浅谈三亚某商业城场地岩土工程勘察及基础初步设计

摘要

针对查明拟建场地岩土工程条件的背景和原因，进行场地与地基的岩土工程勘察，充分了解建筑场地与地基的工程地质条件，结合了土工试样室内试验、原位测试试验及地下水水质分析。论证和评价场地砂土液化判断、软弱地基处理与加固等岩土工程的技术决策和实施方案，并讨论各层的承载力和压缩性。勘察证明本场地浅层的土层的承载力不能满足上部荷载对软弱下卧层变形的要求，不具备采用天然地基浅基础条件，应该采用桩基础加强浅部地基土强度，降低地基土变形以满足建筑设计对地基强度和变形的要求。

关键词：三亚某商业城；岩土工程勘察；砂土液化；承载力

Abstract

According to the background and the cause of the geotechnical engineering conditions, rock and soil engineering site and foundation survey, we have a fully understand the engineering geological conditions of construction site and foundation. This article is combined with geotextile specimen laboratory tests.Technology decision-making and implementation scheme demonstration and evaluation of site liquefaction judgment, soft foundation treatment and reinforcement of geotechnical engineering and discusses the bearing capacity and compression. Natural shallow foundation conditions should adopt pile foundation strengthening shallow foundation soil strength, reduce soil deformation so asr to meet the requirements of architectural design and deformation of the subgrade strength.

Keywords: Sanya is a commercial city; geotechnical engineering investigation; liquefaction; bearing capacity

中图分类号：TB21

一、工程概况

拟建场地位于三亚市解放一路、建港路与胜利路之间地段，白天鹅大酒店北侧。拟建工程的由A楼（地上3层、地下1层）、B楼（地上3～25层、地下1层）、C楼（2层）及D楼（2层）组成。

本次勘察工作只对3层楼房（A楼及B楼的3层部分）建筑场地进行的，其工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。

二、场地岩土工程分析评价

2.1地基土承载力确定

地基承载力特征值是指由载荷实验测定的地基土压力变形曲线变形阶段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。不同地区、不同成因、不同土质的地基承载力特征值差别很大。影响的主要因素：地基土的成因与堆积年代；地基土的物理力学性质；地下水；建筑物情况。所以承载力的确定对于基础方式的选定决定性的作用。我们在工作中一般采用多种方式计算地基承载力，从而进行比较选择，用较小值确定基础的采用类型与大小。

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)（2009年版）和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)等的规定及本地经验，除第①层杂填土外，各土层主要工程特性指标建议值参照表。

表1各层土的物理力学指标建议值表

地基承载力计算（用地基土物理力学指标统计算）:天然含水量（w）及天然孔隙比（e）进行计算,公式如下:

U——据以查表的某一土性指标试验平均值

——标准差

N——参加统计的个数

——变异系数（当其值小于0.75，应分析原因）

——回归修正系数

——查表得下表 ——承载力标准值

用天然含水量和天然孔隙比的平均值查表得地基承载力

表2粉土承载力基本值

表3粘性土承载力基本值

2.2地基土压缩性评价

地基土承受的上部建筑物的荷载，将会产生变形，从而引起建筑物基础的沉降。但若地基为软弱土层或上部结构荷载分布不均匀时，基础将可能发生严重的沉降和不均匀沉降，使建筑物发生上述各类事故，影响建筑物的正常使用与安全。场地土的压缩原因主要为建筑物荷载作用引起的，在实验测定过程中用到：单轴压缩实验、侧限压缩实验、直接实验和三轴压缩实验测定其压缩系数，进行综合性评价得出表4如下：

表4 地基土压缩性评价一览表

得出结论：压缩性综合评价如上表格所述，中压缩性，可作为地基土。

三、基础方案的初步设计

3.1地基基础方案

拟建建筑物楼高为3层，有地下室1层，地下室开挖深约4～5m。本场地浅部揭露的第②层细砂，平均厚度4.12m，经地下室开挖后剩余厚度小，且下卧层第③层含淤泥粉砂压缩性高，承载力较低，岩土工程性能差，不能满足上部荷载对软弱下卧层变形要求，因此，本场地不具备采用天然地基浅基础条件。根据场地实际情况，采用采用地基处理方法加强浅部地基土强度或桩基础，降低地基土变形以满足建筑设计对地基强度和变形的要求。

3.1.1地基处理方案

拟建建筑高3层，有1层地下室，估算基础荷载为80～100kN/m2，正常情况②层细砂强度和变形已可满足设计要求，但因②层土在地下室开挖深度范围内已大部分被挖除，剩余厚度小，下卧层③层含淤泥质粉砂为厚度较大、承载力低的中高压缩性土层，为防止建筑物施工后，下部土层产生过大的不均匀沉降，根据场地土质情况和节省投资，必须进行地基处理，建议采用粉喷桩或换填垫层进行地基处理。各层土的桩周侧阻力和桩端端阻力建议值(表5-1)。

粉喷桩单桩竖向承载力标准值应通过现场载荷试验确定，根据试验结果再对桩参数作适当调整。初步设计时可参考《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）有关规定进行。

表5 各土层桩参数建议值

表中桩基参数建议值系根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）有关规定，按土性指标、标贯击数并结合地区经验综合考虑后确定。确切的单桩竖向极限承载力应通过现场试桩及桩静载荷试验后确定。为了便于初步设计时提供参考，单桩竖向极限承载力可按下列公式估算：

或（d≥800mm）

式中：

——单桩竖向极限承载力（kN）；

U ——桩身周长（m）；

——桩侧第i层土的极限侧阻力（kpa）；

——极限端阻力（kpa）；

Li ——按土层划分的各段桩长（m）；

——桩身横截面积（m2）；

、----大直径桩（d≥800mm）侧阻、端尺寸效应系数。按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008表5.2取值。

3.2基坑开挖、支护及基坑降水

1基坑开挖支护

拟建场区地下室基坑开挖深度在地表下约4～5m左右，基坑侧土层为①层杂填土、②层细砂，坑底为②层细砂或③层粉砂。由于建筑物基坑开挖深度较大，根据三亚地区经验，若采取自然放坡，边坡稳定性差，且受周边道路及已建建筑物的限制，一般不宜采用放坡。建议采用钢板桩或粉喷桩（粉喷桩可配铆桩或护壁桩）挡土墙支护，并进行专门的支护设计，设计参数详见表5-1。

2 边坡支护治理

场地南面由于以往人工切坡取土，形成了高度约5～7m、坡度60～70度的陡坡。目前该边坡处于相对稳定状态，但为了确保边坡自身和建成宿舍楼的安全，建议场地平整后，对陡坡地段修建挡土墙支挡，应在工程设计的同时，进行排水工程的设计，在护坡上设置排水孔，边坡顶、底部设置截、排水沟，排除地表、地下来水。以保证边坡的稳定。

3.3基础施工

1、场地第①层素填土中局部地段夹含碎砖块、砼块及小碎石等建筑垃圾，钻进易漏浆，土质极不均匀，对桩基施工有不利影响，建议施工前应给予探明，并清除桩位处的地下障碍物。

2、第②层粗砂局部呈中密状，厚度变化大，在群桩施工时，会使砂土加密，据三亚地区预制桩以往沉桩经验，采用钢筋混凝土预制桩穿过此砂层有一定困难，必要时可采用预钻孔植桩工艺或其它方法辅助沉桩，以保证桩能顺利到位。场地周边为居民楼南面和北面距离已有建筑约50m，钢筋混凝土预制桩沉桩宜采用静压法。

3、建议基础桩正式施工前，在现场进行试桩，以核实相应的施工工艺、单桩承载力以及沉桩工艺的可行性，并根据试验结果确定桩基施工参数。成桩后应按有关规定检测成桩质量。

4、 建设用地周边交通方便，便于大型施工设备进出。

5、 拟建场地地下残存有较多的废旧建筑物基础。

6、 桩基施工前应进行调查并彻底清除，以避免对桩基施工造成困难。

7、拟建场地位于市区内，场地周边受限制，对防振动和防噪音管理严格，预制桩施工时宜采用静压法。

8、建议桩基础施工前应统一进行场地高程测量，以核实相应的桩端位置标高。

参考文献

[1] 张倬元,王士天,王兰生等.工程地质分析原理.北京:地质出版社,1998

[2] 中华人民共和国建设部.土工试验方法标准（GB/T50123--1999). 北京:中国建设工业出版社,2002

[3] 中华人民共和国建设部.岩土工程勘察规范（GB50021--2001)（2009年版）.北京: 中国建设工业出版社,2002