儲江生

摘要：樁基勘察為施工階段勘察，在類似項目中經(jīng)常出現(xiàn)，但大多勘察以判別巖性是否到樁端持力層，是否滿足設(shè)計要求，報告編制比較混亂并沒有全面性和系統(tǒng)性；本次以工程實例介紹施工勘察，按勘察規(guī)范和相關(guān)規(guī)范要求，編制不良地質(zhì)作用下樁基勘察報告，為類似勘察項目編制報告提供參考。

關(guān)鍵詞：不良地質(zhì)作用；石灰?guī)r；巖溶角礫巖；充填物；溶蝕

一、工程概況

安徽某房地產(chǎn)開發(fā)有限公司擬在淮南市鳳臺縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)馬崗集菜市場舊址興建馬崗集農(nóng)貿(mào)市場改擴項目，該項目1#按規(guī)劃設(shè)計為28F（H=81.2m）、2#樓規(guī)劃設(shè)計為33F（H=95.7m），兩棟樓正負零標高皆為25.90m，框剪結(jié)構(gòu)，采用人工挖孔樁基礎(chǔ)，樁端原設(shè)計要求進入④中風化灰?guī)r不小于1.0米且樁長不小于6.0米；1#樓設(shè)計67根樁、2#樓設(shè)計64根，兩棟樓合計131根樁。2014年底1#、2#樓人工挖孔樁進行施工，開挖深度在4.20～26.80m；

二、樁基勘察工作目的

在人工挖孔樁施工過程中，按照原設(shè)計要求，需挖至穩(wěn)定的巖石持力層，但由于基巖為灰?guī)r，巖溶現(xiàn)象發(fā)育，主要為大小溶洞（溝、槽）發(fā)育，也無規(guī)律（現(xiàn)場挖孔深度4.20～26.80m）；穩(wěn)定的基巖持力層不明確。鑒于此本工程各責任方經(jīng)過協(xié)商確定，需對1#、2#樓進行逐樁樁基勘察工作。

1、本次勘察工作目的重點在逐孔查明已施工的樁孔底面下一定深度范圍內(nèi)巖石特征、巖溶現(xiàn)狀及充填物的特征。

2、對巖溶等不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因及現(xiàn)狀進行分析，評價場地的穩(wěn)定性和適宜性。

3、論證和評價本工程采用人工挖孔樁所涉及的巖土工程問題。

4、根據(jù)本次專門的樁基勘察成果，結(jié)合原詳勘成果資料和現(xiàn)場工程樁已實施情況，為后續(xù)的地基基礎(chǔ)設(shè)計及施工提出合理的建議和意見。

三、勘察依據(jù)及使用規(guī)范、規(guī)程

（1）《馬崗集農(nóng)貿(mào)市場改擴建項目巖土工程勘察報告》（詳勘，2014年6月29日）

（2）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）；

（3）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）；

（4）《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）；

（5）《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》（JGJ/87-2012）；

（6）《巖土工程勘察安全規(guī)范》（GB50585-2010）；

（7） 《工程巖體試驗方法標準》（GB/T50266-99）

（8） 《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2014）

（9） 《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）；

（10）建設(shè)單位提供的建筑物規(guī)劃平面總布置圖及樁基施工圖以及合同書等。

四、勘察工作布置、勘察方法和工作量

1、勘察工作布置

本次專門的樁基勘察主要利用現(xiàn)場已施工的人工挖孔樁逐孔進行勘探工作，主要要求勘探孔鉆至穩(wěn)定基巖面下一定深度，或鉆至20.0～30.0m（以樁頂標高下深度）

2、勘察方法

根據(jù)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、擬建筑物結(jié)構(gòu)特點、場地條件、場地工程地質(zhì)條件，本次工作方法主要有：鉆探、取樣和室內(nèi)試驗等。取巖石樣采用巖芯管，巖石試驗主要為單軸抗壓試驗及容重。巖石試驗由安徽省某檢測咨詢有限責任公司實驗室完成。高程系統(tǒng)與場區(qū)建設(shè)使用的高程系統(tǒng)一致。

3、勘察工作量

本次共完成人工挖孔樁鉆芯孔131個，其中取樣孔45個，鑒別孔66個，總進尺位1610.0米，取巖石樣32組、土樣4組、擾動樣9組、溶洞填充物原位測試標貫28次。

4、勘察時間

外業(yè)工作于2015年3月5日進場施工， 2015年4月9日完成。室內(nèi)巖土樣試驗報告于2015年4月16日結(jié)束，內(nèi)業(yè)資料整理于2015年4月28日完成。

五、基巖描述及其特征

（1）、前期詳勘報告內(nèi)容

根據(jù)《馬崗集農(nóng)貿(mào)市場改擴建項目巖土工程勘察報告》（詳勘，2014年6月29日）

④層石灰?guī)r（？）--層厚1.1～11.4m，層底標高為5.62～-12.85m?；野?、青灰色，中風化，泥質(zhì)～微晶結(jié)構(gòu)，中厚～厚層構(gòu)造，夾薄層。巖性以石灰?guī)r為主，局部夾黃色泥巖及砂巖薄層，巖芯呈短柱狀、長柱狀，沿層面斷開。裂隙較發(fā)育，沿裂隙面發(fā)育方解石細脈，脈寬1～10mm，分布不均勻。沿裂隙面有明顯的溶蝕現(xiàn)象，部分地段發(fā)育有溶洞，主要為硬塑狀態(tài)粘性土、密實狀態(tài)的砂礫及灰?guī)r碎屑充填，分布不均勻且無規(guī)律。溶洞為全充填，勘察期間未見空洞。巖石質(zhì)量指標RQD約 20～40，采取率約80%，屬破碎～較完整的較硬～堅硬巖，巖體基本質(zhì)量等級分類Ⅱ～Ⅳ。地基承載力特征值 （fak ）為1200KPa。

④-1層巖溶角礫巖（？）--層厚1.9～28.8m，層底標高為7.44～-14.87m?；疑珚A褐紅夾灰白、灰色，礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，角礫成分為灰?guī)r，呈棱角狀，直徑20～600mm，基質(zhì)為泥質(zhì)及少量鈣質(zhì)，膠結(jié)較差，局部巖芯手掰可斷，巖芯呈短柱狀，碎塊狀，屬極破碎的極軟巖，巖石基本質(zhì)量等級分類Ⅴ。實測標準貫入試驗錘擊數(shù)一般為111.0～138.0擊/30cm，平均為127.2擊/30cm。地基承載力特征值 （fak ）為600KPa。

（2）、本次勘察描述

④層石灰?guī)r（？）：灰白色、青灰色，中風化，泥質(zhì)～微晶結(jié)構(gòu)，中厚～厚層構(gòu)造，以灰?guī)r為主，局部夾黃色泥巖和砂巖薄層；鉆孔取芯較完整，但局部有裂隙發(fā)育，取芯較破碎，沿裂隙面有明顯的溶蝕現(xiàn)象，部分地段發(fā)育為溶洞，其充填物主要為硬塑狀粘土夾中密至密實狀態(tài)礫石及碎巖屑，分布不均勻且無規(guī)律。鉆孔進尺基本均勻，無落桿現(xiàn)場，勘察期間未見空洞。在裂隙發(fā)育層面處，巖石強度稍差；該層巖石質(zhì)量指標RQD在20～35，采芯率在75%，屬于極破碎～較完整的較硬～堅硬巖，巖體質(zhì)量等級在Ⅱ～Ⅴ；

④-1層灰?guī)r角礫巖（？）：褐紅夾灰白、灰色，礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礫屑成分為灰?guī)r，呈棱角狀，粒徑20～600mm，巖芯呈短柱狀，碎塊狀，屬極破碎的極軟巖，巖石基本質(zhì)量等級分類Ⅱ～Ⅴ。取芯大部破碎，局部可見完整芯樣；沿裂隙面有明顯的溶蝕現(xiàn)象，部分地段發(fā)育有溶洞，主要為砂土夾礫石、中密至密實狀態(tài)（少量稍密狀）的砂礫及灰?guī)r碎屑充填，分布不均勻且無規(guī)律。溶洞分布無規(guī)則，大小不一，存在0.20～9.20m深的溶洞。

六、地下水及水土對建筑材料腐蝕性

本次勘察，巖層中含有孔隙裂隙水，局部具微承壓水，水量一般，場地周邊無污染性水源，根據(jù)原勘察詳勘報告，綜合判斷擬建場地及附件的水和土對砼及砼中鋼筋具有微腐蝕性。

本次采用泥漿護壁鉆探，地下水情況參照原詳勘報告；根據(jù)現(xiàn)場人工挖孔樁情況，地下水量一般，成孔抽水可進行施工。

七、不良工程地質(zhì)條件和不良地質(zhì)作用

本次專門勘探，鳳臺縣馬崗集農(nóng)貿(mào)市場改擴建項目1#、2#樓共有131根樁，鉆孔揭示現(xiàn)樁孔底巖層5.80～34.40m深，本次控制孔進入該層11.0m至34.4m不等；1#樓鉆孔揭露了31根樁存在溶洞，2#樓鉆孔揭露了32根樁存在溶洞；由于灰?guī)r和角礫巖都大量存在裂隙發(fā)育和溶蝕作用，取巖芯樣大部破碎，不良工程地質(zhì)條件較普遍存在；溶洞均為全填充，充填物為硬塑狀態(tài)粘性土或中密～密實狀（少量稍密狀）的砂礫土。

八、巖層及巖溶的地質(zhì)背景和形成條件及穩(wěn)定性分析

勘探揭示1#、2#樓的灰?guī)r和灰?guī)r角礫巖其歷史成因為淺海及海陸交替相成積，為互層狀，成層厚度不一。后受地殼運動在場地表現(xiàn)為多向受力產(chǎn)生褶皺；反映在場區(qū)是產(chǎn)狀規(guī)律不明顯。

由于巖石為可溶性的碳酸鹽類巖石，在地勢抬高后沿層理、節(jié)理及構(gòu)造運動產(chǎn)生的裂隙等處在水力的作用下產(chǎn)生不同程度的巖溶現(xiàn)象（溶洞、溝、槽等）。

從巖溶充填物（粘性、砂礫土）反映，此后巖溶（溶洞、溝、槽等）又被陸相沖積物及巖石本身的風化碎屑所充填，且后期未發(fā)生明顯的溶蝕現(xiàn)象。1#、2#樓處基巖雖巖溶現(xiàn)象較發(fā)育，但其充填物多為硬塑狀粘性土及中密～密實狀砂礫類；基巖現(xiàn)處于地面5.62～7.44m以下（根據(jù)詳勘報告），即有較厚的覆蓋層，透水性差，受大氣降水滲入條件差，因此基巖應(yīng)不具備繼續(xù)產(chǎn)生對工程有影響的不良地質(zhì)作用。

九、樁底巖石測試試驗指標統(tǒng)計及巖土性質(zhì)評述

1、本次專門勘探，現(xiàn)場取1#和2#樓樁端持力層下部巖樣做了天然抗壓試驗，④中風化石灰?guī)r和④-1層中風化灰?guī)r角礫巖天然抗壓強度指標統(tǒng)計如下：

天然巖石抗壓強度指標數(shù)理統(tǒng)計表 表1

統(tǒng)計指標

地層

統(tǒng)計數(shù)n

最大值

MAX（MPa）

最小值

Min（MPa）

平均值（MPa）

標準差σ

變異系數(shù)δ

修正系數(shù)γs

標準值k MPa

④石灰?guī)r

17

50.23

26.35

34.15

4.81

0.14

0.91

30.90

④-1灰?guī)r角礫巖

13

54.89

28.63

38.17

8.64

0.22

0.86

34.18

說明：試驗的巖樣取鉆探孔完整巖石，實驗值供參考。

2、溶洞充填物原位測試統(tǒng)計表 表2

統(tǒng)計指標

地層

統(tǒng)計數(shù)n

最大值

MAX擊

最小值

Min擊

平均值 擊

標準差σ

變異系數(shù)δ

修正系數(shù)γs

標準值

k 擊

溶洞

（粘土夾礫石）

15

18

15

16.6

0.95

0.05

0.95

15.9

溶洞

（砂夾礫石土）

12

31

18

24.2

3.89

0.16

0.9

24.7

3、根據(jù)現(xiàn)場鉆孔資料顯示，1#樓除9#、14#、31#、32#、36#、54#、56#取巖芯較完整外，其余孔都存在破碎巖石和破碎帶或軟弱夾層等不良地質(zhì)條件；4#、5#、10#、12#、13#、14#、15#、16#、18#、20#、21#、23#、24#、25#、26#、28#、30#、31#、32#、37#、38#、48#、50#、52#、60#、62#、63#、64#、65#、66#、67#等31個孔存在溶洞不良地質(zhì)作用。巖性情況詳見"鉆孔柱狀圖"。

4、根據(jù)現(xiàn)場鉆孔資料顯示，2#樓都存在在破碎巖石和破碎帶或軟弱夾層等不良地質(zhì)條件；1#、2#、3#、4#、5#、7#、8#、10#、11#、12#、13#、15#、16#、17#、19#、20#、22#、26#、27#、29#、33#、39#、43#、44#、48#、49#、50#、51#、52#、58#、63#、64#等32個孔存在溶洞不良地質(zhì)作用。巖芯情況詳見"鉆孔柱狀圖"。

5、鉆孔在挖孔樁中心施工，樁端下部雖揭示有5m深巖石，但局部存在破碎或軟弱夾層等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

6、1#和2#樓揭露63個孔的溶洞資料顯示，溶洞內(nèi)充填，無空洞，鉆孔進尺較均勻、無落桿現(xiàn)象；充填物主要有硬塑狀粘土夾礫石和砂夾礫石土等。具體詳見"鉆孔柱狀圖"。

十、場地穩(wěn)定性和適宜性評價

根據(jù)詳勘報告，并查閱區(qū)域地質(zhì)資料和本次勘探結(jié)果，擬建場地無明顯的活動斷裂構(gòu)造。場區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造為非活動性的，總體判定場地是穩(wěn)定的。

場地內(nèi)雖有巖溶不良地質(zhì)現(xiàn)象，通過采取合適的地基基礎(chǔ)類型和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施后，適宜本工程建設(shè)。

十一、巖土工程問題分析及樁基設(shè)計參數(shù)

1、根據(jù)1#和2#樓樁孔底鉆孔揭露地層分析 1#和2#樓樁孔底巖石主要有④石灰?guī)r和④-1層灰?guī)r角礫巖，水平方向均勻性差，且均有不同程度的存在巖溶不良地質(zhì)現(xiàn)象，但充填物（硬塑狀態(tài)粘性土，中密～密實狀（少量稍密狀）砂礫土）性質(zhì)較好。

2、本次勘察孔孔口標高以上巖土層仍參按原詳勘報告《馬崗集農(nóng)貿(mào)市場改擴建項目巖土工程勘察報告》（詳勘，2014年6月29日）。

3、原設(shè)計人工挖孔樁樁端進入④層石灰?guī)r或④-1層灰?guī)r角礫巖，且樁端下要求有一定厚度穩(wěn)定完整的巖石；根據(jù)現(xiàn)場已挖孔現(xiàn)狀和本次勘探成果，終孔滿足此設(shè)計條件和有關(guān)規(guī)范的要求難度較大（樁端持力層厚度，相鄰樁孔底高差大等）。

4、根據(jù)本次樁基專項勘察及現(xiàn)有已有挖孔樁的實施情況，依據(jù)有關(guān)規(guī)范和地區(qū)經(jīng)驗，人工挖孔樁的設(shè)計參數(shù)見下表：

人工挖孔樁極限阻力標準值參數(shù) 表3

層序及巖土名稱

人工挖孔樁

qsik（kPa）

qpk（kPa）

④層灰?guī)r

600

12000

④-1層灰?guī)r角礫巖

400

6000

巖溶充填物

（粘性土、砂礫土）

110*

3000*

注：帶有*值為經(jīng)驗值。

十二、設(shè)計施工建議

1、考慮人工挖孔樁樁端巖性不均勻及存在有充填物（粘性土、砂礫土）的溶洞等，建議1#、2#樓采用樁筏基礎(chǔ)，確?；A(chǔ)整體穩(wěn)定。

2、人工挖孔樁終孔條件，按樁長控制為主，樁底巖性識別為輔；樁長根據(jù)設(shè)計荷載和布樁及已有設(shè)計施工條件，參照表3設(shè)計參數(shù)，按樁端處于不利條件取值；補樁及挖孔深度綜合確定。

3、挖孔樁在到設(shè)計深度時，逐孔驗收。

4、樁基施工，考慮已有樁成孔停工時間較長，以及可能增加相應(yīng)的樁，建議樁基施工考慮間跳施工，確保相鄰樁成孔安全和成樁質(zhì)量。現(xiàn)場已經(jīng)超過擬設(shè)計樁長的樁孔，可采用先清除孔底淤土及沉渣后，用素混凝土填實至擬設(shè)計樁底處；然后根據(jù)設(shè)計擴孔在樁底部需作相應(yīng)的處理，滿足樁底部受力均勻要求。

5、成樁可能性、施工條件和對環(huán)境的影響

人工挖孔樁：根據(jù)原詳勘報告，1#和2#樓區(qū)域土層依次為①雜填土、②粉質(zhì)粘土、③粉質(zhì)粘土；且土層覆蓋較淺僅6.80～14.50m；場地平整，通風較好，施工可操作性較強，質(zhì)量可靠、對環(huán)境無污染等，由于該擬建區(qū)雜填土較厚，地勢臨山坡帶，存有一定量積水，在挖孔時需加強抽排水工作，確保成孔安全；做好施工方案的論證工作，確保人工挖孔過程安全；挖樁孔過程，遇到填充物為砂礫土段（含擴孔）應(yīng)采取有效的護壁措施，確保安全。

6、其他

6.1未說明部分可參考原詳勘報告《馬崗集農(nóng)貿(mào)市場改擴建項目巖土工程勘察報告》（2014年6月29日）

6.2高層建筑應(yīng)進行沉降觀測工作。

6.3樁孔終孔前需及時通知我司和詳勘勘察單位專業(yè)人員驗孔。

參考文獻：

[1]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）；

[3]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）；

[4]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）