分析帝都新城第三期1号综合体工程的岩土勘察与地基处理技术

李必龙

摘要：针对帝都新城第三期1号综合体工程实际情况，提出本工程岩土勘察方法及地质条件，并以此为根据，分析了地基处理方法，即根据基础埋深采用明挖独立基础或机械成孔灌注桩基础，以期为类似工程勘察及地基处理工作提供借鉴。

关键词：岩土勘察；地基处理；岩溶；机械成孔灌注桩

拟建六盘水市“帝都新城第三期1号综合体”位于六盘水市钟山大道南侧，民生路北侧（凉都体育中心对面），属六盘水市中心城区，交通方便。拟建物建筑面积约79946.42m²，其中商场面积36985.50m²，公寓面积42960.92m²，地下建筑面积35494.59m²，是集住宅及商业为一体的综合性建筑。现围绕本工程实际情况，对其岩土勘察及地基处理进行深入分析。

1.工程概况

该综合体由1号楼、1-1号公寓、1-2号公寓组成，拟建物安全等级、结构形式、层数、拟采用基础形式、荷载、设计标高等详见表1（拟建物基本情况一览表）。拟建筑物由建艺国际广东建筑艺术设计院有限公司设计，受六盘水市恒远房地产开发有限公司委托，对该项目的岩土工程进行详细勘察工作。

2.勘察方法

2.1地质调查

了解并收集场地周围地质情况信息，包括地层分布、不良地质与岩层产状等。

2.2钻探

（1）基本要求。土层、岩层钻探分别采用冲击法和回转钻进法，土层和岩心的采取率必须达到85%和65%以上。

（2）点位布置。以平面柱列轴线为依据，裙楼每柱布置一个勘探孔，主楼每柱布置两个勘探孔，共450个钻孔，又因遇溶洞圈孔共116个，故实际布置566个孔。

（3）孔深。①1号楼柱位：其独立基础不得超出基底以下1.5B，但不能小于5m，桩基不得超出桩端平面以下3D，但不能小于5m。②其他楼柱位：其独立基础不得超出基底以下2B，但不能小于7m，桩基不得超出桩端平面以下5D，但不能小于7m。依据钟山大道GPS1，借助DJ-620型全站仪完成对所有孔位的测放。

2.3原位测试

（1）超声波测试。为对岩體完整性和地基的建筑施工条件进行综合评价，于场地之中布置60个钻孔，用于进行超声波测试，基岩层借助AC-301型声波检测仪测试岩体的纵波波速，以0.2m为度对测点的垂向间距进行控制。

（2）面波测试。为对场地土类型及建筑场地的类别进行判定，于场地中布置3个钻孔，用于面波测试。

（3）微振动测试。为了给建筑抗震设计提供必要参数，于场地范围内开展了脉动测试。

（4）标准贯入试验。标准贯入试验钻孔共40个，根据试验结果可掌握砂土抗剪力学指标与密实度。

2.4室内试验

（1）土工试验。采集11份土样，送交实验室进行物理力学指标测试。

（2）岩石饱和单轴抗压试验。采集36份岩样，送交实验室进行物理力学指标测试。

（3）颗粒分析实验。采集6孔混合土样，送交实验室进行颗粒分析实验。

3.地质条件

3.1地形地貌

工程场地地形开阔，交通便利，场区地貌为岩溶盆地地貌，地形相对平缓，地面标高为1784.08m～1779.98m，实际高差仅为4.10m。

3.2岩土构成

根据钻探作业揭露地层，本工程场地的地层按从上到下的顺序依次为第四系杂填土（Q^ml）、第四系淤泥质土（Q^h）、第四系中砂土（Q^el）、石炭系下统摆佐组（C1b）白云质灰岩。

3.3不良地质

（1）岩溶。场地基岩主要为可溶性碳酸盐岩，场地岩溶较发育，地表无塌陷与岩溶漏斗。结合钻探报告，地基岩溶发育类型主要为溶隙、溶沟和溶洞，无填充或充填有黄色黏土夹砂，通过钻探手段揭露的溶隙高度保持在1.0m～3.0m范围内。

（2）其他。以现场调查结果为依据，结合场地钻探报告得出：场地无滑坡、地裂缝、崩塌、泥石流、活动性断裂构造等不良地质，主要不良地质为岩溶，而且已达强发育水平。

4.地基处理

4.1持力层

（1）杂填土因土质松软，不具承载力，且工程性能较差，故不可作为持力层。

（2）淤泥质土土质松软。

（3）中砂土土质松软，承载力低，且工程性能差，仅局部分布，故不可作为持力层。

（4）中风化基岩有很高力学强度，且建筑性能优良，故可作为持力层。

4.2方案

根据场地岩土状况和拟建建筑物基本特征，将中风化基岩作为持力层，若基础埋深在3.0m以内，则采取明挖独立基础；若基础埋深在3.0m以上，则采取桩基础。

4.3桩基工程

（1）稳定性分析。影响桩基自身稳定性的首要因素为岩溶；其次是岩面不平，分布有溶槽和溶沟，易形成陡坡，滑移危险；若桩底部的应力范围内存在洞隙，必须进行针对性处理，如增大基础的埋深，确保不存在临空面，以提高桩底部岩体稳定性。

（2）桩基础埋深。根据拟建建筑物荷载的分布情况，结合单柱荷载水平、地质条件、持力层与地质评价结果，桩端周边至少嵌入持力层0.5m；桩端以下3倍桩径范围内不能存在洞穴、软弱夹层与破碎带；在有可能分布临空面的部位，可增大桩嵌岩深度。

（3）成桩可行性分析。①人工挖孔桩。因场地土质偏软，加之地下水位浅，故不建议采用人工挖孔桩。②沉管灌注桩。此桩虽可穿越软土，但无法嵌入岩层，加之基岩有起伏，因此也不建议采用沉管灌注桩。③机械成孔灌注桩。常用工艺方法包括机械冲孔、机械旋挖与机械钻孔。

经综合分析，结合此次勘察结果，决定将机械成孔灌注桩作为基础处理形式。

（4）施工环境影响。①成孔时会产生弃土与泥浆，污染场地及其周围环境，故需有序的排放。②场区处市中心，机械、生活等排放出的废弃、粉尘会污染大气，不利环境，故应采取有效措施降低污染，如定期洒水、配置防尘设备等。

5.总结

（1）采用“地质调查+钻探作业+原位测试+室内试验”的方法进行岩土工程勘察。

（2）工程场地地形开阔、平坦，交通便利。但岩溶强发育，钻探揭露以溶隙、溶沟和溶洞为主。

（3）选取中风化基岩为持力层，基础埋深≤3.0m时采用明挖独立基础，基础埋深>3.0m时采用桩基础。

（4）根据勘察资料，综合对比人工挖孔桩、沉管灌注桩与机械成孔灌注桩，将机械成孔灌注桩作为基础处理形式，为减小施工对环境造成的不利影响，施工中需采取有效环保措施。