條件下,應(yīng)按規(guī)范驗(yàn)算樁身水泥土強(qiáng)度,以兩者的小值為單樁承載力。復(fù)合地基承載力按設(shè)計(jì)需要并檢驗(yàn)。
據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次勘察成果,場地東部(西樵大橋東端)已揭露到斷裂構(gòu)造跡象,且發(fā)現(xiàn)基巖節(jié)理裂隙較發(fā)育,但該斷裂屬古老斷裂。擬建場地屬于相對穩(wěn)定場地,場地適宜擬建工程的建設(shè)。
建議根據(jù)本場地的巖土工程地質(zhì)條件,橋梁基礎(chǔ)型式采用鉆(沖)孔灌注樁,利用較完整的微風(fēng)化巖帶或中風(fēng)化巖帶作樁端持力層。路基段及路基與橋梁連接段采用攪拌樁處理,形成復(fù)合地基作基礎(chǔ)持力層。局部地段中風(fēng)化巖與微風(fēng)化巖巖石抗壓強(qiáng)度基本相同,差異很小,只是中風(fēng)化巖層中裂隙相對于微風(fēng)化巖較發(fā)育,當(dāng)利用微風(fēng)化巖帶作樁端持力層時(shí),上部中風(fēng)化巖必須要穿過,進(jìn)入連續(xù)完整的微風(fēng)化巖,并保證樁端下巖石無軟弱夾層;當(dāng)利用中風(fēng)化巖作樁端持力層時(shí),應(yīng)保證下臥基巖在應(yīng)力擴(kuò)散影響范圍內(nèi)無軟弱夾層,當(dāng)無法避免時(shí),應(yīng)對下臥的軟弱層的強(qiáng)度和變形應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算,必須滿足設(shè)計(jì)要求;樁基的底部要保證在3倍樁徑范圍內(nèi)無全風(fēng)化或強(qiáng)風(fēng)化巖夾層,確保樁基進(jìn)入穩(wěn)定的持力層。部分地段基巖漏水嚴(yán)重,施工時(shí)應(yīng)注意,防止發(fā)生垮孔或發(fā)生工程事故。
[1]《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001).
[2]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ15-31-2003).
[3]《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T B02-01-2008).