劉宇鑌
(福建省建專巖土工程有限公司, 福建 泉州 362000)
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,國家的建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大,巖土工程勘察也越來越普遍,技術(shù)越來越成熟,在工程建設(shè)中越來越起到重要作用,巖土工程勘察工作不僅能夠給一些復(fù)雜地區(qū)提供準(zhǔn)確的巖土設(shè)計(jì)參數(shù),還能給施工提供更多更好的處理方案。在日常施工的時(shí)候巖土勘察工作還能及時(shí)的了解地面沉降、污水處理等信息,給地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防提供了一定的保障。
巖土工程是一門以巖體工程和土體工程為主的學(xué)科。巖土工程工作就是利用一些勘察技術(shù)和手段來勘察建筑場地的地質(zhì)情況,根據(jù)勘察的結(jié)果分析出施工中可能出現(xiàn)的一些和巖土工程有關(guān)的問題,以此來增加建筑場地的穩(wěn)定。因?yàn)閹r土工程工作能夠給整個(gè)工程設(shè)計(jì)、施工等提供依據(jù),所以在施工的時(shí)候就可以更加的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理。
1、巖土工程勘察目的是為設(shè)計(jì)提供相關(guān)巖土參數(shù),并為施工圖設(shè)計(jì)和施工提出詳細(xì)的巖土工程資料,對擬建場地做出詳細(xì)的巖土工程評價(jià),并對地基類型、基礎(chǔ)形式和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議,提供所需的設(shè)計(jì)參數(shù)。
2、勘察工作的任務(wù)和勘察要求:
首先在勘察工作進(jìn)行的時(shí)候先搜集帶有坐標(biāo)和建筑總平面圖顯示的地方,了解建筑物整體的規(guī)模和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地基情況等信息;其次了解建筑范圍里面巖土層的類型和工程特點(diǎn)等信息,根據(jù)這些信息分析地基的穩(wěn)定情況,同時(shí)判斷地基的土質(zhì)是否會(huì)影響建筑材料的使用;然后檢查不良地質(zhì)的產(chǎn)生原因和分布情況,了解可能會(huì)出現(xiàn)的危害程度,根據(jù)檢查的結(jié)果提出合適的整改建議;了解地質(zhì)里面關(guān)于地下水的情況,這樣可以知道地下水對建筑材料是否會(huì)產(chǎn)生影響。通過提供的基坑開挖的技術(shù)參數(shù)了解在施工的時(shí)候是否會(huì)影響環(huán)境,最后對比整個(gè)方案里面的巖土工程的參數(shù),研究出一個(gè)最符合實(shí)際工程地質(zhì)條件的方案來進(jìn)行施工。
案例:擬建的珠江花園A、B 地塊位于東肖鎮(zhèn)龍巖市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。A 區(qū)為6 棟高層住宅樓,2 層地下室,建筑占地面積25034.00m2,B 區(qū)為1 棟高層辦公樓,建筑占地面積15142.00m2。勘察過程中發(fā)現(xiàn)本場地局部區(qū)域分布土洞、溶洞發(fā)育,溶洞、土洞不良地質(zhì)作用的發(fā)展趨勢和危害程度:
(1)溶洞:該場地巖溶局部地段較發(fā)育,溶洞頂板巖體基本質(zhì)量等級一般,充填物多為可塑狀含角礫粉質(zhì)粘土,地下水的貫通條件較好,充填物易被沖蝕,本場地基巖覆蓋層較薄地段,對溶洞應(yīng)進(jìn)行地基穩(wěn)定性分析,對有影響的溶洞應(yīng)進(jìn)行注漿處理。
(2)土洞:在研究土洞局部地段發(fā)育區(qū)情況的時(shí)候需要以以下信息為主進(jìn)行分析,這些信息包括:該場地中土洞的形成條件、分布情況、埋藏深度、覆蓋層的厚度與性質(zhì)、水文地質(zhì)情況及有關(guān)規(guī)范。通過分析之后能夠證明該土洞屬于土洞局部地段較發(fā)育區(qū),這種土洞在受到外力的時(shí)候非常容易出現(xiàn)塌陷情況,影響建筑物自身的穩(wěn)定性。
因此根據(jù)規(guī)范應(yīng)在揭露土洞的鉆孔周邊進(jìn)行布孔:
根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009 版)第5.1.5 條及第5.1.7 條的規(guī)定,以初勘孔為基點(diǎn),依次向外進(jìn)行補(bǔ)勘,至補(bǔ)勘孔不漏漿為止,將一系列不漏漿的孔在平面圖上用曲線連接起來,最終在平面圖上顯示出來的曲線圖就為土洞、溶洞范圍。
本場地屬淺-深覆蓋型巖溶埋藏區(qū),局部為淺覆蓋型巖溶埋藏,灰?guī)r埋藏深度變化較大,巖溶水豐富,還有的地段有土洞,所以在施工的時(shí)候如果使用天然及復(fù)合地基進(jìn)行工作的時(shí)候一定要考慮土洞對場地的影響。為了避免出現(xiàn)這種情況的發(fā)生可以對土洞的土層進(jìn)行注漿處理,對有影響的溶洞也應(yīng)進(jìn)行注漿處理并采用整體性較好的筏板基礎(chǔ);若采用沖孔灌注樁,應(yīng)穿過溶洞到達(dá)穩(wěn)定巖層,這樣就能夠保證樁端的底部能夠有一定的厚度。在施工的時(shí)候如果遇到有臨空面地段存在,就需要使用樁基礎(chǔ)來保證樁端全斷面能夠進(jìn)入中風(fēng)化灰?guī)r不少于1 倍樁徑的位置,之后在對承載力比較大的柱位按群樁來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在施工進(jìn)行的時(shí)候還需要做好地面排泄措施,盡可能采用全封閉的地表水,這樣既可以減少地表水滲透的情況,還不會(huì)影響土洞的發(fā)展。
根據(jù)場地地基土層結(jié)構(gòu)及其工程特征,結(jié)合擬建物結(jié)構(gòu)、荷載等和鄰近施工經(jīng)驗(yàn)綜合分析,主樓與裙樓之間,高層與低層之間及建筑物與純地下室之間采用后澆帶處理,持力層選擇與基礎(chǔ)方案如下:
(1)A 區(qū)住宅樓:
方案一:采用沖孔灌注樁樁筏基礎(chǔ),以中風(fēng)化灰?guī)r作為樁基礎(chǔ)持力層。
方案二:采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基,以預(yù)應(yīng)力管樁作為復(fù)合地基增強(qiáng)體,預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)穿過土洞位于穩(wěn)定的強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖灰?guī)r層內(nèi),處理后采用片筏基礎(chǔ)。該地段的土洞局部發(fā)育,埋藏淺,且高度、寬度較大,對土洞應(yīng)進(jìn)行低壓灌注混合漿液(材料為:水泥、粉煤灰、重鈣粉漿液、水玻璃)處理,灌滿為止。
(2)B 區(qū)辦公樓:
方案一:采用沖孔灌注樁樁筏基礎(chǔ),以中風(fēng)化灰?guī)r作為樁基礎(chǔ)持力層。
方案二:采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基,以預(yù)應(yīng)力管樁作為復(fù)合地基增強(qiáng)體,預(yù)應(yīng)力管樁應(yīng)穿過土洞位于穩(wěn)定的強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖巖層內(nèi),處理后采用片筏基礎(chǔ)。該地段的土洞局部發(fā)育,埋藏淺,深度在30m 以內(nèi),中風(fēng)化面埋藏較淺,深度在30m 以內(nèi),對土洞應(yīng)進(jìn)行低壓灌注混合漿液(材料為:水泥、粉煤灰、重鈣粉漿液、水玻璃)處理,灌滿為止。
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建議根據(jù)地層的分布情況、土洞發(fā)育情況、地基承載力驗(yàn)算、地基變形驗(yàn)算成果確定基礎(chǔ)方案;建議采用采用預(yù)應(yīng)力管樁復(fù)合地基。該地段中風(fēng)化面埋藏較淺,深度在30m 以內(nèi),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制樁的有效樁長。
(3)純地下室部分(地下2 層):
根據(jù)地下室底板標(biāo)高,地下室底板主要位于粉質(zhì)粘土、含角礫粉質(zhì)粘土,局部位于次生紅粘土及含碎石粉質(zhì)粘土,建議采用片筏基礎(chǔ),土洞分布地段應(yīng)采用高壓噴射注漿補(bǔ)強(qiáng)處理,對土洞進(jìn)行灌砂注漿處理,并設(shè)置一定數(shù)量的抗拔錨桿或抗拔樁進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì),抗拔錨桿或抗拔樁長度依據(jù)抗拔要求選擇。
巖土工程勘察在工程建設(shè)過程中起到極為重要的作用,在工程建設(shè)中最基礎(chǔ)的工作就是巖土工程勘察工作,巖土工程勘察工作也是整個(gè)工程設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ),其質(zhì)量的優(yōu)劣,對工程建設(shè)的質(zhì)量、安全、工期和合理投資起著重要作用。