建設(shè)場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)特征評(píng)價(jià)分析

時(shí)間:2022-03-11 11:40:59

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建設(shè)場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)特征評(píng)價(jià)分析

摘要:為研究建設(shè)場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)特征,文章選取了甘肅省隴南市武都區(qū)的一處建設(shè)場(chǎng)地作為研究對(duì)象,在了解區(qū)內(nèi)自然地理概況和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,詳細(xì)研究了區(qū)內(nèi)三層巖土的工程地質(zhì)特征、地震效應(yīng)特征、飽和土液化特征,進(jìn)而對(duì)巖土體進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),文章對(duì)工程建設(shè)場(chǎng)地建設(shè)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:隴南市;建設(shè)場(chǎng)地;巖土工程;特征

1序言

建設(shè)場(chǎng)地位于甘肅省隴南市武都區(qū),與G212線相距100m左右,交通十分便利[1]。擬建工程由9棟6層高的住宅樓組成,場(chǎng)地內(nèi)高差變化較大,地面標(biāo)高為994.66~1022.86m,相對(duì)高差達(dá)28.20m,地貌單元屬白龍江東岸Ⅱ級(jí)階地。本次研究從工程地質(zhì)鉆探和樣品分析為主要工作手段,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)環(huán)境背景進(jìn)行綜合研究。

2自然地理概況

建設(shè)場(chǎng)地位于甘肅省東南部武都區(qū),長(zhǎng)江流域嘉陵江中游,嘉陵江支流白龍江穿境而過(guò)。城區(qū)海拔1000m左右,年平均氣溫14.7℃,極端氣溫最高40℃(1951年),最低-9℃(1991年)。年日照時(shí)數(shù)1911.3h,年降雨量400~900mm左右,無(wú)霜期120~228d,城區(qū)無(wú)霜期300d以上,屬北亞熱帶半濕潤(rùn)氣候[2]。

3水文地質(zhì)條件概述

本次研究?jī)H在地勢(shì)較低的ZK73~ZK78中遇見(jiàn)地下水。通過(guò)鉆孔簡(jiǎn)易水文觀測(cè),場(chǎng)地內(nèi)地下水為潛水類(lèi)型,②層卵石為潛水含水層。初見(jiàn)水位埋深為8.10~12.20m;地下水統(tǒng)一靜止水位埋深為7.99~11.99m,即地下水位標(biāo)高為986.47~987.13m(本次研究測(cè)得6個(gè)鉆孔地下水統(tǒng)一靜止水位埋深為7.99~11.99m,即地下水位標(biāo)高為986.47~987.13m)。地下水主要接受大氣降水和白龍江補(bǔ)給,地下水位變幅不能確定,地下水流向?yàn)樽阅衔飨驏|。滲透系數(shù)約45m/d。

4巖土體工程地質(zhì)特征

根據(jù)鉆探、探井揭露和野外原位測(cè)試,結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)分析,場(chǎng)地內(nèi)地基土由填土,第四紀(jì)沖、洪積成因的粉土(發(fā)育圓礫、角礫、粗砂透鏡體)及卵石(發(fā)育粉土、粗砂、粉砂透鏡體)等三層巖土組成,現(xiàn)對(duì)各巖土層的特征自上而下分述如下:①1層為雜填土(Q4ml):雜色,松散,稍濕,局部之下有三合土墊層,含碎磚塊、爐灰、瓦塊、礫石等,土質(zhì)均勻性差。本層土在場(chǎng)地內(nèi)均有分布,層底埋深為0.50~12.00m,層底高程為991.61~1012.05m。①2層為角礫(Q4pl):雜色,稍密,稍濕,骨架顆粒占60%以上,余為砂質(zhì)及含量約10%的泥質(zhì)充填,大顆粒呈菱角狀、片狀,表面風(fēng)化嚴(yán)重,局部含泥質(zhì)團(tuán)塊。本層土在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),僅在ZK26、ZK32中有揭露,其形成主要受場(chǎng)地東側(cè)泥石流沖溝影響,均勻性較差。層底埋深為10.00~19.20m,層厚為2.70~3.20m,層底標(biāo)高為997.61~998.91m。①3層為圓礫(Q4al+pl):雜色,稍密,稍濕,顆粒級(jí)配一般,骨架顆粒占50%~65%,其中卵石顆粒含量占10%~15%,余為砂質(zhì)及8%以?xún)?nèi)的泥質(zhì)充填,顆粒磨圓度較好,呈圓狀-次圓狀,大顆粒成分以變質(zhì)巖、沉積巖為主,砂質(zhì)以石英、長(zhǎng)石質(zhì)為主,本層土在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),厚度較小,層底埋深為2.00~15.00m,層厚為0.50~5.00m,層底標(biāo)高為984.92~1007.99m。②層為卵石(局部發(fā)育砂土薄層)(Q4al+pl):雜色,中密,稍濕,顆粒級(jí)配一般,骨架顆粒約占50%~75%,其中卵石顆粒含量約占15%~34%,余為砂質(zhì)及5%以?xún)?nèi)的泥質(zhì),一般粒徑為20~50mm,最大粒徑約150mm,顆粒磨圓度較好,多呈亞圓形,大顆粒成分以沉積巖為主,顆粒表面無(wú)風(fēng)化現(xiàn)象,砂質(zhì)以石英、長(zhǎng)石質(zhì)為主,最大控制層厚為8.40m。本層由于受洪積影響,局部泥質(zhì)含量較高,在場(chǎng)地北側(cè)該層內(nèi)發(fā)育有大量鈣質(zhì)膠結(jié)層,質(zhì)地堅(jiān)硬,較難鉆進(jìn),錘擊反彈,且不易擊碎。②1層為粉土(Q4al+pl):黃色,稍濕,稍密,土質(zhì)較均勻,孔隙不發(fā)育,干強(qiáng)度較低,局部發(fā)育有厚度2cm左右的砂質(zhì)薄層。本層在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),層底埋深為6.40~10.30m,層厚為0.40~1.20m,層底標(biāo)高為1001.72~1006.95m。②2層為粉砂(Q4al+pl):黃色,稍濕,稍密,砂質(zhì)較均勻,本層在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),僅在ZK29中有揭露,層底埋深為7.10m,層厚為0.60m,層底標(biāo)高1006.95m。

5巖土工程綜合評(píng)價(jià)

5.1地震效應(yīng)評(píng)價(jià)。5.1.1場(chǎng)地地震抗震設(shè)防烈度依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2010)有關(guān)條款可以判定,隴南市武都區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度,故該場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g。5.1.2場(chǎng)地土類(lèi)別及建筑場(chǎng)地類(lèi)別擬建場(chǎng)地內(nèi)地基土由填土,第四紀(jì)沖、洪積成因的粉土(發(fā)育圓礫、角礫、粗砂透鏡體)及卵石(發(fā)育粉土、粗砂、粉砂透鏡體)等三層巖土組成。結(jié)合各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)和承載力,依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2010)有關(guān)條款判定,該場(chǎng)地①層粉土為中軟土,②層卵石為中硬土,場(chǎng)地屬Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地。5.1.3飽和土液化判定本次研究?jī)H在地勢(shì)較低的ZK73~ZK78中見(jiàn)地下水。場(chǎng)地內(nèi)①層粉土水位以下為飽和土,根據(jù)土工試驗(yàn)測(cè)定的該飽和粉土的黏粒含量為9.1%,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》液化判別準(zhǔn)則4.3.3有關(guān)條款計(jì)算及飽和粉土分布特征初步判定:該飽和粉土層會(huì)發(fā)生液化。對(duì)場(chǎng)地內(nèi)①1層水位以下飽和粉土,根據(jù)本次勘探的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行判定,結(jié)果如表1。因此,根據(jù)表1判斷,13#樓場(chǎng)地內(nèi)①1層水位以下飽和粉土為液化土層,液化等級(jí)為中等。5.1.4抗震地段劃分場(chǎng)地內(nèi)地基土由第四紀(jì)沖、洪積成因的粉土及卵石等兩層巖土組成[3-4]。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2010)有關(guān)條款判定,該場(chǎng)地①層粉土為中軟土、②層卵石為中硬土,判定擬建場(chǎng)地屬Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地。其中1#、3#、5#樓處于建筑抗震一般地段,13#樓局部存在可液化飽和粉土層,處于建筑抗震不利地段。5.2地層巖性綜合評(píng)價(jià)通過(guò)鉆探、井探、室內(nèi)土工試驗(yàn)和原位測(cè)試資料分析,場(chǎng)地地基土屬多層非均質(zhì)地基,現(xiàn)對(duì)各層土的承載力,變形及工程性能評(píng)價(jià)如下:①1層填土:該層在場(chǎng)地內(nèi)大部分地方均有分布,厚度變化較大,土質(zhì)均勻性差,工程性能差,基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)須予剝除。①層粉土:本層土在場(chǎng)地內(nèi)分布連續(xù),厚度變化較大,含水量變化較大,屬中壓縮性土,局部發(fā)育砂土薄層,承載力低,工程性能一般,因此該層不宜直接做基礎(chǔ)持力層使用[5]。①2層角礫(Q4pl):本層土在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),厚度不大,均勻性較差[6]。工程性能差,其形成主要與場(chǎng)地東側(cè)沖溝有關(guān),該層不宜做基礎(chǔ)持力層使用,基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)需予剝除。①3層圓礫(Q4al+pl):本層土在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),呈透鏡體發(fā)育,厚度較小,工程性能差,該層不宜做基礎(chǔ)持力層使用。②層卵石(局部發(fā)育砂土薄層)(Q4al+pl):本層土分布廣泛,層厚較大,坡面變化較大,頂部0.5~1.0m密實(shí)度較低,呈稍密狀,向下密實(shí)度較高,呈中密狀,承載力較高,工程性能較好,局部夾泥質(zhì)和砂質(zhì)薄層,可選作擬建建筑物基礎(chǔ)持力層,但需考慮軟弱下臥層驗(yàn)算。②1層粉土(Q4al+pl):本層在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),呈透鏡體發(fā)育,厚度較小,具中等壓縮性,工程性能差,承載力較低,該層也不能做基礎(chǔ)持力層使用。②2層粉砂(Q4al+pl):本層在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),呈透鏡體發(fā)育,厚度較小,結(jié)構(gòu)松散,工程性能差,承載力較低,該層也不宜做基礎(chǔ)持力層使用。5.3土體承載力特征值及參考變形模量根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2002),按土體的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)[7],結(jié)合本地區(qū)經(jīng)驗(yàn),確定各土層承載力特征值fak及變形模量如表2所示。

6結(jié)論

民用工程建設(shè)場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察作為一項(xiàng)前置條件,對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的選址評(píng)估等具有重要的意義。文章選取隴南武都區(qū)一處建設(shè)場(chǎng)地為研究對(duì)象,通過(guò)鉆探、探井揭露和野外原位測(cè)試,結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)分析并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特征進(jìn)行分析,得到以下結(jié)論:(1)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,工程地質(zhì)條件較為穩(wěn)定,可以滿是本次擬建建筑要求;(2)場(chǎng)地基本地震烈度為8度,擬建建筑物抗震設(shè)防按8度烈度考慮,場(chǎng)地13#樓局部有液化土層存在,①層粉土為中軟土、②層卵石為中硬土,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g;(3)確定了場(chǎng)地內(nèi)各土層的承載力特征值和壓縮模量,對(duì)后續(xù)建設(shè)工程具有指導(dǎo)意義。

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作者:張?jiān)?單位:甘肅省地質(zhì)調(diào)查院