超复杂工程地质环境岩土工程勘察技术——航站楼岩土工程勘察项目

场地深厚高抛回填土深度最大达到了60m，无做航站楼天然地基的可能，但填土负摩阻力对桩基设计影响极大，对工程造价影响大。需查明深厚填土来源、成因、空间分布、填土成分、粒径、密实度、均匀性等，查明填土工程特性。

岩溶发育无规律可循，但直接关系到桩基础设计、施工的顺利进行和工程风险控制。需查明岩溶大小、高度、平面分布、填充情况等岩溶发育特征及工程特性。 

填土深厚，桩身超长，负摩阻力大，桩基设计承载力高，要求桩端持力层为中等风化灰岩，抗压强度不低于26MPa。灰岩裂隙较发育，裂隙普遍填充粘性土，风化程度不易判别，需确保桩端持力层满足设计要求。

充分搜集原始地形图、卫星影像、施工等资料，结合现场踏勘，主要采用高密度电法提前研判填土深度，指导现场勘察钻探工作的进行。

首创“深厚填土可视化玻璃套管勘察专利新技术” ，准确判识填土成分。场地填土成分复杂，钻进取样困难，填土的成分识别、成因分析和工程评价困难。利用玻璃套管及可视化技术，原位观察钻孔侧壁填土成分和分布情况，为深厚填土地区勘察工作的开展、分析和评价提供可靠支撑。

采用高密度电法、地质雷达对场地岩溶进行初步判别 ， 在初判岩溶区域进行针对性钻探验证，使得钻探工作更具针对性。

在贵阳地区首次应用“一种桩底溶洞声纳探测装置及方法 ” 发明专利新技术，判识桩端岩溶发育情况。

首创孔口钻探方式解决孔内钻探的技术难题。 对于桩基础施工过程中因“半岩半土”、岩溶洞穴等地质异常情况所导致原钻孔深度不满足持力层控制要求，钻孔回填成本高，因钻杆周围无约束，桩孔内无法钻探，在孔外钻探成本高、工期长，且影响全套管周转使用等因素，创造性提出了“岩溶区超深悬空桩孔口钻探导向圆柱四角塔架技术”，采取“孔口钻探”方式进行勘察。

挖方区独立基础，勘察阶段加强钻探与地质雷达物探手段成果的对比验证 。 验槽阶段，通过在岩石基槽中布置“小孔径钻孔”进行岩溶查证，控制基底岩溶风险。

利用“全套管钢护筒护壁的天然优势”，创造性的提出了在机械成孔的情况下采取“人工下孔”验槽的方案，准确判定地基持力层。

前期“地质调查测绘”，岩层产状为产状60°∠9°。人工下孔验槽发现，孔底岩层缓倾，为近水平状，定性判断持力层稳定性良好。同时，对桩基位于临空面附近滑移稳定性进行定量计算，按不利组合考虑，其抗滑稳定性符合要求。

首次提出“桩基础按‘上粗下细’变截面桩径设计” 理念。由于旋挖机在超深桩部分施工时，上部填土会对其产生较大的阻力，基岩段钻进困难，项目团队在填土段用护筒隔开，再采用变径的方式进行下部嵌岩段钻进，有效解决了超深桩的施工难度。

首次提出“岩溶发育区段等效正侧阻厚度”的理念。 按前期设计单位计算，基岩超深桩岩面均在-90m左右，考虑负摩阻力的影响，若岩溶发育区段侧阻力不计，地基承载力特征值仅3500kPa，不能满足设计要求。项目合理考虑岩溶发育区段的“半岩半土”地层的桩侧阻力的正向贡献，对该部分侧摩阻力进行等效折减后计入承载力中，既考虑了岩溶发育充填物的不利作用，又考虑了非岩溶区段的侧阻力，并提供了等效正侧阻力厚度。

项目从深厚填土和可溶岩着手，开拓勘察新思路，以地基基础选型和有效降低工程岩溶风险为目标，针对部分孔桩持力层超深情况，提出孔口钻探、以人工下孔验槽观测到的地质情况为依据进行精细化设计，提出变直径设计的建议，提出考虑变直径处桩端承载力、非嵌岩侧阻力贡献，验算桩基承载力，优化设计桩长。桩基础施工过程中，严格执行“每桩必验”的质量底线，防止施工单位盲目开挖和施工， 节约近6个月工期，节约造价近2000万元。 通过主体结构的监测结果显示，建筑主体在沉降变形监测周期内，各监测点的变形速率 在规范规定的稳定标准范围内。

T3航站楼是贵阳龙洞堡机场三期扩建工程的核心组成部分，面临贵州省乃至全国行业罕见的复杂工程地质环境，高抛深厚填土厚度最大超过60m，具有密集发育隐伏岩溶等特点，场地复杂程度一级。项目基础桩最大直径3200mm，最大桩长超过100m，地基基础等级为一级，项目的成功履约将对类似地层工程起到较强的参考、指导作用。