岩土勘探办法要点及地基加固

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1工程概况

某住宅小区1、2号楼，建筑重要性等级为二级，处于详细勘察阶段工程概况如表I。

2场地工程

2．1地层

根据结果所示，本次勘察表明，在钻探所达深度范围内，场地地层从上至下按成因类型可分为：①第四系人工填土层(Q)；②第四系冲积层(Q)；③残积层(Q4d)；④基岩层(c)。整个场地内各岩土层性状及物理力学指标变化较大。现分述如下：

(1)第四系人工填土层())。素填土(①)：灰黄色灰褐色、灰色、褐红色：松散；由粘性土及少量砂、碎石碎砖块等组成，底部夹薄层耕土，呈灰褐色，可塑状。本层分布于全场地。层厚1．50～2．1Ore，平均厚度为l_87m。

(2)第匹I系冲积层(Q)。本土层从下而下按其性状由粉质粘土(②)、淤泥质土(②、中粗砂(②3)、淤泥质粉砂(②，)、粉质粘土(②4)、中粗砂(②)、粉质粘土(②6)淤泥质土(②，)层组成。

(3)残积层(0)。粉质粘土(③)：灰黄色、黄褐色、灰色；可塑；含少量铁质结核及强风化灰岩碎石，局部夹粉土层，呈湿，中密状。

2．2地下水

场区地下水主要赋存于冲积成因中粗砂层及灰岩裂隙溶洞中，O-前者属第四系孑L隙潜水类型，受大气降水补给，水量较丰富。后者属基岩裂隙水，水量分布不均匀。

3岩土工程分析评价

3．1场地类别和场地土类型

根据国标《建筑抗震设计规范》GB5(GB50011-2001)附录A规定，本地区抗震设防烈度为Ⅵ度，本场地处于该地震烈度区内，建筑物按有关规定设防。由于场地未要求获取实测剪切波速值，本报告按国标《建筑抗震设计规范》(GB5001l一2001)用内插法估算剪切波速值，其中①层取140m／s，②．层取175m／s，②层取100m／s，②，层取175m／s，②层取212m／s，②层取200m／s，②层取200m／s，②层取100rids，③层取225m／s；按土层的平均厚度计算场地等效剪切波速值为168．4m／s，场地土类别为中软土，基岩埋深11．60～15．50m，介乎3-50m之间，场地类别为Ⅱ类，根据场地类别和地震分组，设计特征周期为0．35s。建筑抗震为可进行建设的一般场地。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A．0．17，场地地震基本烈度为Ⅵ度，设计基本加速度为0．05g，建筑物请按有关规定设防。本场地不考虑砂土地震液化问题。场地类别按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)划分，岩土工程勘察场地复杂程度等级为二级场地(中等复杂场地)，地基复杂程度等级为二级地基(中等复杂地基)，岩土工程勘察为乙级。

3．2场地的稳定性和适宜性

根据钻孔揭露，场区位于石灰岩地区，勘察时未发现断裂及全新统构造痕迹，但下伏灰岩有隐伏溶洞存在，属于不均匀地基，对场地稳定性影响较大，在采取地基处理或结构上的措施后，方可进行拟建建筑物施工。

4不均匀地基的稳定性验算和加固处理措施

4．1不均匀地基的稳定性计算

对于不均匀的地基，除应按有关规范要求进行建筑物的沉降、差异沉降、倾斜等特征分析(具体分析计算方法可参照“地基规范''''，)外，更为重要的是应根据建筑物的重要性进行地基稳定性验算，国内外在这方面的文献记录较少，岩土工程师对这一重要内容往往均以对地基稳定性“有利”与“不利”泛泛带：过，显得空洞，设计人员无所适从，笔者依据多年从事岩土工程勘察经验作一简略介绍。Terzaghi等国外学者根据地基整体破坏原理，运用刚体平衡理论，假设塑性区展开深度为1／：3或I／4的基础宽度进行地基承载力分析，这对地基整体稳定分析有极为重要的意‘；地基规范”建议地基稳定性分析采用圆弧法进行验算，即最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩MR与滑动力矩Ms应符合下式：运用该式进行整体稳定性计算时，仅适用于偏心荷载的建筑物，其关键是滑弧深度的确定，滑弧深度确定了其地基土整体破坏范围也就确定了，根据多项工程地基土圆弧滑动稳定性验算及塑性区展形范围，认为基础外角点底面以下1／4基础宽度范围深度内。且该点与地面的连线呈45o一／2夹角的验算范围可满足建筑物使用要求。经上式验算直至满足要求止。或采用增强滑带土抗剪强度的办法重新验算地基稳定性安全系数。

4．2不均匀地基加固处理措施

由于不均匀地基的地基岩土在纵向和横向上物理力学性质均有不同程度的差异，地基反力的集中现象比均匀地基更为明显，基础设计若不采取某些措施，易给建筑物埋下安全隐患，对于此类地基基础设计除应沿基础纵横向而设分布钢筋外，一般情况下，还应采取如下地基处理措施：

(1)对于建造于不均地基土上的建筑物基础应加大基础刚度；

(2)建筑物应尽量避免采用不同的基础型式；

(3)同一建筑物基础不应置于岩土性质绝然不同的地基岩土层上；

(4)对于多层和高层钢筋混凝土结构的房屋单独柱基应沿基础纵横两个主轴方向设置系梁，特别是各柱基重力荷载代表值差异明显的柱基或各柱基埋深差较大的基础；

(5)对于桩基应设置桩帽(单桩)或桩承台(多桩)且沿纵横主轴方向设置系梁；特别是桩底持力层差异较大的桩基础；(6)对于设置于不均匀地基岩土上的桩基础，其桩顶和桩底应设置不小于lm的箍筋加密区，若采用预制桩应采用高强预应力管桩；(7)对于不均匀地基上的多层砌体房屋和底部框架、内框架房屋宜设置基础圈梁。

5岩土设计参数的建议

本工程根据现场对土岩鉴定、原位测试和室内土、岩试验成果，结合相关的规程、规范，综合给出主要设计参数建议值，如表2。

6地基基础方案分析

6．1天然地基浅基础可行性分析

根据拟建工程特点及场地地基条件，拟建1号楼(5层)、2号楼(5层)荷载较大，场地浅部地基土承载力较低，且ZK6、ZK12、ZK13孔存在软弱地基土层——淤泥质土层，且埋藏较深，场地地下水丰富，不宜采用换层法处理地基，天然地基不能满足结构荷载需求，不宜采用天然地基上的浅基础型式。

6．2人工复合地基浅基础可行性分析

拟建1号楼(5层)、2号楼(5层)建议采用深层搅拌桩或CFG桩法对上部地基土层进行加固处理，使之满足拟建建筑物基础对地基承载力要求，以④层微风化灰岩为桩端持力层，预计桩长为11．60～15．50m之间，实际搅拌深度可根据场地地质条件适当调节。配以浅基础——条形基础。有关设计参数见表2。搅拌桩的承载力特征值通过现场单桩或多桩复合地基荷载试验确定，初步设计时可根据国家标准《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)第11．2．3、11．2．4～1、2条的规定确定。

7结论和建议

(1)本次勘察结果表明，该场地地形较为平坦，场地稳定性受隐伏岩溶影响较大，在采取地基处理或结构上的措施后，可进行本工程的建设。

(2)拟建1号楼(5层)、2号楼(5层)建议采用深层搅拌桩或CFG桩法对上部地基土层进行加固处理，再采用人工复合地基浅基础——条形基础。

(3)因为场地地下水位埋藏很浅，采用浅基础时，地基基础均置于地下水位线以下，因此基坑开挖时切实做好疏通排水工作，在基坑开挖时应尽量避免对地基上的扰动，应避免地基长土长期被水浸泡，致使其软化而降低承载力，基础施工完毕后则应禁止场地及附近大量抽取地下水，避免地下水位下降过大，造成地基砂土层失去水力承托而有效应力增加，导致地基基础下沉或不均匀沉降。

(4)同时，建议进行荷载试验，直接测试复合地基承载力，为设计及施工提供依据。本场地的地震基本烈度为Ⅵ度，属于中等软场地土，场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为Ⅵ度。

(5)该场地地下水属重碳酸盐类型水，地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。

(6)本次勘察没有揭露土洞、溶洞。由于灰岩地区岩溶较发育，且岩土交界处地下水较活跃.