复杂场地地基承载力挖掘分析

林国冲

（贵州省地质矿产勘查开发局111地质大队， 贵州 贵阳 550031）

我国的工程建筑事业随着社会主义意识形态的不断加深逐渐得到了发展，尤其是高层建筑的不断涌现，体现了我国建筑业的良好发展势头。高层建筑拥有荷载力大、基础基坑埋深大及底板受地下水影响较大等特征，也为岩土勘察带来了工作上的技术难度。岩土勘察工作主要目的是为地基基础设计、地基处理、基坑工程、基础施工方案及降水截水方案的确定等提供岩土技术参数。以下为本文对复杂场地勘察具体分析的主要内容。

1 工程概况

拟建的都匀尚城幸福里B区商住小区，项目包括1号～10号楼，本项目总规划用地面积32127.60 m2，总建筑面积267730.72 m2，1号～6号楼为高层建筑，7号～10号楼为多层建筑。本项目位于都匀市火车站路西侧，北邻在建的都匀市人民医院门急诊楼和外妇住院楼，东邻在建的尚城财富中心商住小区，交通方便。在本文介绍中，主要对都匀尚城幸福里6号楼场地岩土工程勘察进行探究。

2 场地及拟建物结构特征

2.1 地形地貌

拟建场地属河流冲洪积地貌，地貌单元为都匀剑江河Ⅰ级阶地，处于剑江河右岸，距剑江河约150 m；场地地形平坦，现状地形标高770.18～772.94 m,地形起伏不大，相对高差2.80 m左右。

2.2 地质构造

场地处于川黔南北向褶皱构造带都匀复式向斜西翼，场地中部5号楼至3号楼一线有一条小型的南北向延伸的断层通过，为非活动性断层。场地全为第四系土层覆盖，下伏基岩为二叠系上统吴家坪组（P3w）黄色、褐黄色硅质岩，偶夹3～5 cm厚的泥岩层。场地内基岩层呈单斜产出，岩层产状为110°∠40°。

2.3 地层岩性

场地地层自上而下由杂填土、含砾粉细砂土、卵石、全风化硅质岩及强风化硅质岩构成。杂填土层由碎石、砼块、灰渣等建筑垃圾组成，成分杂乱、均匀性差、结构松散、全场分布。含砾粉细砂土由粉砂夹少量细砂构成，含少量圆砾，稍湿至湿，结构松散，全场地均有分布。卵石的骨架部分由卵石及少量漂石构成，粒径一般5.00～20.00 cm，漂石粒径一般30～40 cm，大小混杂，交错排列，含量大于60%，卵石及漂石成分为石英砂岩，坚硬，磨圆度较好，呈次圆形，充填物为粉细砂及少量粉土，级配较好，湿至饱和，稍密，全场分布。全风化硅质岩岩体结构基本被破坏，节理极发育，有残余结构强度，干钻易钻进，人工易挖掘，岩芯呈碎石土状。强风化硅质岩结构大部分破坏，风化节理发育，干钻不易钻进，镐可挖掘，岩芯呈砂砾状及少量块状，用风镐挖掘呈块状、角砾状。

2.4 水文地质条件

据钻孔中稳定水位的实测资料，场地地下水埋藏深度5.00 m左右，标高为765.01～767.37 m之间，平均标高765.95 m左右。场地东距剑江河200 m左右，剑江河河水位标高为766.50 m，剑江河水位高于场地地下水位0.20～0.70 m，剑江河河水与场地地下水水力联系密切，地下水位随河水位的消涨而变化，滞后于河水位；据观测及收集资料，场地近几年来丰水期历史地下水位最高标高达768.00 m。

2.5 拟建物结构特征

拟建6号楼层数为29F、30F，结构形式为框架—剪力墙结构，荷载为6000～25000 kN/柱，设计±0.00标高为711.30 m，1层地下室，地下室埋深3.9 m，拟采用桩基础。

3 勘察方法

充分收集场地及附近类似工程已有资料的基础上，采用了工程地质调查、工程测量、钻探、超重型动力触探（N120）、钻孔超声波测试、地震微动测试、剪切波测试、抽水试验、取水样及静载荷试验等综合方法完成勘察工作。

3.1 资料收集

收集了《都匀县幅水文地质图》（1∶50000）、深圳市勘察研究院完成的《都匀市尚城财富中心1号、2号、7号、8号、9号商住楼详勘报告》、贵州博翔岩土工程有限公司完成的《都匀市人民医院门急诊楼、儿内科楼及综合医技楼详勘报告》，贵州省建筑工程勘察院完成的《都匀市尚城一品商住楼详勘报告》，还有业主提供的建筑物总平面布置图及建筑柱网图。

3.2 工程地质调查

调查场地及周边存在的地表河流、泉点水点、地形地貌、地质构造、地层岩性等。

3.3 工程测量

根据业主单位提供的基准点、建筑物总平面布置图及建筑物底层柱网图，按拟建筑物角点坐标进行建筑物现场定位，按建筑物底层柱网图进行钻孔测放。

3.4 钻探

钻探孔由设计布置，按一柱一孔的原则布置钻探孔，在剪力墙及电梯井部位均已布置了钻探孔，按岩石地基、桩基方案进行，钻孔的钻探深度按公式：“孔深不小于地下室深度+基础埋深+5D（D为预计桩径，本工程预计D=1.5～2.0 m）” 控制，钻孔钻入地下室底面下基岩中7 m以上。

3.5 超重型动力触探（N120）（见表1）

采用超重型动力触探手段对14个钻孔的卵石层连续进行原位测试，以定量评价卵石层的密实度和均匀性。同时配合岩土鉴别钻孔作为解释动探曲线和进行岩土分层的地质依据。

场地卵石层的主要物理力学性质指标取值如下：γ=23.00 kN/m3，C=0.00 kPa，ψ=30.00°，fak=500.00 kPa，E0=32.00 MPa。

4 钻孔超声波测试

为了解地基岩体在天然状态下的真实质量特征，定量评价岩体的完整性，划分岩体质量单元，本次勘察对部分钻孔的岩质段作了纵波速测试。检测精度0.20 m测一个点，测点为1283点，测试仪器为SD-1型声波检测仪。

表1 卵石层超重型动力触探(N120)成果统计表

全风化硅质岩：岩体波速值1550～2312 m/s，平均1926m/s。根据都匀地区的工程经验，取5500m/s作为场地新鲜硅质岩岩体的纵波速代表值，则全风化硅质岩层平均波速比Kv=0.35，平均完整性指数Kw=0.12，岩体完整程度为极破碎，属软质岩石，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

强风化硅质岩：岩体波速值2511～3667 m/s，平均3018 m/s。根据都匀地区的工程经验，取5500 m/s作为场地新鲜硅质岩岩体的纵波速代表值，取5500 m/s作为场地新鲜岩石的纵波速代表值，则强风化硅质岩层平均波速比Kv=0.55，平均完整性指数Kw=0.30,岩体完整程度为破碎，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

5 场地地微振及覆盖层剪切波速测试

场地内 ZK6-11、ZK6-45、ZK7-10 号孔旁共三点处作了地微振测试,对测区3个钻孔（ZK6-25号孔、ZK6-50号孔、ZK7-23号孔）进行了剪切波测试。

根据剪切波速测试报告，时距图和波速图上纵、横波时距曲线基本呈线性曲线，Vs值在 152～269 m/s范围，Vp值在 384～660 m/s。通过计算，测试孔土层的剪切波的等效波速值Vse=222.48 m/s，场地土为中软土，场地类别为Ⅱ类。

6 抽水试验

为查清场地地下水水位埋深、含水层的富水性、地下水水质类型及其对建筑材料的腐蚀性，在现场进行了一个钻孔的抽水试验。抽水孔选择位于6号楼的ZK6-32号孔扩孔而成，孔深为25.90 m。井径及结构如下：孔深0.00～9.50 m段，井径146 mm；孔深 9.50～21.00 m，井径 130 mm；孔深 21.00～25.90 m，井径89 mm。取水样作室内水质分析[1]。

根据所取水样简分析成果，地下水对砼及其中钢筋具有微腐蚀性，据都匀地区工程建设经验，场地粉细砂土及卵石土对建筑材料具微腐蚀性。

7 静载荷试验

为确定强风化硅质岩地基的承载力[2]，更精确且进一步挖掘其承载力，为设计提供计算依据。对强风化硅质岩地基进行现场静荷载试验[3]，并进行资料整理得：

1号点岩石地基承载力特征值为500 kPa，变形模量为104.7 MPa；2号点岩石地基承载力特征值为1000 kPa，变形模量为137.6 MPa；3号点岩石地基承载力特征值为450 kPa，变形模量为40.1 MPa；4号点岩石地基承载力特征值为2000 kPa，变形模量为252.4 MPa；5号点岩石地基承载力特征值为300 kPa，变形模量为78.1 MPa；6号点岩石地基承载力特征值为900 kPa，变形模量为78.1 MPa；静载荷试验建议按300 kPa取值，各测点变形模量为12.1～252.4 MPa。8 结语

在拟建项目中，通过采用多种勘察手段挖掘复杂场地地基承载力及物理力学参数，根据6号楼结构荷载特征及下部强风化基岩地基承载力，下部强风化基岩承载力变化大，据静载荷试验提供承载力特征值参数及试验位置开挖出的岩石性状，建议采用强风化硅质岩作基础持力层，拟建基础形式建议采用桩基础，针对每个柱位开挖出的岩石性状，逐个现场确定其地基承载力特征值，以最终确定基础埋深及面积。

[1]李小龙,温留学.高层建筑岩土工程勘察室内试验项目的探讨[J].建筑工程技术与设计，2015（11）：17-23.

[2]郑贤杰.复杂基岩区高层建筑岩土工程勘察分析与评价[J].工程技术，2016（11）：281-282.

[3]潘明.高层建筑岩土工程勘察的重点和难点分析[J].低碳世界，2015（35）：92-93.