一、工程概況
　　福林小區暨省林勘院勘察設計業務樓項目地處長沙市市中心，總建筑面積79690m2。主要建筑物有1#、2#、3#、4#及勘察設計業務樓，其中1#地上34層、地下1層；2#、3#棟地上34層、地下2層；勘察設計業務樓地上17層、地下2層，4#棟公寓樓地上14層、地下2層。基坑開挖深度8.4-10.0m，最深處為省林勘院物業管理樓段，深達14.8m。以上建筑物結構安全等級均為二級，對差異沉降敏感。本場地為中等復雜場地,地基為中等復雜地基。工程組于2007年10月12日開始先后組織2-9臺GY-100型工程鉆機進場，于同年11月10日結束外業工作。
　　二、勘察目的和依據的技術標準
　　本次勘察的主要目的是：提出詳細的巖土工程資料和設計、施工所需的巖土參數；對建筑地基做出巖土工程評價，并對地基、基礎型式、地基處理、基坑支護、工程降水和不良地質作用的防治等提出建議。
　　本次勘察依據下列的技術標準：
　　1．《巖土工程勘察規范》（GB50021-2001）
　　2．《高層建筑巖土工程勘察規程》（JGJ72-2004J366-2004）
　　3．《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）
　　4．《建筑樁基技術規范》（JTJ94-94）
　　5．《建筑地基基礎設計規范》（GB50007－2002）
　　6．《土工試驗方法標準》(GBJ50123-1999)
　　7．《建筑邊坡工程技術規范》（GB50330-2002）
　　8．《建筑基坑支護技術規程》（JGJ120-99）
　　9．《工程巖體試驗方法標準》（GB/T50266-99）
　　10．設計方提供的《工業與民用建筑詳細勘察階段工程地質勘察任務書》及勘察合同。
　　三、勘察方法和勘察工作布置
　　本次勘察根據擬建建筑物特性，按照《巖土工程勘察規范》、《高層建筑巖土工程勘察規程》等規定，綜合天然地基和樁基礎方案及深基坑支護工程等因素，共布置鉆孔56個，其中控制性勘探孔28個，一般性勘探孔28個。受現有建筑物地形地物的影響，AZK15孔和AZK25孔做了適當的移動。具體采用的方法包括：測量、鉆探、原位測試及室內試驗等。所完成的工作量詳見表1。
　　表1勘察工作量統計表
　　項目 計量單位 工作量
　　鉆孔 m/孔 1889.95/56
　　標準貫入試驗 次 131
　　重型(II)動力觸探試驗 m 8.2m
　　土樣 原狀樣 組 58
　　 擾動樣 組 11
　　巖樣 組 28
　　水樣 組 4
　　鉆孔簡易抽水試驗 孔 2
　　剪切波波速試驗 孔 5
　　水位觀測 孔 56
　　測量定點 點 56
　　4工程地質條件
　　4.1地形地貌：地勢西北最高，東南最低，地貌單元為湘江高階地，呈三級臺階狀，地面高程介于56.00-64.00m。
　　4.2地層巖性：本場地的地層從新至老依次為：第四系全新統的人工填土，第四系更新統白沙井組的粉質粘土、中砂、圓礫和卵石，基巖為下第三系的泥質粉砂巖。主要土層原位測試統計參數見表2。
　　表2各主要土層原位測試統計參數表
　　巖土名稱
　　
　　項目 標準貫入試驗 重型動力觸探試驗
　　 人工填土① 粉質粘土② 中砂
　　③ 殘積土⑥ 強風化泥質粉砂巖⑦ 圓礫④ 卵石⑤
　　統計數 25 37 10 38 11 33 44
　　范圍值 5-25 8-46 19-36 9-45 ＞50 6-41.4 11.7-47.8
　　平均值 10.3 24.2 24.7 19.3  18.5 27.4
　　標準差 5.055 9.082 5.167 8.279  2.781 10.216
　　變異系數 0.491 0.334 0.152 0.428  0.150 0.373
　　標準值 8.5 23.0 20.3 17.0  17.7 24.7
　　注：上表中統計數據均已剔除異常值。
　　東北坡面上出露硬塑-堅硬的網紋狀粉質粘土層，邊坡基本垂直，高約4-5m，歷經幾十年風雨未失穩。
　　4.3水文地質：勘探期間，場地內各鉆孔均遇見地下水，地下水類型主要類型為第四系人工填土中的上層滯水和賦存于圓礫、卵石層的孔隙水，孔隙水略具承壓性，水量較豐富。
　　場地內各巖土按透水性強弱可劃分如下：人工填土①和圓礫④、卵石⑤屬中等透水—強透水性地層，根據抽水試驗測得圓礫層和卵石層的滲透系數為K=44.27-57.06m/d，影響半徑15.56-30.88m，單位涌水量q=0.136-0.162l/s.m；中砂③屬中等透水地層，基巖強風化—中風化帶屬弱透水性地層，其余各粉質粘土層屬微透水—不透水地層。
　　表3抽水試驗成果表
　　試驗孔項目 AZK9 BZK1
　　降深次段 2 2
　　抽水延續時間(h) 10 8
　　水位恢復時間(h) 6.15 3
　　靜止水位(m) 2.41 2.84
　　動水位(m) 7.06 5.41
　　水位下降值S(m) 4.65 2.57
　　涌水量Q(l/S) 0.633 0.417
　　單位涌水量q(l/s.m) 0.136 0.162
　　含水層厚度(m) 10.2 3.3
　　滲透系數K(m/d) 57.06 44.27
　　注：抽水試驗以整個卵石層為含水層，試驗孔半徑取0.06m。
　　場地西南部圓礫④、卵石⑤分布厚度大于10m，屬白沙井組，為長沙市主要地下水通道之一。
　　5勘察結論與建議
　　5.1本次勘察未發現影響場地穩定性的不良地質構造及其它不良地質現象，場地土場地中I區為中硬場地土，建筑物所在場地類別為Ⅱ類；Ⅱ區為中軟場地土，建筑物所在場地類別為Ⅱ類。總的說來，工程地質條件較好，作為擬建建筑物場地是適宜的。
　　5.2根據勘察結果，結合擬建建筑物的特點，建議擬建建筑物主體部分采用人工挖孔樁基礎，以中風化泥質粉砂巖⑧作樁端持力層，其樁端進入所選持力層深度應根據上部荷重通過計算來確定且不得小于一倍樁徑；地下室部分考慮到地下水的浮力影響，建議采用筏樁復合基礎，選卵石層⑤、殘積土⑥與中風化泥質粉砂巖⑧作基礎持力層，基礎進入持力層深度不小于0.5m或一倍樁徑。不同基礎型式之間應設置沉降縫。
　　5.3根據所取水樣的簡分析結果，場地地下水中上層滯水對混凝土具弱腐蝕性，基礎設計時應考慮防護；孔隙承壓水對混凝土不具腐蝕性。
　　基底設計需考慮到地下水的浮力，建議抗浮設計水位以12-12’剖面為界，剖面以西抗浮設計水位為為57.40m；剖面以東自西北向東南抗浮設計水位為57.40-53.50m。
　　鑒于擬建場地基坑開挖需進行止水帷幕與基坑支護設計，根據場地地形條件，建議止水帷幕設計結合基坑支護設計采用盲溝（充填透水性好的砂礫石層）疏排地下水，同時在場地東南角（標高為50.60m）設置集水井，可消散地下水水頭差，減除地下水對基礎的浮力作用。
　　5.4筏樁基礎施工時，正處于地下水位以下，應加強地下室的防水、止水、防滲措施；大口徑人工挖孔嵌巖灌注樁基礎施工時，應控制樁徑和垂直度、樁長和進入中風化泥質粉砂巖中的深度、樁底沉碴厚度及砼質量與澆灌質量；由于泥質粉砂巖具失水易裂、吸水易軟化的特性，因此，當基礎開挖到位后應及時清底干凈，澆灌混凝土，以免地表水或地下水滲入使持力層產生軟化，從而降低其承載力，影響施工質量。
　　5.5為保護基坑壁穩定和施工的順利進行，應進行專項的支護和排水方案設計；基坑施工時，應首先完成止水帷幕施工，再分層分段進行土方開挖，每層土方開挖時，要留施工平臺，開挖高度應控制在錨索、土釘位置往下0.5m左右，便于成孔施工。基坑施工期間應設置一定數量的變形觀測點，以便及時掌握地面變形、滲點水分布、排水量等情況。
　　5.6為確保建筑物的正常施工和安全使用，建議從建筑物基礎施工至竣工使用后的一定時間內，設置適當數量的觀測點對建筑物進行系統的沉降監測。
　　6、巖土工程設計
　　本項目周邊環境復雜，緊鄰道路與多層建筑；地質條件復雜，地下水較豐富；最大基坑深度14.5m，屬一級基坑；既有臨時支護，又有永久性支護；既要保證基坑周邊建筑物的安全穩定，又要保證原有大樹不受破壞；設計周期短，任務緊。我們在掌握巖土工程條件與研究了周邊環境的前提下，因地制宜，分段采用不同的方案進行設計（具體如表4）；針對場地地下水分布特征及對基坑的影響，設計采用了半包圍的止水幃幕，減少對地下水資源的破壞。
　　表4錨的設計方案
　　分段 基坑開挖深度（m） 安全等級 重要性系數ｒ 支護型式 結構 使用年限
　　A1BC 8.6 一級 1.1 樁錨 永久 
　　CDE 14.80 一級 1.1 雙排勁性剛架 永久 
　　EF 9.10 二級 1.0 放坡噴錨 臨時 1年
　　FF1 7.8 二級 1.0 放坡噴錨 臨時 1年
　　F1G 7.80 二級 1.0 雙排肋柱式錨噴 臨時 1年
　　HI 0.0~3.9 二級 1.0 放坡護面 臨時 1年
　　II1 3.9~5.4 二級 1.0 肋柱式錨噴 臨時 1年
　　I1J 5.4~7.5 二級 1.0 放坡噴錨 臨時 1年
　　JKL 5.1 二級 1.0 噴錨 臨時 1年
　　LM 5.1-6.6 二級 1.0 噴錨 臨時 1年
　　MAA1 8.4-9.5 一級 1.1 懸臂樁 臨時 1年
　　
　　7本勘察設計的技術特點分析
　　7.1巖土工程勘察方案合理、技術先進，勘察成果數據準確，建議經濟合理：通過初勘發現場地往西南大半部分白沙井組地層厚度大于10m，該層為地下水主要含水層，是長沙市地下水的主要通道，而東部在10m左右均為紅砂巖，分布厚度大，于是結合場地水文地質與工程地質條件，提出了2條重要建議：1、場地往西南大半部分建筑物作一層地下室建議，避免施工開挖截斷地下主要通道、避免施工降水對周圍建筑物的影響；2、其余建筑物宜做2層地下室，采用樁筏基礎或箱型基礎型式，直接將基礎落在基巖上。
　　施工圖勘察階段采用網絡布孔，基坑與主體統一考慮，減少了勘探工作量，縮短了勘察周期，為項目建設創造了有利條件，社會效益明顯。
　　勘探過程中采用了原位測試、波速試驗、抽水試驗、室內試驗等多種技術手段，查明了場地巖土工程條件，所提巖土物理力學參數準確、合理；充分挖掘了巖土層物理力學潛力，根據旁壓試驗成果與巖石試驗成果，將泥質粉砂巖中風化承載力特征值由周邊建筑物所采用的2500KPa提高為3500KPa，經施工樁基靜載試驗準確合理，縮小了樁徑，節省了投資，經濟效益明顯。
　　7.2巖土工程設計充分考慮了場地條件，因地制宜，分段設計，設計方案施工可行、安全可靠：如場地北側BC段的雙排樁形成勁性剛架支護與地下車庫進口有機結合，避勉因打錨桿與相鄰單位的矛盾，同時兼具景觀功能；CD基坑高度14.5m，采用樁加錨索方案，確保了變形與沉降值在安全范圍內；EF等其他有放坡條件的采用了土釘墻；FG段為保證原大院古樹，與東側進出道路支護相結合，采用了對錨的設計方案等，
　　7.3注重對自然環境的保護
　　通過勘察與資料收集發現場地西南部白沙井組（Q2al）圓礫卵石層分布厚度大，上覆8-10m的網紋狀粉質黏土，是長沙市區主要的地下水通道，與“白沙井”泉水相關，本著不破壞就是最大的保護原則，根據地層分布情況，提出“減少場地西南部地下室層數，減少基礎施工對白沙井組主要含水層污染”的建議，并被建設方與設計采納。在止水幃幕設計過程中，我們采用了半包圍設計方案，盡量避免截斷地下水通道。
　　場地東部（FG段）為一排大樹，也是原森林大院的特征，必需進行保護，但基坑邊線與大樹相距不到3m，無放坡開挖條件。根據地形條件，我們采用了洛陽產灌注樁（小口徑）與外側道路護壁樁形成對錨支護，減少了對樹根的破壞。
　　7結論
　　本項目充分發揮了巖土工程勘察設計一體化的優勢。通過合理選用勘察手段、精心構思勘察方案，查明了場地巖土工程條件；以此為基礎，在設計中大膽運用新技術，解決了地下水條件復雜、基坑變形要求嚴格等難題，節約了投資、縮短了工期，保護了小區內的自然生態環境，經濟效益和社會效益明顯。本項目于2009年11月被國家住房和城鄉建設部、中華總工會授于“全國建筑施工安全質量標準化示范工地”。獲得了國家林業局2011年度優秀勘察設計一等獎。