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土岩组合地区高层建筑岩土工程勘察的对策

2021-12-15 120 上传者：管理员

摘要：文章根据场地岩土工程地质条件，分析总结了土岩组合地基的岩土工程特征，并对所选用合理的桩基方案进行了论述。

关键词：
土岩组合地基
场地地形
岩土工程特征
工程地质
混凝土灌注桩桩箱组合基础
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1、工程概况

根据山西省区调队与古交市地矿局提交的《古交市区域地质矿产调查报告》，勘察区位于吕梁山断块隆起区中部古交掀斜地块，以石炭、二叠系地层为主，地层产状较平缓，走向NW。勘察区内总体为一单斜构造，基岩倾向230°，倾角2-5°。拟建建筑物3#住宅楼，高99.3m,33层，基底压力预估为600kPa，基础埋深预估为7.7m，结构形式为剪力墙，基础形式为混凝土灌注桩桩箱组合基础。鉴于土岩组合地基对3#住宅楼高层建筑进行了岩土工程详细勘察工作，并对所选用合理的桩基方案进行了论述。

2、勘探工作布置

建筑物基础设计等级为甲级。勘探点沿其建筑物周边布置，共布设勘探点6个。控制性钻孔3个，孔深为50m，一般性钻孔3个，孔深为40m左右，勘探孔的间距为20-40m左右。波速测试孔2个，均为30m；物探点地脉动2个。

3、工程地质条件

3.1 地形、地貌概况

场地地形勘察前经过平整，最高高程为998.73m，最低高程为997.99m，最大高差0.74m。场地地貌单元属汾河二级阶地。

3.2 地基土的分层及岩性特征

场地地基土主要由粉土、砂岩、泥岩等物质组成，地基土为土岩组合地基，场地东部局部为第四系松散堆积物，场地西部主要为二叠系下石盒子组、石炭系上统太原组砂岩、泥岩。其分层情况及岩性特征如表1所示。

4、地基岩土的工程性质

4.1 地基岩土的类型

场地地基土的剪切波速松散层范围内的等效波速值均大于250m/s，地基土覆盖层厚度小于50.0m，场地地基土类型划分为中硬场地土，建筑场地类别为Ⅱ类。

4.2 地基岩土的均匀性

场地附近没有发现滑坡、崩塌、地面沉降等不良工程地质作用存在，属对建筑抗震一般地段。根据本次勘察揭露的场地地层情况，天然地基承载力较低，显然不能满足设计要求，且该地基为土岩组合地基，会产生不均匀沉降，需进行地基处理后，方可作为基础持力层。采用桩基基础，场地天然地基为不均匀地基。

4.3 地基土的湿陷性

场地地基土为土岩组合地基，钻孔k1、k2、k4基岩出露，钻孔k3、k5、k6上部为土层覆盖层，厚度不等，据钻孔揭露地层，取样钻孔k3、k5揭露土层厚度分别为6.1m、10.5m，本楼座基坑开挖深度为7.7m,k5钻孔7.7m以下土层饱和度大于95%，可判定为非湿陷性黄土，k3钻孔土层在基坑开挖范围之内，故不论述。为了基坑开挖后土岩组合地基持力层不产生不均匀沉降，建议将上部土层开挖到7.7m以下，然后采用置换碎石垫层，作为褥垫层，强夯处理后方可作为基础持力层。

4.4 地基岩土的承载力特征值及持力层物理力学变形模量参数

地基土第(1)层粉土承载力特征值130kPa，第(1)层粉土承载力特征值150kPa，第(2)层全风化砂岩300kPa，变形模量E=0.1GPa，第(3)层微风化砂岩1200kPa，变形模量E=4GPa，第(4)层中风化-微风化砂岩1200kPa，变形模量E=3GPa，第(5)层中风化-微风化砂岩600kPa，第(6)层中风化-微风化砂岩1000kPa，第(7)层微风化泥岩1000kPa，第(8)层微风化砂岩1200kPa。

5、地基处理方案分析与建议

5.1 天然地基

高层建筑物基础埋深预估为7.7m，预估基底压力为600kPa，地基持力层为(2)层砂岩或(1)层粉土，经深宽修正后地基承载力不满足设计要求，地基变形也不能满足设计要求；场地为非液化场地。故高层建筑物不能采用天然地基，应采用桩基础。

5.2 桩基方案

住宅楼高度和基底压力都比较大，结合天然地基和建筑场地环境的实际条件，建议首选混凝土灌注桩桩箱组合基础，桩基具有承载力高、变形不受地层限制、不受地层难度影响等优点，能比较全面地满足高层建筑的强度及变形要求。

选择层位稳定，强度较高的层位作为桩端持力层，桩径以选择0.70m、0.80m为宜，根据以往经验，此二种桩径施工效率和混凝土利用率比较高、经济且质量容易控制。桩间距按三倍桩径（2.10m、2.40m）考虑，钻孔灌注桩物理力学参数如表2所示。

6、结语

本场地地基土主要由粉土、砂岩、泥岩等物质组成，地基土为土岩组合地基，场地东部局部为第四系松散堆积物，场地西部主要为二叠系下石盒子组、石炭系上统太原组砂岩、泥岩。基坑开挖深度以下为基岩出露。本工程采用桩侧、桩端土后压浆工艺，以增强桩端土的强度和承载能力，并可缩短桩长，降低费用。通过对外业详细勘察，钻孔土样达到或接近Ⅱ级土样标准，为取得可靠的第一手资料打下良好的基础，同时也为试验室提供了高质量的试验土样，使岩土参数更加真实可靠。详细的勘察报告，可以满足设计的技术参数，达到岩土工程勘察的目的和要求。

参考文献:

[1]王志伟.高层建筑岩土工程的勘察重点和难点研究[J].城市建筑,2021,18(18):144-146.

[2]蒋宗鑫,张茜媛,李军鹏,刘曦.第三系风化砂岩超高层建筑岩土工程勘察的实践—以兰州某超高层为例[J].西部探矿工程.2020,32(10):15-19.

文章来源：王瑾.土岩组合地区高层建筑岩土工程勘察浅析[J].华北自然资源,2021,(06):45-47.