花崗巖地質項目詳細勘察案例分析
發布時間:2019-07-25    瀏覽次數:455

廣東省侵入巖的種類繁多,有超基性巖、基性巖、中性巖、中酸性巖、酸性巖、超酸性巖、堿性巖及偏堿性巖等,其中以酸性花崗巖占絕對優勢。巖石因化學成分、所受的風化作用程度的深淺、所處地質環境的不同,其表現出的工程特性也存在較大差異。風化差異性大,球狀風化現象普遍,在相鄰地段空間分布、工程特性存在極大的変化,一方面對工程勘察及采用的技術手段提出了更全面的要求,同時對后期基礎處理、預應力管樁(PHC)施工帶來了不利影響。在工程勘察中,有必要根據勘察鉆進過程及所取巖芯(包括原位測試)進行比較分析,將各風化層(特別是各風化層中的中、微風化球狀風化體)較為準確的劃分出來,既是勘察的目的和要求,同時也是為地基基礎設計、施工提供理論計算和實施的依據。

中共廣州市增城區委黨校新校區建設項目 鳥瞰圖

本項目位于廣東省廣州市增城區荔城街清燕小學西北側,臨近珠三角環線高速。受燕山運動的影響,該區以大規模巖漿侵入花崗巖為主,丘陵及丘陵間洼地地貌單元。

本場地花崗巖節理發育,節理破壞了巖石的連續性和完整性,增加了巖石可透性,是促進巖石風化的重要因素,因而巖石中節理密集之處往往風化最強烈,尤其是在幾組節理交匯的地方。有時幾組方向的節理將巖石切割成多面體的小塊,小巖石塊的邊緣和隅角從多個方向受到溫度及水溶液等因素的作用而最先破壞,而且破壞深度較大,久而久之,其棱角逐漸消失,變成球形或橢球形,這種現象叫球狀風化。它是物理風化和化學風化聯合作用的結果,但是以化學風化作用為主。球狀風化是花崗巖地段比較突出的一個不良地質現象。如果不能在勘察階置充分摸查其分布規律,很可能在地基基礎施工過程中出現斷樁、斜樁等現象,導致施工成本增加,進而導致完工后上部結構失穩、不均勻沉降等問題。

花崗巖地質勘察項目案例分析

 

受廣州市增城區公共建設項目管理辦公室委托,我公司承擔了中共廣州市增城區委黨校新校區建設項目詳細勘察工作,于2017年8月7日至2017年9月9日完成該項目37個鉆孔勘察工作。本項目于2018年3月8日正式開工建設,目前主體建筑施工已基本完成,即將竣工投入使用。

中共廣州市增城區委黨校新校區勘察項目現場

本項目場地分布較多花崗巖球形風化形成的孤石。基巖不均勻風化,硬夾層(花崗巖孤石)對樁基施工有一定的影響,對預應力管樁配樁難度增大,終樁深度相差較大,甚至易出現斷樁等現象,對鉆(沖)孔灌注樁,易誤判為穩定巖層,從而導致樁長未能滿足設計要求。所以在花崗巖地區勘察要著重注意探明孤石分布,加強施工階段勘察,提供準確可靠的地質資料,為后續的施工提供便利,減少成本。

本項目在勘察作業實施過程中,結合我司以往豐富的勘察經驗,在勘察方案中我們著重強調要探明該區域的孤石分布情況。根據對區域地質構造調查,先對地層的走向、傾向有一個大致的了解。本著由點及面、由局部到整體的思想,我們在野外勘察過程中,仔細對比每個孔位巖面深度、鉆探資料顯示的地層傾向與區域地質構造資料的差別,多角度分析地質剖面、巖面起伏情況,以便及時發現潛在的孤石。在孤石發育的位置附近加密鉆孔,以確定孤石發育的范圍,確保提交的勘察報告能切實有效地指導后續施工。最終在整個場地揭露5處孤石,遇孤石率為13.5%,孤石總體一般發育。

通過對本項目精密詳細地勘察實施,我們為本項目基礎設計、后續施工提供了理論計算和樁基礎施工的可靠依據,使工程施工更加順暢。目前,中共廣州市增城區委黨校新校區建設項目地基基礎施工順利,試樁資料與地質勘察數據吻合,整個項目已接近完工。

中共廣州市增城區委黨校新校區建設項目近照

如何在大面積花崗巖分布區做好工程地質勘察工作,本人結合親身參加與經歷的工程勘察項目,總結了以下幾點經驗及要領:

1、花崗巖地區勘察應慎重,勘察前應編寫詳細的勘察方案。對于球狀風化體(孤石)分布的場地進行勘察時,應先分析區域地質、周邊場地地質資料,并結合鉆孔資料分析其分布區域,并采取相應的勘察方法以査明其空間分布特征,為工程基礎設計、施工提供科學依據。

2、基礎設計時,應根據地質資料進行合理的基礎選型。如場地土中有較多的孤石或較硬的強、中風化巖夾層時,應慎用預應力管樁基礎,可以考慮采用沖孔樁等基礎型式。

3、進行理論的創新和應用,推進彈塑性理論計算土的承載力和變形量的研究,解決殘積土上不打樁建20~30層高層建筑的基礎問題,避免球狀風化體分布區無法進行預應力管樁施工的問題。

4、對于已采用預應力管樁基礎的球狀風化體分布區,根據情況不同采取相應的處理措施。如補樁、變更為沖孔樁、柱下獨基、閥板基礎等,對缺陷樁進行高壓注漿補強、樁間土高壓注漿補強以共同承擔荷載等。同時亦可根據預應力管柱設計承載力進行驗算,適當降低終壓力、按摩擦樁設計計算等以滿足設計要求。

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