论文部分内容阅读
摘要：本文以某实际工程作为研究对象，经对其进行仔细勘察，得出该场地的地形地貌、地层结构、水文条件等，然后结合工程的具体情况，对其拟采用的基础形式提出合理的建议，最终希望能对岩土工程勘察与桩基础的选择产生帮助。
关键词：岩土工程;勘察;地层;建筑基础
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-039
岩土工程场区内地貌单一，现状地形较平坦，钻孔处地面标高最大值为705.50m，最小值为704.49m，相对高差最大值为1.01m。
1工程地质条件
1.1岩土地层构成及特征
在勘探深度范围内，场地内的主要地层为表层新近人工堆积（Q42 ml）的杂填土层及原房屋基础下的素填土，第四系全新统冲积（Q4al）及冲洪积（Q4al+pl）形成的粉质粘土和粗砂层，第四系晚更新统冲积（Q3al）及冲洪积（Q3al+pl）形成的粉质粘土及砾砂层和卵石层。具体地层构成及特征分述如下：（fak：地基承载力特征值，单位：kPa）。
①杂填土：属于新近人工堆积，杂色，松散，稍湿，包含有大量砖头瓦块等建筑垃圾，局部为原有建筑拆除后的砖基础，场地内普遍分布。层厚1.2-4.1m，平均厚度2.9m。
②素填土：属于新近人工堆积，黄褐色，稍密，稍湿，素土为主，含有少量石灰屑及砖屑、碎石等，为原基础下的回填土，场地内普遍分布。层厚2.4-5.9m，平均厚度4.3m。fak=80
③粉质粘土：属于第四系全新统冲积层，灰褐色，可塑偏软，稍湿，包含有少量砂砾及黑色木炭屑等氧化物，切面粗糙，韧性中偏下，干强度中偏下，摇振反应中等。揭露层厚1.8-2.8m，平均厚度2.2m。fak=120。
④粗砂：属于第四系全新统冲洪积层，黄褐色，稍密，稍湿，以大量中粗砂颗粒为主，夹有少量粉粘土，级配良好，粒径较均匀，成透镜体分布，只在局部钻孔揭露。fak=130。
⑤粉质粘土：属于第四系晚更新统冲积层，褐黄色，可塑，稍湿，夹有少量小角砾，土质均匀，切面稍显粗糙，无金属光泽，韧性及干强度中等，无明显摇振反应。层厚1.6-4.8m平均厚度3.4m。fak=130。
⑥砾砂：属于第四系晚更新统冲洪积层，杂色，松散稍密，稍湿，砾砂颗粒为主，夹有少量卵石颗粒，级配一般，粒径不良，常夹有粉粘土透镜体。该层未穿透，最大揭露厚度5.0m。fak=150。
⑦卵石：属于第四系晚更新统冲洪积层，杂色，稍密，稍湿，亚圆形砂岩卵石为主，空隙充填粗砂颗粒及粉粘土，级配一般，夹有粉粘土透镜体，只在局部钻孔揭露。该层未穿透，揭露厚度2.2m。fak=180。
1.2地下水条件
拟建场地水文周期一般在4-6月份为枯水期，7-9月份为丰水期，其余为平水期，本次勘察时间为平水期。根据本次勘察的钻孔资料，勘察场地在钻探深度范围内揭露有一层地下水，勘察期间稳定水位埋深约为10-11m左右，稳定水位标高约为694.3-695.0m，平面分布均匀，该层水属于第四系潜水，水量较大，水位变化受季节及大气降水垂直渗透补给强烈。在雨季或丰水期施工时应考虑水位上升可能对基础施工造成的影响，应采取相应的降水与排水措施。
1.3不良地质作用
根据对周边环境的调查了解，综合分析场地及其周边不存在有影响场地稳定性的崩塌、地面沉陷、泥石流等不良地质作用。根据对建设单位的的走访了解以及对周边环境的调查，拟建项目所在场地范围内不存在煤矿采空区。
1.4地震效应及地震土液化判别
根据现场剪切波速测试报告，结合根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的相关规定，确定晋城市城区抗震设防烈度为6度，拟建场地的设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组第3组。综合场地的岩土层性质及场地所处地段，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016年版中的第4.1.1条，拟建建筑物所在场地划分为抗震一般地段。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）中有关规定，综合划分拟建建筑抗震设防类别为标准设防类，简称丙类。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016年版中第4.3.1条之相关规定，结合场地抗震设防烈度以及场地内的岩土层性状，综合判定拟建场地可不考虑地震液化的影响。
1.5岩土性质的分析及选定
根据室内土工试验成果，结合室外现场试验的原位测试统计成果、现场勘探的实际情况以及工程经验，确定各岩土层的主要物理力学指标及原位测试结果。
1.6桩基种类，优缺点及注意事項
1.6.1预应力混凝土管桩
优点是采用先张法离心技术生产节约资源、造价较低;现场施工中会提高施工速率、节约施工周期以及加快项目建设;对周围环境影响较小、无污染;缺点是预应力混凝土管桩在施工过程中，容易对相邻建筑的桩基产生明显的挤土效应;其对运输和堆放有较高的要求。虽然静压式管桩没有设备油烟和噪声所产生的污染，但是其施工设备的占地面积比较大、移动也不便，这在市区内不建议采用该桩基形式;打入式管桩虽然具有耐打性好、穿透力强以及占地面积小的优点，但是产生的噪音和震动较大，在建筑密集地区施工不适用。
1.6.2钻孔灌注桩
优点是在现场施工过程中的施工震动和噪声要小得多，能建造比预制桩的直径大得多的桩;灌注桩的基础施工进度快，在各种地基上均可使用;其与预制桩相比不需要接桩与截桩，可一次成型。缺点是混凝土在泥水中灌注，施工过程中缩孔、夹层现象容易出现，造成桩身质量较难控制;且费工费时，成孔的速度较慢，场地污染和泥浆排放问题容易加重;地下水会对灌注桩钻孔过程有影响，如成孔困难、塌孔等。
1.6.3人工挖孔桩 優点是施工过程较为简单，可控制成本造价向偏低方向发展，其成孔过程中不需要大型机械设备，且所产生的工程质量较高，单桩承载力高，桩身大而短的特点使得施工时噪音干扰较小;缺点是挖孔过程中需要的劳动强度比较大，施工速度上成桩缓慢;且在施工时工人所处的环境安全隐患较大以及施工现场受天气影响明显;通常地下水对人工挖孔桩影响较大。在地下水位较高区域要特别注意，施工前及时抽水排除隐患。
2建议及注意事项
综合上述各个种类桩基的优缺点，结合场地工程地质条件及地下水情况，在采用桩基方案时桩型可选用钻孔灌注桩，具体成桩方式可选用大直径旋挖成孔钻机。当采用钻孔灌注桩基础时，建议以第⑤层砾砂层作为桩端持力层，该层土在场地内分布连续，且厚度均匀，是良好、稳定的桩端持力层。注意事项：
（1）桩基工程施工前，应在现场试成桩，以核实施工条件及相应的桩底持力层，核实相应的桩尖标高，并对设计的单桩承载力进行复核，核实成桩孔的可能性，确定需采取的支护措施。
（2）施工成桩孔后应在每个桩孔底部钻探3-5d（d为桩直径），以查明桩端持力层范围内是否有软弱夹层，发现软弱夹层时应妥善处理。
（3）在采用桩基方案时，应根据不同建筑物的具体桩长采用变刚度调平设计的方法进行桩基设计。
3结语
钻孔灌注桩施工过程中可能会出现因局部孤石达不到设计深度的情况时应采用引孔等方式妥善解决。在施工过程中如出现成孔困难，孔壁坍塌时应对填土层及局部的粗砂层采取有效的支护措施。在施工中还应该合理安排成孔顺序，加快灌注速度，防止桩孔长时间放置产生缩颈、孔壁坍塌等问题。
参考文献
[1]杨文荣.岩土工程勘察中复杂地层下桩基优化[J].建筑技术开发，2020，47（14）：159-160.
[2]王海军.岩溶地基岩土工程勘察方法及处治措施研究[J].中国住宅设施，2020（05）：82+84.
[3]田永康.探究建筑桩基岩土工程勘察要点[J].建材与装饰，2020（15）：195+197.
[4]赵小龙.岩土工程勘察中桩基的选型分析[J].中国金属通报，2020（04）：195-196.
作者简介：鲍涛（1981年8月2日），男，汉族，广东省江门市人，学历：本科，研究方向：岩土工程。
关键词：岩土工程;勘察;地层;建筑基础
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2021）-01-039
岩土工程场区内地貌单一，现状地形较平坦，钻孔处地面标高最大值为705.50m，最小值为704.49m，相对高差最大值为1.01m。
1工程地质条件
1.1岩土地层构成及特征
在勘探深度范围内，场地内的主要地层为表层新近人工堆积（Q42 ml）的杂填土层及原房屋基础下的素填土，第四系全新统冲积（Q4al）及冲洪积（Q4al+pl）形成的粉质粘土和粗砂层，第四系晚更新统冲积（Q3al）及冲洪积（Q3al+pl）形成的粉质粘土及砾砂层和卵石层。具体地层构成及特征分述如下：（fak：地基承载力特征值，单位：kPa）。
①杂填土：属于新近人工堆积，杂色，松散，稍湿，包含有大量砖头瓦块等建筑垃圾，局部为原有建筑拆除后的砖基础，场地内普遍分布。层厚1.2-4.1m，平均厚度2.9m。
②素填土：属于新近人工堆积，黄褐色，稍密，稍湿，素土为主，含有少量石灰屑及砖屑、碎石等，为原基础下的回填土，场地内普遍分布。层厚2.4-5.9m，平均厚度4.3m。fak=80
③粉质粘土：属于第四系全新统冲积层，灰褐色，可塑偏软，稍湿，包含有少量砂砾及黑色木炭屑等氧化物，切面粗糙，韧性中偏下，干强度中偏下，摇振反应中等。揭露层厚1.8-2.8m，平均厚度2.2m。fak=120。
④粗砂：属于第四系全新统冲洪积层，黄褐色，稍密，稍湿，以大量中粗砂颗粒为主，夹有少量粉粘土，级配良好，粒径较均匀，成透镜体分布，只在局部钻孔揭露。fak=130。
⑤粉质粘土：属于第四系晚更新统冲积层，褐黄色，可塑，稍湿，夹有少量小角砾，土质均匀，切面稍显粗糙，无金属光泽，韧性及干强度中等，无明显摇振反应。层厚1.6-4.8m平均厚度3.4m。fak=130。
⑥砾砂：属于第四系晚更新统冲洪积层，杂色，松散稍密，稍湿，砾砂颗粒为主，夹有少量卵石颗粒，级配一般，粒径不良，常夹有粉粘土透镜体。该层未穿透，最大揭露厚度5.0m。fak=150。
⑦卵石：属于第四系晚更新统冲洪积层，杂色，稍密，稍湿，亚圆形砂岩卵石为主，空隙充填粗砂颗粒及粉粘土，级配一般，夹有粉粘土透镜体，只在局部钻孔揭露。该层未穿透，揭露厚度2.2m。fak=180。
1.2地下水条件
拟建场地水文周期一般在4-6月份为枯水期，7-9月份为丰水期，其余为平水期，本次勘察时间为平水期。根据本次勘察的钻孔资料，勘察场地在钻探深度范围内揭露有一层地下水，勘察期间稳定水位埋深约为10-11m左右，稳定水位标高约为694.3-695.0m，平面分布均匀，该层水属于第四系潜水，水量较大，水位变化受季节及大气降水垂直渗透补给强烈。在雨季或丰水期施工时应考虑水位上升可能对基础施工造成的影响，应采取相应的降水与排水措施。
1.3不良地质作用
根据对周边环境的调查了解，综合分析场地及其周边不存在有影响场地稳定性的崩塌、地面沉陷、泥石流等不良地质作用。根据对建设单位的的走访了解以及对周边环境的调查，拟建项目所在场地范围内不存在煤矿采空区。
1.4地震效应及地震土液化判别
根据现场剪切波速测试报告，结合根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的相关规定，确定晋城市城区抗震设防烈度为6度，拟建场地的设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组第3组。综合场地的岩土层性质及场地所处地段，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016年版中的第4.1.1条，拟建建筑物所在场地划分为抗震一般地段。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）中有关规定，综合划分拟建建筑抗震设防类别为标准设防类，简称丙类。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016年版中第4.3.1条之相关规定，结合场地抗震设防烈度以及场地内的岩土层性状，综合判定拟建场地可不考虑地震液化的影响。
1.5岩土性质的分析及选定
根据室内土工试验成果，结合室外现场试验的原位测试统计成果、现场勘探的实际情况以及工程经验，确定各岩土层的主要物理力学指标及原位测试结果。
1.6桩基种类，优缺点及注意事項
1.6.1预应力混凝土管桩
优点是采用先张法离心技术生产节约资源、造价较低;现场施工中会提高施工速率、节约施工周期以及加快项目建设;对周围环境影响较小、无污染;缺点是预应力混凝土管桩在施工过程中，容易对相邻建筑的桩基产生明显的挤土效应;其对运输和堆放有较高的要求。虽然静压式管桩没有设备油烟和噪声所产生的污染，但是其施工设备的占地面积比较大、移动也不便，这在市区内不建议采用该桩基形式;打入式管桩虽然具有耐打性好、穿透力强以及占地面积小的优点，但是产生的噪音和震动较大，在建筑密集地区施工不适用。
1.6.2钻孔灌注桩
优点是在现场施工过程中的施工震动和噪声要小得多，能建造比预制桩的直径大得多的桩;灌注桩的基础施工进度快，在各种地基上均可使用;其与预制桩相比不需要接桩与截桩，可一次成型。缺点是混凝土在泥水中灌注，施工过程中缩孔、夹层现象容易出现，造成桩身质量较难控制;且费工费时，成孔的速度较慢，场地污染和泥浆排放问题容易加重;地下水会对灌注桩钻孔过程有影响，如成孔困难、塌孔等。
1.6.3人工挖孔桩 優点是施工过程较为简单，可控制成本造价向偏低方向发展，其成孔过程中不需要大型机械设备，且所产生的工程质量较高，单桩承载力高，桩身大而短的特点使得施工时噪音干扰较小;缺点是挖孔过程中需要的劳动强度比较大，施工速度上成桩缓慢;且在施工时工人所处的环境安全隐患较大以及施工现场受天气影响明显;通常地下水对人工挖孔桩影响较大。在地下水位较高区域要特别注意，施工前及时抽水排除隐患。
2建议及注意事项
综合上述各个种类桩基的优缺点，结合场地工程地质条件及地下水情况，在采用桩基方案时桩型可选用钻孔灌注桩，具体成桩方式可选用大直径旋挖成孔钻机。当采用钻孔灌注桩基础时，建议以第⑤层砾砂层作为桩端持力层，该层土在场地内分布连续，且厚度均匀，是良好、稳定的桩端持力层。注意事项：
（1）桩基工程施工前，应在现场试成桩，以核实施工条件及相应的桩底持力层，核实相应的桩尖标高，并对设计的单桩承载力进行复核，核实成桩孔的可能性，确定需采取的支护措施。
（2）施工成桩孔后应在每个桩孔底部钻探3-5d（d为桩直径），以查明桩端持力层范围内是否有软弱夹层，发现软弱夹层时应妥善处理。
（3）在采用桩基方案时，应根据不同建筑物的具体桩长采用变刚度调平设计的方法进行桩基设计。
3结语
钻孔灌注桩施工过程中可能会出现因局部孤石达不到设计深度的情况时应采用引孔等方式妥善解决。在施工过程中如出现成孔困难，孔壁坍塌时应对填土层及局部的粗砂层采取有效的支护措施。在施工中还应该合理安排成孔顺序，加快灌注速度，防止桩孔长时间放置产生缩颈、孔壁坍塌等问题。
参考文献
[1]杨文荣.岩土工程勘察中复杂地层下桩基优化[J].建筑技术开发，2020，47（14）：159-160.
[2]王海军.岩溶地基岩土工程勘察方法及处治措施研究[J].中国住宅设施，2020（05）：82+84.
[3]田永康.探究建筑桩基岩土工程勘察要点[J].建材与装饰，2020（15）：195+197.
[4]赵小龙.岩土工程勘察中桩基的选型分析[J].中国金属通报，2020（04）：195-196.
作者简介：鲍涛（1981年8月2日），男，汉族，广东省江门市人，学历：本科，研究方向：岩土工程。