试论建筑工程岩土特征分析及应对措施

韦邑 梁福顺

摘要：论文结合实际工程对地基岩土工程地质特征进行了分析，并对岩土对建筑的适宜性及存在的主要岩土工程问题进行了评价，并提出了应对措施，旨在为类似工程提供借鉴。

关 键 词：岩土 特征分析 应对措施

中图分类号： TU198 文献标识码：A 文章编号：

Abstract：The paper combined with the practical engineering of foundation soil engineering geological characteristics were analyzed, and the rock and soil on the building 's suitability and the main geotechnical engineering problems were evaluated, and puts forward some countermeasures, aiming to provide a reference for similar engineering projects.

Key words：Rock and soil; Feature analysis; Counter measures

随着城市化进程的日益加快，南宁市也和全国其他大城市一样，开始大规模开发和利用地上和地下空间。高层建筑建设发展迅猛，其中大多是2~3层地下室，基坑深度多在10.0m以上。由于对该区岩土工程特征缺乏比较深入的分析研究，因此在城市规划布局、地基与基础设计以及如何充分利用地基土体和围岩的结构强度上都带有一定的盲目性和不合理性。论文结合本区的岩土工程条件，并对岩土对建筑的适宜性及存在的主要岩土工程问题进行了评价，旨在为类似工程提供借鉴。

1 工程概况

拟建临桂金盛苑小区于临桂县虎山路的东南边，北临虎山路，南靠临桂县医院，东边为县娇银卫生用品有限公司用地，规划总建筑面积为39942.0㎡，容积率3.0，地下室车库面积约为5005㎡。拟建建筑物共三栋，其中②楼高12层，③楼、④楼高为15层，地下室设于②楼、③楼，基底标高拟为152.90m。拟采用框架结构，基础形式待定。受临桂县嘉鹏房地产开发有限公司的委托，我公司对拟建建筑②、③、④楼进行岩土工程详细勘察任务。本次勘察点的布置是根据总平图在建筑物周边、角点及其范围内布设，共布置勘察钻孔51个，实际完成50个（因场地存在高压线，故A37号孔未施工），其中技术孔31个，一般孔19个。

图1 项目钻孔平面位置图

2 地基岩土工程地质特征

根据现场了解的情况，对本次勘察根据野外钻探揭露，场地内岩土层由上至下为：第四系人工填土①(Q4ml)、第四系冲洪积(Q3al+pl)粉质粘土②、粘土③，及下伏泥盆系融县组(D3r)灰岩④。各岩土层分布及特征主要表现在以下几方面：

(1）杂填土①(Q4ml)：杂色，稍湿，土体结构松散，主要成分为粘性土、碎石及少量碎砖块等，局部地段下部为耕土。该层主要位于地表，除32号钻孔外，整个场地均有分布，层厚0.60～4.40m，层顶标高为156.47～157.88m。为近期回填土，堆积时间不超过十年，属高压缩性土。

(2）粉质粘土② (Q3al+pl)：黄褐～褐黄色，含少量铁锰结核，切面较光滑，稍具光泽，干强度高，韧性高，无摇震反应。根据其状态不同可分三个亚层：硬塑粉质粘土②1：稍湿～湿，呈硬塑状；可塑粉质粘土②2：湿～饱和，呈可塑状；软塑粉质粘土②3：饱和，呈软塑状。

(3）粘土③ (Q3al+pl)：黄褐～褐黄色，含少量铁锰结核，切面光滑，具光泽，干强度高，韧性高，无摇震反应。根据其状态不同可分三个亚层：硬塑粘土③1：稍湿～湿，呈硬塑状；可塑粘土③2：湿～饱和，呈可塑状。

(4）灰岩④:灰-灰白色，隐晶质结构，中-厚层状构造，主要矿物成分为方解石，节理裂隙稍发育，方解石脉充填，岩质较坚硬。根据其完整程度划分为两个亚层：破碎灰岩④1：裂隙发育，岩体破碎，局部见有少量溶蚀现象，岩芯多呈碎块状、少量柱状，采取率低。另外就是较完整灰岩④2：裂隙稍发育，岩体较完整，岩芯呈短柱状～长柱状，属较硬岩，岩体较完整，其基本质量等级属Ⅲ级。

3 岩土工程问题及对策

3.1 场地地基稳定性问题

地基稳定性包括地基强度和变形两方面的问题。从本次钻探、工程地质调查及区域地质资料分析，场地内无构造破碎带及第四系活动性断裂带经过，属相对稳定区，但有些区域由于该软土层具有高压缩性、低强度之特点，故软土地基的稳定问题其是变形问题成为该区的主要岩土工程问题，表现为建筑物的沉降量大，且不均匀，沉降稳定历时长特点。确定应采取的建筑措施、结构措施、和地基处理方法，从而保证地基的稳定性。但是总的来说，该场地处于岩溶发育较强烈区，但只要选择适宜的基础形式，仍适宜兴建该工程项目。

3.2 均匀性评价

场地内岩土种类较多，且厚度和强度变化较大，下伏基岩埋藏深浅不一，溶沟(槽)、溶洞等不良地质作用发育较强烈，但拟建建筑物以较完整灰岩作为持力层，故拟建建筑物场地为均匀地基。

3.3 地下水及地表水腐蚀性评价

根据场地水质分析检测报告及区域水文地质资料，判定场地地下水对场地砼及钢筋砼中的钢筋具有微腐蚀性。场地稳定水位埋藏较浅，水量较大，对基坑开挖及基础施工作业有一定的影响，施工中应注意采用适当的排水措施。根据本次勘察实测水位及附近场地工程经验，建议抗浮水位为156.0m。

3.4 地面塌陷问题

一直以来，地面沉降问题是困扰工程界最为复杂及系统的问题，地面塌陷虽是暴雨时产生的，但它是地下巷道周围土体遭受水流的潜蚀掏空、形成地下空洞过程中由量变到质的最终表现，是由多方面的因素造成的。暴雨只是地面塌陷的诱发因素。地下空洞的存在和土体工程地质差是导致地面塌陷的主要原因。因此应该引起足够的重视，查明各种隐患，杜绝地面塌陷的产生，是一个必须解决的问题。

3.5 基础方案论证

结合拟建建筑物结构型式及场地地质条件，建议采用柱下独立基础结合桩基础的基础形式。

拟建建筑物2#、3#楼的基底标高约为152.90m，与部分区域较完整灰岩④2层顶埋深相差不大，建议采用的基础形式为柱下独立基础，以较完整灰岩④2作为持力层；同时，场地内基岩埋深大及土洞、溶洞、溶沟（槽）等不良地质作用较发育区域，建议采用冲孔桩基础的形式，以下部较完整灰岩④2作为桩端持力层。拟建4#楼建议采用柱下独立基础，以较完整灰岩④2作为持力层，对于岩溶发育及岩面埋深较大地段，建议采用冲孔灌注桩，以下部较完整灰岩④2作为持力层。根据桂林矿产地质研究院工程勘察院对该场地A1、A25、A49号孔进行土层剪切波速测试结果及《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，各孔土层的剪切波速及等效剪切波速见下表：

孔号 土层名称 厚度(m) 剪切波速(m/s) 土的类型 孔深(m) 等效剪切波速(m/s)

ZK76 素填土 2.6 119 软弱土 4.6 153.27

可塑粉质粘土 2.0 245 中软土

ZK89 素填土 1.9 132 软弱土 4.3 189.20

硬塑粉质粘土 2.4 288 中硬土

ZK92 素填土 1.7 126 软弱土 7.6 195.26

可塑粉质粘土 5.9 232 中软土

表1 土层剪切波速测试结果

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，划分本场地地基土的类型为中软土，场地覆盖层厚度2.0～21.4m，建筑场地类别为Ⅱ类，为抗震不利地段。

3.6 基坑评价

(1）基坑边坡土体组成及稳定性分析。拟建建筑物设有一层地下室，地下室基底标高约为152.90m。根据《工程地质手册》(第四版)，基坑侧壁安全等级为二级，重要性系数γ0=1.0。基坑边坡土层由杂填土、粉质粘土、粘土等构成，根据《工程地质手册》(第四版)计算公式 Z0=2Ck/γmtg(45º+k/2)，经计算，对于基坑局部地段土层较深，应进行支护或采取放坡开挖。结合场地的条件及周边情况，场地东南角紧邻于周边建筑，不满足放坡条件，建议采用片石挡土墙的支护结构作为基坑的支挡。

(2）基坑排水。场地地下水位埋深浅，地下室处于地下水位下。建议降水方式可以采用集水坑排水方法或管井降水。基坑排水过程应注意对邻近场地、地面、道路和相邻建筑物的观测，若发现异常问题以便及时采取相应处理措施。在地下水的补给方向应适当加密;当基坑面积较大，开挖较深时，也可以在基坑内设置降水井。降水井的深度应根据设计降水深度、含水层的埋藏分布和降水井的出水能力确定。设计降水深度在基坑范围内不宜小于基坑底面以下0.5m。

(3）基坑开挖。基坑开挖应根据支护结构设计、降排水要求，确定基坑支护设计及开挖方案。基坑边界周围地面应设排水沟，且应避免雨水、渗水进入坑内；放坡开挖时，应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。基坑开挖后应对其边坡土层进行水泥浆封面做好保湿工作。基坑周边严禁超堆荷载。软土基坑必须分层均衡开挖，层高不宜超过1m，并应做好支护措施。基坑开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或扰动基底土层。发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方能继续挖土。

4 结语

总之，岩土工程勘察是一项极为复杂和系统的工程，所接触的对象和需解决的问题范围较大且涉及的内容多。通过对该项目的岩土工程特征分析，结果表明：拟建场地属于均匀地基，场地处于构造相对稳定区，稳定性较好，采用适当的基础型式，适宜本工程的兴建。

参考文献：

[1] 姜明友.岩土工程勘察中常见问题的分析和解决措施[J]. 中国新技术新产品. 2010(18)

[2] 郑齐银.高层建筑岩土工程勘察的分析与评价[J]. 科技资讯. 2011(05)

[3] 叶存强.岩土工程勘察中主要技术问题与措施[J]. 科技资讯. 2009(08)

[4] 晁海东.浅谈岩土工程的施工管理及质量控制[J]. 科技资讯. 2009(26)

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。