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摘要:为了提升现阶段的岩土工程勘察报告的实施指导意义,基于现已成型的岩土工程勘察报告实例,对其中涉及的勘察技术、处置建议等进行了分析,并进而阐述了一些深度优化建议,以供相关勘察作业人员勘察期间得以借鉴并不断实现创新。
关键词:土工程;勘察报告;深度思考
0引言
现阶段的岩土工程勘察均已经由“千锤百炼”勘察实践及施工反馈之后,形成系统勘察成果报告,对于后期施工实施具有相对较高的指导意义。为了更好地提升岩土工程勘察报告施工指导性,以“三迪金域云镜小区”项目为例,依据各项勘察汇总成果,对各项勘察内容进行深度思考,使得各类勘察数据能够紧密结合,从而保障报告能够应对复杂施工环境提出更为切实可行的建议。
1工程概况
三迪金域云镜小区兼容居民住宅、商业运营及基础教育等新型高层建筑基本功能,项目规划用地面积为29332m2,规划总建筑面积为99283m2。其中,居民住宅总面积为69260m2,基础教育总面积为3511m2,商业运营总面积为3500m2,地下车库总面积为19500m2,架空建筑总面积为1668m2。8#~10#主体构造及附属构造的基础采用浅基(独立基础或筏板基础),1#~7#主体构造的基础采用深基(冲击成孔钻进、预应力管)。另经由初勘调整,7#主体结构层高由18F调整至33F,迁移配电房至11#区域内,原配电房区域增设层高18F配套用(安置)房一栋。
2勘察工作报告分析
就报告整体框架结构内容而言,初勘拟定布孔143处,实勘130孔,补钻39个,对工程周边地质、水文情况给予分析,共划分出5大区域,即DK区(5#、6#、7#、10#)、CK区(3#)、JK区(1#)、GK区(2#、8#、9#)、SK区(11#),并对外界不可抗逆因素进行评价。结合实际勘察取样分析统计,共探土洞12个、岩洞7个,分布在各个区间,其中以1#楼的JK6标准型土洞及3#楼的CK9串联型岩洞最具代表性,而5#~7#楼临边的DK11区间土洞、11#楼的SK10巨大土洞及2#、8#、9#楼区域的渗水岩洞都具探讨意义,现已提出相关可行建议,并落实后期检测及监测工作,形成最终结论及意见。
2.1具体勘察任务分析
勘察工作是建立在工程概况的基础之上,想要更为有效地开展勘察工作,应深入思考各项勘察工作的具体执行,以及创新部分的推广及运用。(1)明确委托单位勘察目的。1#~3#、5#~6#楼属高层(33层)居民住宅,7#楼属低层(18层)居民住宅,且均采用桩基基础形式。在初步划分阶段,将7#楼与8#配电房、9#标准商业构造(菜市场)、10#教育构造(幼儿园)等纳入第二梯队(低层、大框架构造);将地下室合并至1#~3#、5#~6#住宅构造第一梯队(高层、剪力架构造),此举能够更好引导勘察人员实施后续工作,并在日后的岩土工程勘察报告中建议采用该办法划分勘察重点。加之实际地质、水文条件,以8#配套用房为例,除地表覆盖较薄杂质土需挖除换填外,地下水位标高不会影响到其主体工程的施工;引入建筑物相关主要经济技术指标供不同建筑参考。由于该项目建筑区域沉降敏感,在对1#~3#、5#~7#建筑进行基础勘察时,应当综合考虑沉降差及倾斜值的负面影响,有效规避沉降敏感地带。(2)合理选择岩土持力层。该项目施工区主要土构造为杂填土—卵石—粉质黏土—含砾粉质黏土—破碎石灰岩等,以及岩溶特质构造(土洞、岩洞)。根据实际基础埋深及基础宽度,确认最初的设计参数是否满足验算标准。例如:9#标准商业构造(菜市场),因基础埋置深度为5.7m,且建筑面积为2500m2,报告中应提及严格按照相关规范要求对其承载力进行相应系数修正。(3)岩土工程勘察等级划分。该项目勘察过程还独立创新了建筑抗浮设计等级,即岩土工程勘察等级划分,见表1。表1能够充分体现报告对于勘察技术的严苛要求,从而保障评估等级符合要求[1]。综合等级的最终确定由7个主要部分组成,各项细目均具备一定数量的权值,但由于建筑抗浮等级受到实际环境影响,如1#~3#、5#~6#由于构造自重足以抵消上浮影响,故此岩土工程勘察可削除该项权值,并提升地基基础标准,以确保最终等级确定满足实际岩土工程勘察实际需求。(4)勘察方法和工作部署。现阶段仍旧以钻探取芯为主要勘察方法,并配套原位测试、出水试验、土工试验及物探试验等。依据1#~11#建筑物轮廓、角点进行布设,该项目区域内勘察累计钻孔130个(控制孔70个、一般孔60个、取样孔57个、原位测试孔59个),并在后期进行适当增减。控制点位需进行实地测量,坐标闭合,如11#变配电室原地表高程超出设计标高1.5~2m,为了确保基础稳定,故增加钻探深度。鉴于该项目地址区内含多发密集岩溶,故需单独进行土洞、岩洞的勘察。
2.2土洞钻探实施分析
1#主楼钻孔(JK6)。当钻探头钻进地表土11.5m,钻杆抖动下沉、进尺非常快,直至距地表36.2m为止,此时判定该土洞埋置深度为11.5~36.2m。若是周边地表水或地下水存在渗入情况,则容易造成土体崩塌,形成松土;加上人为扰动作用,会使得土洞内顶面扩宽,最终可能造成钻探孔提前闭口,并导致钻头难以拔出[2]。为确保勘察报告能够符合实际工程情况,同时减少工程钻探勘察的成本,故要求按照操作规范钻探,避免进尺过快导致存在卡钻隐患。
2.3岩洞钻探实施分析
3#主楼钻孔(CK9)。当钻探头钻进地表土13.1m,出现掉钻现象,且间歇停顿后继续掉钻,直至距地表53m标高后正常。掉钻后应调整竖直度,避免钻杆出现倾斜,导致继续钻进时偏移量不断加大。当发现钻探方向出现较大位移时,应及时停止钻探,钻杆应回转至岩洞内底标高,通过来回钻进,修正偏移角度,最终确保钻头垂直通过岩洞下层顶面。特别是针对CK9岩洞串珠状的分布情况,应当密切观察钻杆竖直度,避免增加工程钻探额外费用,以及减缓实际钻探的时效。
3基于报告结论的深度思考
岩土工程勘察结束之后,应当及时融合各项勘察工作成果,在确保地面构造稳定的基础上,对其中的土洞、岩洞予以及时处理,做好重点设防区域的保护,避免由于软土沉降导致地面构造出现坍塌问题。
3.1不同方案选择
对于不同建筑物或构造物,予以各异的持力层及基础方案选择。例如:1#~3#、5#~7#高层建筑应优先考虑采用嵌岩桩进行施工作业,且应满足中风化岩层为持力层,有条件的择优选择微风化岩层作为桩基端部持力层,具体桩径及钢筋配比根据实际情况确定;8#~11#为低层且大面积建筑(含配套地下室),可视实际情况扩大浅基础,并采用原有土体(若原有土体不能满足设计要求可适当予以换填)作为持力层,以降低工程造价;对6#主楼地下水源较丰富且具有微腐蚀性的区域,应对基础周边水源进行降水处理或提高钢筋混凝土的防水性能,减少腐蚀及锈蚀作用。另外,10#教育构造(幼儿园)涉及到建筑抗浮等级的勘察,应对10#建筑物的自身重力进行评估,对于配套设施(地下室)构造应当充分考虑地下水位的影响,确保地下室的底面标高略高于地下水位标高。若是施工期间,存在水源渗透等情况,应当及时采用“上截下堵”措施进行处置。
3.2思考各类处置建议
在各类处置方案执行之前,都应将施工场地的软弱土(杂填土)挖除,并采集实时监测数据,例如:5#~7#主楼侧DK11土洞的沉降数据;3#主楼边角区域CK9岩洞注浆饱满度检测数据。现鉴于各区原有钻孔采集信息未能详尽,在原有钻址周边增设辅助点位予以详勘,如SK10-1~4土洞分析等。不论是采用何种基础处置方案,建议均应采用试验段施工方案,并且在试验段施工作业期间,做好相应的原材检测及成品验收工作,从而指导后续施工的正常有序进行。例:2#主楼前期已拟采用嵌岩桩,嵌入中风化层持力,后因岩溶地质影响,部分桩基转用摩擦桩予以代替。通过前后的质量检测试验数据对比,在岩溶地质采用摩擦桩效果优于嵌岩桩。具体实施阶段,要求施工单位及时跟进沉降及倾斜检测,直至施工段落结束且数据持续一月保持稳定状态为止。
3.3几点勘察思考创新
该项目涉及的土洞、岩洞加固处理方案,均需经由专业设计单位设计并组织专家组进行论证。项目区域内土洞形成层次主要位于岩土交接区域,由构造特性及水体活动等因素造成,加之人为开采及渠道开挖等缘故,导致土洞始终处于较发育状态。经详勘,各土洞均影响范围不大,且多为漏斗状,内部常见流塑-软塑状含砾粉质黏土充填物,建议采用高压注浆方案予以处置。由于土洞的自身特性,注浆期间容易造成浆液蔓延流失,不但可能造成浆液施工用量加大,而且可能对周边环境造成污染,应建议施工单位在对JK1~JK11土洞进行注浆期间,采用间歇施工措施,例如对JK5土洞分次注浆期间,及时登记JK5注浆用量,及预防周边串孔漏浆影响;当JK5注浆量临近预估数量后,JK8预留注浆口出现浆液外溢,应先停止注浆,封闭JK8注浆口,再次对JK5进行注浆至饱满;由于JK11土洞位于勘察边界区域,建议施工单位参照JK5办法预估注浆量,避免对周边建筑或构造造成影响或污染。岩洞相对土洞稳定,却没有规律性,例如:GK3埋置深度仅为13.1m、GK19埋置深度却为55.8m。GK3坍塌将直接造成地基变形,建议引孔灌注砂石回填后注浆成型;而GK33岩洞埋置深度虽为2.64m,但恰好位于2#地下室0~4m开挖范围内,可酌情予以直接开挖,不用另行处理;GK19受地下渗水影响明显,建议采用旋喷封堵之后,直接灌注混凝土进行充填。对于CK9类串联岩洞,可在灌注物内添加水玻璃等速凝剂,加速封闭各裂隙,这些创新措施的,能起到优化岩壁框架的作用,减少压浆量且避免污染。
4结束语
对于岩土工程勘察报告的思考,应当伴随着工程勘察实践过程,不断从中积累宝贵经验。想要更有深度地完成岩土工程勘察报告,需从勘察技术入手,并结合工程实施需求,从而确保勘察报告完美体现其实际指导意义。
参考文献
[1]冉华.探析岩溶地貌高层建筑的勘察要点[J].世界有色金属,2019(4):323
[2]谢涛.建筑工程勘察对基础选型的影响[J].建材与装饰,2016(6):227-228.
作者:张亮 单位:核工业华南工程勘察院