论岩土工程勘察报告的准确性对基础设计和施工的影响

2018-02-16 07:07崔永顺
建筑与装饰 2018年5期
关键词:力层千枚岩标准值

崔永顺

陕西通信规划设计研究院有限公司 陕西 西安 710065

岩土工程勘察报告是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理[1]。尤其是在山区等复杂地形地貌和地质的情况下,一旦依据已有地勘报告完成基础设计且已经开始施工时发现地勘报告与实际地质不符时,势必严重影响工程的施工进度和造价,同时造成各参建单位的工作处于被动的局面。

1 工程概况

某公交车地下车库建设地点为陕西省安康市,地下一层现浇框架结构,基础顶至结构板顶高度6.40m,基本柱网12m×12m,标准柱网的单柱底部压力标准值7000kN。本工程结构设计使用年限为50年,结构安全等级二级,建筑抗震设防类别丙类,建筑抗震设防烈度为7度(0.10g),第一组;地基基础设计等级为丙级。地下车库基础设计时,桩基设计按2016年6月完成的岩土工程勘察报告进行设计,除地下车库1轴的桩基持力层为⑤-2中风化千枚岩层外其余桩基的持力层均为④-1卵石层。桩顶标高252.200m,桩长25米,采用直径600mm后注浆混凝土灌注桩,单桩竖向承载力标准值5000kN。

在桩基施工设备进场打桩前的技术协调会议上,设计单位发现有补勘的新版本岩土工程勘察报告,拟建场地地质层(尤其是桩端持力层)与原报告结果差异较大。

2 原有地勘报告和补勘报告的差异

完成于2016年7月并用于施工图设计的原岩土工程勘察报告中,场地地层自上而下划分为5大层,各土层状况如下:

(1)素填土:层厚1.10~7.30m,层底深度1.10~7.30m。

(2)粉质黏土:层厚4.20~9.30m,层底深度11.50~14.30m。地基土承载力特征值fak=150kPa,桩基极限侧阻力标准值qsik=65kPa。

(3)粉质黏土:层厚5.90~10.90m,层底深度17.70~24.70m。地基土承载力特征值fak=170kPa,桩基极限侧阻力标准值qsik=70kPa。

(4)-1卵石:该层未穿透,最大揭露厚度9.50m。地基土承载力特征值fak=250kPa,桩基极限侧阻力标准值qsik=150kPa,桩基极限端阻力标准值qpk=3000kPa。

(5)-2卵石:层厚1.60~7.90m,层底深度1.60~8.50m。地基土承载力特征值fak=300kPa。

(6)-1千枚岩:强风化,层厚1.70~2.20m,层底深度3.70~10.20m。地基土承载力特征值fak=350kPa。

(7)-2千枚岩:中风化,该层未穿透,最大揭露厚度8.30m。地基土承载力特征值fak=600kPa,饱和单轴抗压强度标准值frk=8.78MPa。

完成于2017年3月的新补勘岩土工程勘察报告中,场地地层自上而下划分为4大层,各土层状况如下:

(1)素填土:层厚1.10~7.30m,层底深度1.10~7.30m。

(2)粉质黏土:层厚5.10~14.20m,层底深度6.50~19.00m。地基土承载力特征值fak=150kPa,桩基极限侧阻力标准值qsik=65kPa。

(3)卵石:层厚1.00~7.90m,层底深度1.60~20.70m。地基土承载力特征值fak=300kPa,桩基极限侧阻力标准值qsik=150kPa, 桩基极限端阻力标准值qpk=3000kPa。

(4)-1千枚岩:强风化,层厚1.20~3.00m,层底深度2.70~22.30m。地基土承载力特征值fak=350kPa,桩基极限侧阻力标准值qsik=160kPa, 桩基极限端阻力标准值qpk=2000kPa。

(5)-2千枚岩:中风化,该层未穿透,最大揭露厚度10.50m。地基土承载力特征值fak=500kPa,饱和单轴抗压强度标准值frk=8.2MPa。

3 根据补勘报告提出的处理方案

为确保工程质量和进度,各责任主体单位会议研究后决定由设计单位按新的岩土工程报告对原设计进行复核,并尽可能在不大幅改动原设计并考虑不更换已进场桩基施工设备的基础上根据新的岩土工程报告修改设计;同时,为加快工程进度,新方案应充分考虑试桩和工程桩同时进行施工的要求。

经设计单位对新的岩土工程勘察报告进行分析并与原设计进行复核,除地下车库①轴的桩基因持力层坡度变化太大需根据打桩情况具体处理以外,其余部位的桩基桩端进入持力层④-2层千枚岩1.5米并采取后注浆即可满足原设计要求,由此计算的桩实际长度在17.9米至23米之间,原设计的桩长25米不再作为控制要求。

4 处理方案再次调整

桩基在施工过程中,建设单位通知设计方已施工的桩有个别在进入持力层1.5米后总长度只有13.5米,工程地质现状与新旧两版岩土工程勘察报告均不相符。经设计单位核算后在5月3日的施工图技术交底会议上,设计单位按桩顶标高至桩端持力层4-2层中风化千枚岩层顶部的距离差异分别对单桩进入持力层的长度做出要求。

(1)对除过地下车库①轴以外的188根桩:

① ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)≥16.4米时,桩端进入持力层中风化千枚岩≥1.5米;最终实际桩长≥17.9米。

② ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)≥14.5米且﹤16.4米时,桩端进入持力层中风化千枚岩≥1.9米;最终实际桩长16.4~18.3米。

③ ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)≥12.0米且﹤14.5米时,桩端进入持力层中风化千枚岩≥2.5米;最终实际桩长14.5~17.0米。

④ ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)≥10米且﹤12.0米时,桩端进入持力层中风化千枚岩≥3.1米;最终实际桩长13.1~15.1米。

⑤本部分的桩基应该不涉及④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)﹤10.0米的情况,如施工过程中有此种情况出现应及时通知设计院单独处理。

(2) 对地下车库①轴的12根桩:

① ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)≥10.0米时,按上述第一部分1~4条的要求执行。

② ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)≥6米且﹤10米时,桩端进入持力层中风化千枚岩≥4.2米;最终实际桩长10.2~14.2米。

③ ④-2层中风化千枚岩层顶部距离桩顶(252.200m)﹤6米时,及时通知设计院单独处理。

5 专家论证会重新调整处理方案

按以上的要求进行施工时,施工单位提出桩端进入持力层达到1.5后钻进非常困难,超过1.8米后钻机无法继续下钻。

2017年5月22日建设单位邀请专家召开论证会,对于桩基进入持力层太深时难度太大导致的桩长不满足设计按新地勘核算的结果要求的桩长问题提出新的解决方案:

(1)三根试桩中,两根长度超过20米,最短的一根仅13.5米同时进入中风化千枚岩1.5米,其理论计算值不到设计要求值的94%,不满足要求。建议尽快进行试桩的静载试验,待试桩的静载试验结果出来后进行处理。

(2)现场目前是试桩与工程桩同时施工,对于先前设计单位提出的根据持力层顶部到桩顶的距离不等分区确定的桩端进入持力层深度要求,施工单位对进入持力层较长(大于1.8米)时不能满足。现场为保证工程进度,经论证会现场由设计单位核算后提出两个解决方案:

①未打桩的承台桩径变为800,只要保证总桩长大于13米且桩端进入持力层1.0米即可满足设计要求。此方案后桩长根据目前已打桩的数据判断在13.5米至25米之间不等,变更后承台也需要变更。

②桩径600不变,按照最短的试桩的理论值调整承台和桩数。最短试桩长度13.5米,理论计算的承载力不到4700kN,按照4400kN计算其余承台的桩位,未打桩原有三桩承台经过仔细对比核算能满足要求的尽量不变,不满足的变为四桩承台;原设计的单桩和两桩承台按计算调整;已打桩的承台暂时不变,等试桩报告出具后视情况处理。

两种急需变更的处理方案,与会专家和设计单位均推荐执行增加桩数,不变桩位。

6 按试桩中间结果确定最终执行方案

对专家论证会上的方案,经建设单位上报主管部门和领导研究后决定尽快试桩,待试桩结果出具后确定最终方案。

2017年6月15日,桩基试验中间结果出具,三根试桩均能满足设计要求。最终确定桩位和桩数不变,按桩长不小于13.5米且桩端进入持力层不小于1.5米控制桩基施工。2017年8月15日所有桩基施工完成后按规范要求进行检验均为合格。

7 结束语

岩土工程勘察报告是建筑地基基础设计的重要依据,一旦依据不准确的地勘报告完成基础设计且已经开始施工时发现勘察报告与实际地质不符时,势必严重影响工程的施工进度和造价,同时造成各参建单位的工作处于被动的局面。因此必须充分重视岩土工程勘察报告的准确性。

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