王玉山, 滕 亮
(山东建勘集团有限公司,山东 济南 250000)
拟建场地位于莱芜市莱城区张家洼街道赢牟西大街以南、北坛北路以西,工程重要性等级为一级。莱芜地处鲁中泰沂山区,地质构造受鲁中纬向构造及鲁西旋卷构造控制。构造形迹以断裂为主,褶皱次之。地层出露较为齐全,自太古界至第四系地层多有出露,寒武系奥陶系石灰岩,泥质灰岩,白云质灰岩及沿河谷呈条带状分布的第四系冲、洪积层(砂、砾、卵石)储水条件较好,为较好的含水层。
在钻探揭露深度范围内,场地地层主要由第四系上更新统冲洪积和第三系组成,按照其成因和岩性自上而下描述如下:
①-1层杂填土(Qml):杂色,松散,稍湿,以建筑垃圾为主,含黏性土;为新近堆积填土,堆填时间小于2 a;分布于场地西北侧房屋基础、场地中间南北道路路基及附近建筑基础,厚0.50~2.20 m,平均1.34 m。
①层素填土(Qml):黄褐色,以黏性土为主,可塑,含少量植物根系及建筑垃圾;分布于场区西侧堆填区及东侧新修土路位置,厚0.50~3.60 m,平均1.40 m。
②层粉质黏土(Q3al+pl):褐黄色,可塑~硬塑,无摇振反应,稍具光泽反应,干强度及韧性中等,含大量铁锰结核及少量姜石,姜石粒径一般0.5~3 cm;场区普遍分布,厚1.00~4.80 m,平均2.41 m。
③层粉质黏土(Q3al+pl):棕黄色,可塑~硬塑,无摇振反应,稍具光泽反应,干强度及韧性中等,含少量铁锰氧化物;本层中部分布有③-1层中粗砂;场区普遍分布,厚0.70~13.60 m,平均6.50 m。
③-1亚层中粗砂(Q3al+pl):黄褐色,中密,饱和,矿物成分以石英、长石为主,砂质不纯,含约5%黏性土,Cu=8.57,Cc=1.37,级配良好;分布于场区东南部,厚0.60~3.30 m,平均1.51 m。
④层中粗砂(Q3al+pl):黄褐色,中密~密实,饱和,矿物成分以石英、长石为主,砂质不纯,下部含约10%黏性土,根据颗粒分析试验Cu=10.00,Cc=1.45,级配良好;本层中下部分布有④-1层粉质黏土;分布于场区东南部,厚0.50~5.50 m,平均2.69 m。
④-1亚层粉质黏土(Q3al+pl):褐黄色,硬塑,无摇振反应,稍具光泽反应,干强度及韧性中等,含砂粒及少量铁锰氧化物;分布于场区东南部,厚0.70~3.30 m,平均1.70 m。
⑤-1全风化泥岩(N):棕红色,原岩结构已基本破坏,岩芯风化成土状,呈硬塑~坚硬状态,含少量风化残核;局部为砂质泥岩;场区普遍分布,厚0.50~8.70 m,平均2.14 m。
⑤-2强风化泥岩(N):棕红色,泥质结构,层状构造,矿物成分主要为黏土矿物,结构大部分破坏,局部为砂质泥岩,岩芯呈碎块状、土柱状,少量短柱状,手可掰碎,岩芯采取率70%,RQD=10;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;场区普遍分布,厚0.50~9.00 m,平均2.45 m。
⑤-3中风化泥岩(N):棕红色,泥质结构,层状构造,矿物成分主要为黏土矿物;裂隙较发育,岩芯多呈柱状、长柱状,少量短柱状,节长一般15~40 cm,最长80 cm,锤击声哑、无回弹,遇水易软化、崩解,岩芯采取率85%~90%,RQD=80~90;岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为Ⅴ级;局部为砂质泥岩,本层夹⑤-4层中风化泥质砂岩;该层未穿透,最大揭露厚度36.90 m,最大揭露深度45.30 m。⑤-4中风化泥质砂岩(N):褐红色,粉细粒结构,层状构造,矿物成分主要为石英、长石及黏土矿物;裂隙较发育,岩芯多呈柱状、长柱状,少量短柱状,节长一般15~30 cm,最长60 cm,锤击声较哑、易碎,岩芯采取率85%~90%,RQD=80~90;岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为Ⅴ级;该层未穿透,最大揭露厚度17.50 m,最大揭露深度37.70 m。
①-1层杂填土、①层素填土:土质不均匀,属欠固结土,工程性质差;
②层粉质黏土、③层粉质黏土:可塑~硬塑,属中压缩性土,工程性质一般;
③-1层中粗砂:中密,属低压缩性土,工程性质较好;
④层中粗砂:中密~密实,属低压缩性土,工程性质较好;
④-1层粉质黏土:硬塑,属中压缩性土,工程性质较好;
⑤-1层全风化泥岩:硬塑~坚硬,属中偏低压缩性土,工程性质较好;
⑤-2层强风化泥岩:岩体基本质量等级为Ⅴ级,压缩性低,工程性质良好;
⑤-3层中风化泥岩、⑤-4层中风化泥质砂岩:岩体基本质量等级为Ⅴ级,可视为不可压缩层,为良好的桩端持力层。
据现场标准贯入试验、动力触探试验、室内土工试验指标并结合当地工程建筑经验,综合考虑土层现场描述特征和各种试验过程中的不利因素,建议各层土承载力特征值fak、100~200 kPa压力段压缩模量Es1-2取值如表1:
表1 各层土承载力值、压缩模量值
(1)恒大影城、综合楼:建议采用天然地基独立基础方案,持力层选择③层粉质黏土或⑤-1层全风化泥岩,强度按③层粉质黏土考虑进行设计。
(2)欢乐中心:建议采用天然地基独立基础方案,持力层选择②层粉质黏土。
(3)6#商业、幼儿园、大门:建议采用天然地基独立基础方案,持力层选择②层粉质黏土,超挖部分采用中粗砂回填夯实至设计标高。
(4)地下车库:建议采用天然地基独立基础+防水板方案,1层地下车库持力层选择②层粉质黏土或③层粉质黏土,2层地下车库持力层选择③层粉质黏土或⑤-1层全风化。
(5)高层住宅:建议采用钻孔灌注桩,桩端持力层选择⑤-3层中风化泥岩或⑤-4层中风化泥质砂岩。
本项目住宅楼天然地基不能满足要求,根据场地拟建工程性质,结合地区经验,建议采用泥浆护壁钻孔灌注桩基础方案。钻孔灌注桩能适应各种地质条件,且承载能力高(尤其后注浆可大幅提高承载性能),施工方便,无地面隆起和侧移等,但其属于隐蔽工程,质量控制难度较大,施工时可能会产生大量的泥浆,且施工噪声较大。
拟建场地属于山前冲洪积平原地貌单元,地形西北高东南低,坡度较小。根据调查,场地及附近无活动断裂构造,且无泥石流、滑坡、采空区等不良地质作用,为基本稳定场地,各建筑物地基为稳定地基,较适宜本工程的建设。