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  • 花岗岩地质项目详细勘察案例分析
    发布时间:2019-07-25    浏览次数:346

    广东省侵入岩的种类繁多,有超基性岩、基性岩、中性岩、中酸性岩、酸性岩、超酸性岩、碱性岩及偏碱性岩等,其中以酸性花岗岩占绝对优势。岩石因化学成分、所受的风化作用程度的深浅、所处地质环境的不同,其表现出的工程特性也存在较大差异。风化差异性大,球状风化现象普遍,在相邻地段空间分布、工程特性存在极大的変化,一方面对工程勘察及采用的技术手段提出了更全面的要求,同时对后期基础处理、预应力管桩(PHC)施工带来了不利影响。在工程勘察中,有必要根据勘察钻进过程及所取岩芯(包括原位测试)进行比较分析,将各风化层(特别是各风化层中的中、微风化球状风化体)较为准确的划分出来,既是勘察的目的和要求,同时也是为地基基础设计、施工提供理论计算和实施的依据。

    中共广州市增城区委党校新校区建设项目 鸟瞰图

    本项目位于广东省广州市增城区荔城街清燕小学西北侧,临近珠三角环线高速。受燕山运动的影响,该区以大规模岩浆侵入花岗岩为主,丘陵及丘陵间洼地地貌单元。

    本场地花岗岩节理发育,节理破坏了岩石的连续性和完整性,增加了岩石可透性,是促进岩石风化的重要因素,因而岩石中节理密集之处往往风化最强烈,尤其是在几组节理交汇的地方。有时几组方向的节理将岩石切割成多面体的小块,小岩石块的边缘和隅角从多个方向受到温度及水溶液等因素的作用而最先破坏,而且破坏深度较大,久而久之,其棱角逐渐消失,变成球形或椭球形,这种现象叫球状风化。它是物理风化和化学风化联合作用的结果,但是以化学风化作用为主。球状风化是花岗岩地段比较突出的一个不良地质现象。如果不能在勘察阶置充分摸查其分布规律,很可能在地基基础施工过程中出现断桩、斜桩等现象,导致施工成本增加,进而导致完工后上部结构失稳、不均匀沉降等问题。

    花岗岩地质勘察项目案例分析

     

    受广州市增城区公共建设项目管理办公室委托,我公司承担了中共广州市增城区委党校新校区建设项目详细勘察工作,于2017年8月7日至2017年9月9日完成该项目37个钻孔勘察工作。本项目于2018年3月8日正式开工建设,目前主体建筑施工已基本完成,即将竣工投入使用。

    中共广州市增城区委党校新校区勘察项目现场

    本项目场地分布较多花岗岩球形风化形成的孤石?;也痪确缁?,硬夹层(花岗岩孤石)对桩基施工有一定的影响,对预应力管桩配桩难度增大,终桩深度相差较大,甚至易出现断桩等现象,对钻(冲)孔灌注桩,易误判为稳定岩层,从而导致桩长未能满足设计要求。所以在花岗岩地区勘察要着重注意探明孤石分布,加强施工阶段勘察,提供准确可靠的地质资料,为后续的施工提供便利,减少成本。

    本项目在勘察作业实施过程中,结合我司以往丰富的勘察经验,在勘察方案中我们着重强调要探明该区域的孤石分布情况。根据对区域地质构造调查,先对地层的走向、倾向有一个大致的了解。本着由点及面、由局部到整体的思想,我们在野外勘察过程中,仔细对比每个孔位岩面深度、钻探资料显示的地层倾向与区域地质构造资料的差别,多角度分析地质剖面、岩面起伏情况,以便及时发现潜在的孤石。在孤石发育的位置附近加密钻孔,以确定孤石发育的范围,确保提交的勘察报告能切实有效地指导后续施工。最终在整个场地揭露5处孤石,遇孤石率为13.5%,孤石总体一般发育。

    通过对本项目精密详细地勘察实施,我们为本项目基础设计、后续施工提供了理论计算和桩基础施工的可靠依据,使工程施工更加顺畅。目前,中共广州市增城区委党校新校区建设项目地基基础施工顺利,试桩资料与地质勘察数据吻合,整个项目已接近完工。

    中共广州市增城区委党校新校区建设项目近照

    如何在大面积花岗岩分布区做好工程地质勘察工作,本人结合亲身参加与经历的工程勘察项目,总结了以下几点经验及要领:

    1、花岗岩地区勘察应慎重,勘察前应编写详细的勘察方案。对于球状风化体(孤石)分布的场地进行勘察时,应先分析区域地质、周边场地地质资料,并结合钻孔资料分析其分布区域,并采取相应的勘察方法以査明其空间分布特征,为工程基础设计、施工提供科学依据。

    2、基础设计时,应根据地质资料进行合理的基础选型。如场地土中有较多的孤石或较硬的强、中风化岩夹层时,应慎用预应力管桩基础,可以考虑采用冲孔桩等基础型式。

    3、进行理论的创新和应用,推进弹塑性理论计算土的承载力和变形量的研究,解决残积土上不打桩建20~30层高层建筑的基础问题,避免球状风化体分布区无法进行预应力管桩施工的问题。

    4、对于已采用预应力管桩基础的球状风化体分布区,根据情况不同采取相应的处理措施。如补桩、变更为冲孔桩、柱下独基、阀板基础等,对缺陷桩进行高压注浆补强、桩间土高压注浆补强以共同承担荷载等。同时亦可根据预应力管柱设计承载力进行验算,适当降低终压力、按摩擦桩设计计算等以满足设计要求。

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