济南市全民健身中心岩土工程勘察与基坑工程设计分析

所属栏目：建筑设计论文
发布时间：2012-08-09 09:46:57  更新时间：2023-06-05 18:18:01

摘要：本文简要介绍在济南市全民健身中心项目所采取综合勘察手段和深基坑支护设计方法，以及通过竣工验收和使用取得较好的经济效益和社会效益。

关键词：岩土工程勘察 基坑设计

1、引言

1.1项目概况

济南市全民健身中心是为迎接第十一届全运会、体现全民全运而兴建的大型健身场所。岩土工程勘察设计工作由济南市勘察测绘研究院负责完成。

济南市全民健身中心一期工程北边线长约255米，南边线长约245米，西边线长约300米，东边线长约310米，占地面积约25840平方米，地上最大层数6层，高度30米，建筑面积约86290平方米，地下2层，基础埋深9.30～16.5米。

1.2目的与任务

⑴查明场地内地质构造、不良地质作用及其类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度。对场地稳定性做出评价。

⑵查明建筑场地范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力。

⑶查明场地内地下水的类型、埋藏条件及水位变化幅度及水文地质参数。提供抗浮设防水位和施工降水方法的建议。

⑷提供基坑边坡支护设计所需岩土技术参数，并对基坑工程施工方案提出建议。

2、场地工程地质条件

2.1场地地质构造：由钻探资料、电测深和高密度电法视电阻率的资料解译，千佛山断层在场地北东部通过，该断层引发勘区内岩性变化显著，在其经过处基岩构造裂隙发育，富水性、透水性较好。

2.2水文地质情况

场地内地下水主要为第四系松散层孔隙水和闪长岩风化裂隙水。风化闪长岩裂隙水受上部粘土层覆盖，局部具弱承压性。主要含水层为第四系下部碎石土与闪长岩残积土、全强风化带。地下水补给主要受大气降水及场地上部大气降水渗入地下沿基岩面及其以上第四系地层渗流补给和广场西沟地表水迳流补给。

由于受广场西沟地表迳流补给影响和下伏基岩岩性变化影响，场地内地下水位变化较大，在岩性巨变区域，水力坡降较大，通过抽水试验，为基坑降水提供了切实可靠的依据。

2.3拟建场地地层结构

拟建场地位于山前冲洪积平原上部，受千佛山断裂构造影响，场地工程地质条件复杂，上部地层分布主要为第四系湿陷性黄土、粘性土、碎石土，下部地层为奥陶系泥灰岩(石灰岩)及燕山期闪长岩侵入体。泥灰岩及闪长岩风化程度和分布在水平方向和垂直方向均不均匀，通过综合物探及野外钻探，准确地划分了岩石的风化程度及岩性的分布情况，取得了可靠的原始数据和资料。

2.4典型地层剖面

3、综合勘察手段的应用

3.1、钻探及原位测试：通过钻探并结合标准贯入试验、动力触探等原位测试，查明了场地地层结构和工程地质条件，提供岩土层的工程特性指标及岩石地基承载力特征值，通过分析计算向设计单位提供了经济技术合理的地基基础方案。

3.2、抽水试验：在场区布置4个抽水试验井，通过抽水试验工作，查明勘区内水文地质条件，得到准确的水文地质参数，在场区西侧水文地质参数取值K为2.84m/d， R为117.11m，单井涌水量216~261 m3/d;场区东北部K为10.34m/d， R为197.23m，单井涌水量680 m3/d。进一步证实了场地地下水分布不均衡性，指导了基坑支护降水设计方案。

3.3、综合物探：通过地球物理勘探(直流电测深法和高密度电发)的资料解译，结合区域地质构造资料、钻探资料综合分析，基本查明了千佛山断裂的展布方向和位置。(见成果简图)

基岩面标高等值线及推断断层位置图

4、地基基础方案分析论证

本工程为地下2层，地上最大层数6层，高度30米，基坑开挖平均深度为-12.8米(局部开挖深度为-16.5米)，地基持力层在场地西南部主要为闪长岩残积土或全风化岩，北部、东部主要为第4层碎石土或粘土层。根据建筑物性质，推荐采用天然地基，片筏基础，以第4层碎石土、第5层闪长岩残积土或第6层全风化岩作为地基持力层。绘制了基底岩性分布等值线图，对基础施工具有重要指导意义。建议被设计部门采纳。正确提供了深基坑设计所需的岩土参数，并对基坑支护方案提出了建议。施工过程中我院积极配合建设单位和施工单位进行施工验槽工作，通过验槽证实场地地质情况与勘察报告相吻合。

5、深基坑工程设计特点

5.1安全等级：基坑开挖深度最大为16.5m，基坑侧壁安全等级为一级;基坑支护属一级基坑工程类别。

5.2 场地环境：周边环境复杂，基坑南侧距离建筑基础起坡线4.0～8.0m为一石砌重力式挡墙，墙内外高差2.7m，距挡墙内侧1.0m有一排平房;西侧为广场西沟，地下水存在补给来源;基坑北侧为总承包单位临建，最近处距离开挖上口线约2.0m。东侧和北侧道路下埋设有燃气管、雨水管、污水管、电力管、给水管等多种地下管线，基坑周边环境复杂。因此，基坑工程支护要保证周边建筑物、市政道路和地下管网的安全，使基槽施工正常进行。

5.3 支护设计：在基坑工程设计中遵循安全可靠、经济合理、技术可行和环境友好的原则，精心踏勘现场，认真分析周边环境、地质条件和水文地质条件，并结合相近地域基坑工程经验确定支护结构型式为复合土钉墙。该基坑工程放坡系数一般采用1：0.35;钢管桩部分上部采用直立开挖，下部根据基坑情况放坡。局部松散碎石层中，采用先挂网喷射混凝土，后插入钢管高压注浆。

5.4 降水设计：地下水控制采用大口径管井降水，周圈共布置54眼降水井，设计井深20.0m;基坑内部设置14眼疏干井，设计井深22.0m;孔径600mm，井管直径500mm，井管采用混凝土无砂滤水管，管壁外侧回填滤料。

6.结语

我院提供的勘察和基坑支护设计资料，数据准确、评价正确、建议合理，节省了投资，缩短了基础工程施工周期，竣工后主场馆试运行情况良好，取得了良好的经济效益与社会效益。本工程获2010年度济南市优秀工程勘察设计一等奖。获2011年度山东省优秀工程勘察设计一等奖。

参考文献

⑴《工程地质手册》(第四版)

⑵《岩土工程勘察规范》GB50021-2001

⑶《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

⑷《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99