發布時間：2019-03-09所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： [摘要]通過對上海市江灣地區某高層商務樓工程擬建場地的工程地質勘察案例分析，針對本場地工程地質特征及設計勘察要求，結合已有工程經驗及現行技術規范，綜合分析和評價本場地地基土特征，推薦并比選樁基持力層、樁基圍護施工方案。為設計提供合理化建議及
[摘要]通過對上海市江灣地區某高層商務樓工程擬建場地的工程地質勘察案例分析，針對本場地工程地質特征及設計勘察要求，結合已有工程經驗及現行技術規范，綜合分析和評價本場地地基土特征，推薦并比選樁基持力層、樁基圍護施工方案。為設計提供合理化建議及設計參數依據，可為同類工程提供參考依據及經驗。
[關鍵詞]高層建筑,深基坑,軟土地區,設計參數
1地質概況
上海地處長江三角洲東南前緣，第四紀地質時期，全球氣候冷暖交替導致海平面多次升降，同時在構造運動的控制下，該區域沉積覆蓋層達150~400m，是上海地區地基土組成最主要的特征…。上海地區，地下水位受地表水、地面蒸發、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，承壓水主要蘊含在砂土層、砂質粉土層中，大部分在地下3～12m左右，且隨著季節而呈現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成，其中T2塔樓設計高度為99.22m，屬高層建筑，建(構)筑物等級為一級，其設計預估柱下最大荷載標準值為28000kN，其下基坑埋深為11.45m，屬二級基坑，三棟塔樓均采用框架一核心簡混凝土結構，對差異沉降敏感程度較高，沉降量限值為100mm，對勘察精度及勘察手段提出了較高的要求。
同時本工程工期較緊，需采用合理的措施，以保證滿足設計精度及質量要求。根據現場勘查，本場地地形屬于濱海平原類型，地形相對平坦，實際標高在5.67～5.26m，高差為0.41m，平均標高約5.4m。其表面由水泥地坪覆蓋、其下埋藏有大量建筑垃圾，部分區域含有廢棄灌注樁頭，填土平均厚度達4.5m，此層組成成分復雜，規律性、均勻性差，工程性質極差，對基坑邊坡穩定性不利，且對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、XY-100型號的鉆機鉆探取土，并對相關的信息進行記錄。
(2)對粉性土、砂土的過程中進行標準貫入試驗，記錄標貫技術并鑒別土類。
(3)采用SG一20型靜探儀進行靜力觸探試驗。對深孔需下護管進行導向，以確保鉆桿的垂直程度。
(4)對27m以淺的軟粘性土、均質飽和粘土等進行十字板剪切試驗，并對數據進行記錄。
(5)采用鉆孔降水頭注水試驗。對地基的靜止水位、滲透性進行測定，為基坑的設計、施工提供的數據。
(6)通過波速測試提供與地震反應相關的數據，主要包括動剪切剛度、阻尼比、動剪切模量等。為高層建筑的抗震設計提供參考。
(7)室內土工試驗項目主要包含：1)物理試驗，試驗內容為密度、含水率、比重、塑限、液限、顆粒分析;2)滲透試驗，為施工人員提供不同土層的垂直向滲透系數等;3)力學試驗，其所包含的范圍較廣，主要包括常規固結試驗、標準固結試驗、直剪固快試驗、直剪慢剪試驗、三軸試驗、靜止側壓力系數試驗等。
3.2作業量布置
(1)本工程勘察根據上海市工程建設規范DGJ08—37—2012《巖土工程勘察規范》，通過“網格”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量是工程施工中所有探孔的1/3。
(2)確定孔的深度。對于本工程高層樓，控制性孔深度分別為100m，90m，80m，一般性探孔的深度均為75m;并且每一個高層均保證有1個以上的控制孔。
(3)采用小螺紋鉆勘探暗浜等影響施工的地質條件，孔距在15m以內，而控制暗浜的孔距在2～3m，孔深通常為5m，同時進入沉降土層的深度應在0.5m以上。
4地基土分析及評價
4.1地基土的構成及物理力學性質參數
根據勘察結果，場地地面下100.0m深度范圍內揭露的地基土屬第四紀全新世(Q4)濱�！涌�、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。按其地質時代、成因類型、土性不同及物理力學性質上的差異可劃分為9層和分屬不同層次的亞層。
4.2場地地震效應
根據GB50011—2010《建筑抗震設計規范》，及本次波速試驗結果顯示，根據2個孔波速測試成果，準基巖面埋深取150m計算場地地基土基本周期，該場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，場地土屬軟弱土類型。場地抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第二組。根據上海市DGJ08—9—2013《建筑抗震設計規程》4.1.1條，場地類別劃分為Iv類場地。同時由于本場地存在大面積厚填土，根據上海市工程建設規范DGJ08—37—2012《巖土工程勘察規范》第8.2-3條及條文說明，此場地劃分為建筑抗震不利地段，設計時應采取合適的抗震措施。
4.3柱基持力岳分析及評偷擬建
高層辦公樓對沉降控制要求嚴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層灰色砂質粉土，靜探P平均值20.27MPa，標貫試驗平均值為84.3擊，密實狀，中等偏低壓縮性，工程性質較好，埋深大，是高層及對沉降控制要求嚴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，對沉降控制有利。純地下室可按設計抗浮要求選用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
根據本項目的工程及地質情況特點，預制樁雖在便利性、經濟性上較灌注樁存在一定優勢，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，且由于表層存在大量雜填土，預制樁施工難度大，并會對周邊環境產生較大影響。
而鉆孔灌注樁對周圍環境影響較小，并能適應擬建場區各土層，故可采取鉆孔灌注樁，但應注意以下問題：(1)樁身范圍內軟粘性土及粉性土層合計厚度大，鉆進時為防止塌孔、縮頸，應做好泥漿護壁工作;(2)⑨層密實度大，鉆進速度較緩慢，鉆孔施工時間長，孔壁的密實砂土由于應力釋放，泥漿的滲透侵潤等影響，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)應注意泥漿排放問題，以免對周圍環境造成污染;(4)應選擇信譽好有經驗的施工單位，樁基施工時應做好監測與檢驗工作，確保成樁質量。同時由于樁基承載力承載力要求較高，設計可采用鉆孔灌注樁后注漿工藝。
4.5基坑圍護方案及注意事項
本工程基坑平面形狀為不規則四邊形;基坑開挖深度最深約11.45m，基坑工程安全等級為二級。場地西側為市政合流箱涵，周邊環境復雜。根據目前同類的基坑設計和圍護經驗，本場地存在②層灰色粘質粉土夾粉質粘土，該層透水性較好，故本工程基坑可采用鉆孔灌注樁+水泥土隔水進行圍護，對場地周邊環境較復雜的地段可采用地下連續墻進行圍護，并應輔以內支撐。
本工程基坑開挖最大深度為11.45m，按最不利條件估算(水位埋深按3m計，承壓水層頂埋深按30.1m計)，故本場地內承壓水不會引起坑底突涌。施工開挖時應充分利用土體的時空效應規律，嚴格掌握施工工藝要點：沿縱向按限定長度逐段開挖，每個開挖段分層、分小段開挖;按規定時限開挖，按規定時間施工底板，減少暴露時間。應采取有效的措施妥善處理土方的堆放問題，嚴禁基坑周邊超載堆物。
本工程西側距市政合流箱涵，因應采取專門、有效的保護措施。除對整個基坑底面以下進行井格高壓旋噴樁加固外，為確保萬無一失，還應沿合流箱涵一側中隔墻進行不斷高壓旋噴加固l4l，以調整隧道的曲率、水平位移及圓環變形，確保合流箱涵的安全運營。同時開挖時加強跟蹤監測，加強現場管理，確保信息暢通，應以保護結構變形監測數據為依據進行開挖施工，在施工過程中應及時將環境監測數據報表提交相關監護部門。
5結論
本文介紹了上海市江灣地區某高層商務樓工程工程地質勘察實例。在勘察過程中通過查閱規范、相關文獻及領近工程地質資料及經驗，在高層建筑物的樁基及基坑工程方面提供了合理設計參數及設計建議，并針對施工過程中可能出現的問題進行了詳細的分析評價。通過本次勘察，總結出如下結論，以期對后續軟土地區高層建筑、深基坑勘察設計提供可比的參數及建議。
(1)擬建場地地層較為平穩，考慮本次高層住宅單樁承載力要求較高，對沉降量敏感，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，鉆孔灌注樁成樁無困難，對周圍環境影響不大;采取適當措施防止在砂土、粉性土中塌孔和埋鉆;必要時可通過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+水泥土隔水進行圍護，對場地周邊環境較復雜的地段可采用地進行不斷高壓旋噴加固，以調整隧道的曲率、水平位移及圓環變形，確保合流箱涵的安全運營。
參考文獻
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