李静楠 赵向辉
河南省有色金属地质矿产局第一地质大队
浅谈工程勘察场地土及场地稳定性分析
李静楠 赵向辉
河南省有色金属地质矿产局第一地质大队
本文主要论述了安阳某工程建筑岩土勘察的部分结果如工程场地土质特征及分布、地基均匀性及承载力特征值、场地土水文地质条件等。并对该工程岩土勘察报告做了简要分析。
岩土勘察;报告和分析;承载力;地质条件
该工程位于安阳市区内,拟建场地原为菜市场,现场地地形总体上较为平坦;钻孔孔口标高在 78.53m~79.24m之间,最大相对高差0.71m(孔口坐标为大地坐标系坐标,孔口标高为黄海高程,引测点位于太行路与该拟建场地征地南边界交点处,坐标X= 47547.059,Y=27198.069,高程为79.20m),地貌简单, 区域上处于太行山南段东麓的复背斜与华北平原过渡地带的安阳河冲洪积扇上,地质构造上,该场地位于太行山山前大断裂在中生代形成的汤阴地堑中,构造主要以北北西和北西向的断裂活动为主,主要受安北断裂和安南断裂两条近于平行的北西西向的断裂控制。
依据野外勘探、原位测试及室内土工试验结果,该场地在勘探深度范围内的地层主要为填土、新近沉积物和第四系冲洪积物。场地内所揭露的地层按其岩性特征及物理力学性质的差异可划分为7个工程地质单元层,现由上至下分述如下:
第①层 杂填土(Q4ml)
由灰褐色粘性土、砖块、碎石、灰渣等组成,松散,不均匀。
层 底 埋 深0.70~2.30m, 层 底 标 高76.90~78.10m, 层 厚0.70~2.30m,平均层厚1.20m。
第②层 粉质粘土(Q4-2al)
灰褐色,黄褐色,可塑,局部软塑,偶见小砖屑、炭屑等。无摇振反应,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。该层局部夹薄层粉土。
层 底 埋 深3.00~6.30m, 层 底 标 高72.50~75.70m, 层 厚1.00~5.60m,平均层厚3.32m。
第②-1层 素填土(Q4ml)
黄褐色,灰褐色,黑褐色,以粘性土为主,可塑—软塑,含少量小砖块、瓦片、碎石、灰渣等。该层在K53、K54、K57、K65、K66、K68孔处揭露到。
层底埋深4.80~6.30m,层底标高72.40~73.90m,层厚0.90~3.30m,平均层厚2.18m。
第③层 粉质粘土(Q4-1al)
黄褐色,灰褐色,可塑,具铁锰质氧化物浸染现象,偶见姜石。无摇振反应,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。该层局部夹薄层粉土。
层底埋深11.00~13.70m,层底标高64.90~68.14m,层厚5.50~9.50m,平均层厚7.11m。
第④层 粉质粘土(Q4-1al)
黄褐色,灰褐色,可塑,具铁锰质氧化物浸染现象,偶见姜石。无摇振反应,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。该层局部夹薄层粉土。该层在A区的A2#、A9#、A15#楼区域缺失。
层底埋深14.80~22.60m,层底标高55.96~63.73m,层厚3.00~10.60m,平均层厚4.51m。
第⑤层 粉砂(Q4-1al)
黄褐色,灰褐色,稍湿,中密,成分以石英、长石为主,含少量云母碎片,分选性好,磨圆度中等。粒径大于0.075mm的颗粒含量平均值占全重的76.0%。该层底部2—3m范围内含有卵砾石(一般粒径在10~30mm之间,个别超过50mm,含量不均匀,约为5%~15%)。该层仅在A区北部A2#、A9#、A15#、A10#、A11#楼区域揭露到。
层底埋深21.40~22.70m,层底 标高56.41~57.32m,层厚6.20~11.30m,平均层厚9.36m。
第⑥层 粉土(Q4-1al)
黄褐色,灰褐色,湿,中密—密实,具铁锰质氧化物浸染现象,偶见姜石。摇振反应中等,干强度低,韧性低,无光泽反应。该层局部夹薄层粉质粘土。该层仅在场地南部A12#、A13#、B1#、B2#、B5#、B8#楼区域揭露到。
层 底 埋 深21.20~23.50m, 层 底 标 高55.30~57.48m, 层 厚4.80~7.70m,平均层厚6.31m。
第⑦层 粉质粘土(Q3al+pl)
黄褐色,灰褐色,可塑—硬塑,具铁锰质氧化物浸染现象,含卵砾石(局部胶结,卵砾石多呈青灰色,其次为灰黄色、紫红色,磨圆度中等,亚圆状,成分主要为砂岩、灰岩,粒径一般在10~200mm之间,个别粒径超过300mm,含量不均匀,约10%~30%),无摇振反应,切面稍有光泽,干强度中等,韧性中等。该层局部夹薄层粉砂。该层未揭穿,揭露最大深度35.0m,揭露最低标高44.21m,揭露最大厚度13.80m。
根据土工试验、标准贯入试验的分层统计结果,提出本场地地基土承载力特征值和压缩参数的建议值见表1。
表1 地基土承载力特征值及压缩参数建议值表
根据区域资料及现场勘察,查明该场地内不存在对工程安全有影响的活动断层、岩溶、滑坡、崩塌、塌陷、采空区、地面沉降、地裂缝、泥石流等不良地质作用,也未发现有暗藏的孤石和地下空洞等不利于工程建设的埋藏物。
拟建场地地下水为第四系松散层中孔隙水,属潜水类型,勘测期间实测地下水稳定水位深度22.4~23.05m(绝对标高56.00~56.19m),地下水的主要补给源为大气降水,主要排泄途径为人工开采及侧向径流,地下水年变幅在1m—2m范围内,近5年来最高水位埋深约为20m,本工程防水设计水位和抗浮设计水位可采用现地表下20.0m,绝对标高为59.0m。
根据水质分析资料综合评价,该场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。根据区域土质分析资料,该场地地基土对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
(1)场地土类型、建筑场地类别
依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),在场地内9个钻孔中20m深度内进行了地层剪切波速测试。具体测试结果见表2:
表2 钻孔剪切波速测试成果表
根据区域及现场波速测试结果,本场地覆盖层厚度小于50m,场地内20.0m深度的等效剪切波速平均值为238m/s,场地土为中软场地土,建筑场地类别为Ⅱ类。
(2)饱和砂土、粉土液化判别
依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.3.3条规定,根据拟建场地土工试验、标准贯入试验结果及地下水位,判定该场地内所揭露的粉土及砂土可不考虑液化的影响。
(3)地基土震陷可能性分析
依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第5.7.11条条文说明,抗震设防烈度为8度时,承载力特征值fak>100kPa,等效剪切波速Vse>140m/s时,可不考虑震陷影响,故本场地不考虑软土震陷的影响。
依据本次勘察资料及区域地质资料分析,拟建场地稳定,适宜拟建建筑物建设。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010),拟建场地的抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.20g。拟建场地土为中软场地土,建筑场地类别为Ⅱ类,特征周期Tg=0.35s。该场地可划分为对建筑抗震的一般地段。场地内所揭露的粉土及砂土可不考虑液化的影响。该场地标准冻结深度为0.40m。建议在基坑开挖后由甲方组织勘察、设计、施工等单位进行验槽,若发现与报告不符合之处,及时采取相应措施。在基础施工前,防止基坑浸水或受冻。应设沉降观测点,以随时观测建筑物的沉降情况。
[1] 李爱军.岩土工程勘察规范中的几个疑问及对策『J』.科技资讯,2012,(5):148-149.