摘要: 针对某超高层综合楼桩基础持力层存在岩溶、断层破碎带及侵入岩岩脉等影响地基的不良地质作用,采用钻探、物探等方法查明了桩端持力层,在综合分析的基础上制定了切实有效的处理方案。
关键词:人工挖孔桩;岩溶;断裂破碎带;侵入岩岩脉
1 前言
某超高层综合楼占地面积约5万平方米,建筑面积约50万平方米,该项目由3栋37层超高层建筑组成;场地属低山丘陵地貌单元;在勘探深度范围内,场地地层情况大致为:①素填土:黄褐色,松散,稍湿;主要由粘性土混植物根组成;②粉质粘土:黄褐色,可塑-硬塑;见针状孔隙及铁质浸染;③粘土:红褐色,可塑-硬塑;见铁锰结核及铁质浸染,偶见碎石及角砾;④强风化角砾状泥灰岩夹灰岩:灰黄色,泥质结构,层状构造,岩芯呈块状、短柱状,单块长3-15cm,溶蚀及节理裂隙发育,见溶孔,局部呈蜂窝状,径0.5-1.5cm,充填粘性土,岩芯采取率30-70%,RQD=0-40,局部地段夹肉红色白云质灰岩薄层。岩石坚硬程度为软岩-较软岩,岩体完整程度为破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ;⑤-1中风化灰岩(O2):灰色,隐晶质结构,层状构造,岩芯呈块状、短柱状、柱状,单块长5-20cm,岩芯采取率50-70%,RQD=0-40,岩石坚硬程度为较软岩,岩体完整程度为破碎-较破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ-Ⅳ;⑤-2中风化灰岩:灰色,隐晶质结构,层状构造,岩芯呈短柱状、柱状,单块长5-30cm,局部呈块状,溶蚀及节理裂隙较发育,局部地段岩石表面见溶孔,节理裂隙充填方解石脉及粘性土,岩芯采取率70-90%,RQD=50-65,岩石坚硬程度为较硬岩,岩体完整程度为较破碎-较完整,岩体基本质量等级为Ⅳ-Ⅲ;⑤-3中风化灰岩:灰色,隐晶质结构,层状构造,岩芯呈短柱状、柱状,单块长5-30cm,最大柱长可超过100cm,岩芯采取率70-95%,RQD=50-90,岩石坚硬程度为较硬岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为Ⅲ;⑥-1全风化辉长岩:灰绿色,原岩结构,构造不清,岩芯呈砂状、土状、碎块状,岩石矿物成分风化蚀变呈高龄土状,岩芯采取率70-95%,RQD=0,局部地段顶部见残积土,岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为极破碎;⑥-2强风化辉长岩:灰绿色,中细晶结构,块状构造,岩芯呈碎块状,块状及短柱状,局部地段呈柱状,主要矿物成分为辉石、长石及角闪石,岩芯采取率70-95%,RQD=0-70,岩石坚硬程度为软岩-极软岩,岩体完整程度为极破碎-破碎。
考虑到地基土均匀性,分布情况、建筑物性质、基础持力层岩溶裂隙发育情况及侵入岩岩脉分布情况,天然地基不能满足设计要求,采用人工挖孔灌注桩基础,以⑤-3层中风化灰岩做为桩端持力层。
2人工挖孔灌注桩遇到的问题
局部人工挖孔灌注桩挖至设计标高时基础持力层为溶洞、断裂破碎带及⑥-2层强风化辉长岩;场地内溶洞分布无规则,在水平方向上和垂直方向上差异较大,溶洞洞高0.20-9.60m,全充填粘土混碎石,局部见风化岩碎屑,该场地共钻探155个钻孔,溶洞遇容率约92%;断裂破碎带岩芯呈碎块状、块状;⑥-2层强风化辉长岩:岩石坚硬程度为软岩-极软岩,岩体完整程度为极破碎-破碎,经过施工勘察该层深约65.0m;人工挖孔灌注桩施工困难,但设计要求同一地段不能采用摩擦桩及端承桩,目的是防止桩基不均匀沉降;岩溶、断裂破碎带、侵入岩岩脉发育情况见照片:
3在岩溶、断裂破碎带及侵入岩岩脉上的人工挖孔灌注桩的处理
对于人工挖孔灌注桩桩端持力层为岩溶、断裂破碎带及侵入岩岩脉上的,预计采用机械成桩,但对现场安全无法进行控制;如果继续向下寻找持力层,条件不允许,故采用在原桩位两侧各加一棵桩处理(原桩废除),考虑到加桩位置与原桩位距离不等,采用加大加宽连梁,防止两棵桩受力的不均匀性;对于不能加桩处理的的,采用糖葫芦桩形,把持力层放在⑤-1层中风化灰岩及⑤-2层中风化灰岩上,并把桩径及桩底有限的扩大。
4 基础持力层处理方案的分析
对于人工挖孔灌注桩桩端持力层为岩溶、断裂破碎带及侵入岩岩脉上的,采用原桩位两侧各加一棵桩处理、加大加宽连梁及糖葫芦桩形,现在该工程上部建筑已竣工,通过沉降观测,沉降值满足设计要求,给建设方既节省了时间也减少了经济加大投资。