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莫 如 波 （一）区域地质和地震 根据区域地质资料，场地属晚侏罗世侵入的燕山Ⅲ幕花岗岩岩体分布区，场地西面白云山及南面燕岭一带分布新元古界云开群石英岩（PtY)；燕岭以南的广州地区主要分布上白垩统（K2）红层泥质碎屑岩。区域上断裂构造较发育，场区西面有广从断裂带平山东支断裂F128呈近南北向从约700m处经过，为推测隐伏断裂，活动性弱，对本工程影响小；南面有广三-瘦狗岭断裂带F317断裂呈近东西向从场地2km处经过，断层倾向南，倾角35～65°,最新的活动时期为晚更新世，全新世以来无明显活动趋势，其活动量级微弱，对场区稳定性影响较小。可不专门设计对断裂采取防治及处理措施。 根据地震资料，广州地区位于东南沿海地震活动带内带，地震强度明显弱于滨海地区的外带。据《广东省地震目录》记载，广州地区自公元288年有地震记录以来，至2003年共记录发生有感地震52次，最大震级为5级（发生于1824年8月14日番禺境内)，通常震级为3～4级。自1970年广东省地震台网建立以来至2008年，近场共记录到ML≥1.5级地震17次，其中最大地震为1976年佛山ML3.9级地震。现今小震零散分布，与断裂构造关系不明显。 综上所述，勘察区地质构造条件简单，对拟建工程影响较小，区域地壳稳定性为基本稳定。 （二）场地稳定性、均匀性和适宜性评价 1、场地地震效应及类别的划分 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)附录A《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》规定，场地抗震设防烈度属7度区，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。 为了确定场地土类型及建筑场地类别，对场内ZK5、ZK8、ZK23三个孔进行了土层剪切波速测试，测试结果见附件《天河燕园商业中心建筑场地剪切波速测试报告》。据测试结果，本场地等效剪切波速在237.07～272.50m/s之间，平均值为252.60m/s。根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010）第4.1条有关规定，场地土类型为中软土～中硬土，综合判定为中软土，建筑场地类别属Ⅱ类，特征周期取0.35s。判定场地属建筑抗震一般地段。建筑物抗震设防类别为丙类。 2、地基的均匀性评价 基坑开挖后，基坑地基土浅层为②层粘性土、③层砂质粘性土，此两层力学性质相近，土层界面起伏较大，均匀性较差；中层为全风化花岗岩及强风化花岗岩，层面起伏较大，强风化岩局部分布，仅见于三个钻孔；深层为中风化花岗岩及微风化花岗岩，场地北部岩面较平缓，但场地南部中风化岩及微风化岩岩面起伏较大，局部岩面坡度大于10%。综合判定场地地基属不均匀地基。 3、场地砂土液化及软土震陷判别 场地属抗震设防烈度7度区，但未见饱和砂土分布，按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010）有关要求，可判定地基土及场地液化等级为不液化。场地未发现有软土分布，建筑设计可不考虑震陷影响。 依据区域地质资料，场地及其附近无全新世活动断裂通过。根据钻探结果，在本次勘察深度范围内未发现断裂构造，判定本建筑场地稳定性较好，适宜于本工程建设。 （三）地基土工程力学性能评价 ①层杂填土、局部素填土：为多年老填土，承载力低，变形量大，工程力学性能差，基坑开挖时已被挖除，基坑侧壁分布有填土，易产生坑壁坍塌，须进行护坡处理。 ②层粘土、粉质粘土：可塑-硬塑状，承载力尚可，可做裙楼多层建筑物浅基础持力层，不宜做塔楼高层建筑物浅基础持力层。 ③层砂质粘性土：可塑-硬塑状，属特殊性土，具有吸水易软化、遇水易崩解、浸水易膨胀的特性，可做裙楼多层建筑物浅基础持力层，不宜做塔楼高层建筑物浅基础持力层，不宜做桩端持力层。基坑开挖及桩基成孔施工应防止泡水时间过长。 ④-1层全风化花岗岩：承载力高，埋深大，属特殊性土，具有吸水易软化、遇水易崩解、浸水易膨胀的特性，桩基成孔施工应防止泡水时间过长。可做摩擦桩持力层，做管桩桩端持力层时要密封桩端。 ④-2层强风化花岗岩：局部分布，承载力高，埋深大，属特殊性岩土，具有吸水易软化、遇水易崩解的特性，可做管桩桩端持力层，管桩桩端要密封。 ④-3层中风化花岗岩：埋深大，厚度不大，属较软岩，力学强度高，可做预应力管桩、旋挖桩、钻（冲）孔桩桩端持力层。 ④-4层微风化花岗岩：埋深大，属较硬岩，力学强度高，是钻（冲）孔桩理想的桩端持力层，也可以做旋挖桩、预应力管桩桩端持力层。 （四）不良地质作用及特殊性岩土 本场地未发现不良地质作用。场地的特殊性岩土为填土、残积土及风化花岗岩。 表层填土为多年老填土，场地南部分布杂填土，北部局部分布素填土。杂填土主要由碎石及混凝土块堆填，填料不均，厚度变化大，具强透水性；素填土结构疏松，土质松软，具高压缩性。填土具有变形量大，承载力低，工程力学性能差的特点。地下室基坑开挖时，填土层将被挖除，场地填土主要是对基坑侧壁产生影响，由于结构松散，易造成边坡坍塌，需要进行基坑边坡支护。 地基中层分布残积层砂质粘性土、全风化花岗岩及强风化花岗岩，它们具有吸水易软化、遇水易崩解的特性，从而降低地基承载力。基坑开挖到设计标高后，应及时用素砼封底，避免地基被水浸泡而导致地基承载力迅速且大幅度降低，及时做好排水措施，防止因浸水引起坑壁坍塌；做桩端持力层时应防止泡水时间过长，管桩桩底要密封，防止桩底积水软化持力层。此外，花岗岩残积土、全风化层、强风化层还具有一定的膨胀性，灌注桩成孔施工过程在泡水作用下易因土体膨胀引发孔壁变形、塌孔缩孔及卡钻等现象。
本次钻探未发现孤石，但根据地区花岗岩分布区经验，不排除在没有钻孔控制地段有孤石分布，在桩基础施工过程，若遇孤石应探明并采用如引孔等办法穿越。 中风化花岗岩属较软岩，裂隙发育，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属Ⅳ类，该层厚度变化较大，局部缺失，可以做预应力管桩持力层及旋挖桩桩端持力层。由于该层厚度不大、不均匀，局部缺失，其承载力与微风化岩差异较大，所以，当采用钻（冲）孔桩基础方案时，建议穿越中风化岩，以微风化岩做桩端持力层。中风化花岗岩在北部大部分地段岩面较平缓，在南部ZK19、ZK24、ZK26、ZK31、ZK32地段岩面起伏较大，如ZK24孔与ZK31孔之间，岩面倾角达到27°,岩面标高变化情况见附图《④-3中风化花岗岩岩面等高线图》。 深部微风化花岗岩，属较硬岩，岩芯较完整，岩体基本质量等级属Ⅲ类，是钻（冲）孔灌注桩理想的桩端持力层。在所施工的钻孔及钻探深度范围内未发现中风化、强风化夹层。微风化花岗岩北部大部分地段岩面较平缓，在南部ZK19、ZK20、ZK24、ZK25、ZK26、ZK30、ZK31、ZK32、ZK32孔地段岩面起伏较大，如ZK24孔与ZK25孔之间，岩面倾角达到36°,岩面标高变化情况见附图《④-4微风化花岗岩岩面等高线图》。 场地未见其它不良地质作用，也未见古河道、沟浜、墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。 五）拟建建筑物基础方案评价 1、地基土条件及周边环境 地基土条件：①层填土在基坑开挖时将被挖除，基坑壁分布填土；②层粘性土呈可塑-硬塑状，承载力尚可；③层砂质粘性土，可塑-硬塑状，承载力尚可，但残积土具有泡水易软化易崩解特点，易造成坑槽塌壁现象；④-1层全风化岩及④-2层强风化岩埋深较大，承载力较高，亦具有泡水易软化易崩解特点；花岗岩残积土、全风化岩、强风化岩具有一定的膨胀性，易造成基坑及桩孔塌壁现象；深部④-3层中风化花岗岩裂隙发育，岩体破碎，厚度不大，局部缺失，该层力学强度高，可做预应为管桩或嵌岩灌注桩桩端持力层；④-4层微风化花岗岩，岩体较完整，属较硬岩，是理想的嵌岩桩桩端持力层。 工程特点：拟建工程包括1栋30层99.60m高的办公A、1栋21层97.80m高的办公B以及3～4层的裙楼商业C，置四层地下室，其中负一层地下室在场地北面露出地面。设计负四层地下室底板高程为23.50m，地下室基坑周长为430.4m，基坑开挖深度东侧及南侧约15m、西侧约12m、北侧约10m。基坑开挖地层为①层填土、②层粘性土、③层砂质粘性土，这三层也是组成基坑侧壁及基坑底的地层。基坑底面高程线标于各个工程地质剖面图中。基坑开挖后，④-3层中风化花岗岩及④-4层微风化花岗岩岩面埋深不大，中风化岩岩面埋深小于20m，当中绝大多数地段中风化岩岩面埋深大于6m，采用预应力管桩时能满足有效桩长要求，仅在ZK32孔一带岩面埋深小于6m，需引孔施工。 场地周边环境：场地东临燕园路，燕园路尚未向外开通，燕园路东侧围墙外为厂区，工程施工对燕园路及厂区影响不大；场地西面为怡新花园，隔有围墙，围墙外近邻高层商住楼，围墙脚下有约4m高的块石砌挡土墙；场地南侧有空地，空地上堆有弃土；场地北侧有围墙，围墙外为怡新路交通要道，附近有高层住宅楼。 2、基础选型 根据本工程特点、地基土条件及周边环境。基坑开挖后，坑底地层为②层可塑-硬塑状粘性土及③层可塑-硬塑状砂质粘性土，承载力尚可，建议裙楼采用天然地基方案，以②层粘性土或③层砂质粘性土做浅基础持力层，基础埋深约1m，为了避免大的差异沉降的产生，裙楼与塔楼之间应设置沉降缝。如果天然地基不能满足裙楼设计要求，建议与塔楼一起采用桩基础。塔楼对地基承载力要求很高，天然地基不能满足，建议采用桩基础，提供三种桩基型式供设计部门选择：（1）预应力管桩方案，以中风化、微风化花岗岩做桩端持力层，局部若采用端承摩擦桩形式，可采用强风化或全风化花岗岩做桩端持力层。预应力管桩具有成桩速度快，成本相对较低等优点，采用静压式沉桩对周边环境影响也较小，缺点是会产生挤土效应，但可通过相关措施得以解决，是本工程的首选；（2）旋挖桩方案，旋挖灌注桩以中风化花岗岩或微风化花岗岩做桩端持力层，其具有单桩承载力高，施工速度快的优点，缺点是有泥浆污染，再有就是当以微风化岩做桩端持力层时，成孔施工钻进较困难；（3）钻（冲）孔灌注桩基础，由于中风化花岗岩厚度不大，而其与微风化花岗岩承载力相差较大，建议成孔施工穿越中风化岩，以微风化花岗岩做桩端持力层，钻（冲）孔桩的优点是单桩承载力高，桩机设备产生噪声对周边影响相对较小，缺点是桩基成本高，成桩速度较慢，排出的泥浆会对环境产生污染。本场地由于基岩埋深大，不宜采用人工挖孔桩基础。 采用预应力管桩时，主要以中风化岩做桩端持力层，局部强风化岩、中风化岩缺失地段以微风化岩做桩端持力层，局部有强风化岩分布地段，可采用端承摩擦桩型式。预计桩长6～20m，塔楼可采取500～600mm桩径，裙楼400～500mm桩径。对不同的桩端持力层，设计应充分考虑差异沉降问题。在ZK32号孔一带，基坑开挖后中风化岩岩面埋深不足6m，可采取预钻引孔方式来满足有效桩长的要求。单桩竖向承载力应通过现场载荷试验确定，当根据土的物理力学指标和桩的承载力之间的经验关系计算时，单桩竖向承载力特征值Ra可根据广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ 15-31-2003）式10.2.3进行估算： Ra＝u∑qsiali＋qpaAP 式中：qsia为第i土层桩侧的摩阻力特征值；qpa为桩端持力层端阻力特征值；u为桩身截面周长；li第i土层的厚度；AP为桩身截面面积。 采用钻（冲）孔灌注桩或旋挖灌注桩基础时，桩端进入完整岩层不应小于0.5D且不小于0.5m，并确保桩端下3倍桩径且不小于5m深度范围无软弱层分布，建议采用④-4层微风化花岗岩做桩端持力层，预计桩长为6～23m；高层建筑的桩径应根据建筑物的载荷来确定，预计桩径800～2000mm。
单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验来确定，初步设计时，嵌岩灌注桩可采用嵌岩桩公式来估算单桩竖向承载力特征值： 式中：Ra—单桩竖向承载力特征值；hr、μp—分别为桩嵌岩深度和桩嵌岩段截面周长；frs、frp—分别为桩侧和桩端岩石天然单轴抗压强度；qsia—第i土层桩侧的摩阻力特征值；qpa—桩端持力层端阻力特征值；li—第i土层的厚度；Ap—桩身的截面面积；C1、C2—系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定，建议C1取0.3，C2取0.04。 3、成桩的可能性及对环境的影响评价 采用预应力管桩方案，因场地西侧近邻高层商住楼，沉桩方式不宜采用锤击方法，宜采用静压式；基坑开挖后，坑底地层为②层粘性土③层砂质粘性土,呈可塑-硬塑状，承载力尚可，不会造成陷机现象，基坑底面至强风化岩、中风化岩岩面有一定深度，仅在ZK32一带基岩面浅埋，但可通过预钻引孔方法来满足有效桩长；本次钻探所有钻孔未发现有孤石分布，对成桩施工有利。预应力管桩的缺点是会产生挤土效应，但可通过以下措施得以解决或削弱：（1）加大桩距(加大承台)或加大桩径减少桩数；（2）控制沉桩进度；（3）合理安排沉桩顺序，采用隔排隔桩跳打，对邻桩进行复压；（4）沉桩前采用预钻取土、设置消挤孔等措施；（5）做好桩的位移及上浮监测等措施。 钻（冲）孔灌注桩及旋挖桩方案，适用于不同土层，其单桩承载力高，桩长可因持力层深度而改变，钢筋笼可按工作荷载要求配置，能节约钢材。施工噪声和振动较锤击式预制桩施工小。旋挖桩有成孔速度快的优点。钻（冲）孔灌注桩及旋挖桩缺点是桩身质量不易控制，易出现断桩、缩颈，露筋和夹泥等现象影响桩的质量，花岗岩风化土具有一定的膨胀性，成孔施工易产生塌孔现象；另外泥浆的排运与环保工作量较大。但这些不利因素在施工过程是可以通过相关措施得以克服或减轻，可采取的措施有：（1）成孔过程采用合适的泥浆稠度及孔内稍高的水位进行护壁，必要时下钢护筒，防止塌壁及缩颈现象的发生；（2）及时量测桩孔深度，确保孔深达到设计要求；（3）成孔后及时清扫孔壁、清理孔底沉渣，过程应适当调低孔内水位；（4）成孔后施工方组织业主、设计、勘察、监理等部门对桩孔质量进行检查评，合格后方灌注成桩；（5）钢筋笼的焊接及吊放严把质量关；（6）在施工过程中注意泥浆对环境的污染；（7）施工过程注意控制机器噪音对环境的影响，尽可能少扰民。 4、基坑支护 本工程设置四层地下室，基坑平面分布近梯形，地下室占地面积9352.5m2，地下室基坑周长为430.4m，设计负四层地下室底板高程为23.50m，其中负一层地下室在场地北面露出地面，基坑开挖深度东侧及南侧约15m、西侧约12m、北侧约10m。基坑侧壁安全等级东侧及南侧为一级，北侧及西侧为二级。
场地地势较高，地下水埋深较大，①层填土虽透水性好，但位于地下水位以上，水量贫乏；基坑侧壁及基坑底地层②层粘性土及③层砂质粘性土属微透水-弱透水层，富水性差，水量贫乏，地下水对基坑影响不大，可不用帷幕止水，基坑开挖采用明渠引水排水即可。 基坑东侧及南侧较开阔，但开挖深度较大，坑壁高达约15m，建议采用上部网喷放坡、下部排桩锚杆（索）支护；基坑北侧近邻怡新路，西侧紧邻怡新花园围墙，且近邻高层商住楼，难以进行放坡，建议采用排桩加锚杆（索）支护。基坑形成后，坑顶设截水沟，坑底设排水沟进行抽排水。在基坑施工时应加强对围护结构及周边建筑物的变形、位移、沉降及地下水等进行监测。基坑的开挖应严格按有关规范执行，建议进行专项设计和按其施工。 地下室抗浮设防水位：场地原地形总体呈南高北低，基坑开挖后形成南面最高、东西两侧稍高、北侧最低的箕状地形，暴雨时场区易汇集地表水，因此，地下室的抗浮设防水位宜采用场区地势低处的高程，建议采用场地北侧怡新路的地面标高34.0m为地下室抗浮设防水位。地下室应采取抗拔措施，可采用抗拔桩或设置抗浮锚杆。 5、基坑监测 基坑开挖应按设计要求对基坑及周边建筑物进行监测，以避免因基坑开挖及地下水疏干而产生下沉、拉裂等不良现象。 1）应制定系统的开挖监控方案，监控方案应包括监控目的、监测项目、监控报警值、监测方法及精度要求、监测点的布置、监测周期、工序管理和记录制度以及信息反馈系统等。 2）应对基坑内外土体的水平、竖向位移和周边建筑物及道路的沉降进行观测；观测基坑开挖影响范围内的地下水位、孔隙水压力的变化，有无渗漏、冒水、管涌等现象及规范规定的其他监测项目。 3）应对周边环境进行现场巡查。巡查对象包括地表与周边建筑物、围墙、道路等裂缝及异常水渗漏等内容。
莫 如 波 （一）区域地质和地震 根据区域地质资料，本区域属晚白垩世至古近纪形成的三水红层盆地，场区基岩为始新统华涌组河湖相碎屑岩，钻孔揭露基岩为泥质粉砂岩及泥质胶结的砂砾岩。场地及周边地区，构造不发育，未见断层或断裂带分布。综合判断，区域构造对场地稳定性影响小，地壳稳定性好。 根据地震资料，场地所在区域地震强度不大，震级多为3～4级，珠江三角洲历史上所遭受地震的最大烈度处于5～6度间。区域地震特征主要为频率高、强度小，小震多而大震少，多属微震－弱震。记录最大的区域地震主要有：广州4(3/4)级、佛山4.5级、番禺4.5级、顺德5.0级以及中山小榄5.0级。总体上评估区域内地震强度小，地震发生的频率较小，无大的地震灾害记录。 综上所述，勘察区地质构造条件简单，对拟建工程影响较小，区域地壳稳定性为稳定。 （二）场地稳定性、均匀性和适宜性评价 1、场地地震效应及类别的划分 据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010,2016年版）附录A《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》规定，场地抗震设防烈度属7度区，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。建筑物抗震设防类别为丙类，建筑物应相应抗震设防。 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010,2016年版）的有关规定，在场地钻探深度范围内，把中风化泥质粉砂岩之外的地层（包括素填土、冲坡积相、残积土、全风化岩及强风化岩）定为覆盖土层，结合地区经验，估计各土层的剪切波速νs：①层素填土、②-2层淤泥质土属软弱土，剪切波速νs≤150m/s；②-1层粉质粘土、②-3层中砂属中软土，剪切波速150＜νs≤250m/s；③-1层残积粉质粘土、③-2层残积砾砂、④-1层全风化泥质粉砂岩、④-2层全风化砂砾岩、⑤-1层强风化泥质粉砂岩、⑤-2层强风化砂砾岩属中硬土，剪切波速250＜νs≤500m/s；⑥层中风化泥质粉砂岩属软质岩石，剪切波速500＜νs≤800m/s。
土层等效剪切波速按下列公式计算：
式中 vse—土层等效剪切波速（m/s)；d0—计算深度（m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值；di—计算深度范围内第i土层的厚度（m)；vsi—计算深度范围内第i土层的剪切波速（m/s)；n—计算深度范围内土层的分层数。 根据地区经验，以ZK11、ZK32、ZK43、ZK76、ZK91、ZK104为例估算覆盖土层的等效剪切波速νse，结果如表3-1。 根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010,2016年版)，第4.1条有关规定，综合评定场地土类型为中软土及中硬土，建筑场地类别属Ⅱ类，特征周期取0.35s。地基土局部分布淤泥质土软弱土层，属对建筑抗震不利地段，其余大部分地段属对建筑抗震一般地段。 2、地基土的均匀性评价 场地填土层主要分布于原鱼塘低洼地，在场区厚度变化大，填料不均，易引起不均匀沉降；场区局部分布淤泥质土软土层，其压缩变形量大，在载荷作用下易产生不均匀压缩沉降；同一深度在水平方向发生岩土相变，出现冲坡相、残积土、全风化岩甚至强风化岩、中风化岩接触或过渡关系，造成水平方向地基土力学性质变化大；在垂直方向，常出现强风化岩、中风化岩相间出现的岩土层结构。综合判断场地地基属不均匀地基。 3、场地砂土液化及软土震陷判别 饱和砂土的液化判别：场地分布饱和状的松散-稍密状中砂、稍密-中密状砾砂，偶见粉土。按照《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010,2016年版）有关标准进行判定，结果见附表《液化判别成果表》。结果表明，仅在个别钻孔的②-3层中砂出现轻微液化，判定本场地液化等级为轻微。 软土震陷：场地在ZK11、ZK19、ZK34、ZK41号孔地段分布淤泥质土，厚度大于3m，承载力特征值小于70kaPa，软土呈流塑状，具有蠕变性、触变性等特性，在地震荷载作用下瞬间易出现突发性超量沉陷及不均匀沉降，建筑设计应考虑震陷的影响，如采用水泥搅拌桩、碎石桩等对软土层进行加固处理。 4、场地的稳定性与适宜性 区域地质资料及勘察结果表明，场地区域构造简单、地壳稳定性好，场地及其附近无全新世活动断裂通过，在勘察深度范围内未发现断裂构造。场地土类型属中软土-中硬土；场区大部分属对建筑抗震一般地段，局部分布淤泥质土软弱土层，为对建筑抗震不利地段；场地属不均匀地基。场地地基土除局部分布淤泥质土软土外，无其它影响地基稳定的地质现象。综合判定：本建筑场地稳定性较好，适宜于本工程建设。 （三）地基土工程力学性能评价 ①层素填土：为厂区多年老填土，在仓库及道路地段，受多年的载荷碾压，土层结构稍密，厂区内混凝土地面未出现明显的沉陷现象以及大的裂缝；但填土承载力低，变形量大，工程力学性能差，不宜直接做建筑物浅基础持力层，地面载荷较大时应对填土进行加固处理，以免产生不均匀沉降。 ②-1层粉质粘土：可塑状，承载力尚可，但层位不稳定，可做路基及一般低层建筑物浅基础持力层，但对跨度较大的仓库，易产生不均匀沉降。 ②-2层淤泥质土：流塑状，承载力低，具高压缩性，力学性能差，局部分布，不能做建筑物基础持力层，桩基成孔施工易产生塌孔及缩颈现象。 ②-3层中砂：松散-稍密状，承载力较低，层位不稳定，地下水较丰富，基坑开挖及桩基成孔施工易发生涌水现象。 ③-1层残积粉质粘土：硬塑状，局部坚硬状，承载力较高，浅埋地段可做多层建筑物浅基础持力层。属特殊性土，具有吸水易软化、遇水易崩解的特性。 ③-2层残积砾砂：稍密-中密状，承载力较高，浅埋地段可做低层建筑物浅基础持力层。颗粒混杂不均匀，透水性较好，中等富水，基坑开挖及桩基成孔施工易发生涌水现象。 ④-1层全风化泥质粉砂岩：承载力高，浅埋地段可做多层建筑物浅基础持力层。属特殊性土，具有吸水易软化、遇水易崩解的特性。 ④-2层全风化砂砾岩：承载力高，浅埋地段可做多层建筑物浅基础持力层。透水性较好，基坑开挖及桩基成孔施工易发生涌水现象。 ⑤-1层强风化泥质粉砂岩：力学强度较高, 浅埋地段可做高层建筑物浅基础持力层。可做摩擦桩或端承桩桩端持力层。属特殊性岩土，具有吸水易软化、遇水易崩解的特性，做桩基持力层时，成孔后要及时浇筑，不宜泡水时间过长。 ⑤-2层强风化砂砾岩：力学强度较高, 浅埋地段可做高层建筑物浅基础持力层。可做摩擦桩或端承桩桩端持力层。透水性较好，基坑开挖及桩基成孔施工易发生渗水、涌水现象。 ⑥层中风化泥质粉砂岩：属极软岩-软岩，力学强度高，多埋深较大，可做旋挖桩、钻（冲）孔桩、人工挖孔桩等桩端持力层。中风化岩当中常分布有强风化岩夹层或者与强风化岩相间出现，采用该层做桩端持力层时应做超前钻。 （四）不良地质作用及特殊性岩土 本场地现为厂区，场地及周边附近未发现不良地质作用。场地的特殊性岩土为填土、淤泥质土、残积土及风化岩。
场地表层素填土在建厂前堆填，属多年老填土，堆填物主要来自当时平场地时开挖丘岗所产生的风化残积土，有残积粉质粘土及粉土，局部堆填砂砾及碎石，填料不均，具中-高压缩性；分布上，主要沿原两个鱼塘区低洼地分布，呈北东向展布，如《①层素填土等厚度图》。老填土结构稍密，经多年载荷碾压，基本稳定，场内混凝土地板未现明显的沉陷及大的裂缝。填土层多具弱透水性，局部砂砾及碎石填土透水性较好。总体上，填土层具有变形量较大且不均匀，承载力低，工程力学性能差的特点，未经夯实加固，不宜直接做建筑物浅基础持力层。另外，在ZK34孔一带堆填有较大的块石，岩质坚硬，对桩基及搅拌桩施工有影响时应予以挖除。 淤泥质土分布于场地西部原始低洼地ZK11、ZK19、ZK34、ZK35、ZK41五孔一带，东部原始低洼地ZK76孔亦见分布，其中ZK11、ZK19、ZK34、ZK41四孔厚度较大，分别为5.1m、3.6m、11.30m、3.6m，ZK35、ZK76两孔厚度较小，分别为1.5m、1.1m。淤泥质土含水量高，孔隙比大，透水性差，具高压缩性，具高灵敏度，受震动时易发生震陷，承载力大幅下降，桩基成孔施工易引起缩颈及塌孔现象。 残积粉质粘土、全风化泥质粉砂岩及强风化泥质粉砂岩，具有吸水易软化、遇水易崩解的特性，从而降低地基承载力，桩孔开挖到设计深度后，应及时浇筑混凝土，避免被水浸泡时间过长而导致持力层承载力大幅度降低。残积砾砂、全风化砂砾岩及强风化砂砾岩，透水性较好，桩孔成孔施工易发生涌水现象，并引起孔壁坍塌，应采用适当的护壁措施，如增加泥浆稠度等措施进行护壁。 本场地中层基岩常呈现强风化岩与中风化岩相间出现的现象，强风化岩当中常出现中风化岩夹层、中风化岩当中出现强风化岩夹层，并且规律性较差，水平方向变化大，给桩端持力层的选择带来一定的困难。
场地未见其它不良地质作用，也未见古河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。 1、地基土条件及周边环境 1）地基土条件：场地填土层厚度不均匀，在原鱼塘低洼区厚度较大，原岗地开挖区较薄或只铺砌有混凝土地板；第四系冲洪积相也主要分布于原低洼区，厚度在水平方向变化大；淤泥质土软土在场内局部分布，个别孔如ZK34孔淤泥质土厚度达到11.3m；场地大部分地段，强风化岩、中风化岩埋深不大，中风化岩中常分布强风化岩夹层或与强风化岩相间出现。 2）本工程特点：拟建工程为3栋2层的大仓库（B-1、B-2、B-3)、1栋4层的综合楼以及3间门卫室，无地下室。大仓库跨度很大，对控制基础不均匀沉降有较高要求；单柱下最大荷载为6000kN～7000kN；仓库内堆载3t/m2，仓库室内地面标高比室外道路地坪高出1.3米，设计要求沉降量控制100mm以内。 3）场地及周边环境：场地内有数座大型的待拆旧仓库以及待拆的办公楼、棚架等建筑设施；场内还有宽阔的广场以及厂区道路。在拟建三个大型仓库（B-1、B-2、B-3）范围，现有地面标高大部分在12.70m～12.90m之间，仅在仓库B-3的南端现地面标高稍低（10.6m～10.90m。场地东西两侧有市政道路通过，周边离村庄民宅以及其他厂区较远。 2、基础选型 拟建三座大仓库跨度很大，在同一深度的水平方向上，会跨越不同的岩土层，无法采用同一岩土层作为建筑物的浅基础持力层，而采用不同力学性质的岩土层做浅基础持力层则易发生不均匀沉降；仓库单柱荷载大。因此，仓库不宜采用浅基础方案，建议采用桩基础。拟建4层综合楼亦跨越多种岩土层，其对地基承载力要求较高，采用浅基础亦难以满足承载力要求，建议亦采用桩基础。场区有较多地段强风化岩浅埋，采用预应力管桩会导致有效桩长不足，因此此桩型不宜采用。根据本工程特点、地基土条件及周边环境，建议首选旋挖桩方案，亦可采用钻孔桩或局部采用人工挖孔桩方案。由于地基基岩常以强风化岩、中风化岩相间或夹层形式分布，且规律性较差，寻找连续5米或三倍桩径的中风化岩做桩端持力层难度较大，桩基方案可采用端承摩擦桩型式，以强风化岩及中风化岩做桩身持力层。 旋挖桩具有单桩承载力高，成孔施工速度快的优点，施工噪声和振动较锤击式预制桩施工小；缺点是桩身质量不易控制，易出现断桩、缩颈，露筋和夹泥等现象影响桩的质量，尤其有淤泥软土层时，成孔施工易产生塌孔及缩颈现象，另外泥浆的排运与环保工作量较大。水下钻（冲）孔灌注桩有施工机械设备较简单的优点，其单桩承载力高，适用于不同土层，桩长可因持力层深度而改变，钢筋笼可按工作荷载要求布设，能节约钢材，同时产生的噪音相对比锤击式管桩小；缺点也是单桩成本较高，成桩速度较慢，泥浆排运与环保工作量较大。人工挖孔桩（墩）适宜强风化岩、中风化岩浅埋、无砂砾层、无含水层分布地段，人工挖孔桩具有单桩承载力高，成孔施工设备简单、不产生泥浆及噪音小的优点，人工挖孔桩施工的缺点是安全审批较严，成桩深度不能过大，有砂砾含水层难以进行桩孔开挖等。 鉴于本工程规模大工作面广，结合地基持力层的埋藏条件，不同地段可以采用同一种桩型，建议首选旋挖桩。不同地段亦可采用不同桩型，混用钻（冲）孔桩，或在强风化岩、中风化岩浅埋地段辅以人工挖孔桩（墩）基础。 采用旋挖灌注桩或钻（冲）孔灌注桩基础时，建议采用端承摩擦桩型式，以强风化岩及中风化岩做端身持力层，桩的入土长度应根据单桩载荷的要求，根据不同地段的桩身持力层进行计算，并确保桩端下3倍桩径且不小于5m深度范围内无软弱层分布。预计桩长为10～35m，预计桩径800～1600mm。
单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验来确定，初步设计时，嵌岩灌注桩可采用嵌岩桩公式来估算单桩竖向承载力特征值： 式中：Ra—单桩竖向承载力特征值；hr、μp—分别为桩嵌岩深度和桩嵌岩段截面周长； frs、frp—分别为桩侧和桩端岩石天然单轴抗压强度；qsia—第i土层桩侧的摩阻力特征值；qpa—桩端持力层端阻力特征值；li—第i土层的厚度；Ap—桩身的截面面积；C1、C2—系数，根据持力层基岩完整程度及沉渣厚度等因素而定，建议C1取0.35，C2取0.04。 3、成桩的可能性及对环境的影响评价 本工程建议首选旋挖灌注桩方案，在合适地段亦可采用钻（冲）孔灌注桩，在强风化岩、中风化岩浅埋且无含水层地段可辅以人工挖孔桩（墩）基础。本场地拆平后地面宽阔平坦，地坪为旧厂区地板，不会产生陷机陷车现象，有利于大型桩机设备的进场施工；地基基岩为红层泥质岩类，属极软岩-软岩，有利于旋挖桩或钻（冲）孔桩的成孔施工。局部分布淤泥质土，易发生塌孔及缩孔现象，局部分布松散-稍密状中砂易发生塌壁及涌水现象，场地较多地段分布有残积砾砂、全风化砂砾岩及强风化砂砾，其透水性较好，桩孔施工易发生渗水涌水现象，这些诸多不利因素可以通过增加泥浆的稠度、抬高桩孔内泥浆水位得以控制，起到护壁及防涌水作用。本场地采用旋挖灌注桩及钻（冲）孔灌注桩是可行的。在无含水层分布以及强风化岩、中风化岩浅埋地段亦可采用人工挖孔桩(墩)基础。本场地开阔平坦，离村庄民宅及其它厂区较远，工程施工对周边无影响，但应控制施工所产生的泥浆的排放，并防止进出车辆对道路造成污染。在基础施工过程可能产生的不利因素，可以通过相关措施得以克服或减轻，可采取的措施有：（1）成孔过程采用合适的泥浆稠度以及孔内稍高的水位进行护壁，必要时下钢护筒，防止塌壁及缩颈现象的发生；（2）及时量测桩孔深度，确保孔深达到设计要求；（3）成孔后及时清扫孔壁、清理孔底沉渣，过程可适当调低孔内水位；（4）成孔后施工方组织业主、设计、勘察、监理等部门对桩孔质量进行检查评，合格后方灌注成桩；（5）钢筋笼的焊接及吊放严把质量关；（6）在施工过程中注意泥浆对环境的污染；（7）施工过程注意控制机器噪音对环境的影响，尽可能少扰民。 4、地下水对桩基设计与施工的影响 场地浅、中层分布的②-3层中砂、③-2层残积砾砂、④-2层全风化砂砾岩及⑤-2层强风化砂砾岩透水性较好，构成场区的主要含水层，桩基成孔施工时要穿越这些含水层。对于旋挖桩及钻（冲）孔桩来说，地下水的渗涌会引起泥浆被稀释，削弱泥浆的护壁及防渗水功能，易导致塌壁塌孔现象，并加速泥浆水对桩孔周边地层及桩端持力层的渗透，造成持力层浸水软化及承载力的快速降低。但地下水对桩基施工的影响可通过适当增加泥浆稠度及抬高孔内水位来解决，地下水对旋挖桩及钻（冲）孔桩设计与施工影响不大，桩基成孔后及时下钢筋笼、浇筑混凝土即可。但地下含水层对人工挖孔桩的施工影响很大，有含水层分布地段，不适宜采用此桩型。按不利组合综合判定，场地地下水对混凝土结构具中腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，桩基的防护，应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046-2008）的有关规定。 5、可液化土层和特殊性岩土对桩基的影响
桩基施工遇到的特殊性岩土有①层素填土、②-2层淤泥质土、③-1层残积粉质粘土、③-2层残积砾砂及风化基岩。素填土主要由粉质粘土堆填，仅于ZK34一带见坚硬的块石，对成孔施工有影响时可将块石挖除，素填土虽为多年老填土，但其对桩身也会产生一定负摩擦力，桩基设计应予以考虑；淤泥质土在场地局部分布，淤泥质土属软弱土层，对桩基施工产生危害主要是易引起塌孔、缩颈现象，可通过抬高桩孔水位、下钢套筒等办法克服，淤泥质土具高压缩性，对桩基会产生负摩擦力，桩基设计应予以考虑；③-1层残积粉质粘土及泥质粉砂岩风化岩具有浸水易软化的特性，做桩身持力层若泡水时间过长会导致承载力、侧摩阻力显著降低，影响到成桩的质量，施工过程可通过适当增加泥浆稠度来防止孔内水对桩周土层的渗透，成孔后要及时浇筑混凝土。本场地强风化岩、中风化岩埋深变化大，往往强风化岩与中风化岩相间或以夹层形式出现，且分布规律性差，给桩端持力层的确定造成困难，解决办法可以通过超前钻来确定中风化岩持力层，也可以采用摩擦桩或端承摩擦桩型式，采用强风化岩、中风化岩做桩身持力层，省去单纯寻找中风化岩持力层的烦麻。地基土进入强风化岩、中风化岩后一般少见全风化岩软弱层，也少见软弱破碎带，所施工钻孔未发现洞穴及临空面。 6、路面、地坪开挖 拟建三大仓库（B-1、B-2、B-3）设计室内地面标高为12.90m，设计地面荷载为30kN/m2。现有地面标高大部分地段在12.70m～12.90m之间，填土层地基承载力特征值能满足设计地面荷载的要求，可直接在现有混凝土地板上面铺设混凝土至12.90m标高；仓库B-3南端现有地面标高较低（10.60m～10.90m)，可采用分层碾压方式回填至设计标高。厂区设计室外路面、地坪标高为11.60m，需要在现有地面往下挖1.1m～2.0m，下挖后，在仓库地面与室外路面、地坪之间形成1.30m的高差，设计应考虑采用混凝土框架墙进行边坡支护。 二○一七年六月于广州 |
