南海G138地块87区东部场地土适宜性评价

苏平水

1 工程概况

场地位于佛山市南海区桂澜路与海七路交汇处的西南侧，场地占地面积约305 m×295 m，本次勘察范围为地块的东部区域，该区域内拟建建筑物主要包括5栋26层住宅楼(限高80 m)、4栋6层住宅楼、1栋3层幼儿园及1栋单层商铺。高层住宅楼采用剪力墙结构，其余建筑采用框架结构，拟用基础形式待勘察后确定，场地西部设有1层地下车库，底板设计标高为-1.4 m，工程重要性等级高层建筑属二级，其余建筑属三级，场地和地基复杂程度等级属二级，岩土工程勘察等级为乙级。

2 场地工程地质条件

2.1 地形地貌及周边环境

场地位于珠江三角洲冲积平原区，属河口三角洲堆积地貌。原为鱼塘、耕地，大部分区域现已填土整平，局部区域正在进行基坑开挖，东部近南北向有未填水沟，地面高程约为0.5 m～1.2 m，比北侧海七路路面约低0.5m～1.0 m;中部区域已开挖至地下室底板设计高程。场地东侧为桂澜路，北侧为海七路，交通条件较好，西侧及南侧为空地，海七路下及桂澜路沿道路边线埋有下水管道，场地东部有地下管线通道，施工时应注意安全和防护。

2.2 岩土层结构特征及其物理力学性质

在勘探孔深度控制范围内，场地岩土层按地质成因分为第四系填土、冲积土、残积土和白垩系基岩，现自上而下分述如下:①填土:上部杂填土平均厚1.1 m;下部黏性素填土:灰黄色，灰色，湿，含少量粉细砂，松散，层厚 0.3 m～3.1 m，平均1.3 m。素填土标贯测试13次，标准值为 2.7击，含水量 W=48.5%，天然密度 ρo=1.69 g/cm3，孔隙比 eo=1.396，塑性指数 Ip=17.2，液性指数IL=0.84，压缩指数 a1-2=1.00 MPa-1，压缩模量 Es=2.66 MPa，粘聚力 C=12.6 kPa，Φ=8.2°，垂直渗透系数 3.25×10-7cm/s～1.42×10-6cm/s，水平渗透系数 4.40×10-7cm/s～1.54×10-6cm/s。②冲积土:根据土的组成成分及物理力学性质划分为两层。②-1淤泥质土:深灰色，流塑，含少量粉细砂，局部为淤泥，层厚0.6 m～2.7 m，平均1.4 m。 W=53.3%，ρo=1.63 g/cm3，eo=1.532，Ip=17.7，IL=1.34，a1-2=1.18 MPa-1，Es=2.20 MPa，C=6.6 kPa，Φ=4.8°。垂直渗透系数1.26×10-6cm/s～ 5.09×10-6cm/s，水平渗透系数1.60×10-6cm/s～5.25×10-6cm/s。灵敏度 St=2.18～7.49，平均4.84。 ②-2粉砂:灰色、灰白色，饱和，松散，石英质，土质不均匀，局部为细砂或粉土，局部夹淤泥质土或灰黄色软塑黏性土薄层。层厚1.8 m～11.6 m，平均6.3 m。标贯测试102次，标准值为4.2击。垂直渗透系数2.15×10-4cm/s～1.52×10-3cm/s，水平渗透系数 2.31×10-4cm/s～1.26×10-3cm/s。 风干休止角 37.5°～ 42.5°，平均 39.8°，水下休止角27.5°～31.5°，平均29.9°。③残积土:以粉质黏土为主，棕红色，硬塑，局部可塑、坚硬，由泥质粉砂岩风化残积而成，遇水易软化，局部为粉砂或中砂，个别孔夹全风化薄层。标贯测试66次，标准值为 14.2击。粉质黏土的主要物理力学指标:W=23.9%，ρo=1.99 g/cm3，eo=0.690，Ip=11.2，IL=0.08，a1-2=0.26 MPa-1，Es=8.55 MPa，C=42.6 kPa，Φ=20.6°。 垂直渗透系数 2.98×10-8cm/s～ 7.05×10-7cm/s，水平渗透系数 3.59×10-8cm/s～7.62×10-7cm/s。④基岩:岩性为泥质粉砂岩，棕红色，根据其风化程度分层描述如下:④-1全风化层:全风化状态，裂隙极发育，岩芯呈土柱状，散体状结构，手捏易碎，受水易软化。④-2强风化层:强风化状态，裂隙发育，上部岩芯多呈硬土状，硬土状层中标贯测试59次，标准值57.2击。取岩石试样1个，试样的天然单轴抗压强度为2.09 MPa(沿裂隙破坏)。岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。④-3中风化层:中风化状态，裂隙发育，砂质结构，层状构造。取岩石试样17个，天然单轴抗压强度范围值为2.56 MPa～8.53 MPa，标准值为4.73 MPa。岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。④-4微风化层:微风化状态，取岩石试样9个，天然单轴抗压强度为6.09 MPa～13.25 MPa，标准值为8.28 MPa。岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。

2.3 地下水

场地位于珠江三角洲冲积平原区，地下水类型属孔隙潜水，主要赋存于填土及冲积砂土层孔隙中，接受大气降水和地表水补给，以蒸发方式排泄，地下水和地表水有水力联系。根据土工试验及本地区经验判定:杂填土属强透水性;②-2层粉砂属弱透水性，该层属主要含水层，虽厚度稍大，但粘粒含量较高，地下水不丰富，其余岩土层为微～极微透水性。

场地内8 m以上混合土层的综合渗透系数属弱透水性。据场地环境分析，场地地下水未受工业污染，根据水质分析结果判定:地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

3 工程地质条件评价

表1 抽水试验相关参数

3.1 建筑场地类别及地震烈度

据勘探结果知场地覆盖层厚度约为4 m～31 m，按土层的平均厚度算得20 m深度范围内覆盖层的等效剪切波速υse=167 m/s，介于140 m/s～250 m/s之间，属中软场地土，场地覆盖层介于3 m～50 m之间，建筑场地类别为Ⅱ类。根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范附录A判定，本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期值为0.35 s。

3.2 地基液化等级、不良地质作用、场地地基稳定性及建筑适宜性

本场区20 m深度内有饱和砂土存在，依据《建筑抗震设计规范》，7度区的建设场地，拟用桩基础应对20 m深度范围内的饱和砂土进行液化判别。根据标贯判别液化土方法计算判定，②-2层粉砂为地震可液化砂土，经计算，钻孔液化指数平均值为22.17，综合判定场地地基属严重液化等级。

场地存在软土及地震可液化土，属不良地基土，从地质条件判定，场地属对建筑抗震不利地段。场地处于抗震设防烈度7度区，应考虑场地及地基的地震效应。除地震效应外，场地不存在其他不良地质作用，若采取适当基础形式将建筑物的基础支承在力学性质较好的岩土层中，场地、地基稳定，适宜建筑。

3.3 岩土层评价

①-1层杂填土:松散，欠压实，强度低，不连续，厚度小;①-2层黏性素填土:松散，欠压实，高压缩性，强度低，基本连续;②-1层淤泥质土:流塑，含水率大，孔隙比大，高压缩性，主要分布于场地南部，不连续，厚度较小;②-2层粉砂:松散，中压缩性，为地震可液化砂土，广泛分布，连续，厚度普遍稍大。以上土层力学性质差，承载力低，不应作拟建建筑物的基础持力层;③层粉质黏土:硬塑，中压缩性，力学性质较好，承载力稍高，广泛分布，连续，可作荷载不大的建筑物的基础持力层，但埋深及层厚局部变化较大，局部见岩状强风化夹层，属相对硬夹层，预制桩难穿越，设计及施工中须予以注意;④-1岩层:全风化状态，力学性质较好，承载力较高，可作拟建建筑物的基础持力层，但埋深及层厚局部变化稍大，局部夹残积土薄层;④-2，④-3，④-4岩层:强风化～微风化状态，力学性质良好，自上而下强度逐渐增高，是较好及良好的建筑物基础持力层，④-2层局部夹全风化薄层，④-3层个别钻孔夹碎岩状强风化岩。

4 基础形式选择建议

高层住宅:建议采用钻(冲)孔灌注桩基础，以④-3或④-4岩层作桩端持力层，桩长和桩径可根据建筑物柱荷载大小结合岩土参数及地区经验估算。多层住宅:可采用预应力管桩基础，建议以④-2岩层作桩端持力层。幼儿园:拟建建筑荷载不太大，可采用预应力管桩基础，以④岩层作桩端持力层。商铺:可采用预应力管桩基础，以④岩层作桩端持力层。初步设计时，单桩竖向承载力特征值可按DBJ 15-31-2003建筑地基基础设计规范有关公式估算，桩基础设计取值应结合本地区设计经验并应考虑桩周负摩阻力对桩承载力的影响。地下车库:场地地下水位浅，地下室底板应考虑抗浮力，基桩设计应考虑抗拔力。用预应力管桩或钻(冲)孔灌注桩作抗拔桩，也可采用抗拔锚杆抗浮，桩型、桩长、桩径及锚杆长根据要求的抗浮力结合岩土参数及地区经验确定。基桩的抗拔承载力值宜通过现场单桩上拔静荷载试验确定，初步设计时，单桩抗拔承载力特征值可按DBJ 15-31-2003建筑地基基础设计规范有关公式估算，设计取值应结合地区设计经验。

5 结论及建议

1)通过钻探、标准贯入试验、静力触探、室内试验等手段，揭露岩土水的类型、空间分布特征，并且给出了场地地基土层相应的物理力学参数的建议值。

2)拟建场地拟建建筑物按7度进行抗震设防。本场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类。根据标贯判别液化土方法计算判定，②-2层粉砂为地震可液化砂土，液化指数平均值为22.17，综合判定场地地基属严重液化等级。场地存在软土及地震可液化土，属不良地基土，从地质条件判定，场地属对建筑抗震不利地段。场地处于抗震设防烈度7度区，应考虑场地及地基的地震效应。

3)根据现场试验、室内试验及经验类比，给出了各本场地地基土层的承载力特征值及压缩模量的建议值，并且对场地地基土层进行了适宜性评价。

4)根据本次勘查结果，拟建高层住宅:建议采用钻(冲)孔灌注桩基础，以④-3或④-4岩层作桩端持力层;其他建筑物荷载不大，建议采用预应力管桩基础，以④岩层作桩端持力层。

[1] GB 50011-2001，建筑抗震设计规范[S].

[2] GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].

[3] GB 50021-2001，岩土工程勘察规范[S].

[4] JGJ 72-2004，高层建筑岩土工程勘察规程[S].

[5] DBJ 15-31-2003，建筑地基基础设计规范[S].

[6] JGJ 94-94，建筑桩基技术规范[S].