1、结合工程案例对高层建筑桩基勘察探讨摘 要：文章通过工程实例，首先介绍建筑工程勘察工作中需解决的问题，分析了本工程的实地地质条件及场地稳定性、地基基础方案，同时对基坑开挖与支护问题进行了探讨，以满足高层建筑岩土工程勘察的要求。 关键词：岩土工程；桩基勘察；地基；支护随着建筑高度的增加，建筑物总重量也随之增加，对建筑物的基础设计的要求也越来越高。岩土工程勘察的质量控制是岩土工程勘察工作的重点，也是整个岩土工程勘察的工作主线，加强岩土工程勘察质量水平的提高，是确保岩土工程勘察质量的关键。1 勘察工作中需解决的问题由于该工程为高层建筑，岩土工程勘察工作除了应查明一般高层建筑工程勘察规定的要求外，还需重
2、点解决以下几个问题：1.1 要求野外钻探时进行全断面采芯，以便对地基基础设计方案进行多方面论证分析。1.2 采用桩基时，应提出合理的桩基方案，预估单桩承载力及群桩视为实体基础时承载力和沉降计算。1.3 提供场地土层剪切波速、卓越周期，设计计算的加速度时程曲线对场地进行工程抗震性能评价。1.4 对上部结构和地基基础设计，施工中应注意的问题提出建议，必要时提出深基坑开挖的边坡支档方案。2 工程概况本工程位于阶梯坡地，共分布13栋建筑物，建筑层高为18+2（m），总建筑面积为20 多万m2，分三个台阶，车库和房屋连接形成地下车库，台阶高差为7. 8m，刚好为两层车库高度，上面的一层的西北面边坡高差较
3、大。3 勘察工作中有关事项的布置3.1 勘探点的布置该工程施工勘察时，主体工程按灰岩岩溶发育地区的结构柱持力点进行每点至少一孔勘探布点。3.2 室内试验除一般常规试验外，为了计算地基试验承载力，验算边坡稳定性和支护设计等的需要，选做了直剪（快）和静三轴试验（不固结不排水）、固结不排水试验。为提供抗震动参数，按不同时代，不同岩性进行了动三轴试验。为了解地基土的应力历史选做了高压固结试验。4 场地工程地质条件场地地处坡残积地段，基岩为石炭系石灰岩，岩面起伏较大，土层变化较大，风化破碎溶蚀现象现象发育，上部为红粘土和含碎石粘土。4.1 第四系全新统冲积地层（Q4）基岩埋深在地表下055m变化较大，上
4、部分两个层次：硬塑状红粘土，埋深在015m；含碎石土粘土、粉土1555m，土层较深地段位于8#栋建筑，均超过40m。4.2 C2+3中强风化灰岩在完整岩石表面，风化程度不一，风化成粉砂和碎石颗粒、碎块，埋深起伏较大，地表有裸露，有的埋深至揭露到55m才见风化岩，而且岩石变化也较大，中强风化岩石中含裂隙发育，溶蚀现象较普遍，取芯成碎块状。4.3 为完整石灰岩岩芯破碎岩石完整无裂隙、溶蚀现象，承载力高，是良好的持力层，部分地表已裸露，深部越进强风化岩石为57m。5 地基与基础方案分析5.1 天然地基方案的可行性分析主楼除8#栋处均应以完整灰岩作持力层，车库为两层，可选择天然持力层，埋深于硬塑状红粘
5、土和碎石粘土采用天然地基方案的可行性作较详细的分析与计算，计算结果见表 1。表1 天然地基方案评价结果表建筑物名称 车库持力层 层号及岩性 （1）红粘土（2）粉质粘土基底压力设计值 P（kPa）（设计单位提供） 6080不同计算方法得到的地基承载力设计值f/kPa JGJ72O90（6. 2. 3O1） 第（1）122Fk为220kPa 第（2）层fk为220kPaGBJ7O89（5. 1. 3）GBJ7O89（5. 1. 4）评价 P5.2 桩基方案的论证与分析由上述分析可知，主楼采用天然地基不可行，考虑到该建筑层数多、荷载大、稳定性要求严格及对地基的不均匀沉降也很敏感，经分析采用石灰岩做基
6、础持力层，岩石起伏大，局部破碎，溶蚀现象发育，建议采用大直径冲击成孔，或墩式基础，提出了主楼桩基按不同的桩径（0. 8m、1. 0m 及1. 2m、1. 4m），小于4m 桩长及持力层满足设计要求，桩墩端持力层宜选择在完整石灰岩进行单桩承载力估算，同时还对建议的摩擦桩提出了验算。8#栋可采用大口径摩擦桩。5.2.1 单桩承载力的估算及墩式承载力设计验算见表23表 2 单桩竖向承载力标准值及极限标准值建筑物名称 主楼总荷载F+G/kN 11001200=1320000桩端持力层 0. 5 0. 5D 0. 5D桩长（m） 大于6m 大于6m 大于6m桩径m 单桩竖向 承载力/kN计算方法0. 8
7、 1.0 1.2JGJ（72O90）RK 12702标贯经验式 Ru 12263 17725 24013桩基规范 Quk 11603 17255 24793建议值 Quk 11625 17553 24531布桩根数 225 144 100表 3 摩擦桩基础 R 验算结果表计算参数持力层 总荷载（F+G）kN 桩长（m） 桩径（m） N（kN） 1.1N （kN） R（kN） 可否满足主 楼 1320000 40 0. 8 5867 6453.7 6585 满足40 1. 0 9167 10083.7 10129 满足40 1. 2 1320 14520 14898 满足注：N为基桩竖向设计值（
8、kN），N=（F+G）/n，n 为布桩根数5.2.2 建议的桩基方案根据勘察情况分析施工难度，桩长及地层特点可分别采用不同形式的基础方案，针对6#、7#、9#、10#栋大部分基础裸露可采用扩大墩式基础，其他可选择以石灰岩为持力层桩基础形式，采用人工挖孔桩冲击成孔桩形式，对8#栋勘探深度均大于40m，可采用摩擦桩为主的成桩形式，根据计算沉降量可选择定长桩。在桩基施工中如遇孔内半边岩石高差相差较大，必须进一步进行一桩多孔的施工勘察，查明桩孔内岩石起伏情况，有的为斜坡岩，也有的岩石垂直度较大，如果属垂直度较大的，岩石大于 1/2 孔径时，以上部岩石为持力层并向有岩石一边偏移桩心，并同时增大桩径，若岩
9、石小于 1/2，则向非岩石一边偏移桩心，同时增大桩径，持力层落至下部岩石。对于斜坡岩高差不大时，采用回填强度更大的片石进行校孔的技术处理方案，同时发现有串珠状连续溶洞或破碎层时，可采用摩擦桩和端承力综合计算考虑桩基方案，但计算方案复杂，也掺杂经验方案。6 支护问题本场地只有10#栋西北面存在边坡，而且最高处达17m，由于场地局限性不能采用自然放坡或片石挡土墙支护；另含碎石粘土孔隙大，放坡后易崩塌，故其采用阶梯式放坡后，进行桩基施工，同时可增大近边坡桩基直径，分段进行基础梁和剪力墙施工，同时增加柱的直径，利用近8m的剪力墙进行边坡支挡，另行处理的边坡为极少部分，而且利用挡土墙，和少量挡土排桩支撑
10、即可。7 结语目前工程建设普遍存在工期紧、任务重的情况，如何才能实现岩土工程勘察成果正确反映工程地质条件和岩土工程特点，提出的技术参数和地基处理措施安全可靠，经济合理，勘察过程控制尤为重要，把握过程控制中的要点和关键点。本次勘察提供了准确的桩基参数，对采用桩基方案进行了分析和论证，大大节约成本和加快了工程进度，缩短工期，但在超高层建筑及超长桩承载力计算方面，以及岩石起伏较大石灰岩地区技术不够成熟，积累的经验不够丰富，还需要勘察工去研究和探讨。参考文献1 GB50021-2001，岩土工程勘察规范S.2 JGJ 94-1994，建筑桩基技术规程S.3 袁联中.浅议在岩土工程的勘察与设计中应注意的问题J.山西建筑，2009，35（26）.4 彭柏兴，岩土工程勘察常见问题剖析J.城市勘测，2004，（5）.
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