高层建筑岩土勘探问题思考

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1工程概况

拟建某项目是一栋28层的高层建筑(含地下室)及4栋低多层建筑，属临街建筑工程，占地面积约4500余mz，高层为框架结构，其它建筑为砖混结构。为摸清拟建场地的工程地质条件，为地基基础设计提供科学依据。勘察方法及勘察工作量：

(1)勘察方法：组织百米旋转钻机三台进场施工，本次勘察采用了钻探、原位测试(标准贯入试验)、室内岩、土测试分析、工程测量等手段。

(2)勘察工作量：累计703．90m，其中第四系土层245．10m，强风化岩层159．50m，中风化岩层299．30m，共竣工钻孔66个，具体完成实物工作量见表。

(3)原位测试及取样：标贯12层次，采取原状土样14组，借取同一个场地土样6组，采取腐蚀性样2组进行了土的腐蚀性分析，2组水样进行水质分析，6组岩样做单轴饱和抗压强度试验。

(4)测定地下稳定水位66孔次，ZK1ZK28钻孔见有水位，高层位置地势高，且已挖至强风化岩层，均为干孔。

(5)钻孔测量：钻孔位置及孔口高程采用了全站仪实测，实测采用甲方提供的坐标系统及高程点，高程点为92．189m，测得各钻孔坐标及孔口高程，精度能满足规范要求，坐标系为独立坐标系。

2场地水文地质条件

勘察揭露的地层有：①填土层、粉质粘土层、强风化含碳炭钙质泥岩、中风化含炭钙质泥岩，其工程性质自上而下描述如下：填土层：灰白色，灰黑色，稍湿一湿，松散，成分以泥岩强风化物为主，稍含中风化碎岩块。本层分布集中，低多层建筑均有见及，本次勘察揭露的最大厚度为9．40m，最小厚度为1．20m，平均6．01m，性质差，新近回填土，高压缩性土层；②粉质粘土层：黄色，红黄色，稍湿，硬塑态为主，上部多呈可塑态，成分以粘性土为主，下部稍含灰岩砾及石英砾，见网纹结构。本层分布较广泛，22个钻孔见及该层，均分布在低多层建筑范围内，勘察揭露的最大厚度为7．00m，最小厚度为1．30m，平均3．50ro，性质较好，中等压缩性土层。该层共做标准贯入试验14次，击数N=6～9击，层厚1．307．00m：层顶标高82．O891．20m；层顶埋深1．209．40m。取土样14件，试验结果见附表土要试验报告，主要的物理力学性质指标平均值：W=26．57％，e：0．784，IL=0．292，av=0．22，属中等压缩性土层；③强风化(含碳钙质)泥岩：灰白色，灰黑色，薄层理清晰，污手，风化强烈，上部多已风化成粘土，多呈软可塑态，局部含水量高，呈软塑态；下部呈碎块状，水浸泡易软化，夹未完全风化的泥岩碎块，软硬相间，本层分布广泛，各钻孔均有见及该层，揭露最大厚度为6．40m，最小厚度为0．50m，平均3．19m，层厚0．506．40m；层顶标高79．9O～97．1Om；层顶埋深0．00～11．80m；④中风化(含碳钙质)泥岩：灰黑色，薄层状，含炭及钙质，局部夹泥灰岩透境体，污手，裂隙较发育，多为方解石充填，岩芯呈短柱状及碎块状，软硬相间。均未揭穿该层，本次勘察揭露最大厚度为11．80m，最小厚度为1．10m，平均7．30m。

3地水、土

该拟建场地范围内地层种类少，结构简单，场地地下水类型主要为孔隙水和基岩风化裂隙水。孔隙水主要赋存于第四系填土层中，分布局限，水量小，主要为大气降水及地表水补给，水的连通性及渗透性差。下伏基岩为含炭钙质泥岩，属软质岩石，岩溶不发育，含少量的风化裂隙水。场地范围内所有地层均为弱含水层，施工时ZK1一ZK28钻孔内均见稳定水位。施工后测得水位在0．00～2．80m之间。勘察期间在ZK7、ZK18号钻孔取样，进行了水质简分析，并实地调查，场区周围地下水无环境污染源。根据国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021～2001(2009年新版))中有关规定，综合判定，本场地浅部地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。水质分析报告详见附水质分析报告，判定结果见表2。

4岩土参数的选用及地基承载力的确定

(1)填土层：据其成分及其堆积时间，其承载力特征值为60～80kPa，建议采用60kPa。

(2)粉质粘土层：据原位测试标准贯入试验修正锤击数N：6．0～9．0击，确定其承载力特征值为168～235kPa；所取原状土样室内试验数据平均值：孔隙比e=O．784，I0．292，按O．90回归系数修正，确定其承载力为212kPa，建议采用综合值190kPa。

(3)强风化含碳钙质泥岩：根据其其性质及风化程度一强风化，该层承载力特征值可达200～5ookPa，建议采用200kPa。

(4)中风化含碳钙质泥岩：根据其其性质及风化程度一中风化，该层承载力特征值可达700～1200kPa，另根据南昌市昌平岩土检测技术服务有限公司岩石抗压强度报告表数据，算得饱和单轴抗压强度标准值为14MPa，建议采用单轴抗压强度标准值11MPa，其特征值建议采用700kPa。

5岩土工程分析评价

5．1场地的稳定性和适宜性评价

该拟建场地地形较平坦，地层结构简单，未发现泥石流、滑坡、塌陷、土洞、溶洞等不良地质现象，未发现埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；下伏基岩为含炭钙质泥岩，属软质岩石，岩溶不发育，且厚度大，性质好，故场地稳定性好，适宜本工程建设。

5．2天然地基方案

据该工程特点及场地地基条件，可采用桩筏基础，中风化泥岩作地基持力层，采用天然地基方案时，应注意以下几点：①基坑开挖后，应会同有关部门现场验槽，若局部地质条件有变化，应根据现场情况认真分析，妥善处理；②基坑开挖验槽后，应及时浇灌，以免因水浸泡，而降低地基承载力；③采用浅基方案时，开挖时请作好排水工作，基坑排水可采用集水坑排水；④泥岩强风化层遇水易软化，基础开挖应尽量避开雨天，或采取有效措施，以免因雨水浸泡降低其承载力，开挖后应及时进行浇灌。

5．3桩基方案

据该楼工程特点及场地地基条件，岩溶不发育，性质好，宜采用夯扩桩，桩端座在下伏基岩中风化层内，桩长根据场地地质条件确定，采用桩基方案时，应注意以下几点：①桩基正式施工前，应现场试桩，以核实施工条件和单桩承载力；②含碳钙质泥岩中风化层水浸泡易软化，验槽后，应及时浇灌，以免因水浸泡而降低地基承载力；③严格按操作规程和设计要求施工，确保工程质量。

5．4地震效应

该拟建场地地震基本烈度小于Ⅵ度，其设计基本地震加速度值小于0．05g，区域稳定性较好，场地范围内未发现地震诱发因素，建筑物可按相应烈度作抗震设防。

6基坑工程分析与评价

6．1基坑周边环境分析

拟建场地周边多为528层的已建及在建建筑物，基坑开挖时允许放坡的坡角较小，场地工程环境条件较为复杂。基坑开挖时，应注意基坑开挖对周边建筑物的影响。

6．2基坑开挖与支护

拟建场地表层多分布有①强风化含炭钙质泥岩，遇水易软化及塌踏，易使基坑边坡产生滑移破坏，且拟建场地周边既有设施较多且相距相对较近，基坑开挖时允许放坡的坡角较小，因此基坑施工中应视开挖深度而采取相应有效的支护措施。

7不良岩、土工程问题的预防、监控及治理措施

(1)场地下伏基岩为含碳钙质泥岩，属软质岩层，水浸泡极易软化，无论采用何基础形式，验槽后，均应及时浇灌。

(2)为确保基坑的稳定性及地基承载力，基坑开挖宜避开雨季。

(3)本工程若进行基坑开挖，对于基坑支护方案，应进行专门设计。在施工过程中，若见到水，宜进行排水或止水工作，排水可采用集水坑排水。基坑边坡强风化泥岩层，具抗剪强度低、触变性强等特点，基坑工程施工时应采取有效的支护措施。

(4)桩基工程正式施工前，应在现场不同的地段试桩，以确定单桩承载力及相应的施工参数。本报告建议的单桩承载力特征值为预估值，施工图设计时，单桩承载力应通过现场载荷试验确定。

(5)采用夯扩桩时，建议正式施工前进行试钻，采取有效措施，防止塌孔、孔底沉渣等现象，保证成孔和水下浇注混凝土的质量。

8结语

本工程重要性等级分别为Ⅱ级及Ⅲ级，场地范围内未发现滑坡、泥石流、土洞、塌陷等不良地质作用，未发现埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物：地形较平坦，场地等级均为Ⅲ级；场地范围内地层结构较简单，下伏基岩岩溶不发育，地基等级均为Ⅱ级，综合勘察等级均为乙级。场地属设防烈度小于Ⅵ度区，建筑物可按相应烈度作抗震设防。