巖土工程勘察是工程建設(shè)的一項基礎(chǔ)性工作，對高層建筑的巖土工程，其勘察的分析與評價工作尤為重要：①因為地基土情況變化復(fù)雜；②因為建筑物特別是高層建筑基礎(chǔ)受力較復(fù)雜；③因為基礎(chǔ)方案選擇正確與否直接影響工程造價；④地基基礎(chǔ)方案涉及深基礎(chǔ)、淺基礎(chǔ)、復(fù)合地基、基礎(chǔ)托換、甚至基坑降水支護，要綜合考慮樁土共同作用、地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)共同協(xié)調(diào)等，在基礎(chǔ)方案設(shè)計中既要考慮上部結(jié)構(gòu)的形式、荷載和剛度，又要考慮工程地質(zhì)情況，還要考慮當?shù)亟ㄖ牧霞笆┕l件。在高層建筑單位工程中占據(jù)越來越重要的地位，而地基基礎(chǔ)工程的結(jié)構(gòu)******、施工質(zhì)量、工程進度、對周圍環(huán)境的影響、地基基礎(chǔ)工程造價等因素都影響到了基礎(chǔ)的設(shè)計和基礎(chǔ)形式的選擇，如何選擇一種既能滿足功能要求又經(jīng)濟合理，同時又滿足各種限制因素的地基基礎(chǔ)方案成為值得我們研究的問題。
1工程概況及工程地質(zhì)特點
某寫字大樓建筑平面尺寸為45mx52m，其中主樓長68m~寬42m，地上l5層，地下2層，為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積約4萬m2。設(shè)計采用嵌巖鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，地下水為第四系潛水和強風化巖承壓水，水位埋深6．10～9．20m。根據(jù)巖土工程勘察報告，在勘探深度內(nèi)揭露的地基巖土體，主要由第四紀以來沖洪積作用形成的粘土、粉質(zhì)粘土與閃長巖全風化層、閃長巖強風化層及中風化巖層組成。
2樁基礎(chǔ)主要巖土工程技術(shù)特點
本工程樁基礎(chǔ)(包括支護樁)為嵌巖鉆孔灌注樁，由于其穿過全部覆蓋層，全斷面嵌入基巖，可以充分利用基巖的承載性能而提高單樁承載力，且樁端持力層是壓縮性極小的基巖，其單樁的沉降也不會因群樁效應(yīng)而增大，群樁承載力不會因群樁效應(yīng)而明顯降低，以嵌巖樁為基礎(chǔ)的建筑物比其他基礎(chǔ)型式的建筑物地震反應(yīng)更輕微，抗震性能更好。
3高層建筑巖土工程勘察的分析及施工要點
3．1原材料質(zhì)量和鋼筋籠焊接、混凝土制備控制
原材料質(zhì)量是任何工程包括樁基工程都必須嚴格控制的重要環(huán)節(jié)，樁基工程主要是對砂子、石子、水泥、鋼筋、混凝土質(zhì)量的控制?？刂拼胧┥蠂栏駥嵭胁牧线M場報驗制度，對砂子、石子以外觀檢驗和實驗檢驗為主，對水泥、鋼筋、混凝土質(zhì)量必須進行外觀、資料和實驗檢驗，不合格材料嚴格禁止進場使用。根據(jù)水下灌注混凝土的特點，混凝土須具有良好的和易性，坍落度控制在18O～220ram。
3．2對勘探深度的要求
要求更詳細準確地了解地層結(jié)構(gòu)，掌握其變化。這不僅是計算沉降、預(yù)防傾斜的要求，也是基礎(chǔ)類型選擇與設(shè)計的需要。這是深基坑開挖設(shè)計【j施工的需要。①勘探點間距要小，以滿足掌握地層結(jié)構(gòu)在縱橫兩個方面的變化和分析橫向傾斜可能性的需要，間距一般15～35m；若預(yù)期采用一般樁基，則間距為10—30m；若采用大直徑樁，一樁一孔或一樁多孔，則每孔都要勘察。②勘探點深度要深。由于壓縮層的下限要比一般建筑物的基礎(chǔ)深得多，為了沉降計算的需要，一般應(yīng)有不少于勘探孔總數(shù)1／2的控制孔深度達到和超過預(yù)計的壓縮層深度。不過，有時壓縮層深度不是決定勘探點深度的惟巖有高壓縮性土層等情況，勘探點深度要加深。③水文地質(zhì)條件要查明依據(jù)。如采用樁基或樁，由于基坑的深度往往較深，因而不但有施工降水和開挖方法問題，而且有支護結(jié)構(gòu)類型的選擇與設(shè)計，防止坑底發(fā)生隆起破壞、坑外土體的過量變形等問題。
3．3按持力層層面坡度的均勻性評價
根據(jù)建筑周邊各鉆孔之問持力層層面高程差計算坡率，坡率大于1O％為不均勻；小于10％為均勻，經(jīng)計算在場地西南角，孔間坡率分別為11．1l％和13．12％，存在不均勻性，因土質(zhì)及厚度變化較大所致。按地基持力層和******下臥層在寬度方向上均勻性評價：存擬建主樓三條剖面上進行了持力層和******F臥層在寬度方向上的厚度差計算，當厚度差值大于0．05b(b為基礎(chǔ)寬度)為不均勻地基。
3．4按壓縮層內(nèi)各土層壓縮模量評
價地基寬度方向上的均勻性根據(jù)本地區(qū)建筑經(jīng)驗將鉆孔各土層的變形模量按經(jīng)驗公式Es=EO／I．1換算成壓縮模量，再按各土層厚度與壓縮模量進行加權(quán)平均，求得單孔壓縮模量加權(quán)平均值進行評價計算，采用評價剖面兩端鉆孔壓縮模量差與壓縮模量之和的1／20相比，若后者小于前者為不均勻地基。經(jīng)計算剖面Es9一Es3=l1．36MPa，(Es9+Es3)／20=4．17MPa，故呈現(xiàn)了不均勻性，產(chǎn)生不均勻的原因是ZK9鉆孔在下臥層中細砂層厚度大、壓縮模量低所致。
4樁型選擇和樁長的確定
綜合本地工程建設(shè)經(jīng)驗及建筑物的衙載條件，適宜的樁型有預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力管樁及鉆孔灌注樁，本工程樁型可本工程深基礎(chǔ)設(shè)計中800mm鉆孔灌注樁，樁頂相對標高一1O．20—120m，主要以閃長巖中等風化巖為樁端持力層，且要求：當樁長≥l9m時，樁端進入持力層深度保證大于2000mm；當樁長<19m時，樁端進入持力層深度保證≤3200mm。單樁承載力設(shè)計值5000kN。對該部位樁基，設(shè)計要求在保證樁長大于28m時，其單樁承載力設(shè)計值為38o0kN。樁身混凝土強度為C25。鋼筋籠直徑為680mm，配筋為：主筋12+20通長配置；螺旋箍筋為68@100(樁頂以下1500mm范圍內(nèi))和68@200；加強箍筋為612@2000。設(shè)計樁數(shù)361支。其中布置3組靜載荷試驗樁，試錨樁全部為工程樁。
5質(zhì)量控制與驗收
5．1泥漿比重、泥漿粘度和清孔清渣控制
本工程主要采用泥漿護壁正循環(huán)成孔施工工藝，泥漿比重和粘度控制對鉆孔護壁、土層和入巖段側(cè)摩阻力發(fā)揮、控制孔底沉渣，發(fā)揮樁端阻力至關(guān)重要。將其作為重點監(jiān)控點之一加以控制，利用泥漿比重儀和粘度儀測試，開鉆前制備泥漿比重控制在1_l8左右，粘稠度控制在21s左右；鉆進風化巖層前再次測試，比重控制在不超過I．25，粘度22s左右，保持至終孔并沖孔清渣全過程。
5．2混凝土水下灌注和成樁質(zhì)量控制
混凝土水下灌注必須保證初灌成功、灌注過程連續(xù)、正常，控制導管提升標高和提拆節(jié)奏，防止斷樁，并在混凝土的初凝時間內(nèi)完成灌注，以確保成樁混凝土膠結(jié)良好，無松散、夾泥或分層現(xiàn)象。首先檢查混凝土出廠單。包括混凝土等級、坍落度、發(fā)車時間等是否滿足要求。對坍落度不符合要求或攪拌不均勻和易性差等對質(zhì)量有影響的混凝土作退貨處理，以免出現(xiàn)澆筑事故。確?；炷脸豕嗪髮Ч艿穆裆钸_到規(guī)范要求的0．8m以上。
5．3樁基驗收
三組試樁在達到試壓齡期要求后，及時組織試壓，全部達到了設(shè)計要求；基坑開挖破樁后，根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94—94)、《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》(JGJ106—2003)要求，對樁位中心、樁頂標高復(fù)核及樁頭混凝土、鋼筋檢查，均滿足要求，混凝土試塊強度評定合格。設(shè)計、施工、監(jiān)理、業(yè)主、檢測單位及質(zhì)監(jiān)部門共同驗收，結(jié)果為：樁基各檢驗批、各分項驗收合格，質(zhì)量控制資料完整，樁基檢測結(jié)果符合設(shè)計、規(guī)范要求，樁基驗收合格。