摘要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,在工程建設(shè)中對巖土體地質(zhì)的勘察越來越受到重視。本文以霍邱縣長集鎮(zhèn)蓄洪區(qū)移民安置點為例,對該工程地層、水文地質(zhì)條件、場地環(huán)境及工程地質(zhì)條件、巖土工程進(jìn)行全方位的分析。
1.項目概況
霍邱縣長集鎮(zhèn)蓄洪區(qū)遷建鎮(zhèn)區(qū)移民安置點位于六安市霍邱縣長集鎮(zhèn)。我院受建設(shè)單位委托,對擬建場地進(jìn)行巖土工程勘察工作。擬建場區(qū)位于六安市霍邱縣長集鎮(zhèn)。本次巖土工程勘察工作屬詳細(xì)勘察階段?辈炷康臑橥ㄟ^綜合勘察手段,取得各類巖土工程參數(shù),為項目設(shè)計中地基基礎(chǔ)設(shè)計及防震抗震設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù),具體任務(wù)如下:(1)劃分場地地貌單元、地基巖土層的時代及成因;查明場地范圍內(nèi)地基土的類別、厚度、埋深、狀態(tài)及各層土的分布規(guī)律及巖土工程特性。(2)提供各土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及地基土的承載力特征值。(3)查明場地有無不良地質(zhì)作用,評價其危害程度,并提出整治方案的建議;分析和評價場地的穩(wěn)定性和適宜性、地基的均勻性。(4)根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特征,對可能采取的基礎(chǔ)持力層基礎(chǔ)型式、基礎(chǔ)埋深及地基與基礎(chǔ)工程施工等提出建議;如需采用樁基礎(chǔ),提供樁的類型及樁端持力層,提供樁基相應(yīng)的設(shè)計參數(shù),評價樁的施工條件及對環(huán)境的影響。(5)評價場地和地基的地震效應(yīng),劃分場地土類型及建筑場地類別。
2.勘察方法和工作量
2.1勘察方法
根據(jù)勘察要求,采用了多種方法:鉆探并取原狀土試樣、原位測試、土工試驗等,并進(jìn)行綜合研究。主要投入設(shè)備有:HXY-1型工程鉆機(jī)4臺(套),土工試驗采用專業(yè)儀器、設(shè)備。報告編制采用北京理正軟件股份有限公司理正勘察軟件。
2.2勘察工作量
本次勘察依據(jù)規(guī)劃平面圖,結(jié)合場區(qū)條件施工。共布置勘探孔321孔,最大孔深15.00m,總進(jìn)尺4415.00m。具體完成實物工作量見表1。
3.場地環(huán)境及工程地質(zhì)條件
3.1地形、地貌
采用2000國家大地坐標(biāo)系,1985國家高程基準(zhǔn),高程為GPSRTK測量儀測量所得。擬建場地為農(nóng)田地,地形稍有起伏,東、西兩側(cè)地勢稍高,中間為洼地。該場地內(nèi)分布有一處水塘,塘內(nèi)有3#、7#、33#、34#、37#孔,塘深0.90m~1.30m,水深0.50m~0.60m,淤泥厚0.40m~0.80m?卓跇(biāo)高40.93m~47.59m,高差為6.66m,高程引測點為測量單位控制點。地貌類型屬淠河二級階地。
3.2地層
依據(jù)鉆探、原位測試和室內(nèi)土工試驗資料,將場地內(nèi)埋深15.00m以內(nèi)地基土巖性自上而下共劃分為3個工程地質(zhì)層。(1)耕植土(Q4ml):灰褐色,松散,以黏性土為主,含植物根系;層底埋深0.50m~1.60m,層底標(biāo)高40.03m~46.89m,層厚0.50m~1.60m。(2)粉質(zhì)粘土(Q3al):褐黃~棕黃色,可塑,局部硬塑;干強(qiáng)度及韌性中等,稍有光澤,搖振無反應(yīng),含鐵、錳質(zhì)結(jié)核及鈣質(zhì)結(jié)核,層底埋深1.10m~5.70m,層底標(biāo)高37.66m~43.65m,層厚0.40m~4.70m。(3)粘土(Q3al):褐黃色,硬塑,干強(qiáng)度及韌性中等,稍有光澤,搖振無反應(yīng),含鐵、錳質(zhì)結(jié)核及鈣質(zhì)結(jié)核;該層未揭穿,揭露最大厚度14.10m。
4.水文地質(zhì)條件及評價
4.1地下水分布特征
場區(qū)地下水類型主要為上層滯水,勘察中所見地下水主要為①層耕植土賦存的上層滯水,①層耕植土初見水位埋深0.40m~1.30m,穩(wěn)定水位埋深0.60m~1.50m,穩(wěn)定水位高程40.47m~45.88m。②層粉質(zhì)粘土、③層粘土含水總體較微弱,可視為相對隔水層。地下水位動態(tài)變化主要受大氣降水等因素影響,水量較小,勘察期間測得鉆孔水位埋深0.60m~1.50m,據(jù)調(diào)查地下水年變幅0.5m~1.0m。
4.2地下水腐蝕性評價
對六安市水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)資料綜合分析,判定本場地地下水及地下水位以上、以下的土對混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕。水、土對建筑材料腐蝕的防護(hù)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GBT50046-2018)的規(guī)定。
5.巖土工程分析與評價
5.1地基土承載力特征值與評價
通過采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、土工試驗等多種方法,并結(jié)合野外鑒別和本地區(qū)實踐經(jīng)驗,地基承載力特征值(fak)壓縮模量(Es0.1~0.2)標(biāo)準(zhǔn)值(表2)。
5.2地基土的膨脹性
場地內(nèi)第③粘土層自由膨脹率δef為40.0%~45.0%,具弱膨脹潛勢。治理措施:(1)當(dāng)以基礎(chǔ)埋深為主要防治措施時,基礎(chǔ)埋深不應(yīng)小于大氣影響急劇層深度(1.50m);(2)當(dāng)以寬散水為主要防治措施時,散水寬度不應(yīng)小于2.0m,坡度宜為3%~5%;(3)散水砼厚度≥0.12m,且需做好縱橫防水縫;(4)基礎(chǔ)兩側(cè)回填土宜采用非脹縮土或灰土。
5.3場地地震效應(yīng)及穩(wěn)定性
依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2015),霍邱縣長集鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計地震分組為第一組,特征周期為0.35s。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223-2008),該工程抗震設(shè)防類別為丙類。按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)土層的等效剪切波速用vse表示。各土層vse按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)取值,計算結(jié)果vse為226.0m/s。依據(jù)周邊資料,場地覆蓋層厚度大于50.0m,建筑場地類別為Ⅱ類。5.4場地穩(wěn)定性及適宜性擬建場地內(nèi)無對工程不利的地下埋藏物,無活動斷裂通過,地震活動水平屬偏低,場地內(nèi)不存在滑坡、危巖、巖溶塌陷,無可液化土層,地基穩(wěn)定,屬建筑抗震一般地段,適宜本工程建設(shè)。
6.基礎(chǔ)施工
6.1基坑開挖與支護(hù)
擬建基坑開挖深度預(yù)計為2.0m~4.5m,基坑工程安全等級建議為二級。擬建物以③層粘土為持力層時[1],基坑深度2.0m~4.5m,基坑側(cè)壁安全等級三級;娱_挖深度內(nèi)土層有①、②、③層。①層土結(jié)構(gòu)松散,開挖時極易造成坑壁坍塌;②、③層土開挖后的邊坡旱季常出現(xiàn)剝落、雨季則出現(xiàn)表面滑塌,基坑(槽)壁也易發(fā)生坍塌(表3)。建議基坑圍護(hù)與降水方案應(yīng)委托有資質(zhì)的公司進(jìn)行設(shè)計并進(jìn)行專門的論證。由于基坑開挖深約為2.0m~4.5m,應(yīng)考慮采用合理的支護(hù)及降(排)水方案,基坑開挖的廢土應(yīng)及時運離施工現(xiàn)場;建筑材料不宜堆放在基坑的周圍,避免因就近堆放建筑材料及廢土等原因造成坡頂堆載過大,引起邊坡的失穩(wěn),形成安全隱患。當(dāng)采用機(jī)械開挖土方時,為保持坑底土體的原狀結(jié)構(gòu),應(yīng)在坑底預(yù)留150mm~200mm厚土層由人工進(jìn)行挖掘修整。
6.2基坑降排水及地基基礎(chǔ)選型
基坑開挖期間,主要有影響的為上層滯水和地表水入滲補(bǔ)給,勘察期間測得混合地下水位埋深為0.50m~1.50m,基礎(chǔ)施工中應(yīng)加強(qiáng)降排水工作。根據(jù)場地工程地質(zhì)條件及擬建物特征,擬建物可采用天然地基,基礎(chǔ)類型可采用獨立基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ),以第③粘土層作為基礎(chǔ)持力層。6.3地基變形預(yù)測及建議(1)擬建住宅樓,地基變形特征主要為不均勻沉降或沉降過大,故應(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行變形設(shè)計驗算[2]。(2)本項目住宅樓建議采用天然地基,基礎(chǔ)類型可采用獨立基礎(chǔ)或筏形基礎(chǔ)。天然地基基礎(chǔ)一般沉降較小,但設(shè)計仍要注意建筑平面變化及地層變化處的不均勻沉降計算和控制。擬建場地距周邊居民較遠(yuǎn),因此在基礎(chǔ)施工過程中對周邊環(huán)境影響較小。
7.結(jié)論與建議
7.1結(jié)論
(1)擬建場地穩(wěn)定,地基均勻,適宜本工程建設(shè);(2)第①耕植土層不宜作為基礎(chǔ)持力層;(3)第③粘土層是住宅樓及附屬物基礎(chǔ)良好持力層及下臥層,②層粉質(zhì)粘土局部缺失且工程性質(zhì)一般;(4)擬建場地內(nèi)無對工程不利的地下埋藏物,無活動斷裂通過,地震活動水平屬偏低,場地內(nèi)不存在滑坡、危巖、巖溶塌陷,無軟弱土層及可液化土層,地基穩(wěn)定,屬建筑抗震一般地段;(5)場地類別為Ⅱ類;(6)霍邱縣長集鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計地震分組為第一組,特征周期為0.35s;(7)地下水和土對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。
7.2建議
(1)建議采用退臺或放坡式開挖方式進(jìn)行基坑施工,基坑開挖后立即對地下水進(jìn)行集水明排,為防止地表水流入基坑內(nèi),應(yīng)在基坑外圍設(shè)置截水溝,雨季施工時,宜設(shè)置導(dǎo)水系統(tǒng)[3];(2)地基開挖后盡量避免地基土受水浸、暴曬、冰凍等環(huán)境因素的不利影響而降低強(qiáng)度;(3)第③粘土層具弱膨脹潛勢,在基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)適當(dāng)增加基礎(chǔ)的剛度,以確;A(chǔ)的穩(wěn)定性及協(xié)調(diào)能力;(4)該場地內(nèi)分布有一處水塘,塘內(nèi)有3#、7#、33#、34#、37#孔,塘深0.90m~1.30m,水深0.50m~0.60m,淤泥厚0.40m~0.80m。建議在基礎(chǔ)施工中應(yīng)將塘內(nèi)水排干清淤后,再進(jìn)行開挖或采用優(yōu)質(zhì)土回填壓密夯實。
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