某工程巖土勘察及地質(zhì)特征探討

摘要:本文對(duì)該工程勘察實(shí)例進(jìn)行了簡要的分析，利用丘陵地帶的山區(qū)場地作為建筑物場地， 針對(duì)場地地質(zhì)特征及工程勘察在丘陵地帶勘察施工的實(shí)際情況，提出了一些工作經(jīng)驗(yàn)與措施。

關(guān)鍵詞:巖土工程勘察;地質(zhì)特征;分析

1工程概況

該工程位于市龍泉路中段，擬建一座現(xiàn)代化學(xué)校辦公樓和試驗(yàn)樓等其它場所。甲方委托我院對(duì)該場地進(jìn)行巖土工程勘察，其目的是查明擬建場地的地層結(jié)構(gòu)，巖土層的巖性、深度、埋深及其物理力學(xué)性質(zhì)，查明場地有無滑坡、巖溶、土洞、泥石流及采空不良等地質(zhì)現(xiàn)象，為結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工提供巖土工程地質(zhì)依據(jù)。

本場地鉆探總進(jìn)尺562m， 標(biāo)準(zhǔn)貫入29點(diǎn)次。根據(jù)設(shè)計(jì)部門及甲方的要求，共布置鉆孔32個(gè)，其中一般性鉆孔13個(gè)，控制性鉆孔19個(gè)。

1.1 完成工作量分析

在接受市職業(yè)技術(shù)學(xué)院的委托后，我們單位組織二臺(tái)XY--1型工程鉆機(jī)，于2006年6月5日進(jìn)場，同月12日完成野外鉆探工作?，F(xiàn)場勘察完成工作量見表1:

本次勘察鉆孔孔位由編錄人員用鋼尺實(shí)地丈量定位。場地較為平整，采用歐波自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量，測量假定場外約10米處房屋室外地坪一點(diǎn)N(現(xiàn)場已作標(biāo)靶)為0.00米引測。本次勘察工作執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)、《建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ87-92)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)、《土工實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T80123-1999)、《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ89-92)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)和省標(biāo)準(zhǔn)的《貴州建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB22/45-2004)與《貴州建筑巖土工程技術(shù)規(guī)范》(DB22/46/-2004)等有關(guān)規(guī)定和要求。

2擬建場地巖土工程地質(zhì)條件

2.1地形地貌

擬建場地位于市龍泉路中段，交通十分便利。擬建場西端原為一山坡地，東端則為農(nóng)田和水塘?？辈鞎r(shí)場地正在進(jìn)行場地平整，該建筑場地形起伏較大，局部高差達(dá)6.48m，地面絕對(duì)標(biāo)高在1398.55-1405.03m之間變化。根據(jù)地形圖，規(guī)劃設(shè)計(jì)平面圖和實(shí)地勘察結(jié)果可知，擬建場西端為切方區(qū)，東端為填方區(qū)。擬建場地地貌屬于低山丘陵剝蝕地貌。原地形為山坡，經(jīng)人工移平，現(xiàn)場地開闊平坦。

2.2工程地質(zhì)特征

根據(jù)現(xiàn)場勘察施工，原位測試及巖石取樣分析結(jié)果，可勘察的范圍內(nèi)查明場地地層有素填土、殘地積粉質(zhì)粘土、風(fēng)化殘積粉質(zhì)粘土、二疊系龍?zhí)督M泥質(zhì)粉砂巖，由上而下詳述如下:

2.2.1素填土(Q4ml):

不均勻地分布在擬建場中，集中在擬建場東端，厚度較大，松散，其承載力低，未經(jīng)處理不宜作為建筑物基礎(chǔ)的持力層.呈紅褐色、黃褐色或灰色。主要組份為粘性土，含小量砂、礫及泥質(zhì)粉砂巖碎塊，砂礫成分主要為石英，呈濕性，松散為新填土。本層厚度為0-9.70m。

2.2.2粉質(zhì)粘土(Q4 P1):不均勻地分布在擬建場中，厚度較小，呈堅(jiān)硬一一可塑狀態(tài)，局部呈軟塑狀態(tài)，中等壓縮性。呈灰黃色，黃褐色或灰色，主要成分為粘性土質(zhì)礦，含少量砂，偶見礫。礫石成分主要為石英，經(jīng)推土后，本層揭露厚度為0-0.34m。礫石搖振反應(yīng)無，土質(zhì)較均勻，面光滑，略具光澤，干時(shí)強(qiáng)度較高，具有可塑一堅(jiān)硬，中等壓縮性。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果(n=7，參見表3):Nmin=8，Nmax=10，其算術(shù)平均值為9.2，變異系數(shù)為0.081，修正系數(shù)為0.940，標(biāo)準(zhǔn)值為8.70。經(jīng)綜合考慮后，建議承載力特征值取210kPa。

2.2.3粉質(zhì)粘土(Q4e1): 較均勻分布在擬建場中， 埋深0-11.5m，平均厚度5.5m.局部厚度大，產(chǎn)狀平緩.呈硬塑性一一堅(jiān)硬狀態(tài)，中等壓縮性。其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果參見表3。 其主要為粘性土質(zhì)礦物，含少量砂、礫和風(fēng)化殘留泥質(zhì)粉砂巖塊體.呈褐黃色和灰色。經(jīng)綜合考慮后，建議承載力特征值取260kPa，是良好的天然基礎(chǔ)持力層。

2.2.4泥質(zhì)粉砂巖(E):主要由粘土質(zhì)礦物和粉砂組成.其巖石層理較清楚，具粉砂狀結(jié)構(gòu)，中厚層塊狀構(gòu)造，黃褐色， 褐黑色夾灰色。上部0.70一2.50m呈強(qiáng)風(fēng)狀化態(tài)，其下呈中風(fēng)狀化態(tài).。經(jīng)巖石分析數(shù)據(jù)，其結(jié)果見表4。本層最大揭露厚度為18.1m。 經(jīng)綜合考慮后，建議地基承載力特征如下數(shù)值:強(qiáng)風(fēng)狀化泥質(zhì)粉砂巖為300kPa， 中風(fēng)狀化泥質(zhì)粉砂巖為500 kPa。

2.2.4.1強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)泥質(zhì)粉砂巖:巖石層厚度約0.50米，其節(jié)理，裂隙發(fā)育。巖層產(chǎn)狀態(tài)較平緩，巖石較破碎或呈短柱狀，且易折斷，失水易干裂。巖石RQD指標(biāo)較差，為75左右，其基本質(zhì)量等級(jí)為V級(jí)。

2.2.4.2中風(fēng)狀化泥質(zhì)粉砂巖:巖石層厚度大，其節(jié)理，裂隙不太發(fā)育。巖層產(chǎn)狀態(tài)較平緩，巖芯較完整，呈長柱狀，聲脆，失水易干裂。巖石RQD指標(biāo)為90，其基本質(zhì)量等級(jí)為IV級(jí)，是樁基礎(chǔ)較好的持力層。

3 不良地質(zhì)作用與建筑場地地震效應(yīng)

3.1 該場地工程地質(zhì)條件的特殊性，決定了工程地質(zhì)測繪的重要性。在本次勘察結(jié)果中，擬建場內(nèi)及周邊無活動(dòng)斷層、滑坡、泥石流、采空區(qū)、危巖和崩塌等影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。

3.2 根據(jù)本次勘察成果、本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)及《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306一2001)等有關(guān)規(guī)定和要求，擬建場區(qū)地震高防烈度為六度，設(shè)計(jì)基本地震加速值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，特征周期為0.35S。另外，在20m深度內(nèi)場地覆蓋土層等效應(yīng)剪切波速值大于200m/s而小250 m /s，可判別場地土類型主要屬于中軟土，該建筑場地類別為II類，屬于可進(jìn)行建設(shè)的一般場地。經(jīng)初步判斷，場地內(nèi)無液化土層分布。

4 水文地質(zhì)的調(diào)查及判斷

根據(jù)本次鉆探施工，筆者認(rèn)為該場地內(nèi)水文地質(zhì)條件比較簡單，所有施工鉆孔中僅西端部分鉆孔中見有地下水， 地下水主要賦存在表層填土中，地下水位在1393.2一1394.5M之間變化.場地中粉質(zhì)粘土是場地內(nèi)較好的隔水層位; 卵石層具有較強(qiáng)的透水性，但其分布范圍受到限制，連接性差，泥質(zhì)粉砂巖是本地區(qū)貧水層位，經(jīng)現(xiàn)場取樣進(jìn)行水質(zhì)分析，根據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，該水質(zhì)對(duì)混凝土不具有腐蝕性。因此，不考慮該場地地下水對(duì)建筑物基礎(chǔ)材料的腐蝕性。

5 巖土工程分析

5.1 場地穩(wěn)定性

根據(jù)省區(qū)域地質(zhì)資料，區(qū)域上無深大斷裂通過，結(jié)合本次勘察結(jié)果表明，擬建場下部暫未發(fā)現(xiàn)溶洞發(fā)育，場地和地基整體穩(wěn)定，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，適宜建筑。

5.2 環(huán)境工程評(píng)價(jià)

擬建場交通便利，場地內(nèi)較開闊，各類機(jī)械均可進(jìn)行施工，但應(yīng)該注意防止噪音，粉塵，污水氣及固體廢棄對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。

5.3 地基方案及基礎(chǔ)施工注意事項(xiàng)

根據(jù)場地地質(zhì)條件和擬建建筑物承載力要求，建議西側(cè)切方區(qū)采用天然基礎(chǔ)和東側(cè)填方區(qū)采用樁基礎(chǔ)。若設(shè)計(jì)上采用天然基礎(chǔ)方案時(shí)，根據(jù)擬建工程特點(diǎn)及場地地基條件，粉質(zhì)粘土均可作為擬建建筑物的天然地基，采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式，基礎(chǔ)埋置深度請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位參考工程地質(zhì)剖面圖確定。根據(jù)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)及評(píng)價(jià)，推薦各土層的承載力特征值見表4。

若采用樁基礎(chǔ)地基方案設(shè)計(jì)時(shí)，樁底持力層為中風(fēng)狀化泥質(zhì)粉砂巖，并應(yīng)注意以下問題:

1)建議的樁基礎(chǔ)端阻力特征值是初步估算的數(shù)值，施工前應(yīng)在現(xiàn)場打試樁前進(jìn)行壓樁試驗(yàn)驗(yàn)證，必要時(shí)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果作適當(dāng)調(diào)整。

2)樁基工程正式施工前，應(yīng)在現(xiàn)場試樁，以核實(shí)施工條件，相應(yīng)樁尖標(biāo)高，單樁及穿透較密夾層的可能性。

3)當(dāng)采用擠土樁時(shí)，應(yīng)采用從中間往兩側(cè)或從一側(cè)往另一側(cè)施工的施工順序，以免產(chǎn)生擠土效應(yīng)。必要時(shí)可采取打卸荷載孔等有效措施減小擠土效應(yīng)，避免對(duì)相臨樁的影響。

4)當(dāng)采用沉管灌注樁時(shí)，建議正式施工前進(jìn)行試打樁，采取有效措施，防止垮孔、塌孔和樁芯砼縮頸等現(xiàn)象，保證成孔和澆注砼的質(zhì)量。預(yù)應(yīng)力砼管樁和沉管灌注樁的樁長均不應(yīng)小于6m。當(dāng)采用樁基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行單樁承載力及樁身質(zhì)量檢測，可滿足相關(guān)規(guī)范要求。

5.4 基坑開挖邊坡穩(wěn)定性分析

由于建筑物不設(shè)地下室，不涉及到深基坑開挖和支護(hù)。若考慮開挖邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算問題時(shí)，其驗(yàn)算的主要參數(shù)是土層的數(shù)值，可采用剪切試驗(yàn)指標(biāo)，天然重力密度采用直接試驗(yàn)指標(biāo)。

6 幾點(diǎn)建議

1)通過本次勘察，查明該擬建場場地工程地質(zhì)條件良好，地基穩(wěn)定，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，適宜建筑。樁基工程完工后需進(jìn)行樁基檢測工作，全部合格后才能進(jìn)行下步施工。2)根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)，擬建場地地震設(shè)防烈度為六度，設(shè)計(jì)基本地震加速值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，特征周期為0.35s . 擬建場場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為II類，屬于可進(jìn)行建設(shè)的一般場地。3)擬建工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場地復(fù)雜程度二級(jí)，地基等級(jí)為乙級(jí)，因此本次巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。4)該場地中地下水對(duì)建筑物基礎(chǔ)砼無腐蝕性，可不考慮場地地下水對(duì)擬建筑物基礎(chǔ)材料的腐蝕。但應(yīng)在地表設(shè)置明溝排水，將非施工用水排出場外，避免基坑中地基土受水浸泡而軟化。5)基礎(chǔ)型式:根據(jù)建筑物所在位置的不同，建議各建筑物采用不同的基礎(chǔ)型式。另外，土層中沒有可液化土層分布，仍建議對(duì)建筑物變形進(jìn)行觀察。