场地稳定性及建筑适宜性评价方法研究

刘丽春

中国计量科学研究院 北京 100029

正文：

理论上而言，没有不能用于建筑的场地。但遵循技术经济原则，存在地基稳定性问题或其他不良条件的场地通常不适于建筑，为保证建设项目技术上可行，经济上合理，则必须在工程建设开始前了解场地工程地质条件，并对场地稳定性及建筑适宜性进行评价，以便确定适合建设区域，对项目建设方案及成本的预估提供切实的参考。

山东青岛某项目展开工程建设前，通过对拟建场地的地形地貌、工程地质、岩土特性等的勘察，对拟建地块进行了场地稳定性及建筑适宜性评价。

一、工程地质勘查方法及研究分析

本次勘察按可行性研究勘察进行工作布置，共在场区内布置8个钻孔，同时布置了高密度电阻率法探查、面波测试、工程地质测绘调查、搜集场地周边已有工程资料等勘察工作。

1.工程地质测绘和调查

确定项目测绘与调查的范围后，采用一定比例尺的地形图作为底图，利用天然和已有的人工露头，对整个区域进行地质及工程地质测绘。测绘和调查内容包括地形的形态及变化情况，地貌形态特征，水井的位置、水位；调查收集区域有关地震、地质、勘察等方面的研究成果以及邻近建筑物的岩土工程勘察施工资料。

项目拟建场地整体地形较平缓，西南低、东北高，现地面标高约3.6～6.8 米。场区地貌类型属于侵蚀堆积缓坡，表层后经人工回填改造。

2.物探

（1）高密度电阻率法

采用高密度电阻率测量系统，以岩、土导电性差异为基础，通过人工施加稳定电流场，研究地下传导电流分布规律以探查清楚场区第四系厚度及岩体的风化程度及断裂带的规模、产状及其发育情况。

（2）面波测试

面波频谱分析法，也叫瞬态法，它是由震源产生一定带宽的脉冲，通过测线多道记录采集面波数据，根据记录上的同向轴来识别面波，利用相干函数和功率谱、相位展开谱，从而得到不同频率的面波相速度，同时由此得到该点的频散曲线，由频散曲线可以反演地下分层厚度和速度结构。用以查明各土层厚度及各土层的等效剪切波速。对于不具备钻探条件的场区采用面波测试方法查明地层。本次勘察共布置面波测试点8 个，点间距88～98米，测试线间距103～130 米，探测深度要求查明覆盖层厚度。

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016 年版，结合场区地质资料及剪切波测试成果综合判定：该块场地类别属于Ⅱ类建筑场地，本工程场地特征周期值0.45s。

3.钻探

采用XY-1 型钻机进行工程地质钻探，用以揭露地层，并在钻孔中进行原位测试，其目的是查明场区第四系成因、分布、厚度，查明基岩种类、风化程度。钻探揭示，第四系主要由全新统人工填土、洪冲积层及上更新统洪冲积层组成，第四系厚度约7.0～11.0米，基岩为白垩系下统莱阳群砂岩。

4.原位测试

（1）标准贯入试验

主要针对黏性土、砂土、强风化基岩进行测试，目的是评价岩土体密实程度及其均匀性，为力学指标的提出提供依据。共布置标贯钻孔2 孔。

（2）重型动力触探测试

主要针对填土进行测试，目的是评价其密实程度及均匀性，为力学指标的提出提供量化依据。共布置重型动力触探测试孔2孔。

5.取样

在场地内内取土样（包括原状样、扰动样、岩样）进行室内试验，提供岩土层的物理、力学指标。

6.室内土、水工试验

在钻孔内取土样进行常规、压缩、直剪试验；取砂样进行颗分、坡角试验；取岩样进行点荷载试验并换算岩石饱和单轴抗压强度，提供岩土层的物理、力学性质指标，评价岩石的坚硬程度。

通过以上方法了解场地内地层及其岩土特性。根据青岛市区地层统一编号，按地层自上而下、地质年代由新到老的层序分述如下：

（1）第四系全新统人工填土(Q4ml)

第①层素填土，层厚约0.5～4.0米，层底标高约2.0～3.5米。以回填黏性土为主，夹10%～20%砂土、碎石。该层回填年限大于15年，成份差异性较大，均匀性差，未经处理不可作为基础持力层使用。该层填土无法进行原位测试，通过探坑侧壁的现场鉴别来判断密实度。

（2）第四系全新统洪冲积层(Q4al+pl)

第⑦层粉质黏土, 层厚约1.5～2.0米，层底标高约0.5～1.5米。黄褐色，塑性、韧性一般，干强度一般，含砂约5%～10%。该层地基承载力特征值fak=150～160kPa，压缩模量ES1-2=5.6MPa。推荐黏聚力标准值Ck=21kPa，内摩擦角标准值Φk=11°。

（3）第四系上更新统洪冲积层(Q3al+pl)

二 场地稳定性、建筑适宜性评价

1.场地稳定性分析

工程拟建地所处大地构造单元相对稳定，历史地震观测资料表明，自有记载以来，未发生过破坏性地震，以弱震、微震为主，且震中离散，无明显线性分布，不具备发生破坏性地震的构造条件，地震危险性主要受远场区“中——强”地震的影响，场地区域上属相对稳定地块。

拟建场地地貌类型属于侵蚀堆积缓坡，地形平缓，基岩面平缓，第四系各层分布较稳定，第四系厚度约7.0～11.0 米，根据上述勘察测绘方法及地区经验推测场区内存在小型构造带，综合判定场地为建筑抗震一般地段，场地稳定性一般。

本场地位于青岛市，地震基本烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组第三组，特征周期值0.45s。

2.建筑适宜性分析

（1）土体分析评价

场区第四系厚度中等，厚度7.0～10.7 米，主要为素填土、粉质黏土及粗砾砂组成。

素填土层由于回填时间较短，尚未完成自重固结沉降，强度较低，压缩性较高，稳定性较差，均匀性差，未经处理不能作为建筑物的基础持力层。

（2）岩体分析评价

场地内岩体根据不同的工程性状及质量状态可分为散体状、整体块状2 种结构岩体：

散体状结构岩体为砂岩强风化带。在强烈的风化或构造作用下，岩体破碎～极破碎，裂隙发育，岩石疏松，矿物间连结力显著降低，属密实的松散介质体，在垂直荷载作用下呈现塑性材料特征，具可压缩性和软弱岩石地基工程特性，遇水易软化。砂岩强风化带厚度较小，均匀性一般。

三 建筑物基础类型选择建议

1.对于埋深较浅的一般建筑物：如荷载较大，可采用桩基，以基岩作为基础持力层；如荷载较小，可采用天然地基，以第⑦层粉质黏土作为基础持力层。

2.对于埋深中等的一般建筑物：如荷载较大，可采用天然地基，以基岩作为基础持力层；如荷载较小～中等，可采用天然地基，以第层及第层作为基础持力层。

3.对于埋深较大的一般建筑物：可采用天然地基，以基岩作为基础持力层。