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【摘 要】下文结合地质勘察工程中的工程实例，对其工程地质条件进行了分析，提出了基坑支护和基础选型的建议，以及设计和施工的注意事项，以进一步提高高层建筑基础工程施工质量。
【关键词】工程勘察，地质条件，基坑支护，基础选型
1 工程概况
某工程建筑层数设为28层，建筑高度为112.00 m。设地下室3层，地上商铺5层，6层～12层为宾馆服务及娱乐中心，其上为商业办公区。结构设计为框架剪力墙结构，单柱设计荷载为5 865.80 kN。设计地坪标高为33.90 m，地下室底层设计地坪标高为24.30 m。
拟建建筑按GB 50021-2001岩土工程勘察规范划分，建筑物工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级。
2 场地工程地质条件
2.1 地层分布及其工程特性
根据钻探揭露，场地内主要地层由第四系人工填土、粉质黏土、粉土、圆砾、粉质黏土及第三系泥质粉砂岩组成，其野外特征自上而下分述如下。
2.1.1 人工填土层（Qml4）
①人工填土层（Qml4）（①为地层编号，下同）属素填土，灰褐色、褐黄色，稍湿，土质松散不均，主要由粉土、粉质黏土及砂岩碎块组成，部分钻孔顶部为混凝土，见少量砖渣等建筑垃圾。系新近堆填，层厚为0.80 m～5.10 m，尚未完成自重固结，工程性能差，强度低，具有高压缩性，未经处理不能作为基础持力层。
2.1.2 第四系冲洪积层（Qml4）
1）②粉质黏土（Qml4）：该层分布在整个场区，层厚为2.00 m～12.20 m，中压缩性，承载力特征值fak=200 kPa，可作为较轻荷载建筑物的基础持力层。
2）③粉土（Qml4）：该层在所有钻孔中均有揭露，层厚为0.60 m～2.50 m，强度一般，中压缩性，承载力特征值fak=180 kPa，可作为较轻荷载建筑物持力层，但不宜作为建筑物桩基础持力层。
3）④圆砾（Qml4）：该层分布在整个场区，层厚为3.60 m～5.30 m，承载力特征值为fak=280 kPa，可作为桩基持力层，由于其富含潜水，基坑开挖或桩基施工时应采取有效的降水措施。
4）⑤粉质黏土（Qml4）：该层分布在整个场区。层厚为1.50 m～3.70 m，承载力特征值为fak=220 kPa，但其厚度较薄，不宜作为桩基持力层。
2.1.3 第三系泥质粉砂岩（E）
1）⑥强风化泥质粉砂岩（E）：该层在所有钻孔中均有揭露，层厚为1.50 m～6.00 m，其顶面埋藏深度为16.00 m～17.80 m，承载力特征值为fak=380 kPa，可作为桩端持力层。
2）⑦中风化泥质粉砂岩（E）：该层在多数钻孔均有揭露，揭露厚度为2.30 m～6.30 m，未揭穿，厚度不详，其顶面埋藏深度为21.30 m～23.20 m，层位稳定，强度高，工程性能好，承载力特征值为fak=1 000 kPa，可作为良好的高层建筑桩端持力层或地基下卧层。
2.2 场地水文地质条件
勘察期间，钻孔均见地下水。地下水类型主要为上层滞水孔隙潜水及基岩裂隙水。其中：上层滞水主要赋存于①人工填土②粉质黏土，直接接受大气降水和地表水的补给，水量较小，水位因季节变化而异，本层地下水初见水位埋深为1.50 m～3.50 m，稳定水位埋深为1.40 m～3.30 m；潜水主要赋存于④圆砾中，略具承压，与浏阳河水力联系较密切，受大气降水和地表水补给，水量较丰富，本层地下水初见水位埋深为5.00 m～6.50 m，稳定水位埋深为4.80 m～6.30 m；基岩裂隙水赋存于下伏基岩中，其补给径流条件及涌水量的大小受地质构造和节理裂隙控制，一般水量很小。勘察期间测得场地地下水混合稳定水位埋深为3.20 m～6.40 m。
3 基坑支护分析
本工程地下室为地下车库3层，开挖深度约9.60 m，基坑开挖深度范围的土层为①人工填土、②粉质黏土、③粉土和④圆砾。开挖时应对基坑进行专门的设计和支护，基坑支护可采用喷锚支护（土钉墙）或桩锚联合支护的结构形式，以确保开挖基坑的稳定和周边建（构）筑物的安全。基坑支护设计岩土工程特性指标建议值见表1。场地上层滞水位埋藏浅，地下室施工时，将会遇见上层滞水，场地内的上层滞水水量较小，且未形成统一水位，因此基坑施工时，可采用集水井明排。基坑开挖时可遇到的地层为②粉质黏土及③粉土层，为相对隔水层，④圆砾层，含较丰富的地下水，并具微承压性，与浏阳河水力联系密切。而地下室的底板落在此层中部，故降水难度较大，宜先采用帷幕止水措施后，再进行基坑开挖。
表1：基坑支护设计岩土工程特性指标建议值
4 基础选型分析
根据场地岩土工程地质条件及拟建构筑物结构荷载特点，拟建建筑物适宜采用桩基础或桩筏基础，若采用人工挖孔灌注桩基础，以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层，桩端进入持力层1.0 m。若采用桩筏基础时，桩以④圆砾作为基础持力层，进入持力层一定深度，桩为预制桩或沉管灌注桩。根据钻探揭露、原位测试，结合土工试验，经综合分析后，对场地内各土层的承载力特征值以及有关设计参数建议见表2。
表2 土层主要参数建议表
5 施工注意事项
1）拟建建筑物视地下车库标高进行基坑支护设计，开挖施工过程中，应对基坑采取适宜的支护措施。基坑形成后，建议加强基坑及相关建筑物变形监测工作，以便及时发现问题，采取相应措施。2）进行基坑开挖时，宜先采用帷幕止水措施后，再进行基坑开挖，以确保施工的顺利进行。3）由于泥质粉砂岩为极软岩，具有浸水易软化、失水易干裂的特点，人工挖孔桩开挖揭露至设计标高或持力层时应及时清底、浇灌混凝土封底，以免地下水长期浸泡而降低地基强度。
6 结论与建议
1）根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范中有关规定：该场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35 s，该场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，为可进行建设的一般场地，可不考虑场地内饱和砂土的液化问题；2）经取样室内水质分析，依据GB 50021-2001岩土工程勘察规范：场地内地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性，应按有关规范要求进行防护。拟建建筑物设有3层地下室，在地下室设计与施工时应考虑地下水浮力的影响；3）根据场地岩土工程条件，结合建筑物荷载的特点，拟建建筑物适宜选择桩基础，建议选用人工挖孔桩基础，以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层；4）基础施工过程中，应加强验槽、验桩工作，必要时应进行施工勘察（超前钻探）。
参考文献
[1]吕德雄.工程地质勘察中技术研究[J].中国新技术新产品，2010 第2 期
【关键词】工程勘察，地质条件，基坑支护，基础选型
1 工程概况
某工程建筑层数设为28层，建筑高度为112.00 m。设地下室3层，地上商铺5层，6层～12层为宾馆服务及娱乐中心，其上为商业办公区。结构设计为框架剪力墙结构，单柱设计荷载为5 865.80 kN。设计地坪标高为33.90 m，地下室底层设计地坪标高为24.30 m。
拟建建筑按GB 50021-2001岩土工程勘察规范划分，建筑物工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级。
2 场地工程地质条件
2.1 地层分布及其工程特性
根据钻探揭露，场地内主要地层由第四系人工填土、粉质黏土、粉土、圆砾、粉质黏土及第三系泥质粉砂岩组成，其野外特征自上而下分述如下。
2.1.1 人工填土层（Qml4）
①人工填土层（Qml4）（①为地层编号，下同）属素填土，灰褐色、褐黄色，稍湿，土质松散不均，主要由粉土、粉质黏土及砂岩碎块组成，部分钻孔顶部为混凝土，见少量砖渣等建筑垃圾。系新近堆填，层厚为0.80 m～5.10 m，尚未完成自重固结，工程性能差，强度低，具有高压缩性，未经处理不能作为基础持力层。
2.1.2 第四系冲洪积层（Qml4）
1）②粉质黏土（Qml4）：该层分布在整个场区，层厚为2.00 m～12.20 m，中压缩性，承载力特征值fak=200 kPa，可作为较轻荷载建筑物的基础持力层。
2）③粉土（Qml4）：该层在所有钻孔中均有揭露，层厚为0.60 m～2.50 m，强度一般，中压缩性，承载力特征值fak=180 kPa，可作为较轻荷载建筑物持力层，但不宜作为建筑物桩基础持力层。
3）④圆砾（Qml4）：该层分布在整个场区，层厚为3.60 m～5.30 m，承载力特征值为fak=280 kPa，可作为桩基持力层，由于其富含潜水，基坑开挖或桩基施工时应采取有效的降水措施。
4）⑤粉质黏土（Qml4）：该层分布在整个场区。层厚为1.50 m～3.70 m，承载力特征值为fak=220 kPa，但其厚度较薄，不宜作为桩基持力层。
2.1.3 第三系泥质粉砂岩（E）
1）⑥强风化泥质粉砂岩（E）：该层在所有钻孔中均有揭露，层厚为1.50 m～6.00 m，其顶面埋藏深度为16.00 m～17.80 m，承载力特征值为fak=380 kPa，可作为桩端持力层。
2）⑦中风化泥质粉砂岩（E）：该层在多数钻孔均有揭露，揭露厚度为2.30 m～6.30 m，未揭穿，厚度不详，其顶面埋藏深度为21.30 m～23.20 m，层位稳定，强度高，工程性能好，承载力特征值为fak=1 000 kPa，可作为良好的高层建筑桩端持力层或地基下卧层。
2.2 场地水文地质条件
勘察期间，钻孔均见地下水。地下水类型主要为上层滞水孔隙潜水及基岩裂隙水。其中：上层滞水主要赋存于①人工填土②粉质黏土，直接接受大气降水和地表水的补给，水量较小，水位因季节变化而异，本层地下水初见水位埋深为1.50 m～3.50 m，稳定水位埋深为1.40 m～3.30 m；潜水主要赋存于④圆砾中，略具承压，与浏阳河水力联系较密切，受大气降水和地表水补给，水量较丰富，本层地下水初见水位埋深为5.00 m～6.50 m，稳定水位埋深为4.80 m～6.30 m；基岩裂隙水赋存于下伏基岩中，其补给径流条件及涌水量的大小受地质构造和节理裂隙控制，一般水量很小。勘察期间测得场地地下水混合稳定水位埋深为3.20 m～6.40 m。
3 基坑支护分析
本工程地下室为地下车库3层，开挖深度约9.60 m，基坑开挖深度范围的土层为①人工填土、②粉质黏土、③粉土和④圆砾。开挖时应对基坑进行专门的设计和支护，基坑支护可采用喷锚支护（土钉墙）或桩锚联合支护的结构形式，以确保开挖基坑的稳定和周边建（构）筑物的安全。基坑支护设计岩土工程特性指标建议值见表1。场地上层滞水位埋藏浅，地下室施工时，将会遇见上层滞水，场地内的上层滞水水量较小，且未形成统一水位，因此基坑施工时，可采用集水井明排。基坑开挖时可遇到的地层为②粉质黏土及③粉土层，为相对隔水层，④圆砾层，含较丰富的地下水，并具微承压性，与浏阳河水力联系密切。而地下室的底板落在此层中部，故降水难度较大，宜先采用帷幕止水措施后，再进行基坑开挖。
表1：基坑支护设计岩土工程特性指标建议值
4 基础选型分析
根据场地岩土工程地质条件及拟建构筑物结构荷载特点，拟建建筑物适宜采用桩基础或桩筏基础，若采用人工挖孔灌注桩基础，以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层，桩端进入持力层1.0 m。若采用桩筏基础时，桩以④圆砾作为基础持力层，进入持力层一定深度，桩为预制桩或沉管灌注桩。根据钻探揭露、原位测试，结合土工试验，经综合分析后，对场地内各土层的承载力特征值以及有关设计参数建议见表2。
表2 土层主要参数建议表
5 施工注意事项
1）拟建建筑物视地下车库标高进行基坑支护设计，开挖施工过程中，应对基坑采取适宜的支护措施。基坑形成后，建议加强基坑及相关建筑物变形监测工作，以便及时发现问题，采取相应措施。2）进行基坑开挖时，宜先采用帷幕止水措施后，再进行基坑开挖，以确保施工的顺利进行。3）由于泥质粉砂岩为极软岩，具有浸水易软化、失水易干裂的特点，人工挖孔桩开挖揭露至设计标高或持力层时应及时清底、浇灌混凝土封底，以免地下水长期浸泡而降低地基强度。
6 结论与建议
1）根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范中有关规定：该场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35 s，该场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，为可进行建设的一般场地，可不考虑场地内饱和砂土的液化问题；2）经取样室内水质分析，依据GB 50021-2001岩土工程勘察规范：场地内地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性，应按有关规范要求进行防护。拟建建筑物设有3层地下室，在地下室设计与施工时应考虑地下水浮力的影响；3）根据场地岩土工程条件，结合建筑物荷载的特点，拟建建筑物适宜选择桩基础，建议选用人工挖孔桩基础，以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层；4）基础施工过程中，应加强验槽、验桩工作，必要时应进行施工勘察（超前钻探）。
参考文献
[1]吕德雄.工程地质勘察中技术研究[J].中国新技术新产品，2010 第2 期