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1、結合工程案例對高層建筑樁基勘察探討摘 要：文章通過工程實例，首先介紹建筑工程勘察工作中需解決的問題，分析了本工程的實地地質條件及場地穩定性、地基基礎方案，同時對基坑開挖與支護問題進行了探討，以滿足高層建筑巖土工程勘察的要求。 關鍵詞：巖土工程；樁基勘察；地基；支護隨著建筑高度的增加，建筑物總重量也隨之增加，對建筑物的基礎設計的要求也越來越高。巖土工程勘察的質量控制是巖土工程勘察工作的重點，也是整個巖土工程勘察的工作主線，加強巖土工程勘察質量水平的提高，是確保巖土工程勘察質量的關鍵。1 勘察工作中需解決的問題由于該工程為高層建筑，巖土工程勘察工作除了應查明一般高層建筑工程勘察規定的要求外，還需重2、點解決以下幾個問題：1.1 要求野外鉆探時進行全斷面采芯，以便對地基基礎設計方案進行多方面論證分析。1.2 采用樁基時，應提出合理的樁基方案，預估單樁承載力及群樁視為實體基礎時承載力和沉降計算。1.3 提供場地土層剪切波速、卓越周期，設計計算的加速度時程曲線對場地進行工程抗震性能評價。1.4 對上部結構和地基基礎設計，施工中應注意的問題提出建議，必要時提出深基坑開挖的邊坡支檔方案。2 工程概況本工程位于階梯坡地，共分布13棟建筑物，建筑層高為18+2（m），總建筑面積為20 多萬m2，分三個臺階，車庫和房屋連接形成地下車庫，臺階高差為7. 8m，剛好為兩層車庫高度，上面的一層的西北面邊坡高差較3、大。3 勘察工作中有關事項的布置3.1 勘探點的布置該工程施工勘察時，主體工程按灰巖巖溶發育地區的結構柱持力點進行每點至少一孔勘探布點。3.2 室內試驗除一般常規試驗外，為了計算地基試驗承載力，驗算邊坡穩定性和支護設計等的需要，選做了直剪（快）和靜三軸試驗（不固結不排水）、固結不排水試驗。為提供抗震動參數，按不同時代，不同巖性進行了動三軸試驗。為了解地基土的應力歷史選做了高壓固結試驗。4 場地工程地質條件場地地處坡殘積地段，基巖為石炭系石灰巖，巖面起伏較大，土層變化較大，風化破碎溶蝕現象現象發育，上部為紅粘土和含碎石粘土。4.1 第四系全新統沖積地層（Q4）基巖埋深在地表下055m變化較大，上4、部分兩個層次：硬塑狀紅粘土，埋深在015m；含碎石土粘土、粉土1555m，土層較深地段位于8#棟建筑，均超過40m。4.2 C2+3中強風化灰巖在完整巖石表面，風化程度不一，風化成粉砂和碎石顆粒、碎塊，埋深起伏較大，地表有裸露，有的埋深至揭露到55m才見風化巖，而且巖石變化也較大，中強風化巖石中含裂隙發育，溶蝕現象較普遍，取芯成碎塊狀。4.3 為完整石灰巖巖芯破碎巖石完整無裂隙、溶蝕現象，承載力高，是良好的持力層，部分地表已裸露，深部越進強風化巖石為57m。5 地基與基礎方案分析5.1 天然地基方案的可行性分析主樓除8#棟處均應以完整灰巖作持力層，車庫為兩層，可選擇天然持力層，埋深于硬塑狀紅粘5、土和碎石粘土采用天然地基方案的可行性作較詳細的分析與計算，計算結果見表 1。表1 天然地基方案評價結果表建筑物名稱 車庫持力層 層號及巖性 （1）紅粘土（2）粉質粘土基底壓力設計值 P（kPa）（設計單位提供） 6080不同計算方法得到的地基承載力設計值f/kPa JGJ72O90（6. 2. 3O1） 第（1）122Fk為220kPa 第（2）層fk為220kPaGBJ7O89（5. 1. 3）GBJ7O89（5. 1. 4）評價 P5.2 樁基方案的論證與分析由上述分析可知，主樓采用天然地基不可行，考慮到該建筑層數多、荷載大、穩定性要求嚴格及對地基的不均勻沉降也很敏感，經分析采用石灰巖做基6、礎持力層，巖石起伏大，局部破碎，溶蝕現象發育，建議采用大直徑沖擊成孔，或墩式基礎，提出了主樓樁基按不同的樁徑（0. 8m、1. 0m 及1. 2m、1. 4m），小于4m 樁長及持力層滿足設計要求，樁墩端持力層宜選擇在完整石灰巖進行單樁承載力估算，同時還對建議的摩擦樁提出了驗算。8#棟可采用大口徑摩擦樁。5.2.1 單樁承載力的估算及墩式承載力設計驗算見表23表 2 單樁豎向承載力標準值及極限標準值建筑物名稱 主樓總荷載F+G/kN 11001200=1320000樁端持力層 0. 5 0. 5D 0. 5D樁長（m） 大于6m 大于6m 大于6m樁徑m 單樁豎向 承載力/kN計算方法0. 87、 1.0 1.2JGJ（72O90）RK 12702標貫經驗式 Ru 12263 17725 24013樁基規范 Quk 11603 17255 24793建議值 Quk 11625 17553 24531布樁根數 225 144 100表 3 摩擦樁基礎 R 驗算結果表計算參數持力層 總荷載（F+G）kN 樁長（m） 樁徑（m） N（kN） 1.1N （kN） R（kN） 可否滿足主 樓 1320000 40 0. 8 5867 6453.7 6585 滿足40 1. 0 9167 10083.7 10129 滿足40 1. 2 1320 14520 14898 滿足注：N為基樁豎向設計值（8、kN），N=（F+G）/n，n 為布樁根數5.2.2 建議的樁基方案根據勘察情況分析施工難度，樁長及地層特點可分別采用不同形式的基礎方案，針對6#、7#、9#、10#棟大部分基礎裸露可采用擴大墩式基礎，其他可選擇以石灰巖為持力層樁基礎形式，采用人工挖孔樁沖擊成孔樁形式，對8#棟勘探深度均大于40m，可采用摩擦樁為主的成樁形式，根據計算沉降量可選擇定長樁。在樁基施工中如遇孔內半邊巖石高差相差較大，必須進一步進行一樁多孔的施工勘察，查明樁孔內巖石起伏情況，有的為斜坡巖，也有的巖石垂直度較大，如果屬垂直度較大的，巖石大于 1/2 孔徑時，以上部巖石為持力層并向有巖石一邊偏移樁心，并同時增大樁徑，若巖9、石小于 1/2，則向非巖石一邊偏移樁心，同時增大樁徑，持力層落至下部巖石。對于斜坡巖高差不大時，采用回填強度更大的片石進行校孔的技術處理方案，同時發現有串珠狀連續溶洞或破碎層時，可采用摩擦樁和端承力綜合計算考慮樁基方案，但計算方案復雜，也摻雜經驗方案。6 支護問題本場地只有10#棟西北面存在邊坡，而且最高處達17m，由于場地局限性不能采用自然放坡或片石擋土墻支護；另含碎石粘土孔隙大，放坡后易崩塌，故其采用階梯式放坡后，進行樁基施工，同時可增大近邊坡樁基直徑，分段進行基礎梁和剪力墻施工，同時增加柱的直徑，利用近8m的剪力墻進行邊坡支擋，另行處理的邊坡為極少部分，而且利用擋土墻，和少量擋土排樁支撐10、即可。7 結語目前工程建設普遍存在工期緊、任務重的情況，如何才能實現巖土工程勘察成果正確反映工程地質條件和巖土工程特點，提出的技術參數和地基處理措施安全可靠，經濟合理，勘察過程控制尤為重要，把握過程控制中的要點和關鍵點。本次勘察提供了準確的樁基參數，對采用樁基方案進行了分析和論證，大大節約成本和加快了工程進度，縮短工期，但在超高層建筑及超長樁承載力計算方面，以及巖石起伏較大石灰巖地區技術不夠成熟，積累的經驗不夠豐富，還需要勘察工去研究和探討。參考文獻1 GB50021-2001，巖土工程勘察規范S.2 JGJ 94-1994，建筑樁基技術規程S.3 袁聯中.淺議在巖土工程的勘察與設計中應注意的問題J.山西建筑，2009，35（26）.4 彭柏興，巖土工程勘察常見問題剖析J.城市勘測，2004，（5）.