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貴陽龍洞堡機(jī)場三期擴(kuò)建工程T3航站樓巖土工程勘察項(xiàng)目位于貴陽市南明區(qū)，T3航站樓為貴陽標(biāo)志性建筑，與現(xiàn)有的T1、T2兩座航站樓并列，是貴州省“十三五”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，肩負(fù)著“構(gòu)建西部重要航空樞紐、助力貴州跨越發(fā)展”的歷史使命。中建西勘院一公司承接貴陽龍洞堡機(jī)場三期擴(kuò)建工程T3航站樓巖土工程勘察任務(wù)。

T3航站樓按照滿足2025年年旅客量3000萬人次的使用需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，項(xiàng)目的建成將進(jìn)一步增強(qiáng)貴陽機(jī)場區(qū)域航空樞紐地位、提升綜合保障能力，加快構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系，促進(jìn)對外開放和推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)快速發(fā)展。?

黔路難行向天行

T3航站樓設(shè)計(jì)采用主樓加指廊構(gòu)型，呈“T”字形，南北全長522m，東西全長360m，總建筑面積167460㎡（其中地上面積153415㎡，地下面積12583㎡，總占地面積59000㎡），主樓建筑高度38.300m，指廊建筑高度為33.298m。T3航站樓柱網(wǎng)跨度大，對沉降要求高；單柱荷載大，對地基要求高，樁基承載力要求高，設(shè)計(jì)單樁極限承載力達(dá)76000kN。

填土深

場地深厚高拋回填土深度最大達(dá)到了60m，無做航站樓天然地基的可能，但填土負(fù)摩阻力對樁基設(shè)計(jì)影響極大，對工程造價(jià)影響大。需查明深厚填土來源、成因、空間分布、填土成分、粒徑、密實(shí)度、均勻性等，查明填土工程特性。

巖溶怪

巖溶發(fā)育無規(guī)律可循，但直接關(guān)系到樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工的順利進(jìn)行和工程風(fēng)險(xiǎn)控制。需查明巖溶大小、高度、平面分布、填充情況等巖溶發(fā)育特征及工程特性。 

定巖難

填土深厚，樁身超長，負(fù)摩阻力大，樁基設(shè)計(jì)承載力高，要求樁端持力層為中等風(fēng)化灰?guī)r，抗壓強(qiáng)度不低于26MPa?；?guī)r裂隙較發(fā)育，裂隙普遍填充粘性土，風(fēng)化程度不易判別，需確保樁端持力層滿足設(shè)計(jì)要求。?

奮進(jìn)之筆繪藍(lán)圖

查填土

充分搜集原始地形圖、衛(wèi)星影像、施工等資料，結(jié)合現(xiàn)場踏勘，主要采用高密度電法提前研判填土深度，指導(dǎo)現(xiàn)場勘察鉆探工作的進(jìn)行。

首創(chuàng)“深厚填土可視化玻璃套管勘察專利新技術(shù)”，準(zhǔn)確判識填土成分。場地填土成分復(fù)雜，鉆進(jìn)取樣困難，填土的成分識別、成因分析和工程評價(jià)困難。利用玻璃套管及可視化技術(shù)，原位觀察鉆孔側(cè)壁填土成分和分布情況，為深厚填土地區(qū)勘察工作的開展、分析和評價(jià)提供可靠支撐。

探巖溶

采用高密度電法、地質(zhì)雷達(dá)對場地巖溶進(jìn)行初步判別，在初判巖溶區(qū)域進(jìn)行針對性鉆探驗(yàn)證，使得鉆探工作更具針對性。

在貴陽地區(qū)首次應(yīng)用“一種樁底溶洞聲納探測裝置及方法”發(fā)明專利新技術(shù)，判識樁端巖溶發(fā)育情況。

首創(chuàng)孔口鉆探方式解決孔內(nèi)鉆探的技術(shù)難題。對于樁基礎(chǔ)施工過程中因“半巖半土”、巖溶洞穴等地質(zhì)異常情況所導(dǎo)致原鉆孔深度不滿足持力層控制要求，鉆孔回填成本高，因鉆桿周圍無約束，樁孔內(nèi)無法鉆探，在孔外鉆探成本高、工期長，且影響全套管周轉(zhuǎn)使用等因素，創(chuàng)造性提出了“巖溶區(qū)超深懸空樁孔口鉆探導(dǎo)向圓柱四角塔架技術(shù)”，采取“孔口鉆探”方式進(jìn)行勘察。

挖方區(qū)獨(dú)立基礎(chǔ)，勘察階段加強(qiáng)鉆探與地質(zhì)雷達(dá)物探手段成果的對比驗(yàn)證。驗(yàn)槽階段，通過在巖石基槽中布置“小孔徑鉆孔”進(jìn)行巖溶查證，控制基底巖溶風(fēng)險(xiǎn)。

人下孔

利用“全套管鋼護(hù)筒護(hù)壁的天然優(yōu)勢”，創(chuàng)造性的提出了在機(jī)械成孔的情況下采取“人工下孔”驗(yàn)槽的方案，準(zhǔn)確判定地基持力層。

前期“地質(zhì)調(diào)查測繪”，巖層產(chǎn)狀為產(chǎn)狀60°∠9°。人工下孔驗(yàn)槽發(fā)現(xiàn)，孔底巖層緩傾，為近水平狀，定性判斷持力層穩(wěn)定性良好。同時(shí)，對樁基位于臨空面附近滑移穩(wěn)定性進(jìn)行定量計(jì)算，按不利組合考慮，其抗滑穩(wěn)定性符合要求。

“地質(zhì)雷達(dá)+小孔徑鉆”在基槽開挖后進(jìn)行巖溶查證?

因地制宜有創(chuàng)新

首次提出“樁基礎(chǔ)按‘上粗下細(xì)’變截面樁徑設(shè)計(jì)”理念。由于旋挖機(jī)在超深樁部分施工時(shí)，上部填土?xí)ζ洚a(chǎn)生較大的阻力，基巖段鉆進(jìn)困難，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在填土段用護(hù)筒隔開，再采用變徑的方式進(jìn)行下部嵌巖段鉆進(jìn)，有效解決了超深樁的施工難度。

首次提出“巖溶發(fā)育區(qū)段等效正側(cè)阻厚度”的理念。按前期設(shè)計(jì)單位計(jì)算，基巖超深樁巖面均在-90m左右，考慮負(fù)摩阻力的影響，若巖溶發(fā)育區(qū)段側(cè)阻力不計(jì)，地基承載力特征值僅3500kPa，不能滿足設(shè)計(jì)要求。項(xiàng)目合理考慮巖溶發(fā)育區(qū)段的“半巖半土”地層的樁側(cè)阻力的正向貢獻(xiàn)，對該部分側(cè)摩阻力進(jìn)行等效折減后計(jì)入承載力中，既考慮了巖溶發(fā)育充填物的不利作用，又考慮了非巖溶區(qū)段的側(cè)阻力，并提供了等效正側(cè)阻力厚度。

質(zhì)量效益雙豐收

項(xiàng)目從深厚填土和可溶巖著手，開拓勘察新思路，以地基基礎(chǔ)選型和有效降低工程巖溶風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo)，針對部分孔樁持力層超深情況，提出孔口鉆探、以人工下孔驗(yàn)槽觀測到的地質(zhì)情況為依據(jù)進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，提出變直徑設(shè)計(jì)的建議，提出考慮變直徑處樁端承載力、非嵌巖側(cè)阻力貢獻(xiàn)，驗(yàn)算樁基承載力，優(yōu)化設(shè)計(jì)樁長。樁基礎(chǔ)施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行“每樁必驗(yàn)”的質(zhì)量底線，防止施工單位盲目開挖和施工，節(jié)約近6個(gè)月工期，節(jié)約造價(jià)近2000萬元。通過主體結(jié)構(gòu)的監(jiān)測結(jié)果顯示，建筑主體在沉降變形監(jiān)測周期內(nèi)，各監(jiān)測點(diǎn)的變形速率在規(guī)范規(guī)定的穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

T3航站樓是貴陽龍洞堡機(jī)場三期擴(kuò)建工程的核心組成部分，面臨貴州省乃至全國行業(yè)罕見的復(fù)雜工程地質(zhì)環(huán)境，高拋深厚填土厚度最大超過60m，具有密集發(fā)育隱伏巖溶等特點(diǎn)，場地復(fù)雜程度一級。項(xiàng)目基礎(chǔ)樁最大直徑3200mm，最大樁長超過100m，地基基礎(chǔ)等級為一級，項(xiàng)目的成功履約將對類似地層工程起到較強(qiáng)的參考、指導(dǎo)作用。?