超高层建筑工程岩土勘察及建议

随着现代城市建设的飞速发展，高层（超高层）建筑的比重不断增加。做好高层建筑前期的岩土勘察分析与基础处理工作是非常重要的。本文对“怡翠晋盛嘉园项目”超高层建筑岩土工程地质勘察进行了分析，并提出了基础开挖、支护施工、基础施工处理建议，以供同仁参考。

超高层建筑具有很强的安全性要求，其建设质量对于周边建筑亦有重要影响。岩土勘察工作作为工程基础施工之前的重要准备工作，对于后续工程项目的施工有着重要的意义，岩土勘察分析人员必须本着高度的责任感，保证岩土勘察工作的科学和准确。

1.工程概况

怡翠晋盛嘉园项目（E区二期）工程拟建物为：①栋～④栋（A、B座）共4栋（8座），均为48层高层建筑，高度H=150m。本项目居住区规划总用地面积为18125m2，绿地总面积为6536m2，绿地率为36.06%。项目采用桩基础，结构型式框架-剪力墙结构或框架结构，项目设有两层地下室，设计建筑物室内地坪±0.00为绝对标高5.00m（1985国家高程基准，下同），地下室顶板绝对标高为5.00m；一层地下室底板绝对标高为-0.6m，二层地下室底板绝对标高为-4.50m。现场的地面标高为3.19m~4.30m，开挖深度8.0m。本次勘察的目的是：查明拟建场地地基内岩土层类型、分布、厚度、埋深及其物理力学性质，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，查明有无不良地质作用及其危害性等，为拟建物的基础设计、施工提供岩土工程地质资料。

2.岩土工程地质特征

本工程由设计方在场地内共布置钻探孔40个，其中控制性钻孔17个，一般性钻孔23个。建筑物钻孔间距10m～18m不等，基坑及周边钻孔间距约25m～30m不等。根据本次钻探揭露，本场地之地基由第四系人工填土（Qml）、第四系冲淤积土（Qal）和始新世宝月组（E2by）碎屑岩组成；岩土种类较复杂。始新世宝月组揭露岩性为泥质粉砂岩、细砂岩。在风化基岩中普遍存在“软、硬”夹层或互层现象。综合本次勘察钻孔，工程地质剖面总体分9层，再将夹层分为2个亚层。

3.水文地质特征

拟建场地处于北回归线以南，属亚热带季风气候区，受海洋气候调节，气候温暖、潮湿、雨量充沛。场地及近场附近无地表水系。钻探施工终孔后实测各钻孔地下水初见水位埋深为1.50m～2.60m；终孔24小时后测得相对稳定水位埋深在2.00m～2.60m之间，平均2.12m；即标高0.74m～2.20m之间，平均1.34m。

本次所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位，更不是建筑物设计使用年限内可能产生的最高水位。地下水类型主要为赋存于填土层的上层滞水、第四系松散土层孔隙潜水和基岩裂隙水共三类。本场地勘察在GZK1、GZK18钻孔各取工程水样1个，共2个。经分析：pH=7.02～7.04，属中性水；按总矿化度=231.67mg/L～242.41mg/L，属淡水。水化学类型均为：HCO3•SO4－Ca型水。根据水质腐蚀性判别结果，综合评价：本场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。应按《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）进行腐蚀防护。

4.基坑开挖与支护建议

拟建物为超高层建筑，设计有两层地下室，基坑底板标高-4.50m，开挖深度8.0m，基坑西侧为百顺道，东侧为百合道，南侧为富华路，环境条件较简单。基坑开挖深度范围内土层主要为人工填土、粉质粘土、淤泥质土及中砂。地下水位较高，根据本场地抽水试验资料结果，基坑降水降深6m～8m时，降水影响半径达50m～75m。工程地质条件比较复杂，基坑安全等级为二级。

根据基坑场地的周边情况及场地岩土层特征，基坑开挖工程不宜采用放坡开挖，建议采用围蔽开挖。基坑土方开挖完成后应立即对基坑进行封闭，防止水浸和暴露，并应及时进行地下结构施工。基坑支护建议采用旋挖灌注桩或钻孔灌注桩排桩支护，桩间采用水泥搅拌桩止水方案；本场地砂土层发育，地下水丰富，必须结合采用管井井点降水。该方案由四部分组成：支护系统、支撑系统、止水系统和排水系统。支护系统采用排桩，桩型为旋挖灌注桩或钻孔灌注桩。

支撑系统采用围檀和支撑组成，支撑形式可用钢筋混凝土内支撑、钢结构内支撑或联合使用。采用管井井点降水和排水。确保基坑开挖顺利进行。基坑开挖时对基坑周围地面进行抹砂浆、设排水沟等地面防护措施，防止雨水渗入基坑，影响基坑稳定；基坑底部应做好截水措施，防止基坑底隆起，以确保施工安全。基坑降水与开挖对周围道路、地下管线有较大的影响。建议加强对地下室基坑施工期间的监测，及时把信息反馈给设计和施工单位，及时对工程进行调整，确保基坑安全和合理施工。

5.基础施工建议

（1）地表分布有大面积的人工填土，应考虑负摩阻力对桩基承载力和沉降的影响。建议采取减少负摩阻力的措施，如：

①施工前进行挤密处理；

②在确定单桩承载力时，若桩周有人工填土、淤泥质土软土时，则不计算上述土层的桩周摩擦力；

③对于端承型桩基，由于其桩端持力层较坚硬，受负摩阻力引起下拉荷载后不致产生沉降或沉降量较小，此时负摩阻力将长期作用于桩身中性点以上侧表面。因此应计算中性点以上负摩阻力形成的下拉荷载，并以下拉荷载作为外荷载的一部分验算桩基承载力；

④对于各桩基周围受到不均匀堆载、不均匀降水或土层自身不均匀时，将出现不均匀沉降，各桩基因负摩阻力产生的下拉荷载和沉降也会是不均匀的，因此，需考虑负摩阻力验算桩基沉降。

（2）本场地第（4）层中砂，厚度较大，中密为主，若采用冲（钻）孔灌注桩时，泥浆浓度要适度；要控制钻进速度，不能太快；这样才能护好孔壁，以防塌孔。

（3）当冲（钻）孔灌注桩施工时，穿越硬夹层或者陡峭岩面时，应采取切实可行的施工方法。部分地段软土较厚，桩基施工时应防止缩颈。

（4）在风化基岩中存在“软、硬”夹层现象，桩基设计与施工时请予以注意。采用预应力混凝土管桩，应注意施工方法，防止由于软硬突变，造成断桩或桩头碎裂，确保成桩质量。

（5）桩基础施工应考虑噪声、振动及废水、废土对环境的影响，应采取相应的环保措施。

6结论

高层建筑如果前期岩土勘察工作开展不到位，就会用影响后续工程处理工作的开展，进而影响整体工程质量，最终提高工程造价，甚至发生安全事故。本工程拟建建筑物为4栋8座超高层建筑（楼高48层），建筑工程重要性等级为一级,总体评价本场地处于地质构造相对稳定区，岩土工程地质条件较差，但属相对稳定地基，在充分考虑不良地质因素前提下，并采取相应的措施后，适宜拟建物兴建。