援赞比亚国际会议中心岩土工程勘察介绍

朱兵，张正龙

（1.中国江苏国际经济技术合作集团有限公司，南京 210008；2.南京东大自平衡桩基检测有限公司，南京 210018）

1 引言

赞比亚穆隆古希国际会议中心位于首都卢萨卡市区的东北部，总占地面积约为19.3hm2。院区北部建有一座会议中心（老楼），现拟在院内新建一座国际会议中心。

新建项目位于老楼西南侧，为一座2 层的会议中心和一栋1 层的附属用房，包括会议大厅、多功能厅、分组会议厅、贵宾室、新闻中心、办公区等，项目用地红线如图1 所示。

本项目为我国援建赞比亚项目，拟全面采用中国标准进行勘察、设计和施工，本文对该项目的岩土工程勘察工作进行简要介绍。

图1 项目红线示意图

2 勘察等级和工作量布置

按我国GB 50021—2001《岩土工程勘察规范》，本项目为重要工程，由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果很严重，故判为一级工程；本项目地形地貌较复杂，故判为二级场地；本项目岩土种类较多，不均匀，性质变化较大，故判为二级地基；综合考虑上述因素后，确定本项目的岩土工程勘察等级为甲级【1】。

根据本项目的地基复杂程度，沿建筑物周边按网格布设勘探孔，间距14～24m。其中，会议中心拟采用桩基础，控制性勘探孔深35m，一般性勘探孔深30m；附属用房拟采用浅基础，控制性勘探孔深25m，一般性勘探孔深20m。采用的勘察手段有钻探、标准贯入试验、动力触探试验、室内筛分试验等，如表 1 所示【2】。

表1 勘察完成工作量

3 工程地质条件

赞比亚全境属于非洲地台的一部分，大致可分为班韦乌卢地块、基巴尔安构造区、卢弗里安弧、莫桑比克带、古生代-中生代盆地5 个地质构造单元区。首都卢萨卡位于赞比亚中南部高原上，平均海拔1 280m，市区以丘陵为主，起伏较小，地层为变质岩类和岩浆岩类。

本项目场地为西高东低的坡地，场地坡度约3%～5%，最大高差约13m，地貌单元为高原丘陵。

根据场地地层时代、成因类型、岩性特征及物理力学性质等，将勘探深度范围内地基土划分如下5 个主要工程地质层：

①层粗砂：褐黄色，矿物成分以石英、长石为主，稍湿，稍密为主，局部中密，层厚1.0～5.0m。

①1 层含黏性土碎石：杂色，稍湿，中密，主要成分为角砾、圆砾及碎石。该层分布不连续，场地西北角可见，层厚1.0～1.3m。

②层全风化片岩：褐红～褐黄色，原岩结构已完全破坏，岩芯风化呈砂夹粉末状，含云母、石英颗粒，局部含石英岩脉，层厚 1.0～8.7m。

③层全风化片岩：灰黄～青灰色，原岩结构大多破坏，岩芯呈砂夹粉末状，少量块状，含大量石英颗粒，层厚12.5～27.0m。

④层强风化片岩：灰白～青灰色，原岩结构部分破坏，岩石矿物成分以云母、石英、长石为主，岩芯呈块状，一般块径3～8cm，最大约10cm，该层分布不连续，场地东北角可见，最大揭露厚度12.0m。

各地层的标贯和重型动力触探击数标准值指标如表2所示。

表2 原位试验参数

4 水文地质条件

卢萨卡无大的河流，市区南部约45km 为卡富埃河。当地气候分为 5～8 月干冷季，9～11 月干热季，12～次年 4 月湿热季（雨季）3 个季节，年平均雨量为760mm。

本项目勘察范围内无地表水体，临近地带无地表河流。地下水类型为第四系潜水，补给来源为大气降水和地下径流，主要排泄方式为径流及地表蒸发。地下水位随干冷季、干热季、湿热季的变化而变化，幅度约1.0～2.0m。勘察期间为湿热季，稳定水位埋深 12.8～20.1m，标高 1 243.7～1 246.7m，建议抗浮设防水位标高1247m。

根据水质简分析测试结果，结合场地环境类别，判定地下水对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

5 地震效应

卢萨卡历史上无强震记录，项目场地地层稳定且未发现活动断裂通过，并且该地区一般建筑都不考虑地震影响，不进行抗震设防。考虑到本工程为援建项目，各方关注度高，故参考我国抗震规范，判定按6 度进行抗震设计，可不进行土层的液化判别和处理【3】。

6 桩基础方案及承载力

会议中心为主体建筑，体型复杂，故宜采用桩基础方案。根据钻探揭露的地层情况，桩端持力层宜采用③层全风化片岩，该层厚度分布稳定，工程性质好，承载能力较大，宜作为桩端持力层。

国内规范主要考虑土的物理力学性质指标和原位测试数据，给出的各地层泥浆护壁钻孔灌注桩的承载力设计参数见表 3【4】。

表3 中、英规范单位面积侧阻、端阻参数表

英国规范则是建立桩侧阻力、桩端阻力与原位测试数据的相关方程，由此计算相应侧阻和端阻。英国规范给出的单位面积侧阻、端阻与标贯击数的关系式如下【5，6】：

式中，ps，j为桩侧土层 j 的单位面积极限侧阻；pb，0.1为对应沉降10%B（B 为桩径）时的单位面积极限端阻；ns，j、nb，0.1为经验系数，无实测数据时可查表4；Nj、Nb分别为桩侧土层j 及桩端处土的标贯击数；pref为系数，取值100kPa。

表4 英国规范侧阻经验系数ns 及端阻经验系数nb，0.1

因本项目所处地层较好，故按非挤土桩的上限值进行侧阻、端阻的计算，结果见表3。由此可见，按英国规范计算的侧阻要小于国内规范值，但其端阻值则大于国内规范值。

本项目选取代表性钻孔，按预估桩长进行了中、英规范桩基承载力计算，对比结果见表5。

表5 中、英规范钻孔灌注桩承载力值比较

由表5 可见，按英国规范计算的承载力，端阻大于中国规范，侧阻小于中国规范，但总承载力约为中国规范计算值的91.5%，相差并不大。建议施工前应先选择代表性地段进行试桩，确定单桩极限承载力并检验修正桩基设计参数。

7 结语

1）依据中国规范，采用钻探、标准贯入试验、动力触探试验、室内筛分试验等手段，对援赞比亚穆隆古希新国际会议中心项目进行了岩土工程勘察。

2）会议中心主体建筑宜采用钻孔灌注桩基础。按照中国规范给出了侧阻、端阻推荐值；按英国规范，由标准贯入试验击数计算得到单位面积侧阻、端阻。

3）按英国规范计算的桩基承载力，端阻大于中国规范，侧阻小于中国规范，总承载力约为中国规范计算值的91.5%，相差不大。