試論建筑工程巖土特征分析及應(yīng)對措施

1、    試論建筑工程巖土特征分析及應(yīng)對措施    韋邑 梁福順摘要：論文結(jié)合實際工程對地基巖土工程地質(zhì)特征進(jìn)行了分析，并對巖土對建筑的適宜性及存在的主要巖土工程問題進(jìn)行了評價，并提出了應(yīng)對措施，旨在為類似工程提供借鑒。關(guān) 鍵 詞：巖土 特征分析 應(yīng)對措施： tu198 ：a ：abstract：the paper combined with the practical engineering of foundation soil engineering geological characteristics were analyzed, and the r

2、ock and soil on the building 's suitability and the main geotechnical engineering problems were evaluated, and puts forward some countermeasures, aiming to provide a reference for similar engineering projects.key words：rock and soil; feature analysis; counter measures隨著城市化進(jìn)程的日益加快，南寧市也和全國其他大城市一樣，

3、開始大規(guī)模開發(fā)和利用地上和地下空間。高層建筑建設(shè)發(fā)展迅猛，其中大多是23層地下室，基坑深度多在10.0m以上。由于對該區(qū)巖土工程特征缺乏比較深入的分析研究，因此在城市規(guī)劃布局、地基與基礎(chǔ)設(shè)計以及如何充分利用地基土體和圍巖的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上都帶有一定的盲目性和不合理性。論文結(jié)合本區(qū)的巖土工程條件，并對巖土對建筑的適宜性及存在的主要巖土工程問題進(jìn)行了評價，旨在為類似工程提供借鑒。1 工程概況擬建臨桂金盛苑小區(qū)于臨桂縣虎山路的東南邊，北臨虎山路，南靠臨桂縣醫(yī)院，東邊為縣嬌銀衛(wèi)生用品有限公司用地，規(guī)劃總建筑面積為39942.0，容積率3.0，地下室車庫面積約為5005。擬建建筑物共三棟，其中樓高12層，樓、

4、樓高為15層，地下室設(shè)于樓、樓，基底標(biāo)高擬為152.90m。擬采用框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式待定。受臨桂縣嘉鵬房地產(chǎn)開發(fā)有限公司的委托，我公司對擬建建筑、樓進(jìn)行巖土工程詳細(xì)勘察任務(wù)。本次勘察點(diǎn)的布置是根據(jù)總平圖在建筑物周邊、角點(diǎn)及其范圍內(nèi)布設(shè)，共布置勘察鉆孔51個，實際完成50個（因場地存在高壓線，故a37號孔未施工），其中技術(shù)孔31個，一般孔19個。圖1 項目鉆孔平面位置圖2 地基巖土工程地質(zhì)特征根據(jù)現(xiàn)場了解的情況，對本次勘察根據(jù)野外鉆探揭露，場地內(nèi)巖土層由上至下為：第四系人工填土(q4ml)、第四系沖洪積(q3al+pl)粉質(zhì)粘土、粘土，及下伏泥盆系融縣組(d3r)灰?guī)r。各巖土層分布及特征主要表現(xiàn)

5、在以下幾方面：(1）雜填土(q4ml)：雜色，稍濕，土體結(jié)構(gòu)松散，主要成分為粘性土、碎石及少量碎磚塊等，局部地段下部為耕土。該層主要位于地表，除32號鉆孔外，整個場地均有分布，層厚0.604.40m，層頂標(biāo)高為156.47157.88m。為近期回填土，堆積時間不超過十年，屬高壓縮性土。(2）粉質(zhì)粘土 (q3al+pl)：黃褐褐黃色，含少量鐵錳結(jié)核，切面較光滑，稍具光澤，干強(qiáng)度高，韌性高，無搖震反應(yīng)。根據(jù)其狀態(tài)不同可分三個亞層：硬塑粉質(zhì)粘土1：稍濕濕，呈硬塑狀；可塑粉質(zhì)粘土2：濕飽和，呈可塑狀；軟塑粉質(zhì)粘土3：飽和，呈軟塑狀。(3）粘土 (q3al+pl)：黃褐褐黃色，含少量鐵錳結(jié)核，切面光滑，

6、具光澤，干強(qiáng)度高，韌性高，無搖震反應(yīng)。根據(jù)其狀態(tài)不同可分三個亞層：硬塑粘土1：稍濕濕，呈硬塑狀；可塑粘土2：濕飽和，呈可塑狀。(4）灰?guī)r:灰-灰白色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中-厚層狀構(gòu)造，主要礦物成分為方解石，節(jié)理裂隙稍發(fā)育，方解石脈充填，巖質(zhì)較堅硬。根據(jù)其完整程度劃分為兩個亞層：破碎灰?guī)r1：裂隙發(fā)育，巖體破碎，局部見有少量溶蝕現(xiàn)象，巖芯多呈碎塊狀、少量柱狀，采取率低。另外就是較完整灰?guī)r2：裂隙稍發(fā)育，巖體較完整，巖芯呈短柱狀長柱狀，屬較硬巖，巖體較完整，其基本質(zhì)量等級屬級。3 巖土工程問題及對策3.1 場地地基穩(wěn)定性問題地基穩(wěn)定性包括地基強(qiáng)度和變形兩方面的問題。從本次鉆探、工程地質(zhì)調(diào)查及區(qū)域地質(zhì)資料分

7、析，場地內(nèi)無構(gòu)造破碎帶及第四系活動性斷裂帶經(jīng)過，屬相對穩(wěn)定區(qū)，但有些區(qū)域由于該軟土層具有高壓縮性、低強(qiáng)度之特點(diǎn)，故軟土地基的穩(wěn)定問題其是變形問題成為該區(qū)的主要巖土工程問題，表現(xiàn)為建筑物的沉降量大，且不均勻，沉降穩(wěn)定歷時長特點(diǎn)。確定應(yīng)采取的建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、和地基處理方法，從而保證地基的穩(wěn)定性。但是總的來說，該場地處于巖溶發(fā)育較強(qiáng)烈區(qū)，但只要選擇適宜的基礎(chǔ)形式，仍適宜興建該工程項目。3.2 均勻性評價場地內(nèi)巖土種類較多，且厚度和強(qiáng)度變化較大，下伏基巖埋藏深淺不一，溶溝(槽)、溶洞等不良地質(zhì)作用發(fā)育較強(qiáng)烈，但擬建建筑物以較完整灰?guī)r作為持力層，故擬建建筑物場地為均勻地基。3.3 地下水及地表水腐蝕

8、性評價根據(jù)場地水質(zhì)分析檢測報告及區(qū)域水文地質(zhì)資料，判定場地地下水對場地砼及鋼筋砼中的鋼筋具有微腐蝕性。場地穩(wěn)定水位埋藏較淺，水量較大，對基坑開挖及基礎(chǔ)施工作業(yè)有一定的影響，施工中應(yīng)注意采用適當(dāng)?shù)呐潘胧?。根?jù)本次勘察實測水位及附近場地工程經(jīng)驗，建議抗浮水位為156.0m。3.4 地面塌陷問題一直以來，地面沉降問題是困擾工程界最為復(fù)雜及系統(tǒng)的問題，地面塌陷雖是暴雨時產(chǎn)生的，但它是地下巷道周圍土體遭受水流的潛蝕掏空、形成地下空洞過程中由量變到質(zhì)的最終表現(xiàn)，是由多方面的因素造成的。暴雨只是地面塌陷的誘發(fā)因素。地下空洞的存在和土體工程地質(zhì)差是導(dǎo)致地面塌陷的主要原因。因此應(yīng)該引起足夠的重視，查明各種隱患

9、，杜絕地面塌陷的產(chǎn)生，是一個必須解決的問題。3.5 基礎(chǔ)方案論證結(jié)合擬建建筑物結(jié)構(gòu)型式及場地地質(zhì)條件，建議采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)合樁基礎(chǔ)的基礎(chǔ)形式。擬建建筑物2#、3#樓的基底標(biāo)高約為152.90m，與部分區(qū)域較完整灰?guī)r2層頂埋深相差不大，建議采用的基礎(chǔ)形式為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，以較完整灰?guī)r2作為持力層；同時，場地內(nèi)基巖埋深大及土洞、溶洞、溶溝（槽）等不良地質(zhì)作用較發(fā)育區(qū)域，建議采用沖孔樁基礎(chǔ)的形式，以下部較完整灰?guī)r2作為樁端持力層。擬建4#樓建議采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，以較完整灰?guī)r2作為持力層，對于巖溶發(fā)育及巖面埋深較大地段，建議采用沖孔灌注樁，以下部較完整灰?guī)r2作為持力層。根據(jù)桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院工程勘察院

10、對該場地a1、a25、a49號孔進(jìn)行土層剪切波速測試結(jié)果及建筑抗震設(shè)計規(guī)范gb50011-2010，各孔土層的剪切波速及等效剪切波速見下表：孔號 土層名稱 厚度(m) 剪切波速(m/s) 土的類型 孔深(m) 等效剪切波速(m/s)zk76 素填土 2.6 119 軟弱土 4.6 153.27可塑粉質(zhì)粘土 2.0 245 中軟土zk89 素填土 1.9 132 軟弱土 4.3 189.20硬塑粉質(zhì)粘土 2.4 288 中硬土zk92 素填土 1.7 126 軟弱土 7.6 195.26可塑粉質(zhì)粘土 5.9 232 中軟土表1 土層剪切波速測試結(jié)果根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范gb50011-2010，劃

11、分本場地地基土的類型為中軟土，場地覆蓋層厚度2.021.4m，建筑場地類別為類，為抗震不利地段。3.6 基坑評價(1）基坑邊坡土體組成及穩(wěn)定性分析。擬建建筑物設(shè)有一層地下室，地下室基底標(biāo)高約為152.90m。根據(jù)工程地質(zhì)手冊(第四版)，基坑側(cè)壁安全等級為二級，重要性系數(shù)0=1.0?；舆吰峦翆佑呻s填土、粉質(zhì)粘土、粘土等構(gòu)成，根據(jù)工程地質(zhì)手冊(第四版)計算公式 z0=2ck/mtg(45º+jk/2)，經(jīng)計算，對于基坑局部地段土層較深，應(yīng)進(jìn)行支護(hù)或采取放坡開挖。結(jié)合場地的條件及周邊情況，場地東南角緊鄰于周邊建筑，不滿足放坡條件，建議采用片石擋土墻的支護(hù)結(jié)構(gòu)作為基坑的支擋。(2）基坑排水

12、。場地地下水位埋深淺，地下室處于地下水位下。建議降水方式可以采用集水坑排水方法或管井降水?；优潘^程應(yīng)注意對鄰近場地、地面、道路和相鄰建筑物的觀測，若發(fā)現(xiàn)異常問題以便及時采取相應(yīng)處理措施。在地下水的補(bǔ)給方向應(yīng)適當(dāng)加密;當(dāng)基坑面積較大，開挖較深時，也可以在基坑內(nèi)設(shè)置降水井。降水井的深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計降水深度、含水層的埋藏分布和降水井的出水能力確定。設(shè)計降水深度在基坑范圍內(nèi)不宜小于基坑底面以下0.5m。(3）基坑開挖?；娱_挖應(yīng)根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計、降排水要求，確定基坑支護(hù)設(shè)計及開挖方案?；舆吔缰車孛鎽?yīng)設(shè)排水溝，且應(yīng)避免雨水、滲水進(jìn)入坑內(nèi)；放坡開挖時，應(yīng)對坡頂、坡面、坡腳采取降排水措施?；娱_挖后應(yīng)對其邊坡土層進(jìn)行水泥漿封面做好保濕工作?；又苓厙?yán)禁超堆荷載。軟土基坑必須分層均衡開挖，層高不宜超過1m，并應(yīng)做好支護(hù)措施。基坑開挖過程中，應(yīng)采取措施防止碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁或擾動基底土層。發(fā)生異常情況時，應(yīng)立即停止挖土，并應(yīng)立即查清原因和采取措施，方能繼續(xù)挖土。4 結(jié)語總之，巖土工程勘察是一項極為復(fù)雜和系統(tǒng)的工程，所接觸的對象和需解決的問題范圍較大且涉及的內(nèi)容多。通過對該項目的巖土工程特征分析，結(jié)果表明：擬建場地屬于均勻地基，場地處于構(gòu)造相對穩(wěn)定區(qū)，穩(wěn)定性較好，采用適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)型式，適宜本工程的興建。