超大型溶洞场地高层建筑岩土工程勘察及处理措施

发表时间:2020/9/17   来源:《建筑实践》2020年第14期   作者:张应恩
[导读] 超大型溶洞场地高层建筑在施工前需要借助岩土工程勘查结果增加工程建设的安全性
        张应恩
        贵州航天智慧农业有限公司,贵州贵阳  550001

        摘要:超大型溶洞场地高层建筑在施工前需要借助岩土工程勘查结果增加工程建设的安全性,故而,本文主要以贵阳市南明区见龙洞路127号地块为研究对象,从切实做好场地评价工作、完善桩基基础施工方案、注重不良地质分析效果、明确岩土工程地质特征等方面,论述了超大型溶洞场地高层建筑岩土工程勘察及处理措施,以此为项目建设水平的提高提供重要参考依据。
关键词:超大型溶洞场地;高层建筑;岩土工程;地基勘察

前言:超大型溶洞场地高层建筑作为一项施工难度较大的工程项目,需要根据工程地质条件与岩土工程勘察及处理结果制定科学的施工方案,为地基施工环节的落实奠定基础。同时,相关人员还应亲到施工现场对周边环境与水文条件进行细致调查,从而避免施工期间出现突发问题降低施工质量,最大化保障工程周期。
一、超大型溶洞场地概况
        本文主要以贵阳市南明区见龙洞路127号地块项目为主要研究对象。此项目占地面积为70874㎡共划分为三个施工场地。岩土工程勘察场地属于岩溶强发育区,造成在钻孔作业中存在一定操作难度。该项目中需要将钻探深度控制在中风化层8m之外。因其标高处在1090.45m到1102.12m范围内,且高程差为12m。所处地形尚未发现大型断层,岩层倾角约为15°,包含节理构造与错动构造。因此,在勘察期间需注重不良地质现象引发的地基失稳状况,以免发生危险。从场地岩土工程勘察过程中可发现其具备的岩溶属于碳酸盐类,且每个溶洞大小不同,溶洞径深最大可达29.6m。数量上含有65个可见溶洞。因溶洞所在区域是施工区,造成项目基坑施工与边坡施工无法具备较强的稳定性。所以,理应采取有效措施及时处理溶洞问题。
二、超大型溶洞场地高层建筑岩土工程勘察及处理措施
(一)切实做好场地评价工作
        由于超大型溶洞场地高层建筑项目在施工时往往需要承担较大的施工风险,故而需要应用岩土工程地基勘察处理技术,由此确保溶洞场地能够顺利完成高层建筑建设任务。通常情况下,应根据项目所在施工区域内存在的超大型溶洞场地给予科学评价,由此提出针对性解决方案。具体包含以下四个部分:
        其一,评价场地稳定性。岩土工程勘察人员需对超大型溶洞场地的地势进行全面了解,知晓施工场地是否存在泥石流、滑坡等灾害现象,并且还应对岩层断裂现象予以勘测,从而确保场地适合开展高层建筑施工项目。
        其二,评价地基均匀性。在超大型溶洞场地内建设高层建筑,一般需考虑到地基是否足够稳定,一旦地基不稳将对后续工程建设带来严重的影响。在此项目中的地基评价中不难发现:溶洞场地内多属空洞。为了确保高层建筑具备均匀的施工地基,可采用独立桩基等方式,杜绝滑移现象。同时,还可在地基施工中将中风化岩体当成持力层,以便地基获得良好的均匀性。
        其三,评价场地抗震性。为了避免因溶洞场地造成高层建筑高发地震风险,故而可将高层建筑的抗震等级设在6级,特征周期应设在0.35秒,从而确保高层建筑建成后具备突出的抗震性。
        其四,评价边坡稳定性。勘察人员需要针对超大型溶洞场地实施边坡施工行为制定可靠的施工方案。比如在该项目中岩层倾角为12°,故而经过勘察后判断该场地适合予以放坡。所以,可借助“锚喷法”对边坡坡面进行有效防护。


(二)完善桩基基础施工方案
        超大型溶洞场地高层建筑项目在岩土工程勘察及处理期间需要制定完善的桩基施工方案,以此确保高层建筑项目能够顺利落实施工内容,有利于提升施工质量[1]。
        在该项目中所制定的施工方案理应涵盖以下内容:
        (1)明确勘察目的。在勘察人员工作过程中发现至少有七个钻孔受溶洞条件干扰而无法正常钻孔,故而应予以地质勘察。同时,为了保证中风化岩层能够具备≥0.5m的基岩深度,应在溶洞场地内实施特殊支护。
        (2)优选地基持力层。因该项目场地内存在超大型溶洞。因此,需利用岩土工程勘察结果确定持力层。在高层建筑项目中为了具备较强的荷载力,原有土层厚度不符合施工要求。此时需采用人力开挖手段获取中风化岩,由于中风化岩层并未深埋且具备高承载力。对此,可将其视为最佳持力层,以此为后续高层建筑施工项目的开展提供保障。本次勘察对岩溶场地顶板进行准确勘察,对顶板厚底满足要求的桩位置,大胆选用顶板作为持力层,同时对洞进行灌填封闭处理,大量节约了项目工期及成本,保证了施工的可行性。
        (3)确定桩基础施工方法。待选定地基持力层后,需根据桩基础的施工标准做好钻孔打桩等工作,考虑到此项目中溶洞特征,不利于机械钻孔。所以,可在人力挖孔打桩操作中完成桩基础施工任务。此外,还需将桩基础的埋设深度保持在0.5到18.2m之间,并将溶洞场地积水清除干净。因溶洞场地土质松软且不均匀。此时可采用“孔壁加强”等方法增加桩基础稳定性,使其表现出良好的承载抗压状态。
(三)注重不良地质分析效果
        在该项目中,为了避免超大型溶洞造成高层建筑项目无法达到预期效果,需要进一步在岩土工程勘察与处理过程中提高不良地质分析水平,以便满足当前项目建设需求。具体可从岩溶不良地质现象着手。作为工程项目中危害较为明显的不良地质,岩溶不但会对地基稳定性带来不良干扰,而且还会促使地基持力层发生临空状况,由此增加施工风险。同时,在填方施工中还应根据岩溶特征选择适合的施工工艺,由此起到缩短工期,保障施工质量的作用。一般需在钻孔施工后超出24h时对溶洞场地的水位变化情况进行测量,然后根据积水分布规律明确施工方法。
(四)明确岩土工程地质特征
        超大型溶洞场地高层建筑岩土工程勘察及处理工作中,还需进一步明确场地地质特征,根据勘察结果判断溶洞场地是否适合建设高层建筑,并明确高层建筑施工的注意事项。在本项目中,经过勘察人员的现场勘测,发现溶洞场地内无明显断层,且场地岩土成分分布规律为“填土-耕植土-红黏土”等,据此可结合详细的水文地质资料勘测溶洞场地内水土是否具备腐蚀性,这样一来,可增加工程建设的合理性,以免对混凝土结构造成腐蚀影响,降低建筑质量。
        经由勘测后:在此项目的超大型溶洞场地中,水源并未受到污染,然而土壤成分却带有微腐蚀性。此时可在制定施工方案时,尽量选用抗腐蚀性较强的建筑材料,在保证施工进度的同时控制好施工质量。
结论:综上所述,高层建筑岩土工程勘察地基处理是超大型溶洞场地施工的重要步骤,故而应予以重视,结合相关人员的勘察处理结果,保障高层建筑项目的顺利竣工。同时,还可从场地评价工作、桩基基础施工方案、不良地质分析、岩土工程地质特征等方面着手,以便超大型溶洞场地高层建筑获得高质量施工成果。
参考文献:
[1]柏江源.浅析城市高层建筑岩土工程勘察地基处理技术要点[J].南方农机,2020,51(09):250.
[2]王靖.运城某高层建筑岩土工程勘察与地基方案分析[J].华北自然资源,2019(06):53-54.
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