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浅谈建筑工程的岩土勘察及地基处理技术

发布时间:2019-04-22 11:31所属分类:建筑工程师职称论文浏览:1

摘要:建筑工程的施工作业,需要首先进行全面深入的岩土勘察工作,确认场地稳定性与均匀性,提出施工建议,并采取有效的地基处理技术。因而本文以广东省肇庆市凯骏都会二期工程为例,就工程岩土勘察工作的开展进行阐述,就工程地基处理技术进行研究。 关键词

  摘要:建筑工程的施工作业,需要首先进行全面深入的岩土勘察工作,确认场地稳定性与均匀性,提出施工建议,并采取有效的地基处理技术。因而本文以广东省肇庆市凯骏都会二期工程为例,就工程岩土勘察工作的开展进行阐述,就工程地基处理技术进行研究。

  关键词:建筑工程,岩土勘察,地基处理

江西建材

  1.前言

  岩土勘察,在于对岩土类型、深度、分布、特征及变化规律加以确定,对场地的稳定性、工程适宜性及承载力加以评价,为地基工程提供变形参数,勘察地下环境,对地下水对桩基工程设计及施工的影响加以评价,进行水质判断,确定其腐蚀性,确定不良地质作用及特殊性岩土分布,提出防治措施,基于工程特性,采取有效的地基处理技术。

  2.建筑工程中岩土勘察

  2.1工程概况

  凯骏都会二期工程位于广东省肇庆市高要区禄步镇原水泥厂地块,工程总建筑面积104450m2,拟建7栋高层住宅,楼高33层;1栋幼儿园,3层建筑;1栋1层商业楼;1层垃圾站;1层地下室,地下室建筑面积15740m2。工程地面整平标高11.5m~13.5m,每层荷载约为15kN/m2~20kN/m2,拟采用桩基础及框剪结构。工程勘探中,拟钻孔76个,包含38个技术孔、38个鉴别孔。具体钻孔位置的确定,基于分布平面图,进行GPS实地测放,以肇庆市独立坐标系统为钻孔坐标,采用国家85黄海高程系统确定钻孔高程[1]。

  2.2勘察方法

  采用XY-1型油压钻机,护壁为泥浆、套管,采用合金及金刚石钻头进行回转钻进,开孔口径φ110mm,终孔口径为φ91mm。一般粘性土通过回转单动三重管取样,确定Ⅰ级土样等级,一般软土采用薄壁取土器进行取样,确定Ⅰ级土样等级,采用标准贯入自由落锤法进行原位测试。一般粘性土及完整基岩的钻探岩芯采取率超过85%,破碎岩的钻探岩芯采取率约为65%。

  2.3工程条件

  (1)工程地形地貌。工程场地为冲积地貌与残丘地貌单元,三角形场区,东西两侧分别临近高坡及省道,南侧为建筑小区,北侧为村庄。进行钻探勘察时,已完成场地平整,基坑开挖至底,钻孔高程在8.40m~23.70m之间。

  (2)层位划分与特征描述。经过勘察,确定场地岩土层划分,分析场地结构及其特征,基于钻孔揭露资料,结合其岩土特征,对岩土层自上而下的层位划分进行描述,具体包括①第四系人工填土层、②第四系冲积层、③第四系残积层、④⑤石炭系(C)灰岩。场地岩土具体包括①素填土、②1粉质粘土、②2粘土、②3淤泥质土、②4粉质粘土、②5粘土、③粉质粘土、④强风化炭质灰岩、⑤1中风化炭质灰岩、⑤2中风化灰岩、⑤3微风化灰岩。

  (3)特殊性岩土。拟建场地为石炭系底层,土性复杂,存在岩溶不良地质,存在起伏较大的颜面埋深。特殊性岩土包括填土、软土、风化土及风化岩。其中填土包括粉质填土及中风化砂岩碎石块,需要进行压实与固结处理;软土强度较低,压缩性强;风化土在水的作用下容易发生软化及崩解,需要采取封桩底措施;风化岩强度不均匀,容易泡水软化与崩解,需要采取相应处理措施。

  (4)水文地质条件。本次勘察中,场地地表水系并不发育,但会受到降水及冲沟水的影响,因此需要进行截水沟及排水沟的施工。场地位于冲积地貌,土质主要为粉质粘土、粘土、淤泥质土等,这些土层并不具备良好的透水效果,素填土厚度较大,一定程度上产生上层滞水。下伏强风化炭质灰岩,含水量小;中风化炭质灰岩、风化灰岩裂隙与岩溶发育较强,裂隙水及岩溶水量丰富,包括孔隙潜水、基岩裂隙水及岩溶水,共同组成地下水,受到地表径流的补给。

  地下水位一定程度上受季节因素影响,变化幅度在2.0m~4.0m之间。经过一系列勘察,确定场地地下水环境为Ⅱ类地下水,B类地层渗透性,混凝土、钢筋及钢结构会在一定程度上受到场地地下水及岩土的腐蚀与影响。

  2.4场地稳定性与地震效应

  本次勘察过程中,未发现场地存在断层构造,确定不良地质影响较小,未发现影响工程施工的地下埋藏物。结合本次勘察及《广东省区域地质志》,确定工程勘察区域的稳定性较强,具备施工条件。结合相关文件与资料,确定工程场区地震基本烈度为6度,设计地震分组为1组,设计基本加速值为0.05g,可基于相关抗震设计规范采取抗震设防措施。结合场地岩土类型,以及土层剪切波速试验结果,对场地岩土类型进行评价,确定场地土质为中软土,建筑场地类别划分为Ⅱ类,特征周期值为0.35s,属于对抗震不利地段。

  3.建筑工程中地基处理

  3.1地基处理

  对该场地工程地质进行评价,确定该场地地基岩土类型,发现该场地地基岩土存在均匀性不足的缺陷。基于本次勘察的实际情况,对地基处理措施提出建议[2]。针对高层住宅工程的地基施工,考虑到工程拟建高层楼高较高、荷载较大,考虑到钻探勘察中确定的复杂地质情况,场地上层土质软、软土局部厚度大,承载力不足,因而应当采用桩基础,以冲(钻)孔灌注桩,桩基础持力层选择在厚度较大的微风化灰岩。

  针对多层及低层建筑,主要包括商业建筑及幼儿园,同样建议采用桩基础,以静压式预制桩或者冲(钻)孔灌注桩,桩基持力层选择在强(中/微)风化岩。针对建筑物地基施工需要,按照地基设计相关规范中的具体规定,对地基变形加以计算,按照相应计算标准,计算单桩竖向承载力特征值。

  3.2基坑支护措施

  拟建工程包括1层地下室,因此在基坑施工时,开挖深度应当在4.5m~5.0m之间,控制基坑侧壁安全等级达到标准。基坑开挖层的土质类型包括素填土、粉质粘土等,考虑到这些土层的特殊性,地基开挖中,需要保障支护效果,合理制定支护方案,要求支护工程起到防水与挡土的作用。基坑较深,应当重复考量周边环境及地质条件采取支护措施,可通过排桩与挂网喷锚的方式进行支护。基坑内局部基底填土时,工程设计时应当进行抗隆起与抗渗透稳定性的验算,为基层质量提供保障。

  基坑施工中,应当做好排水措施,通过集水及排水沟进行排水。工程地下室低于地下水位,工程需要对地下水的浮力加以考虑,在进行设计时,进行抗浮验算,结合室外地坪标高进行抗浮水位设计。如果存在工程结构难以起到足够的抗浮效果的情况,则应当通过抗浮桩或锚杆进行施工,结合工程的实际情况,基于工程的实际需求,采取有效措施,增加工程结构自重以起到抗浮效果。基坑开挖工作可能对周边环境造成影响,因此应当在施工的同时,采取相应措施进行监测,可设置多个监测点,并随测随录。

  3.3特殊地质处理

  本文所提出的凯骏都会二期工程,存在岩溶地质,且受到软土及风化岩土的影响,会对工程产生负面影响,该不良土质会导致漏水现象。软土及风化土厚度较大的地段,应基于工程施工需求进行地基处理,溶洞发育地段,可进行冲孔桩基础穿越,若桩径较大,则可进行桩位超前钻,通过这种方式,对岩面埋深及溶洞发育等情况加以充分了解,桩基础施工中,可确保桩端穿过溶洞,突破破碎岩,全断面嵌岩,以确保有足够厚度的微风化灰岩岩体支撑桩端[3]。

  广东肇庆地质工程勘察院所考察的肇庆市骏景湾豪庭四期工程场地,也存在岩溶强发育的现象,在实际的地基施工中,如果需要采用预制桩支护,则应当提前进行试桩,对试桩进行校正,并对单桩竖向承载力特征值加以确定,基于相关参数,作为桩基工程的施工基础。该工程场地在预制桩施工中,可能发生端庄或者桩滑移的情况,应当控制贯入度,合理设计桩长。

  4.结语

  在凯骏都会二期工程的前期准备阶段,需要对工程场地进行全面的岩土勘察,在勘查中确定特殊地质及其所产生的不良影响,确定工程抗震设防等级,提出相应的优化策略,优化工程地质条件,并就地基基础施工技术的应用加以探讨。

  参考文献:

  [1]武芳忠.建筑防水材料的应用与施工技术研究[J].江西建材,2018(09):87+89.

  [2]宗静.对高层建筑岩土勘察分析及地基处理技术应用研究[J].资源信息与工程,2018(01):120-121.

  [3]赵远方.浅析城市建筑工程的地质岩土勘察与地基处理技术[J].企业技术开发,2015,34(05):47-48.

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