特定地质条件下项目基础选型分析

方明毅

(福建省第二地质勘探大队，福建 永安 366000)

1 工程概况

明溪县原造纸厂地块安置房建设项目建筑物总建筑面积为17 116m2，新建住宅2幢共141户，设置商业、物业、老年人日间照料中心、社区等功能用房，配套建设道路、停车位、绿化等附属工程。

2 工程地质条件

2.1 地质构造

三明市位于新华夏闽西隆起带和南北构造体系闽西褶断带与北西向晋江大断裂的复合部位，地质构造是由扬子和加里东、华力西和印支、燕山、喜马拉雅山等多次构造运动迭加形成的，发育着不同地质历史时期的褶皱和断裂。主要构造体系受华夏系和新华夏系构造的控制，呈北东向，北西向展布。全市地质构造复杂，褶皱明显，断裂发育。根据区域地质资料及本次勘察结果，场地及周边无全新活动断裂带穿过，现状场地处于相对稳定地块。

本次工程场地上部强风化为佛昙组(Nf)凝灰质粉砂(砂砾)岩，下伏基岩为二叠系栖霞组(Pq)灰岩地层，中风化层节理、裂隙较发育，整体呈自上而下渐弱趋势。据区域资料拟建场地无大断裂通过，场地内无发震断裂通过。

2.2 自然地理与气候

三明市明溪县位于福建省中部偏西，北纬25°33′-26°12′，东经116°56′-117°47′，属南亚热带海洋性季风气候，全年温和、温润多雨，四季长春。年平均气温20.4C，日最高气温38℃，最低气温-2.9℃，无霜期达320d，雨水充沛，年降雨量为1 685.9mL，日照充足，年日照时数2 000h，年积温6 979℃ 。年平均降水量1 681.6mm，最多为1961年年降水量2 397.8mm， 最少为1967年年降水量1 224.2mm，一年中各月降水量的变化趋势是1至6月为递增，7月份剧减，8月份回升，9月份以后锐减。一年中，5月～6月份降水量最多， 约占全年的34%；10月到次年的1月最少，约占全年的11%。

三明市明溪县年平均日照数为2 200h，日照率50%，表现为夏季多照秋冬少，年平均相对湿度为78%～80%。年蒸发量600mm～900mm;年日照时数:1 892h～2 131.5h。

2.3 地层岩性

根据本次勘察场地内分布的地层自上而下依次为：第四系填土层、第四系粉质粘土层、第四系凝灰质粉砂(砂砾)岩残积砾质粘性土层、第三系佛昙组强风化凝灰质粉砂(砂砾)岩，及下伏二叠系栖霞组中风化灰岩。

2.4 工程水文地质

本场地地下水分为两层：

上部为第四系孔隙潜水；下部为石灰岩岩溶水，具有承压性。第四系土层中的地下水主要赋存填土层及残、坡积粘土层的孔隙中；残、坡积粘土层属弱透水、弱含水层，填土层属强透水层，富水性较好；含水量总体一般。第四系孔隙水的主要来源是大气降水，同时也受到外围地下水、降水下渗等影响，排泄的主要路径是蒸发和地下径流。石灰岩岩溶地下水整体的承压性相对较强，富水性相对较高，地下径流影响较大，同时也受到上层含水层的影响。本次勘察选择为测得场地为承压水。

2.5 场地和地基的地震效应

明溪县城关乡为抗震设防烈度6度区，设计地震分组为第一组，II类场地设计基本地震加速度值0.05g； 该工程拟建场地土类别为Ⅲ类，按规范地震动峰值加速度调整系数 Fa=1.3，设计地震分组为第一组,设计特征周期0.45s。

3 场地基础选择与分析及溶洞、土洞的处理

3.1 场地基础的主要工程地质问题

场地属覆盖型岩溶区，第四系覆盖层厚度为20.00m～60.20m， 下部基岩为中风化石灰岩，本次勘察中在ZK2-ZK4和ZK6-ZK8钻孔主要揭露的是石灰岩溶洞，从溶洞的充填情况来看，主要包含有角砾粉质粘土，整体表现处流塑状态，从土质来看，均匀性相对不佳。从现场勘察来看，土洞中包含的不良地质体较多，土洞在基岩接触面位置发育，整体表现处明显的“不规则”状态，从土洞中充填的内容来看，整体的土质较为松软，工程承载性能不佳，特别是土洞有持续发展的趋势，对整个地基稳定性产生非常大的影响。表1是钻孔揭露的溶洞情况、表2是钻孔揭露的土洞情况。

表1 钻孔揭露的溶洞情况一览表

表2 钻孔揭露的土洞情况一览表

从上表可以看出，本场地有6个钻孔揭露有溶洞，占总孔数(52个钻孔)的11.53%，场地岩溶发育程度为岩溶中等发育。溶洞均有充填，溶洞充填率为100%，充填物较松软，采用桩基础时，对地基稳定性有较大影响，应采取相应的处理措施。从本场地的勘察情况来看，有土洞揭露问题，占总孔数(52个钻孔)的1.92%，土洞中包含有充填体，但是从本次勘察来看，充填体的力学性能不佳，对整个地基稳定性产生较大的影响。

场地溶洞、土洞主要在第四系覆盖层与基岩交接的位置发育，从土洞的形成来看，与排水等因素有直接关系。特别是土的组成、性质等均与地下水的活动有关。因为城市扩张，地下水用量增加，地下水水位变化更加剧烈，土洞、岩溶有进一步发展的趋势。

3.2 基础选择和分析

(1)拟建建筑物选用浅基础，对于基础底面以下土层厚度超过独立基础宽度的三倍或者超过条形基础宽度的六倍，同时对于形成土洞或者其它地面变形的条件应当不具备，这种情况下，对岩溶稳定性产生的影响可以不考虑。基础设计时应进行下卧层承载力验算和地基变形验算，地基承载力和变形要求一般能满足要求。因此，选用适宜的基础形式和持力层，场地基本是稳定的。

(2)拟建建筑物选用桩基础：采用冲(钻)孔灌注桩基础时，需针对设计桩位布置钻孔进一步查明溶洞的分布情况，以确保桩底下5.0m范围内无溶洞分布，确保桩基的稳定。

用桩基础时，桩基施工时采用防止大量漏浆，造成孔壁坍孔的相应施工措施，对分布土洞的孔段，灌注桩身混凝土时，加密观测混凝土面的高度和计算充盈系数，确保土洞段桩身混凝土的完整性，一并对土洞起到充填加固；若分布土洞地段之上的建筑物采用筏板基础，则应对土洞采用注浆等方法进行土洞加固措施，并经检测符合设计要求后方可进行基础施工。

(3)拟建建筑物选用可采用桩筏基础，采用复合地基应进行充分论证，增强体的类型建议采用刚性桩，建议设计明确增强体的的加固深度和桩端持力层，桩端进入持力层1d以上的要求，桩长不小于6m;当地基承载力或变形不能满足设计要求时，建议采用刚性或半刚性桩.本次在进行复核地基承载能力测试时，选择使用单桩或者多桩复核地基测试的方式进行确定。

3.3 场地基础溶洞、土洞的处理

从导致地面出现塌陷的问题来看，溶洞是重要的因素，若出现了地面塌陷或者其它类型的地基稳定性问题，将直接影响到建筑物的安全性，技术人员需要采取针对性的溶洞加固措施，对溶洞进行处理，在对溶洞进行加固时，技术人员可采取注浆方式进行。如果在施工的过程中，出现了注浆液消耗量较大的情况时，本次选择试用砂子、碎石等采取间歇性注浆的方式进行加固处理，必要情况下，应当将水玻璃掺入到其中，实现对岩溶通道的有效堵塞。同时，因为岩溶地下水整体富水性较强，容易出现浆液流失的问题，整体的处理成本非常高。因此，本次在进行加固时，选择使用高压注浆的方式实现全面加固，在施工的过程中，如果出现了浆液消耗量较大的情况时，应当及时采取间歇注浆的方式进行灌浆处理，在确保加固效果的基础上，可节省处理费用。

溶洞加固处理方案建议组织专家进行专项论证后确定。

4 结 语

综上分析，对于特定地质条件，全面做好建筑工程基础选型，并结合工程实际，采取针对性的稳定性控制对于，对于保证整个工程的稳定性和安全性至关重要。因此，这就需要建筑工程在施工中充分认识到基础选型的重要性，切实采取针对性的控制措施，全面提升基础选型的科学性，为建筑工程施工打下坚实的基础。