喬 雷
(湖南省核工業(yè)地質(zhì)局三○六大隊,湖南 衡陽 421003)
目標(biāo)工程位于新邵縣蔡鍔北路西側(cè),財興路北側(cè),華天大酒店對面。目標(biāo)工程總用地面積17 053.0 m2,建筑占地面積2 898.7 m2,由住宅樓和綜合樓組成,A棟住宅樓高為33F,框剪結(jié)構(gòu);綜合樓5~12F,框剪結(jié)構(gòu);多層住宅2棟,樓高4F,框架結(jié)構(gòu);整體地下室1F;基礎(chǔ)類型將根椐勘察成果確定。根據(jù)本次勘察的目的、任務(wù)及要求,結(jié)合目標(biāo)工程建筑規(guī)模,按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)(2009年版),本工程A棟樓高為33F,
確定本工程重要性等級為一級,場地等級為二級(中等復(fù)雜場地),地基等級為二級(中等復(fù)雜地基),綜合判定本工程巖土工程勘察等級為甲級。
經(jīng)過室內(nèi)土工試驗、現(xiàn)場原位測試以及野外地質(zhì)勘察,對擬建場地地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了全方位的分析,具體結(jié)果如表1、表2、表3所示:
表1 地基巖土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計表
注:統(tǒng)計次數(shù)為25次。
表2 重型圓錐動力觸探(N63.5)試驗成果統(tǒng)計表
表3 巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗成果統(tǒng)計表
結(jié)合上述試驗結(jié)果可知,雜填土呈松散狀,未完成自重固結(jié),根據(jù)現(xiàn)場動力觸探試驗成果,桿長修正后范圍值為2.9~5.9擊/10 cm;承載力低,該層承載力特征值為85kPa,不宜做目標(biāo)工程擬建基礎(chǔ)的持力層。
粉質(zhì)黏土多呈可塑狀,根據(jù)試驗成果,孔隙比為0.768~0.911,壓縮模量為4.5~6.9 MPa,圧縮系數(shù)為0.26~0.42 MPa-1,因此判定為中等壓縮性土。根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗成果,其范圍值為9~17擊/30 cm;承載力一般,建議該層承載力特征值為160 kPa,不宜做目標(biāo)工程擬建基礎(chǔ)的持力層。
雜填土呈松散狀,未完成自重固結(jié),根據(jù)現(xiàn)場動力觸探試驗成果,桿長修正后范圍值為2.9~5.9擊/10 cm,其承載力較低,推薦承載力特征值為80 kPa,不宜作為本工程擬建物基礎(chǔ)持力層。
強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r呈半巖半土狀、碎塊狀,根據(jù)現(xiàn)場重型圓錐動力觸探試驗成果,桿長修正后范圍在為11.4~16.4擊/10 cm,平均值為13.2擊/10 cm;承載力一般,推薦承載力特征值為260 kPa,不宜作為擬建建筑物基礎(chǔ)持力層。
中風(fēng)化泥灰?guī)r呈褐黃色、灰色,鉆探巖芯多呈柱狀,根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果,范圍值為10.4~15.56 MPa,標(biāo)準(zhǔn)值11.3 MPa,判定該層承載力較高,推薦天然地基承載力特征值為1 500 kPa,可以作為本工程擬建物樁基礎(chǔ)持力層。
中風(fēng)化石灰?guī)r呈灰白色,巖體較完整,鉆探巖芯多呈柱狀,根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度試驗結(jié)果,范圍值為33.3~51.9 MPa,標(biāo)準(zhǔn)值41.3 MPa,判定該層承載力較高,推薦天然地基承載力特征值為4 000 kPa,可以作為本工程擬建物樁基礎(chǔ)持力層。
根據(jù)野外勘察成果和室內(nèi)試驗成果,擬建場地各巖土體相對比較穩(wěn)定,鉆孔過程中沒有出現(xiàn)會對工程施工帶來不利影響的埋藏物,如埋藏的防空洞、墓穴或者土洞等。然而,場地下存在伏基巖,也就是中風(fēng)化石灰?guī)r,屬于一種不良地質(zhì)。因此,落實樁基礎(chǔ)施工的過程中,需要橫穿整個溶洞,才可以確保深度滿足施工設(shè)計規(guī)范要求。除此之外,擬建場地及其周邊不存在活動斷裂,場地整體的穩(wěn)定性較好,可以作為建筑物的施工場地。
對于此次勘察的擬建場地而言,擬建物主要以綜合樓與住宅樓為主,其中A棟住宅樓高度為33F,地下室為1F,以框剪結(jié)構(gòu)為主。而綜合樓的高度維持在5~12F之間,以框架結(jié)構(gòu)為主。結(jié)合前文勘測結(jié)果并根據(jù)目標(biāo)建筑物的結(jié)構(gòu)特征以及工程規(guī)模來看,擬建建筑物應(yīng)當(dāng)采用樁基礎(chǔ),具體建筑物的施工方案為:
(1)A棟;基礎(chǔ)形式以樁基礎(chǔ)為主,即沖擊成孔灌注樁或者旋挖樁,以中風(fēng)化石灰?guī)r作為基礎(chǔ)的持力層,基礎(chǔ)埋深保持在12~25 mm,樁徑的長度不得低于800 mm。
(2)綜合樓;基礎(chǔ)形式以樁基礎(chǔ)為主,即沖擊成孔灌注樁或者旋挖樁,將中風(fēng)化石灰?guī)r作為基礎(chǔ)的持力層,基礎(chǔ)埋深保持在11~16 mm,樁徑的長度不得低于800 mm。
(3)2棟多層住宅;基礎(chǔ)形式以樁基礎(chǔ)為主,即沖擊成孔灌注樁或者旋挖樁,將中風(fēng)化石灰?guī)r或者中風(fēng)化泥灰?guī)r作為基礎(chǔ)的持力層,基礎(chǔ)埋深保持在12~20 mm,樁徑的長度不得低于800 mm。
(4)地下室;基礎(chǔ)形式以樁基礎(chǔ)為主,即沖擊成孔灌注樁或者旋挖樁,將中風(fēng)化石灰?guī)r或者中風(fēng)化泥灰?guī)r作為基礎(chǔ)的持力層,基礎(chǔ)埋深保持在10~25 mm,樁徑的長度不得低于800 mm。
其中需要注意的是實際樁長應(yīng)當(dāng)以試樁或者施工探巖結(jié)果為準(zhǔn);如果因施工需求,需要將中風(fēng)化灰?guī)r與中風(fēng)化泥灰?guī)r作為持力層,承載力的計算就需要以中風(fēng)化泥灰?guī)r為主;若以中風(fēng)化泥灰?guī)r作為持力層,則需要對基礎(chǔ)樁實施設(shè)計增大樁徑處理,最大限度規(guī)避地基基礎(chǔ)在實際施工過程中出現(xiàn)不均勻沉降問題。
針對前文所述的樁基礎(chǔ)而言,擬建施工場地坐落在新邵縣蔡鍔北路西側(cè),與財興路的北側(cè)相鄰,因此交通十分便利,方便施工機(jī)械設(shè)備進(jìn)出施工現(xiàn)場。而且施工場地上部土層較簡單,主要以粉質(zhì)黏土與雜填土為主,因此建議采用沖擊成孔灌注樁或者旋挖樁進(jìn)行施工。但是,因為填土自身呈松散狀,導(dǎo)致施工期間由于受外力的影響而出現(xiàn)涌漿、縮徑或者坍塌等現(xiàn)象,所以需要在對樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工時,加設(shè)必要的鋼護(hù)筒完成護(hù)壁作業(yè)??傊?,擬建施工場地比較適合沖擊成孔灌注樁與旋挖樁施工,成樁效果較好,施工安全性較高。
雖然擬建場地上部土層結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定,能夠成樁,但是在實際施工過程中仍需注意以下事項:
(1)嚴(yán)格遵循施工設(shè)計規(guī)范要求落實施工作業(yè),樁基礎(chǔ)必須符合設(shè)計規(guī)范要求的嵌巖深度;
(2)采取必要措施確保混凝土澆灌質(zhì)量;
(3)由于擬建場地中存在粉質(zhì)黏土、軟塑狀耕土以及松散狀雜填土,因此對樁基礎(chǔ)進(jìn)行施工的過程中需要完善護(hù)壁作業(yè),這樣才能夠最大限度避免出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,從而避免人員傷亡;
(4)樁底清理結(jié)束后,需要及時組織人員落實混凝土的澆筑作業(yè)、封底以及驗槽,避免持力層長時間因浸水而使得巖質(zhì)變軟,影響樁基施工質(zhì)量。不僅如此,還需要組織專人落實施工勘察與樁基載荷試驗,針對人工挖樁則需要嚴(yán)格檢驗樁端持力層的性質(zhì);
(5)旋挖樁成孔之后,技術(shù)人員需要立即對孔底沉渣進(jìn)行檢測,判斷其是否存在超標(biāo)現(xiàn)象;如果存在超標(biāo)則需要實施二次清孔,從而確保后續(xù)混凝土澆筑施工的質(zhì)量;
(6)由于擬建場地地基基底的持力層主要以灰層為主,是一種易溶巖,巖溶發(fā)育較完全,因此建議在正式施工前需要落實施工探巖,深入調(diào)查樁底以下3~5 d樁徑且超過5 d存在軟弱夾層、破碎帶或者巖溶等不良地質(zhì)狀況,樁長必須以樁基探巖實際結(jié)果為主;
(7)正式施工之前,需要進(jìn)行試樁,每棟建筑物不能低于三根,A棟住宅樓需要在落實試樁的前提下,開展深層平板載荷試驗,每棟建筑至少設(shè)定一個點,這樣才能保證地基承載力滿足設(shè)計規(guī)范要求。如果不符合,則需要重新進(jìn)行調(diào)整。
綜上所述,總結(jié)幾點:(1)在新近歷史時期無重大的地震活動記載、擬建場區(qū)無活動性斷裂構(gòu)造存在、無內(nèi)動力地質(zhì)作用,區(qū)域構(gòu)造的整體穩(wěn)定性較好;外動力地質(zhì)作用方面,場地中不存在滑坡、泥石流、崩塌、塌陷、砂土液化、無土洞和地基土振陷失效等不良地質(zhì)現(xiàn)象,場地在自然狀態(tài)的穩(wěn)定性較好,適宜建筑;(2)場地分布的土層主要有雜填土、泥炭質(zhì)土、軟塑黏土、可塑黏土組成,無濕陷性土、液化土及不良人工洞穴存在,土層分布連續(xù),厚度變化大。當(dāng)揭穿洞隙、破碎巖體后下伏基巖連續(xù),無巖溶洞隙,承載力較高,宜作地基持力層;(3)對建筑場地進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),設(shè)計時適當(dāng)增大樁尖或基底嵌入較完整巖石的深度,局部破碎間夾小洞隙,不受附加應(yīng)力作用的情況下,穩(wěn)定性較好,增加荷載后其穩(wěn)定性較差,須針對溶蝕洞隙進(jìn)行地基處理,方可進(jìn)行工程建設(shè)。