發(fā)布時(shí)間：2019-03-09所屬分類(lèi)：科技論文瀏覽：1次
摘 要： [摘要]通過(guò)對(duì)上海市江灣地區(qū)某高層商務(wù)樓工程擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察案例分析，針對(duì)本場(chǎng)地工程地質(zhì)特征及設(shè)計(jì)勘察要求，結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，綜合分析和評(píng)價(jià)本場(chǎng)地地基土特征，推薦并比選樁基持力層、樁基圍護(hù)施工方案。為設(shè)計(jì)提供合理化建議及
[摘要]通過(guò)對(duì)上海市江灣地區(qū)某高層商務(wù)樓工程擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察案例分析，針對(duì)本場(chǎng)地工程地質(zhì)特征及設(shè)計(jì)勘察要求，結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，綜合分析和評(píng)價(jià)本場(chǎng)地地基土特征，推薦并比選樁基持力層、樁基圍護(hù)施工方案。為設(shè)計(jì)提供合理化建議及設(shè)計(jì)參數(shù)依據(jù)，可為同類(lèi)工程提供參考依據(jù)及經(jīng)驗(yàn)。
[關(guān)鍵詞]高層建筑,深基坑,軟土地區(qū),設(shè)計(jì)參數(shù)
1地質(zhì)概況
上海地處長(zhǎng)江三角洲東南前緣，第四紀(jì)地質(zhì)時(shí)期，全球氣候冷暖交替導(dǎo)致海平面多次升降，同時(shí)在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的控制下，該區(qū)域沉積覆蓋層達(dá)150~400m，是上海地區(qū)地基土組成最主要的特征…。上海地區(qū)，地下水位受地表水、地面蒸發(fā)、降水等因素等影響，年水位的總體變化幅度在1m左右。在本工程中，承壓水主要蘊(yùn)含在砂土層、砂質(zhì)粉土層中，大部分在地下3～12m左右，且隨著季節(jié)而呈現(xiàn)出周期性的變化特征。
2工程概況
本工程由三棟塔樓及裙房所構(gòu)成，其中T2塔樓設(shè)計(jì)高度為99.22m，屬高層建筑，建(構(gòu))筑物等級(jí)為一級(jí)，其設(shè)計(jì)預(yù)估柱下最大荷載標(biāo)準(zhǔn)值為28000kN，其下基坑埋深為11.45m，屬二級(jí)基坑，三棟塔樓均采用框架一核心簡(jiǎn)混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)差異沉降敏感程度較高，沉降量限值為100mm，對(duì)勘察精度及勘察手段提出了較高的要求。
同時(shí)本工程工期較緊，需采用合理的措施，以保證滿(mǎn)足設(shè)計(jì)精度及質(zhì)量要求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，本場(chǎng)地地形屬于濱海平原類(lèi)型，地形相對(duì)平坦，實(shí)際標(biāo)高在5.67～5.26m，高差為0.41m，平均標(biāo)高約5.4m。其表面由水泥地坪覆蓋、其下埋藏有大量建筑垃圾，部分區(qū)域含有廢棄灌注樁頭，填土平均厚度達(dá)4.5m，此層組成成分復(fù)雜，規(guī)律性、均勻性差，工程性質(zhì)極差，對(duì)基坑邊坡穩(wěn)定性不利，且對(duì)樁基施工存在較大影響。
3勘察方案
3.1勘察方法
(1)使用SH一30—2A型號(hào)、XY-100型號(hào)的鉆機(jī)鉆探取土，并對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行記錄。
(2)對(duì)粉性土、砂土的過(guò)程中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，記錄標(biāo)貫技術(shù)并鑒別土類(lèi)。
(3)采用SG一20型靜探儀進(jìn)行靜力觸探試驗(yàn)。對(duì)深孔需下護(hù)管進(jìn)行導(dǎo)向，以確保鉆桿的垂直程度。
(4)對(duì)27m以淺的軟粘性土、均質(zhì)飽和粘土等進(jìn)行十字板剪切試驗(yàn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
(5)采用鉆孔降水頭注水試驗(yàn)。對(duì)地基的靜止水位、滲透性進(jìn)行測(cè)定，為基坑的設(shè)計(jì)、施工提供的數(shù)據(jù)。
(6)通過(guò)波速測(cè)試提供與地震反應(yīng)相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要包括動(dòng)剪切剛度、阻尼比、動(dòng)剪切模量等。為高層建筑的抗震設(shè)計(jì)提供參考。
(7)室內(nèi)土工試驗(yàn)項(xiàng)目主要包含：1)物理試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容為密度、含水率、比重、塑限、液限、顆粒分析;2)滲透試驗(yàn)，為施工人員提供不同土層的垂直向滲透系數(shù)等;3)力學(xué)試驗(yàn)，其所包含的范圍較廣，主要包括常規(guī)固結(jié)試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)固結(jié)試驗(yàn)、直剪固快試驗(yàn)、直剪慢剪試驗(yàn)、三軸試驗(yàn)、靜止側(cè)壓力系數(shù)試驗(yàn)等。
3.2作業(yè)量布置
(1)本工程勘察根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范DGJ08—37—2012《巖土工程勘察規(guī)范》，通過(guò)“網(wǎng)格”的方式完成探孔的布置，孔距控制在14~35m。保證鉆探孔的總體數(shù)量是工程施工中所有探孔的1/3。
(2)確定孔的深度。對(duì)于本工程高層樓，控制性孔深度分別為100m，90m，80m，一般性探孔的深度均為75m;并且每一個(gè)高層均保證有1個(gè)以上的控制孔。
(3)采用小螺紋鉆勘探暗浜等影響施工的地質(zhì)條件，孔距在15m以?xún)?nèi)，而控制暗浜的孔距在2～3m，孔深通常為5m，同時(shí)進(jìn)入沉降土層的深度應(yīng)在0.5m以上。
4地基土分析及評(píng)價(jià)
4.1地基土的構(gòu)成及物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)
根據(jù)勘察結(jié)果，場(chǎng)地地面下100.0m深度范圍內(nèi)揭露的地基土屬第四紀(jì)全新世(Q4)濱海～河口、淺海、沼澤相及上更新世(Q3)河口～濱海、濱海～淺海相沉積層及中更新世(Q2)河口～湖澤相沉積層。主要由粘性土、粉性土及砂土組成。按其地質(zhì)時(shí)代、成因類(lèi)型、土性不同及物理力學(xué)性質(zhì)上的差異可劃分為9層和分屬不同層次的亞層。
4.2場(chǎng)地地震效應(yīng)
根據(jù)GB50011—2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，及本次波速試驗(yàn)結(jié)果顯示，根據(jù)2個(gè)孔波速測(cè)試成果，準(zhǔn)基巖面埋深取150m計(jì)算場(chǎng)地地基土基本周期，該場(chǎng)地地基土基本周期平均值為2.08S;20m以淺土層等效剪切波速平均140-3rn/s，場(chǎng)地土屬軟弱土類(lèi)型。場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。根據(jù)上海市DGJ08—9—2013《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》4.1.1條，場(chǎng)地類(lèi)別劃分為Iv類(lèi)場(chǎng)地。同時(shí)由于本場(chǎng)地存在大面積厚填土，根據(jù)上海市工程建設(shè)規(guī)范DGJ08—37—2012《巖土工程勘察規(guī)范》第8.2-3條及條文說(shuō)明，此場(chǎng)地劃分為建筑抗震不利地段，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取合適的抗震措施。
4.3柱基持力岳分析及評(píng)偷擬建
高層辦公樓對(duì)沉降控制要求嚴(yán)格且其核心筒部位單樁承載力要求極高，可選⑧2或⑨I層作為樁基持力層。其中第⑨1層灰色砂質(zhì)粉土，靜探P平均值20.27MPa，標(biāo)貫試驗(yàn)平均值為84.3擊，密實(shí)狀，中等偏低壓縮性，工程性質(zhì)較好，埋深大，是高層及對(duì)沉降控制要求嚴(yán)格建筑物良好的樁基持力層;其下臥⑨2層為中等偏低壓縮性土、厚度大，對(duì)沉降控制有利。純地下室可按設(shè)計(jì)抗浮要求選用⑦層或⑧1層作為抗拔樁置入層。
4.4樁型選擇及單樁承載力估算
根據(jù)本項(xiàng)目的工程及地質(zhì)情況特點(diǎn)，預(yù)制樁雖在便利性、經(jīng)濟(jì)性上較灌注樁存在一定優(yōu)勢(shì)，但不宜作為本次工程的樁型首選，本次建筑物所需承載力要求較高，送樁深度達(dá)，且由于表層存在大量雜填土，預(yù)制樁施工難度大，并會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生較大影響。
而鉆孔灌注樁對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小，并能適應(yīng)擬建場(chǎng)區(qū)各土層，故可采取鉆孔灌注樁，但應(yīng)注意以下問(wèn)題：(1)樁身范圍內(nèi)軟粘性土及粉性土層合計(jì)厚度大，鉆進(jìn)時(shí)為防止塌孔、縮頸，應(yīng)做好泥漿護(hù)壁工作;(2)⑨層密實(shí)度大，鉆進(jìn)速度較緩慢，鉆孔施工時(shí)間長(zhǎng)，孔壁的密實(shí)砂土由于應(yīng)力釋放，泥漿的滲透侵潤(rùn)等影響，往往造成樁身局部夾泥，單樁承載力差異，可考慮采用樁端后注漿工藝;(3)應(yīng)注意泥漿排放問(wèn)題，以免對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染;(4)應(yīng)選擇信譽(yù)好有經(jīng)驗(yàn)的施工單位，樁基施工時(shí)應(yīng)做好監(jiān)測(cè)與檢驗(yàn)工作，確保成樁質(zhì)量。同時(shí)由于樁基承載力承載力要求較高，設(shè)計(jì)可采用鉆孔灌注樁后注漿工藝。
4.5基坑圍護(hù)方案及注意事項(xiàng)
本工程基坑平面形狀為不規(guī)則四邊形;基坑開(kāi)挖深度最深約11.45m，基坑工程安全等級(jí)為二級(jí)。場(chǎng)地西側(cè)為市政合流箱涵，周邊環(huán)境復(fù)雜。根據(jù)目前同類(lèi)的基坑設(shè)計(jì)和圍護(hù)經(jīng)驗(yàn)，本場(chǎng)地存在②層灰色粘質(zhì)粉土夾粉質(zhì)粘土，該層透水性較好，故本工程基坑可采用鉆孔灌注樁+水泥土隔水進(jìn)行圍護(hù)，對(duì)場(chǎng)地周邊環(huán)境較復(fù)雜的地段可采用地下連續(xù)墻進(jìn)行圍護(hù)，并應(yīng)輔以?xún)?nèi)支撐。
本工程基坑開(kāi)挖最大深度為11.45m，按最不利條件估算(水位埋深按3m計(jì)，承壓水層頂埋深按30.1m計(jì))，故本場(chǎng)地內(nèi)承壓水不會(huì)引起坑底突涌。施工開(kāi)挖時(shí)應(yīng)充分利用土體的時(shí)空效應(yīng)規(guī)律，嚴(yán)格掌握施工工藝要點(diǎn)：沿縱向按限定長(zhǎng)度逐段開(kāi)挖，每個(gè)開(kāi)挖段分層、分小段開(kāi)挖;按規(guī)定時(shí)限開(kāi)挖，按規(guī)定時(shí)間施工底板，減少暴露時(shí)間。應(yīng)采取有效的措施妥善處理土方的堆放問(wèn)題，嚴(yán)禁基坑周邊超載堆物。
本工程西側(cè)距市政合流箱涵，因應(yīng)采取專(zhuān)門(mén)、有效的保護(hù)措施。除對(duì)整個(gè)基坑底面以下進(jìn)行井格高壓旋噴樁加固外，為確保萬(wàn)無(wú)一失，還應(yīng)沿合流箱涵一側(cè)中隔墻進(jìn)行不斷高壓旋噴加固l4l，以調(diào)整隧道的曲率、水平位移及圓環(huán)變形，確保合流箱涵的安全運(yùn)營(yíng)。同時(shí)開(kāi)挖時(shí)加強(qiáng)跟蹤監(jiān)測(cè)，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，確保信息暢通，應(yīng)以保護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行開(kāi)挖施工，在施工過(guò)程中應(yīng)及時(shí)將環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)表提交相關(guān)監(jiān)護(hù)部門(mén)。
5結(jié)論
本文介紹了上海市江灣地區(qū)某高層商務(wù)樓工程工程地質(zhì)勘察實(shí)例。在勘察過(guò)程中通過(guò)查閱規(guī)范、相關(guān)文獻(xiàn)及領(lǐng)近工程地質(zhì)資料及經(jīng)驗(yàn)，在高層建筑物的樁基及基坑工程方面提供了合理設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)建議，并針對(duì)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的分析評(píng)價(jià)。通過(guò)本次勘察，總結(jié)出如下結(jié)論，以期對(duì)后續(xù)軟土地區(qū)高層建筑、深基坑勘察設(shè)計(jì)提供可比的參數(shù)及建議。
(1)擬建場(chǎng)地地層較為平穩(wěn)，考慮本次高層住宅單樁承載力要求較高，對(duì)沉降量敏感，可選用⑧2層或⑨1層作為樁基持力層。(2)樁型可采用鉆孔灌注樁，鉆孔灌注樁成樁無(wú)困難，對(duì)周?chē)h(huán)境影響不大;采取適當(dāng)措施防止在砂土、粉性土中塌孔和埋鉆;必要時(shí)可通過(guò)樁端注漿措施以改善樁端承載性能。(3)基坑可采用鉆孔灌注樁+水泥土隔水進(jìn)行圍護(hù)，對(duì)場(chǎng)地周邊環(huán)境較復(fù)雜的地段可采用地進(jìn)行不斷高壓旋噴加固，以調(diào)整隧道的曲率、水平位移及圓環(huán)變形，確保合流箱涵的安全運(yùn)營(yíng)。
參考文獻(xiàn)
[1]高大銘，陳振榮，呂全榮.上海陸域地區(qū)古河道溺谷相沉積層工程地質(zhì)特征研究[J].上海地質(zhì)，1998，68(4)：ll1.
[2]陳蘭云，趙權(quán)威.真空聯(lián)合堆載加固軟土路基實(shí)例分析[J].建筑技術(shù)，2016，47(9)：815-817.
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