李保山,茍廷海
廣西電力工業(yè)勘察設計研究院,廣西 南寧 530023
擬建變電站位于天等縣天等鎮(zhèn)山松村北側(cè)的峰林谷地內(nèi),站址區(qū)有機耕路與該三級公路相接通,交通便利。本次研究的目的是為地基基礎設計、施工和不良地質(zhì)作用的整治提供可靠的巖土參數(shù)和巖土工程資料,對基礎形式和地基處理方案提出評價。
站址區(qū)位于巖溶峰林谷地內(nèi),地勢平緩,大致呈西北高東南低,勘察范圍內(nèi)地面高程443.5m~447.5m,最大高差約4m,地面坡度2°~5°。據(jù)調(diào)查,站址場地內(nèi)未見滑坡、塌陷、采空區(qū)等不良地質(zhì)作用分布,地形地貌條件良好,場地穩(wěn)定,山體灰?guī)r多為厚層狀灰?guī)r,結(jié)構較完整,不存在大規(guī)模滾石的危險,較小的松動危巖滾動不會影響到變電站的安全。
站址區(qū)內(nèi)土層主要為第四系坡洪積層(Qsl+pl)和坡殘積層(Qsl+el),上部分布少量人工堆積層(Qs),下伏基巖為泥盆系上統(tǒng)(D3)灰?guī)r。1)第四系人工堆積層(Qs):耕(植)土①1:褐色、淺褐色,呈稍濕、松散狀,成分以粘土為主。素填土①2:褐色,雜色,棕紅色,呈稍濕、松散狀,成分以灰?guī)r碎石為主,夾少量塊石;2)第四系坡洪積層(Qsl+pl):褐黃色、淺褐色,土呈稍濕、硬塑狀,粘性一般~稍好,韌性中等,干強度較高,混少量鐵錳質(zhì)結(jié)核,以次圓狀為主,粒徑1mm~4mm;3)第四系坡殘積層(Qsl+el):褐黃色、淺黃色、棕黃色,土呈稍濕、硬塑狀,粘性較好,韌性較好,干強度較高;4)泥盆系上統(tǒng)(D3):下伏基巖為灰?guī)r,灰色、淺灰色,中厚層狀~厚層狀,屬較硬巖。根據(jù)其溶蝕發(fā)育程度及巖體破碎程度,將下伏基巖劃分為強溶蝕帶④1和弱溶蝕帶④2。
站址區(qū)位于峰林谷地,地形較平緩,西北略高于東南,主要地表水沿為西南側(cè)的麗川小河,場地的降雨后地表水沿坡面向低洼側(cè)匯集,通過灰?guī)r山邊的落水洞等向外排泄,一般不存在淹沒及內(nèi)澇問題。場地地下水除上層滯水外,主要為巖溶裂隙水。補給源主要來自于西北側(cè)巖溶峰林山地區(qū),水量豐富,但埋深較大,略具承壓性。站址場地位于地下水徑流區(qū)域,場地地下的補給主要為地表雨水,經(jīng)場地徑流后,排泄于西北向的小溪。
根據(jù)區(qū)域地質(zhì),巖溶水文地質(zhì)資料,天等盆地為布谷地下河的補給區(qū),天等縣城東側(cè)的龍洞為吸收盆地地表水如麗川小河等的集中排泄口,并進入布谷地下河。站址處于巖溶峰林地內(nèi),附近巖溶峰林有溶洞分布,但場地為隱伏型巖溶發(fā)育區(qū),地表未見巖溶漏斗、落水洞、巖溶裂隙等不良地質(zhì)作用,從區(qū)域巖溶發(fā)育特征分析,站址主要以垂直發(fā)育為主,地下水活動為樹枝狀的脈管形式,沿著基巖面及其淺部發(fā)育的巖溶裂隙、溝槽運動,未能發(fā)育成較大的地下溶洞(管道)。
站址場地無區(qū)域活動性斷裂通過,站址區(qū)與區(qū)域活動性斷裂的最小距離約35km,站址場地區(qū)域地質(zhì)構造穩(wěn)定。
根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010),經(jīng)計算得土層的等效剪切波速vse≈204.9m/s。根據(jù)《變電所巖土工程勘測技術規(guī)程》(DL/T 5170-2002)表5.1.4的劃分,站址場地屬建筑抗震一般地段;根據(jù)場地覆蓋層厚度在3.8m~11.6m,按表5.2.13判定,建筑場地類別為Ⅱ類。
1)耕(表)土①1:褐色、淺褐色,呈松散狀,站址區(qū)均有分布,厚度薄,力學強度低,不宜作建筑物地基持力層,宜清除;2)填土①2:厚度薄,力學強度低,不宜作建筑物地基持力層;3)粘土②:呈稍濕,硬塑狀,站址區(qū)均有分布,力學強度較高,厚度大且分布均勻,為良好的地基持力層;4)粘土③1:呈稍濕、硬塑狀,整個場地均有分布,力學強度高,為主要的建筑地基持力層;5) 粘土③2:呈濕、可塑狀,該層僅部分孔段有揭露,多分布于基巖面頂部附近,力學強度較低,為地基軟弱下臥層;6)粘土③3:呈很濕、軟塑狀,該層僅部分孔段有揭露,分布于基巖面頂部附近,受地下水影響,力學強度低,為地基軟弱下臥層;7) 灰?guī)r:屬較硬巖,力學強度高,埋藏相對較深,為良好的地基持力層。
根據(jù)國家標準《巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)》(GB50021-2001)6.2.2-3判斷。紅粘土③1為Ⅱ類浸水性土,紅粘土③2為Ⅰ類類浸水性土,紅粘土③3為Ⅱ類類浸水性土。
選取4組粘土②、4組粘土③1試樣進行了自由膨脹率試驗,試驗結(jié)果表明,粘土②自由膨脹率范圍為30%~40%,平均值為32.75%;粘土③1自由膨脹率范圍為25%~40%,平均值為34.5%。根據(jù)統(tǒng)計成果,按國家標準判定為非膨脹土,局部具弱膨脹潛勢。
場地地下水主要為巖溶裂隙水。主要為西北側(cè)巖溶峰林石山區(qū)地下水補給,水量豐富,但埋深較大,略具承壓性。站區(qū)地表水及地下水土對混凝土結(jié)構具有微腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構中的鋼筋具有微腐蝕性,土對鋼結(jié)構具有弱腐蝕性
站址區(qū)為隱伏型巖溶發(fā)育區(qū),站址內(nèi)地形完整、無巖溶漏斗、地面塌陷、落水洞、等巖溶形態(tài)分布,從區(qū)域巖溶資料發(fā)育分析,地下無地下暗河、大的溶洞等巖溶發(fā)育,鉆孔巖溶遇洞率偏低,場地巖溶發(fā)育偏弱,工程建設影響小,主要不改變原有的地質(zhì)環(huán)境,不改變巖溶水溫地質(zhì)條件,場地及建筑物呈安全穩(wěn)定的,判定場地不會發(fā)生地面塌陷,或者說發(fā)生地面塌陷的可能性是很小的。
場地地貌上屬峰林間谷地,場地溶洞發(fā)育偏弱,無巖溶漏斗、溶洞等巖溶作用,亦無滑坡,地面塌陷等不良物理地質(zhì)作用。場地穩(wěn)定,適宜建站。基于巖溶發(fā)育特點,工程建設宜利用上部土層,盡量不改變巖溶水文地質(zhì)條件,為此,建議盡可能少挖少填,基礎以淺埋為主。站址范圍內(nèi)建(構)筑物,均可采用天然地基,以粘土②場地的基礎地基持力層,對于填土厚度大于2.0m的地段需進行地基處理,如采用換填法處理,或采用樁(墩)基礎,以粘土②、粘土③1為樁(墩)端持力層。
[1]戴一鳴.探討解決巖土工程勘察中存在的技術問題[J].福建建設科技,2005(1).
[2]賴華東.淺談民用建筑中的巖土工程勘察技術與防控[J].科技咨詢導報,2007(25).