高层建筑中工程地质勘察分析及应用研究

◎ 核工业赣州工程勘察院 李坊清

一、工程概况

某工程为商业办公楼与商铺连体的高层建筑,建筑层数32层，建筑高度为128.0m。设地下室3层，地上商铺4层，5层～12层为宾馆服务及娱乐中心，其上为商业办公区。结构设计为框架剪力墙结构，单柱设计荷载为6865.8kN。设计地坪标高为33.90m，地下室底层设计地坪标高为23.30m 。

拟建建筑按《岩土工程勘察规范》（GB 500212-2001）划分，建筑物工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级。

二 、场地工程地质条件

2.1 地层分布及其工程特性

根据钻探揭露，场地内主要地层由第四系人工填土、粉质黏土、粉土、圆砾、粉质黏土及第三系泥质粉砂岩组成，其野外特征自上而下分述如下。

2.1.3 第三系泥质粉砂岩(E)

1) ⑥强风化泥质粉砂岩(E)：该层在所有钻孔中均有揭露，层厚为1.50m～6.00m，其顶面埋藏深度为16.00m～17.80m，承载力特征值为=600kPa，可作为桩端持力层。

2) ⑦中风化泥质粉砂岩(E) ：该层在所有钻孔均有揭露，揭露厚度为2.30m～6.30m，未揭穿，厚度不详，其顶面埋藏深度为21.30m～23.20m。岩石天然单轴抗压强度为6.5～12.2MPa，标准值：7.2MPa。层位稳定,强度高，工程性能好，承载力特征值为=1200kPa ，可作为良好的高层建筑桩端持力层或地基下卧层。

2.2 场地水文地质条件

表1 基坑支护设计岩土工程特性指标值建议

勘察期间，钻孔均见地下水。地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水及基岩裂隙水。其中：上层滞水主要赋存于①人工填土中，直接接受大气降水和地表水的补给，水量较小，水位因季节变化而异，本层地下水初见水位埋深为1.50m～3.5m，稳定水位埋深为1.40m～3.30m；潜水主要赋存于④圆砾中，略具承压，与场地外河水力联系较密切，受大气降水和地表水补给，水量较丰富,本层地下水初见水位埋深为5.00m～6.50m，稳定水位埋深为4.80m～6.30m；基岩裂隙水赋存于下伏基岩中，其补给径流条件及涌水量的大小受地质构造和节理裂隙控制，一般水量很小。勘察期间测得场地地下水混合稳定水位埋深为3.20m～6.40m。

三、基坑支护分析

本工程地下室为地下车库3层，开挖深度约10.60m，在基坑周边2倍基坑深度范围内，有浅基础的砌体结构建筑物，基坑安全等级为二级。基坑开挖深度范围的土层为①人工填土、②粉质黏土、③粉土和④圆砾。开挖时应对基坑进行专门的设计和支护，基坑支护可采用桩锚联合支护的结构形式，以确保开挖基坑的稳定和周边建(构) 筑物的安全。坑支护设计岩土工程特性指标建议值见表1 。场地上层滞水位埋藏浅,地下室施工时，将会遇见上层滞水，场地内的上层滞水水量较小，且未形成统一水位，因此基坑施工时，可采用集水井明排。基坑开挖时可遇到的地层为②粉质黏土及③粉土层，为相对隔水层，④圆砾层，含较丰富的地下水，并具微承压性，与场地外河水力联系密切。而地下室的底板落在此层中部，故降水难度较大,宜先采用帷幕止水措施后，再进行基坑开挖，圆砾含水丰富，有一定密实度，建议采用高压旋喷桩止水，旋喷桩深度应超过④圆砾层底标高1.0米。

四、基础选型分析

根据场地岩土工程地质条件及拟建构筑物结构荷载特点，拟建建筑物适宜采用桩基础或桩筏基础，若采用钻（冲）孔灌注桩基础，以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层，桩端进入持力层深度宜大于1.0m。若采用桩筏基础时，桩以⑥强风化泥质粉砂岩作为基础持力层，桩为预应力管桩，桩端进入持力层深度按贯入度控制。根据钻探揭露、原位测试,结合土工试验,经综合分析后，对场地内各土层的承载力特征值以及有关设计参数建议见表2 。

五、施工注意事项

1) 拟建建筑物视地下车库标高进行基坑支护设计，开挖施工过程中，应对基坑采取适宜的支护措施。基坑形成后，建议加强基坑及相关建筑物变形监测工作，以便及时发现问题，采取相应措施。

2) 进行基坑开挖时，宜先采用帷幕止水措施后，再进行基坑开挖，以确保施工的顺利进行。3) 由于泥质粉砂岩为软岩，具有浸水易软化的特点，钻（冲）孔桩揭露至设计标高或持力层时应及时清孔、浇灌混凝土，以免地下水长期浸泡而降低地基强度。

六、结束语

许多弄清地基岩土的性状和获取其工程特性指标的岩土工程勘察手段是间接的，非直观的，岩土工程勘察工作者应掌握与岩土工程勘察有关的各类规范、规程，勘察工作中应仔细、认真、考虑全面，并且不断总结、提高，这样才能使勘察工作有条不紊地开展，能够确保勘察成果满足设计使用要求，也能避免或减少不必要的浪费。

表2 土层主要参数建议表