薛宝恒
(甘肃工业职业技术学院,甘肃 天水 741025)
某场地地基评价及基础型式建议
薛宝恒
(甘肃工业职业技术学院,甘肃 天水 741025)
通过原位测试及室内岩土试验对某场地地基土层进行评价,并对基础型式进行建议,结果表明,场地中等风化层基岩岩体较完整,力学强度较高,分布广泛,是本场地良好的拟建物基础持力层。根据持力层埋深、拟建物结构型式及基础荷载情况,拟建物1~5采用桩基础型式,拟建物6采用浅基础型式。
原位测试;室内岩土试验;地基评价;基础型式
某场地拟建6栋建筑物(分别为1、2、3、4、5、6),地基主要由素填土、残坡积成因的粉质黏土和强风化及中等风化泥岩、砂岩、粉砂岩夹泥质砂岩、砂质泥岩的透镜体组成。根据区调资料结合现场地质调绘,场地内地形起伏不大,地貌单一,场地无断裂、滑坡、塌陷等影响工程稳定的不良地质作用,未发现新构造活动迹象,区域地质构造稳定。勘察场地岩层产状:285°∠25°。通过原位测试及室内岩土试验,对场地地基土层进行评价。
1.1 重型触探试验
对场地的素填土做重型圆锥动力触探试验,以查明素填土在水平和垂直方向的变化,并评价其均匀性。依据规范对测试结果统计如表(表1、表2)[1]。
表1 重型动力触探(N63.5)试验成果
表2 重型动力触探(N63.5)试验加权统计成果
对试验成果进行统计和分析得出:素填土的校正后锤击数为1.90~9.96击,平均3.91击,变异系数为0.308~0.466,变异系数较大,表明该土层均匀性较差。在试验过程中,探头多次击到回填的块石上(其锤击数超过18击),表明该填土层在水平方向和垂直方向的变化均较大,均匀性较差,填料级配不良,密实程度也不一致。判定密实程度为松散状。
1.2 标准贯入试验
在场地内选取5个钻孔进行了标准贯入试验,以查明粉质黏土的均匀性。根据规范对测试结果统计,成果见表3[1]。
表3 标准贯入(N63.5)试验成果
由表3知,实测锤击数6~9击,变异系数为0.109,说明粉质黏土均匀性较好。
2.1 土工试验
场地分布有粉质黏土,经采土样作室内试验,根据规范对测试结果统计,其主要物理、力学性质指标见表4[1]。
2.2 岩石试验及成果
拟建项目场地基岩以砂岩和泥岩互层为主,局部见有粉砂岩,夹少量的泥质砂岩和砂质泥岩透镜体,经采各岩样做室内试验,根据规范对测试结果统计修正,其主要物理力学性质指标成果见表5[1]。
表4 土体物理力学性质试验成果
表5 岩石物理力学指标实验成果
2.3 岩体基本质量等级
本场地中等风化砂岩饱和单轴抗压强度标准值20.6 MPa。根据规范[1],岩石坚硬程度分类为较软岩;根据钻孔声波测井报告,岩体完整性指数为0.60~0.63;岩体较完整;岩体基本质量等级划分为Ⅳ类。
中等风化泥岩饱和单轴抗压强度标准值5.0 MPa。根据规范[1],岩石坚硬程度分类为极软岩;据钻孔声波测井报告,岩体完整性指数为0.61~0.63;岩体较完整;岩体基本质量等级划分为Ⅴ类。
中等风化砂质泥岩饱和单轴抗压强度标准值12.2 MPa。根据规范[1],岩石坚硬程度分类为软岩;岩体较完整;岩体基本质量等级划分为Ⅳ类。
中等风化粉砂岩饱和单轴抗压强度标准值3.8 MPa。根据规范[1],岩石坚硬程度分类为极软岩;岩体较完整;岩体基本质量等级划分为Ⅴ类。
中等风化泥质砂岩饱和单轴抗压强度标准值10.3 MPa。根据规范[1],岩石坚硬程度分类为软岩;岩体较完整;岩体基本质量等级划分为Ⅳ类。
2.4 岩土体参数选用
场地基岩主要以泥岩和砂岩的互层为主,局部见有粉砂岩,夹少量的泥质砂岩和砂质泥岩透镜体。若选择基岩作基础持力层时,整个场地岩石地基以泥岩和砂岩地基考虑,即地基承载力取泥岩和砂岩的特征值。素填土在场地大部分地段均有分布,但该层分布不均匀,厚度变化较大,经现场原位测表明素填土呈松散状,不易作为地基持力层。粉质黏土局部地段分布,该层分布不均匀,厚度变化较大,不易作为地基持力层。
根据现场原位测试,结合场地地基条件以及当地地区勘察和建筑经验,综合确定本场地的岩土物理力学性质指标建议值。具体详见表6、表7中所列值。
表6 土体物理力学性质指标建议值
表7 基岩物理力学性质指标建议值
3.1 地基均匀性评价
经钻探揭露上覆土层为素填土和粉质黏土,素填土厚度一般为0.10~15.70 m,粉质黏土厚度一般为0.30~9.70 m,土层厚度变化较大,由此可见基岩界面在本场地起伏较大。其中,素填土中碎块石含量约占30%~60%,其特征为:空间分布无规律,均匀性较差;粉质黏土在拟建场地局部分布,均匀性较差呈可塑状;强风化泥岩网状裂隙发育,均匀性亦较差;强风化砂岩及粉砂岩强度较低;中等风化基岩分布有规律,其整体均匀性较好。
3.2 持力层的选择
场地内第四系填土层结构松散,均匀性差,强度低,厚度变化较大;粉质黏土厚度变化较大,仅局部分布,物理力学性质差异大;强风化基岩岩体较破碎,强度低,都不宜做拟建物基础的持力层。中等风化层基岩岩体较完整,力学强度较高,分布广泛,是本场地良好的拟建物基础持力层。
3.3 基础型式的建议
采用桩基础(嵌岩桩),以中风化砂泥岩作为基础持力层,建筑物的单桩竖向极限承载力标准值按规范[3]中的有关规定及下列公式计算:
单桩承载力特征值应通过桩端岩石载荷试验值计算确定。作为桩基础时,基底岩石承载力特征值应通过载荷试验确定。
根据规范[2],根据持力层埋深、拟建物结构型式及基础荷载情况,建议以中等风化基岩为基础持力层,拟建物采用以下基础型式,具体基础型式如表8。
表8 建议各拟建物地基持力层及基础型式
3.4 成桩条件
本场地土层大部分较浅,局部地段土层较厚,成桩条件较好,素填土呈松散~稍密状,粉质黏土呈可塑状,成桩宜采用人工挖孔桩或者钻孔灌注桩。采用桩基础时,应加强桩孔壁的支护,挖孔桩附近严禁堆载,在雨季及其他排水不畅情况下,大量地表水进入场地给施工带来不利影响,应注意截排水[4-5]。
通过地表调查和钻探揭露,查明拟建场地范围内未发现滑坡、断层、崩塌和地下洞室等不良地质作用迹象,场地现状较稳定,基本适宜建筑。拟建场地距西北侧公路约8~15 m,对其无影响;场地其他方向均为空地。
[1]GB 50021—2001,(2009版)岩土工程勘察规范[S].
[2]GB 50007—2011,建筑地基基础设计规范[S].
[3]JGJ 94—2008,建筑桩基技术规范[S].
[4]陈希哲.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社,2004.
[5]林宗元.岩土工程勘察设计手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1996.
TU44
A
1673-1093(2015)01-0093-04
薛宝恒(1983),甘肃天水人,男,讲师,从事建筑工程与基础工程专业的教学与研究工作。
10.3969/j.issn.1673-1093.2015.01.026
2014-08-29;
2014-09-10