李康曉
(廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì),廣東湛江524018)
湛江市某工程巖土工程勘察與評(píng)價(jià)
李康曉*
(廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì),廣東湛江524018)
通過(guò)對(duì)湛江市某工程場(chǎng)地的巖土工程勘察,對(duì)場(chǎng)地地基的穩(wěn)定性、砂土液化進(jìn)行了評(píng)價(jià),提出了地基基礎(chǔ)選型的建議和有關(guān)的巖土參數(shù)。
巖土工程勘察;樁基設(shè)計(jì)參數(shù);地基基礎(chǔ)方案
擬建湛江華都匯位于湛江市開(kāi)發(fā)區(qū)樂(lè)怡路與龍平南路交會(huì)處,總用地面積約56150m2,擬建工程包括:高層建筑共9幢,樓高20~45層,高度最高達(dá)212.95m;地下室2層,基坑開(kāi)挖最大深度18.0m。
2.1 地形地貌
擬建場(chǎng)地屬湛江組臺(tái)地,上部分布厚度不均的人工填土層及北海組沖洪積層,下部為湛江組海陸交互相沉積層。建設(shè)場(chǎng)地總體較平坦,場(chǎng)地中部分布一人工堆填陡坎,將場(chǎng)地大體分為南、北兩塊平地,北面地面標(biāo)高一般22~24m,南面地面標(biāo)高一般17~19m。
2.2 巖土層工程地質(zhì)特征
本次勘察鉆孔揭露的最大孔深為100.20m,揭露的地層有:第四系全新統(tǒng)人工填土層、第四系全新統(tǒng)湖積層、第四系中更新統(tǒng)北海組沖洪積層及第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積層。按土層的結(jié)構(gòu)、工程性質(zhì)及埋藏條件等自上而下劃分為17個(gè)層組(其中⑥、⑦、⑩、⒀、⒁層各分1個(gè)亞層),現(xiàn)分述如下:
①素(雜)填土(Qml4):色較雜,以灰黃、淺褐、淺灰色為主,稍濕,松散。主要由粉質(zhì)粘土、粘土組成,局部含較多砂土、建筑垃圾等。該層大部分地段均有分布,厚度變化較大,層厚0.50~6.80m。
②淤泥質(zhì)中砂(Ql4):灰黑、深灰色為主,局部黃褐色,飽和,松散。組份欠均勻,局部過(guò)渡為淤泥質(zhì)土或中砂。該層僅局部孔段分布,層厚0.60~5.20m。
③粘土(Qal+pl
2b):黃、灰黃、灰白等色,可塑。該層僅局部孔段分布,層厚0.50~3.30m。
④中、粗砂(Qal+pl
2b):黃、黃紅、黃白等色,飽和,松散—稍密。主要由中粗砂粒組成,局部過(guò)渡為細(xì)砂。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),厚度及層位埋深變化大,層厚0.50~10.20m。
⑤粘土(Qal+pl
2b):黃色為主,可塑為主,局部軟塑。主要由粉粘粒為主。局部孔段頂板分別見(jiàn)約2~5cm厚鐵質(zhì)層。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布基本連續(xù),厚度及層位埋深變化大,層厚0.70~10.00m。
⑥粘土(Qmc1z):灰、淺灰綠色,可塑為主,局部頂部軟塑,強(qiáng)度總體自上往下增強(qiáng)。主要由粉粘粒組成,質(zhì)純,粘性強(qiáng)。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布連續(xù),揭露厚度一般較大,厚度4.50~31.30m。
⑥1粉砂(Qmc1z):灰色,飽和,稍—中密為主,局部松散。該層僅個(gè)別孔段分布,呈透鏡體狀分布于⑥層中,層厚1.50~9.60m。
⑦中、粗砂(Qmc1z):灰、淺灰白色為主,飽和,中密為主,局部密實(shí)或稍密。主要由中粗砂粒組成,次為細(xì)砂粒及少量細(xì)礫、粉粘粒。局部可見(jiàn)少量腐木碎屑(塊)或夾薄層狀粘土。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布連續(xù),揭露厚度0.50~13.10m。
⑦1粘土(Qmc1z):灰、淺灰綠、淺灰白色,可塑。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布不連續(xù),零星分布,呈透鏡體狀分布于⑦層中,層厚0.50~3.70m。
⑧粘土(Qmc1z):上部淺灰綠—灰綠色為主,下部灰、深灰色為主,可—硬塑,強(qiáng)度總體為上硬下軟。主要由粉粘粒組成,局部夾薄層狀中、粗砂。局部孔段中分布有2~5cm厚鐵質(zhì)層(詳見(jiàn)鉆孔柱狀圖)。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布連續(xù),揭露厚度一般較大,厚度0.90~14.60m。
⑨中、粗砂(Qmc1z):淺灰白、深灰、灰色,飽和,密實(shí)為主,局部中密。局部孔段頂板分布有3~5cm厚鐵質(zhì)層。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布基本連續(xù),部分孔段缺失,揭露厚度一般較小,厚度0.50~5.70m。
⑩粘土、粉質(zhì)粘土(Qmc1z):淺灰白色為主,局部雜紅、灰黃等色,硬塑為主,局部堅(jiān)硬。主要由粉粘粒組成,土芯韌性較高。局部含較多砂粒,過(guò)渡為含砂粉質(zhì)粘土或粘土質(zhì)中砂。局部孔段頂板分布有1~8cm厚鐵質(zhì)層。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布連續(xù),鉆孔控制深度內(nèi)各孔均有分布且部分孔段尚未揭穿,揭露厚度0.60~8.95m。
⑩1粗砂(Qmc1z):淺灰白色,飽和,中密。普含較多粉粘粒,局部過(guò)渡為含砂粉質(zhì)粘土。該層僅于ZK8孔段揭露,呈透鏡體狀分布于⑩層中,層厚2.40m。
⑾含砂粉質(zhì)粘土(Qmc1z):淺灰白色為主,硬塑為主,局部堅(jiān)硬。普含較多中粗砂粒,切面砂感強(qiáng)烈。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布基本連續(xù),局部孔段缺失,揭露厚度0.50~4.30m。
⑿中、粗砂(Qmc1z):淺灰白、深灰、灰色,飽和,密實(shí)為主,局部中密。主要由中粗砂粒,次為細(xì)砂粒及少量細(xì)礫、粉粘粒組成,局部可見(jiàn)少量腐木碎屑(塊)。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布基本連續(xù),揭露厚度1.30~9.50m。
⒀粘土、粉質(zhì)粘土(Qmc1z):淺灰白色為主,局部雜紅、灰黃等色,堅(jiān)硬為主,局部硬塑。主要由粉粘粒組成,土芯韌性高。局部含較多砂粒,過(guò)渡為含砂粉質(zhì)粘土。該層在場(chǎng)地內(nèi)分布基本連續(xù),鉆孔控制深度內(nèi)各孔均有分布且大部分孔段尚未揭穿,揭露厚度1.00~10.40m。
⒀1中、粗砂(Qmc1z):淺灰白、淺灰色,飽和,密實(shí)。鉆孔控制深度內(nèi),該層僅于ZK11及ZK22孔段揭露,呈透鏡體狀分布于⒀層中,層厚0.70~1.00m。
⒁中、粗砂(Qmc1z):淺灰白、深灰、灰黑色,飽和,密實(shí)為主。主要由中粗砂粒,次為細(xì)砂粒及少量細(xì)礫、粉粘粒組成,揭露厚度3.95~15.40m。
⒁1粉質(zhì)粘土(Qmc1z):淺灰白色為主,堅(jiān)硬。鉆孔控制深度內(nèi)大部分孔段揭露且部分孔段尚未揭穿,呈透鏡體狀分布于⒁層中,揭露厚度1.00~2.00m。
⒂粘土(Qmc1z):淺灰白色為主,局部雜紅色,堅(jiān)硬。主要由粉粘粒組成,土芯韌性高。揭露厚度1.90~7.30m。
⒃中砂(Qmc1z):淺灰白色,飽和,密實(shí)。局部含較多粉粘粒。揭露厚度4.70~8.10m。
⒄粘土(Qmc1z):淺灰白色為主,堅(jiān)硬。主要由粉粘粒組成,土芯韌性高。揭露厚度8.90~16.70m。
2.3 地基土的承載力
本次勘察對(duì)場(chǎng)地各層地基土的主要物理力學(xué)指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),并結(jié)合本地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn),確定了各地基土層的承載力特征值,見(jiàn)表1。
2.4 水文地質(zhì)條件
在鉆孔揭露的土層中,①層素(雜)填土、⑾層含砂粉質(zhì)粘土總體為弱—中等透水層;②、④、⑦、⑨、⑩1、⑿、⒀1、⒁及⒃層中、粗砂為強(qiáng)透水層;⑥1層粉砂為中等透水層;其余各土層總體為微透水層—相對(duì)隔水層。根據(jù)含水層的埋藏條件,場(chǎng)地內(nèi)地下水可分為潛水及微承壓水。
2.4.1 潛水(Ⅰ)
擬建場(chǎng)地淺部地下水屬潛水類型,局部為上層滯水,主要賦存于①、②、④層中,通過(guò)大氣降雨和地表徑流補(bǔ)給,排泄方式主要是蒸發(fā)和依地勢(shì)由高向低徑流。
勘察期間測(cè)得鉆孔穩(wěn)定水位埋深0.45~6.37m,水位埋深平均值為2.54m,水位標(biāo)高12.65~22.55m,水位標(biāo)高平均值為17.08m。地下水位受降雨量和蒸發(fā)量影響較大,根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料,該區(qū)地下水位年變化幅度約1~2m。
2.4.2 微承壓水(Ⅱ)
擬建場(chǎng)地⑥1層及⑦層以下含水層賦含孔隙微承壓水或承壓水,其補(bǔ)給來(lái)源以側(cè)向徑流為主,與淺部潛水或上層滯水的水力聯(lián)系差。
勘察期間測(cè)得微承壓水水位埋深10.53~18.10m,水位埋深平均值為13.91m,水位標(biāo)高4.16~11.60m,水位標(biāo)高平均值為6.30m。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料,微承壓水水位年變化幅度約1.0m。
2.5 場(chǎng)地巖土工程分析與評(píng)價(jià)
2.5.1 場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性分析
根據(jù)現(xiàn)有區(qū)域地質(zhì)資料,擬建場(chǎng)地及附近無(wú)全新地質(zhì)時(shí)期活動(dòng)斷裂分布,地質(zhì)環(huán)境基本穩(wěn)定;地貌簡(jiǎn)單,地形開(kāi)闊較平坦,地面無(wú)滑坡、斷裂、坍塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,場(chǎng)地基本穩(wěn)定;經(jīng)鉆探查明場(chǎng)地土主要為北海組沖洪積層及湛江組海陸交互相沉積土層,淺部雖存在軟弱填土層及中等液化砂土層,但均處于基坑開(kāi)挖范圍內(nèi);中深部土層工程性質(zhì)較好,若采用樁基礎(chǔ),則地基穩(wěn)定性較好。故擬建場(chǎng)地穩(wěn)定性較好,適宜本工程建設(shè)。
表1 各巖土層主要物理力學(xué)參數(shù)建議值表
2.5.2 地震效應(yīng)分析評(píng)價(jià)
根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010附錄A,本場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g,設(shè)計(jì)地震分組為第一組。
根據(jù)土層剪切波速測(cè)試結(jié)果,場(chǎng)地20m深度范圍內(nèi)等效剪切波速Vse平均值為220m/s,據(jù)鉆孔資料,場(chǎng)地覆蓋層厚度大于50m。按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第4.1.6條,建筑場(chǎng)地類別為Ⅲ類。
擬建場(chǎng)地鉆探揭露的飽和砂土層有②、④、⑥1、⑦、⑨、⑩1、⑿、⒀1、⒁及⒃層,其中④層以下飽和砂土層形成的地質(zhì)年代均為Q3以前地層,故可判為不液化土層。②層淤泥質(zhì)中砂為Q4地層,根據(jù)地質(zhì)時(shí)代初判為可液化土層,采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法做進(jìn)一步判別②層淤泥質(zhì)中砂為可液化土層,場(chǎng)地綜合液化等級(jí)屬中等。
擬建場(chǎng)地屬湛江組沉積臺(tái)地,地形總體較平坦,地貌簡(jiǎn)單。場(chǎng)地局部存在可液化飽和砂土層,但處于基坑開(kāi)挖深度范圍內(nèi),地基土平面分布上成因、巖性、狀態(tài)較均勻,故劃分為抗震一般地段。
擬建高層建筑高度90.75~212.95m、裙樓高5層及地下室2層,擬建地下室底板標(biāo)高約6.0m,最大開(kāi)挖深度11.4~18.0m,基礎(chǔ)底板基本座落于⑥層粘土上,局部座落于⑥1層粉砂上?;A(chǔ)底板的地基土承載力較低,不能滿足高層建筑荷載及變形要求,因此高層建筑不能采用天然地基方案,建議擬建塔樓采用樁基礎(chǔ),采用樁箱或樁筏基礎(chǔ),以⑿~⒁層作為樁端持力層,樁型適宜采用鉆孔灌注樁或預(yù)制樁。
當(dāng)選用預(yù)應(yīng)力管樁,樁尖需穿過(guò)⑦、⑨層中密—密實(shí)狀中、粗砂層及⑩、⑾層硬塑—堅(jiān)硬狀粉質(zhì)粘土、含砂粉質(zhì)粘土,對(duì)沉樁有一定的影響,并且局部孔段④、⑤、⑥、⑧、⑨及⑩層中分布有1~8cm厚鐵質(zhì)層,樁尖較難穿過(guò),建議采用引孔方法進(jìn)行施工,引孔孔徑與預(yù)制樁樁徑相當(dāng)。若采用鉆孔灌注樁,則樁可穿過(guò)上部土層進(jìn)入基礎(chǔ)持力層。
本項(xiàng)目基礎(chǔ)形式建議合理,建議措施得當(dāng),現(xiàn)場(chǎng)地樁基施工已基本完畢,在施工過(guò)程中未出現(xiàn)與勘察資料不符之處,工程完成質(zhì)量良好。
[1]GB 50021-2001巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)[S].
[2]GB 50007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[3]GB50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[4]DBJ15-31-2003建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[5]JGJ72-2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].
[6]JGJ94-2008建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].
[7]湛江華都匯巖土工程勘察報(bào)告[R].
TU42
B
1004-5716(2015)03-0028-04
2014-04-01
李康曉(1985-),男(漢族),廣東廉江人,工程師,現(xiàn)從事水工環(huán)地質(zhì)工作。