某产业园地质勘察及地基基础方案分析

刘超鹏

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局3总队，贵州 遵义 563000)

0 引 言

贵州建筑科技产业园1～5#楼工程为贵州双龙空港置业有限公司投资新建，贵阳市建筑设计院有限公司设计，拟建场区位于贵阳市花溪区龙洞堡太升集团对面，南侧为龙水路路，交通便利，拟建场地规划总用地面积26 761.029 m2。

1 地质勘察

1.1 勘察手段及工作方法

根据设计单位提出的勘察要求，结合场地的地质条件，为查明场地上工程地质问题，本次勘察工作以钻探为主，辅以地表工程地质测绘、物探测量(钻孔声波测试、卓越周期测试)、原位测试(取样及室内试验、资料收集、工程地质类比等方法，综合分析研究场地工程地质条件。

1.2 勘察工作布置

对于钻探孔的布置应符合相关规范的要求，沿着基础的轴线进行科学合理的布置，场地内基岩为三叠系中统大冶组(T1D)地层，按岩溶地基布孔方案采取“一柱一孔”原则布设勘探点。本次勘察共计528个钻孔(详细位置见钻孔平面布置图N0.2)，其中1#楼施工37个钻孔，2#楼施工48个钻孔，3#楼施工70个钻孔，4#楼施工37个钻孔，其中对岩溶裂隙位置补孔4个，展示中心施工14个钻孔，地下室施工282个钻孔，共计施工532个钻孔。

对于钻孔的深度，应该符合《岩土工程勘察规范》(GB50021—2017)的要求，钻孔终孔最小深度=基坑开挖深度+进入中等风化岩预估3～5倍桩径，且3～5倍桩径不小于7.00 m的原则进行地基控制。同时，在钻探过程中，如遇地层特别破碎等情况时，在可能设置基础位置的情况下根据具体地质条件，再按照上述原则进行钻孔深度控制。若遇岩溶发育，则应需按规范进行岩溶补孔，补孔钻探深度以辅助主孔查明岩溶发育形态和规模，控制预计基础设置标高以下持力层范围。该场地岩土工程地质勘察钻探工作，于2016年8月10日进场进行岩土工程勘察工作，至2016年10月28日结束钻探施工工作。

1.3 地质勘察工序

1.3.1 地表地质调查

以场地为中心，在1.0 km2范围内进行地质调查。查明场地地形地貌、地质构造，地层岩性以及岩层产状等。

1.3.2 钻探要求

钻探施工采用20台XY—150型油压回转钻机进行施工。土层钻探采用冲击钻进，岩石采用回转钻进进取芯，全孔进行泥浆护壁，对于所需要选择的勘探点和钻进的深度应该符合相应规范和规定的要求，对于岩土取芯样品应该做好标签标记，并且按照一定的顺序进行排放。依据回次做好钻探的记录，以此反映回次岩采取率等指标。

1.3.3 岩土样试验

岩样：本次采取中风化石灰岩岩样18件进行室内试验(详见《岩石试验报告单》)；

土样：本次采取12件土样进行土工试验。

1.3.4 测量放孔

建设单位提供及指定2个规划控制点，详见总图，控制点数据为贵阳市测绘院提供，其编号及坐标分别为：

①T1点：

X=2 938 247.6342，

Y=377 354.0774，

H=1 097.76 m；

②T2点：

X=2 938 229.1020，

Y=377 417.7940，

H=1 097.33 m。

1.3.5 岩体波速测试

采用SYC-2型超声波仪作单孔岩体纵波速测试。测试起点对基础埋置深度以下的基岩段进行。测试点距为0.20 m。所采集的波速数据作为从平面和剖面划分与评价岩体质量单元的依据。完成50个钻孔的声波测试。

1.3.6 地微振测试

场区地震分区的划分及建筑结构的抗震(振)性设计提供重要的依据，2016年12月1日凌晨，测试人员对该场地进行了地基卓越周期(地脉动)测试工作。

1.3.7 简易水文观测

为了解地下水动态的基本特征和地下水埋藏的基本条件，根据规范和技术要求，于部分钻孔施工结束24 h后对钻孔内混合水位进行观测，冲洗液消耗量观测。观测采用万用表直接量读的方法进行，估测冲洗液消耗量。

1.3.8 室内资料整理

岩土工程勘察室内资料整理自2016年12月1日～12月12日进行，共完成钻孔柱状图532张(其中包含岩溶补孔3个)，建筑物总平面布置图1张及勘探点平面布置图2张，工程地质剖面图181张，岩土工程勘察报告1份。

2 地基基础方案分析

2.1 天然地基评价

(1)可塑红粘土：褐黄色，裂隙发育，土体结构致密-巨块状，呈可塑状，细腻，裂隙发育，厚约0.2～5.3 m，平均厚度1.775 m，分布不连续根据《贵州建筑岩土工程技术规范》(DB22/46—2004)表3.1.2-4表对红粘土地基变形均匀性分类，独立基础Z(m)=Z1P1+1.5=25 000×0.003+1.5=76.5 m>1.43 m，属变形不均匀地基，且拟建物荷载大，不宜做地基持力层；

(2)中风化石灰岩(T1d)：岩石较破碎，承载力较大，分布连续，承载力高，岩溶微发育；对岩溶地基作适当处理后，是场地理想的地基持力层。

2.2 持力层选择与基础方案评价

根据现场观察及钻探揭露：中风化岩体总体埋藏较浅，石灰岩层中岩溶洞隙、溶槽、裂隙微发育，局部基岩面起伏变化较大。拟建筑物有-4F地下室，设计最大单柱荷载为23 000 kN/柱。根据拟建场地的工程地质条件，结合拟建物上部荷载情况及场地岩土地基构成情况、地基岩土的物理力学性质及建筑物的结构特点。建议拟建建筑物基础持力层以中风化石灰岩作地基持力层，基础形式为独立(桩)基础。由于在施工过程中，业主单位调整地下室层数，导致局部基础持力层深度不够，应补充施工勘察，如D-201、D-217、ZK3-58等。

2.3 桩基础评价

2.3.1 桩基稳定性分析

拟建场地地基影响桩基稳定性的因素主要有：①地基岩层中浅埋岩溶洞隙的发育，其顶板岩体及基本质量特征、顶板厚度、基础荷载大小直接影响桩基稳定性；②溶沟、溶槽的发育，使岩面起伏不平，溶沟、溶槽多有分布，岩体节理裂隙较发育。桩端置于岩层面隆起或斜面处时，有导致滑移的可能。在桩底应力扩散范围内有浅埋岩溶洞隙，必须进行地基基础处理，确保桩底岩体的稳定性。中风化岩分布较连续，厚度较大，岩石地基承载力特征值较高。对桩基的稳定性有利。

2.3.2 桩基础埋置深度

根据基础荷载分布，单柱基础荷载的大小，场地岩土工程地质条件，场地岩土工程地质评价及持力层的选择，且满足《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)第8.5.2、8.5.5条规定及《贵州建筑地基基础设计规范》(DB22/45—2004)8.5.3-4。桩基础埋深由以下几方面确定：①嵌岩灌注桩周边嵌入中风化岩体最小深度不宜小于0.5 m，且满足抗滑及设计构造要求；②嵌岩灌注桩桩端以下三倍直径范围内应无软弱夹层，断裂破碎带和洞穴分布，在应力扩散范围内无岩体临空面；③基岩面起伏不平，岩层表面倾斜处，以坡面下方的嵌岩深度为准。

2.3.3成孔可能性、桩基施工条件及对环境的影响

(1)成孔可能性

场地采用中风化石灰岩作地基持力层，建议采用人工挖孔桩灌注桩施工工艺。由于场区局部土层较深，桩基础开挖时需做好护壁等防护工作，该场地易于成孔，地下水埋藏较深，场地成桩条件相对较好。

(2)桩基础施工中必须注意的问题

嵌岩面以下施工禁止爆破，否则将损失嵌岩段侧阻力，从而产生质量安全隐患；挖至设计标高，终孔后应清除护壁上的泥土和孔底残渣、积水，并应进行隐蔽工程验收。验收合格后，应立即封底和灌注桩身混凝土。

(3)成桩施工对周围环境的影响

人工挖孔桩应用较普遍，施工工艺成熟。场地上无高压线，地下无管线分布，弃土及时清运，交通方便，施工条件较好。人工挖孔桩施工无噪音污染，但成孔凿岩进行爆破会产生地表震动，基础开挖会产生机械噪音及弃土污染周边环境。

2.3.4 桩基施工排水措施

必须做好抽排水措施。场地地下水主要受大气降水影响，受季节影响较大，如遇雨季施工时，施工单位应按开挖深度和季节备好排水设备，在排水过程中，不能就地抽出就地排放，应通过完整的排水管道输送到场地影响范围外排放，否则将产生回水，达不到降水目的。

3 结 语

通过地质勘察分析，拟建场地稳定性较好，场地及邻近地段无活动性断层通过，场地内无地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流、液化土层等不良地质现象，场地区域总体稳定性较好，适宜工程建设。地基基础方案可以根据局部的实际情况，选择科学经济的建筑基础。