圍場(chǎng)縣東苑小區(qū)地基處理方案評(píng)價(jià)研究

王學(xué)立

承德市地質(zhì)隊(duì)，河北 承德 067000

1 工程概況

擬建圍場(chǎng)縣東苑小區(qū)17#～19#樓、21#～22#樓、26#～27#樓及地下車庫(kù)，該項(xiàng)目由7個(gè)住宅樓和1個(gè)地下車庫(kù)組成。住宅樓結(jié)構(gòu)類型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，層數(shù)為14～19層，高度為42.99～57.49m，室內(nèi)地坪標(biāo)高為867.85～870.85m，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底板標(biāo)高為858.05～863.05m，預(yù)估荷載為260～360kPa，擬采用基礎(chǔ)形式筏板基礎(chǔ)。地下車庫(kù)結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，地下1層，層高為4.6m，占地面積約24340m2，基礎(chǔ)埋深為7.4m，預(yù)估荷載為45kPa，擬采用基礎(chǔ)形式獨(dú)立基礎(chǔ)。擬建工程重要性等級(jí)為一級(jí)、場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí)，結(jié)合地基等級(jí)為二級(jí)，綜合劃分勘察等級(jí)屬甲級(jí)勘察工程。

2 場(chǎng)區(qū)自然氣象及水文地質(zhì)條件

該區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷干燥、夏季溫?zé)岫嘤辍夂蚴艿匦斡绊懽兓^大，年平均氣溫為6.1℃，1月平均氣溫為-11.9℃、4月平均氣溫為8.7℃、7月平均氣溫為22.1℃、10月平均氣溫為7.1℃，極端最低氣溫為-28.6℃，極端最高氣溫為37.8℃，積溫為2921℃。年日照為2850h，年平均降水量為503mm，雨季集中在6—8月，變率較大。9月中下旬至5月上中旬為霜凍期，無(wú)霜期約125d，最大凍土深度為1.5m，夏季多雷雨、冰雹，對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)有一定的影響。

勘察期間為枯水期，根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)區(qū)在揭露深度內(nèi)均見(jiàn)地下水，勘察期間實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深為16.6～30.3m，穩(wěn)定水位標(biāo)高為844.68～845.34m，平均標(biāo)高為844.95m。據(jù)區(qū)域地質(zhì)及水文地質(zhì)資料，結(jié)合該場(chǎng)地實(shí)際情況，場(chǎng)地地下水主要為第四系孔隙潛水，圓礫層為其含水層，地下水主要受農(nóng)田灌溉的垂直滲入補(bǔ)給和大氣降水的補(bǔ)給，以蒸發(fā)、側(cè)向徑流及工程施工降水等方式排泄。地下水動(dòng)態(tài)類型屬伊遜河蒸發(fā)～徑流型，地下水位動(dòng)態(tài)主要受氣象、水文、灌溉等因素影響呈季節(jié)性變化。根據(jù)收集的水文地質(zhì)資料，該區(qū)近3～5年水位變幅為1～1.5m，歷史最高水位標(biāo)高為847m，近年來(lái)地下水水位呈下降趨勢(shì)，綜合考慮建議抗浮水位取847m。

3 場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件

該擬建物位于圍場(chǎng)縣縣城北側(cè)，緊鄰承德-圍場(chǎng)S254省道，距國(guó)道G111約2km，交通便利。場(chǎng)區(qū)地貌單元屬伊遜河一級(jí)階地，沖洪積相，場(chǎng)地標(biāo)高在861.38～875.55m，場(chǎng)地地形變化較大，總體上東高西低。在鉆探所達(dá)深度范圍內(nèi)，按地基巖土的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征、物理力學(xué)性質(zhì)及成因類型等特點(diǎn)，場(chǎng)區(qū)地層自上而下共分為4層：第一層①雜填土（Q4ml），第二層②細(xì)砂（Q4al+pl），第三層③圓礫（Q4al+pl），第四層④1強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)礫巖（K1n）、第四層④2中風(fēng)化凝灰質(zhì)礫巖（K1n）。

4 地基處理方案評(píng)價(jià)

（1）復(fù)合地基承載力估算。以該項(xiàng)目最高擬建物16#樓角ZK122為例，基底標(biāo)高為857.05m，基礎(chǔ)準(zhǔn)永久荷載值為360kPa。根據(jù)擬建物特征，設(shè)計(jì)樁徑為0.4m，樁長(zhǎng)為11m，樁間距Sa為1.4m，樁間土天然地基承載力特征值fak為80kPa。經(jīng)計(jì)算，單樁豎向承載力特征值Ra為924.7kN，復(fù)合地基承載力fspk為444.3kPa，大于基礎(chǔ)準(zhǔn)永久荷載值420kPa，滿足規(guī)范要求。

（2）建筑抗震設(shè)計(jì)條件。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50223—2008）3.0.2規(guī)定，確定其抗震設(shè)防類別為乙類。此次鉆探揭露自上而下劃分為4個(gè)工程地質(zhì)層，采用SWS面波儀對(duì)該區(qū)鉆孔進(jìn)行等效剪切波速測(cè)試，計(jì)算等效剪切波速均值為225m/s，判定場(chǎng)地土屬于中軟土。根據(jù)覆蓋層的厚度（均值為12.4m）及場(chǎng)地土的等效剪切波速判定場(chǎng)地類別為Ⅱ類，按國(guó)家地震局的有關(guān)文件，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011—2010）（2016年版）的規(guī)定，該區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)特征周期為0.35s，地震分組為第一組，屬于建筑抗震一般地段。該場(chǎng)地所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度為6度，故不考慮地基土的液化性。

（3）地基均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。16#～27#樓、38#～41#樓、4#～6#樓地下車庫(kù)采用CFG樁對(duì)地基進(jìn)行處理，以③層圓礫作為樁端持力層，形成復(fù)合地基。樁端地基持力層為③圓礫層，屬同一地貌單元，③圓礫層位穩(wěn)定，壓縮性低，分布均勻，持力層底面坡度相差小于10%，壓縮性低，屬均勻地基，工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，尚未發(fā)現(xiàn)新近構(gòu)造活動(dòng)痕跡，場(chǎng)地地基穩(wěn)定性為基本穩(wěn)定，較適宜該項(xiàng)工程建設(shè)。

（4）評(píng)價(jià)成樁可能性及其對(duì)環(huán)境的影響。此次鉆探自上而下共分為4個(gè)工程地質(zhì)層：依次為①雜填土，②細(xì)砂（②1細(xì)砂、②2粉土、②3圓礫），③圓礫（③1細(xì)砂），④1強(qiáng)風(fēng)化凝灰質(zhì)礫巖、④2中風(fēng)化凝灰質(zhì)礫巖。②細(xì)砂呈稍密—中密狀態(tài)，成樁可能性較好，易于成樁。擬建場(chǎng)地地下無(wú)洞穴，無(wú)供暖、供熱、地下光纜等管線，場(chǎng)地較開闊，無(wú)居民區(qū)，場(chǎng)地條件滿足施工要求，對(duì)周圍環(huán)境影響較小，適宜樁基礎(chǔ)施工。

（5）場(chǎng)地的穩(wěn)定性及工程建設(shè)適宜性。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（CJJ 57—2012），場(chǎng)地的穩(wěn)定性及工程建設(shè)適宜性從有無(wú)活動(dòng)斷裂、抗震地段劃分、不良地質(zhì)作用的發(fā)育程度三個(gè)方面進(jìn)行判別。擬建場(chǎng)地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層構(gòu)造通過(guò)，也未發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)痕跡；主要地層連續(xù)，屬抗震一般地段，不良地質(zhì)作用不發(fā)育。擬建場(chǎng)地為基本穩(wěn)定場(chǎng)地，地形平坦，地貌簡(jiǎn)單，地面坡度小于10%，巖土種類較少，分布較均勻，工程性質(zhì)良好，地下水對(duì)工程建設(shè)影響較小，工程建設(shè)適宜性定性分級(jí)為較適宜。

（6）基礎(chǔ)建議方案。在實(shí)際的建設(shè)施工過(guò)程中，由于施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，與CFG樁復(fù)合地基的施工工藝技術(shù)較多（振動(dòng)沉管CFG樁、中心灌注CFG樁基礎(chǔ)施工工藝等），再加上施工周期、環(huán)境保護(hù)、施工成本及其他因素的影響，如何選擇最佳的CFG樁復(fù)合地基處理施工方案成了現(xiàn)場(chǎng)施工人員所要思考的關(guān)鍵問(wèn)題。CFG樁振動(dòng)沉管施工的速度較快，能在規(guī)定的完工期限內(nèi)順利竣工，但無(wú)法有效保障施工技術(shù)水平與施工質(zhì)量，施工噪聲較大，其應(yīng)用范圍逐漸由城市轉(zhuǎn)變?yōu)榻紖^(qū)和農(nóng)村；CFG樁復(fù)合地基處理施工的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，應(yīng)用推廣經(jīng)驗(yàn)逐漸豐富，施工速度較快、施工周期較短、施工成本較低、施工噪聲較小甚至完全沒(méi)有噪聲。擬建17#～19#樓、21#～22#樓、26#～27#樓及地下車庫(kù)，根據(jù)擬建工程特點(diǎn)、場(chǎng)地土及該場(chǎng)區(qū)施工經(jīng)驗(yàn)，建議采用CFG樁對(duì)地基進(jìn)行處理，以③層圓礫作為樁端持力層，形成復(fù)合地基；CFG樁樁徑、樁長(zhǎng)及樁距由設(shè)計(jì)單位根據(jù)樓的實(shí)際情況計(jì)算確定，樁和基礎(chǔ)之間放置200～300mm褥墊層，采用筏板基礎(chǔ)為宜。高層建筑物與低層建筑物之間需設(shè)置沉降縫。采用CFG樁對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)，樁端阻力發(fā)揮系數(shù)α可取1.0，單樁承載力發(fā)揮系數(shù)λ可取0.8，樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)β可取0.9，處理后樁間土承載力特征值可取天然地基承載力特征值。

5 結(jié)論和建議

（1）根據(jù)野外鉆探資料及《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021—2001）（2009年版），結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮，場(chǎng)地?zé)o不良地質(zhì)作用，巖土工程地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，均勻性較好，有利于該工程建設(shè)。

（2）場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為1.5m，基坑邊坡坡頂禁止堆載、超載重大荷載物，屆時(shí)宜對(duì)基坑位移進(jìn)行觀測(cè)，實(shí)施信息化施工。該擬建物應(yīng)做好沉降觀測(cè)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮回彈或回彈壓縮變形，對(duì)基坑工程應(yīng)進(jìn)行基坑位移、沉降和相鄰建筑變形觀測(cè)。

（3）基槽開挖后，應(yīng)通知相關(guān)單位驗(yàn)槽，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。采用CFG樁對(duì)地基進(jìn)行處理工作完成后，需進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行下一步工序。