王小燕

[摘要]擬建場(chǎng)地原為丘陵，場(chǎng)地中存在近南北走向的露天開(kāi)采舊礦坑?，F(xiàn)已回填整平，根據(jù)物探及鉆探的揭露情況，礦坑最長(zhǎng)處約255m，最寬處105m，深約55m，回填成分以礦渣、礦粉、碎石等為主。場(chǎng)地局部落差較大，地質(zhì)條件復(fù)雜，沉降要求敏感，采用單一的勘察手段很難取得準(zhǔn)確有效的數(shù)據(jù)，本次勘察采用了工程鉆探、工程物探及室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法，為設(shè)計(jì)提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)條件、勘察手段、地基方案

[中圖分類號(hào)] P62 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-8-303-3

1工程概況

本項(xiàng)目場(chǎng)地位于煙臺(tái)市萊山鎮(zhèn)北曲村村委北側(cè)，場(chǎng)地地理位置優(yōu)越，交通便捷，環(huán)境較好。本次勘察項(xiàng)目共計(jì)11棟，綜合辦公樓12F，科研樓、食堂宿舍6F，車間1F8棟；內(nèi)設(shè)桁架。擬建工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地復(fù)雜等級(jí)程度為二級(jí)；地基復(fù)雜程度為二級(jí)地基（中等復(fù)雜地基）；巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。

1.1勘察的主要任務(wù)是

（1）查明場(chǎng)區(qū)內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)及均勻性，提供設(shè)計(jì)所需各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，并對(duì)基礎(chǔ)影響深度內(nèi)的各層土的承載力和變形特征作出評(píng)價(jià)。

（2）查明影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用及其類型成因分布，分析其對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響，并預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，提出防治建議和有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)。

（3）判定場(chǎng)地土的類型及建筑場(chǎng)地類別，提供抗震設(shè)計(jì)有關(guān)參數(shù)，對(duì)場(chǎng)地和地基土的地震效應(yīng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，并作出評(píng)價(jià)。

（4）查明場(chǎng)區(qū)地下水埋藏條件，含水層類型及其主要特征，評(píng)價(jià)地下水及土的腐蝕性，提供地下水位及變化幅度。

（5）對(duì)建筑物基礎(chǔ)方案進(jìn)行論證，提出適合場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，符合上部結(jié)構(gòu)的地基基礎(chǔ)建議方案。

（6）對(duì)基坑工程的設(shè)計(jì)及施工進(jìn)行論證并提出建議，并提供基坑支護(hù)設(shè)計(jì)所需參數(shù)。

（7）提出影響工程施工的不利地質(zhì)因素，并對(duì)工程設(shè)計(jì)、施工及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作提出應(yīng)注意的問(wèn)題及建議。

1.2勘察方法

本次勘察工作采用鉆探、取樣、原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)等多種手段相結(jié)合，分述如下：

場(chǎng)地調(diào)查：調(diào)查場(chǎng)地及其周邊有無(wú)影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用（如河道、墓穴、防空洞、孤石）及地下管線的分布，進(jìn)一步收集場(chǎng)地內(nèi)及其周邊相關(guān)資料。

測(cè)量：根據(jù)建設(shè)單位提供的平面布置圖和控制點(diǎn)坐標(biāo)和高程，對(duì)本工程勘探點(diǎn)位置和高程分別進(jìn)行了測(cè)放和引測(cè)，采用設(shè)備為BTS-6082C全站儀。

鉆探：采用7臺(tái)北京探礦機(jī)械廠生產(chǎn)的XY-1B型鉆機(jī)采用沖擊與回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)相結(jié)合的施工工藝進(jìn)行全斷面取芯鉆進(jìn)，回次進(jìn)尺在粘性土層中按不大于2.0m，軟質(zhì)巖層中不大于2.0m，且均不大于鉆具有效長(zhǎng)度施工，勘察施工嚴(yán)格按照《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》（JGJ /T87-2012）進(jìn)行。

物探：使用E60M型高密度電法儀，采用高密度電阻率法，在舊礦坑區(qū)域內(nèi)布設(shè)3條縱向物探剖面線，確定回填土和基巖的分界面，并結(jié)合鉆探驗(yàn)證。

取樣：擾動(dòng)樣自標(biāo)貫器中留取，巖石試樣自巖芯管中留取。

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)：采用自動(dòng)脫鉤自由落錘法，落距76㎝，錘重63.5kg，作為評(píng)價(jià)各巖土層力學(xué)性質(zhì)的依據(jù)之一。

重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)：采用自動(dòng)脫鉤自由落錘法，落距76㎝，錘重63.5kg。主要在強(qiáng)風(fēng)化巖層中進(jìn)行。

室內(nèi)試驗(yàn)：本次進(jìn)行的常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)目：對(duì)砂層、殘積土進(jìn)行顆分試驗(yàn)。

特殊性試驗(yàn)項(xiàng)目：為評(píng)價(jià)場(chǎng)地土對(duì)建筑材料的腐蝕性，進(jìn)行土的易溶鹽分析試驗(yàn)。

2場(chǎng)地工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件

2.1場(chǎng)地位置及地形、地貌

場(chǎng)地所處地貌單元類型為丘陵。地形局部起伏較大，地面標(biāo)高最大值91.00m，最小值70.10m，地表相對(duì)高差20.90m。

擬建場(chǎng)地中存在近南北走向的露天開(kāi)采舊礦坑?，F(xiàn)已回填整平，根據(jù)物探及鉆探的揭露情況，礦坑最長(zhǎng)處約255m，最寬處105m，深約55m，回填成分以礦渣、礦粉、碎石等為主。本次勘察期間，在勘探深度范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水，可不考慮地下水的抗浮水位影響及對(duì)材料的腐蝕性。

2.2地層巖性及其工程特性

該擬建場(chǎng)地在勘探深度范圍內(nèi)所揭露的土層主要由第四系人工堆積物、第四系全新統(tǒng)坡積物及下伏基巖組成，下伏基巖屬元古界荊山群野頭組變質(zhì)巖系，主要為變粒巖。按地層的成因類型及工程地質(zhì)特征主要分為5個(gè)工程地質(zhì)單元層。

1層素填土（Q4ml）：灰褐色～雜色，成分主要以礦渣、礦粉、風(fēng)化巖碎屑為主，含少量粘性土和砂顆粒，局部夾雜大塊孤石（塊徑約50～100cm）、少量生活垃圾，結(jié)構(gòu)松散，固結(jié)性差，回填時(shí)間5～8年。標(biāo)貫擊數(shù)修正值4.6—13.3擊，標(biāo)準(zhǔn)值6.9擊。

2層中砂（Q4dl）：黃褐色，稍密，稍濕，砂質(zhì)不均勻，級(jí)配一般，分選性、磨圓度一般，呈次棱角形、亞圓形，礦物成分主要以石英、長(zhǎng)石為主，含少量的粘性土，局部夾粉粘薄層（40cm左右）。該層分布在20個(gè)鉆孔中；標(biāo)貫擊數(shù)修正值9.5—14.3擊，標(biāo)準(zhǔn)值11.1擊。

3層殘積土 （Q4dl）：黃褐色，風(fēng)化極強(qiáng)烈，組織結(jié)構(gòu)全部破壞，已風(fēng)化為砂土狀，巖芯呈碎屑狀、散體狀，遇水易軟化崩解，局部呈碎塊狀，手掰易碎，鍬鎬易挖掘，干鉆易鉆進(jìn)。該層分布在26個(gè)鉆孔中；標(biāo)貫擊數(shù)修正值11.6—19.6擊，標(biāo)準(zhǔn)值15.7擊。

4層強(qiáng)風(fēng)化變粒巖（Pt1jY1）：青灰色，礦物成分以長(zhǎng)石、石英為主，含黑云母、角閃石，粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。風(fēng)化強(qiáng)烈，結(jié)構(gòu)大部分破壞，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，結(jié)構(gòu)面結(jié)合差。巖芯呈碎塊狀、短柱狀，錘擊聲啞，無(wú)回彈，易擊碎。巖石堅(jiān)硬程度為極軟巖～軟巖，巖體完整程度為破碎，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。該層分布在31個(gè)鉆孔中，標(biāo)貫擊數(shù)修正值55--84.6擊，標(biāo)準(zhǔn)值63.8擊。

4.3壓實(shí)填土

（1）壓實(shí)填土的填料與施工質(zhì)量應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）的相關(guān)規(guī)定。（2）壓實(shí)填土的最大干密度和最優(yōu)含水量，宜采用擊實(shí)試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》式6.3.8計(jì)算。（3）對(duì)于設(shè)置在斜坡上的壓實(shí)填土，應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性。（4）壓實(shí)填土的質(zhì)量以壓實(shí)系數(shù)控制。在地基主要受力層范圍內(nèi)壓實(shí)系數(shù)應(yīng)≥0.97，在地基主要受力層以下應(yīng)≥0.95。壓實(shí)填土的邊坡允許值，應(yīng)根據(jù)其厚度、填料性質(zhì)等因素按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）表6.3.7中數(shù)值確定。（5）壓實(shí)填土地基承載力特征值，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試結(jié)果確定。

對(duì)于基礎(chǔ)持力層跨越2個(gè)或多個(gè)不同地質(zhì)單元的建筑物，采取適當(dāng)?shù)慕ㄖ徒Y(jié)構(gòu)措施，防止地基不均勻沉降而造成擬建物開(kāi)裂。

4.4樁基礎(chǔ)

4.4.1樁型分析

擬建綜合辦公樓、科研樓、裝配車間、容器車間、輔機(jī)車間、輔機(jī)用房、宿舍食堂可采用鉆（沖）孔灌注樁。樁基施工前需先將場(chǎng)地回填整平至基底標(biāo)高。鉆（沖）孔灌注樁樁基參數(shù)如下：中砂；qsik=38KPa；殘積土qsik=48KPa；強(qiáng)風(fēng)化變粒巖qsik=180KPa；qpk=2000KPa；中風(fēng)化變粒巖qsik=1000KPa；qpk=13000KPa。綜合辦公樓、科研樓、裝配車間、容器車間、輔機(jī)車間、輔機(jī)用房、宿舍食堂可選擇第4層強(qiáng)風(fēng)化變粒巖和5層中風(fēng)化變粒巖作為樁端持力層。

4.4.2樁基承載力及沉降估算

單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值Quk：綜合辦公樓樁徑800mm，取137#點(diǎn)進(jìn)入樁端4強(qiáng)風(fēng)化層2.00m計(jì)，Quk=2738.58KN；容器車間樁徑600mm，取66#點(diǎn)進(jìn)入5層中風(fēng)化1.00m計(jì)：Quk=5557.80KN。1層素填土結(jié)構(gòu)松散，固結(jié)性差，計(jì)算基樁承載力時(shí)，應(yīng)考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力及其引起的下拉荷載，負(fù)摩阻力系數(shù)ξn取值為0.5。以擬建綜合辦公樓137#孔為例按均勻布樁，估算的樁基中心沉降量1.57mm，滿足要求。

4.4.3基坑開(kāi)挖與降水

場(chǎng)地地形起伏較大，根據(jù)場(chǎng)地巖土工程條件和設(shè)計(jì)±0.00，設(shè)計(jì)基坑開(kāi)挖深度約為場(chǎng)地現(xiàn)地表下-11.0～8.40m，負(fù)數(shù)為需回填。本場(chǎng)地基坑開(kāi)挖深度大于5.0m處在擬建場(chǎng)地東北角處，基坑施工前，場(chǎng)地可先整平至室外地坪標(biāo)高，基坑開(kāi)挖后其深度均不超過(guò)5.0m，不會(huì)形成深基坑，可采用自然放坡方案。在勘探期間勘探范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水，基坑開(kāi)挖時(shí)，如遇雨季施工，可采用明排法降水。

5結(jié)論

（1）擬建場(chǎng)地中存在近南北走向的露天開(kāi)采舊礦坑，礦坑最長(zhǎng)處約255m，最寬處105m，深約55m，回填成分以礦渣、礦粉、碎石等為主。處理難度大。

（2）該場(chǎng)地均勻性較差，大部分建筑基礎(chǔ)為巖土組合地基；且廠房?jī)?nèi)裝桁架要求不均勻沉降高；對(duì)地基方案的選擇需慎重。

（3）場(chǎng)區(qū)主要由素填土、中砂和殘積土組成，分布不均勻；下伏基巖為變粒巖。

（4）本次勘察期間，在勘探深度范圍內(nèi)未見(jiàn)地下水，可不考慮地下水的抗浮水位影響及對(duì)材料的腐蝕性。

（5）本場(chǎng)區(qū)土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)按環(huán)境類型具弱腐蝕性，按地層滲透性對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。

（6）土對(duì)建筑材料腐蝕的防護(hù)建議按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046-2008）的規(guī)定進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)。

（7）抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組；擬建裝配車間、容器車間、輔機(jī)車間、輔機(jī)用房1、輔機(jī)用房場(chǎng)地類別為Ⅲ類，擬建輔機(jī)用房2場(chǎng)地類別為Ⅰ1類，其余擬建物場(chǎng)地類別為Ⅱ類；擬建裝配車間、容器車間、輔機(jī)車間、輔機(jī)用房1、輔機(jī)用房場(chǎng)地的特征周期為0.45s，擬建輔機(jī)用房2的特征周期為0.25s，其余擬建物場(chǎng)地的特征周期為0.35s；擬建場(chǎng)地不液化；該場(chǎng)地存在半填半挖地基且存在大面積回填土；根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.1條，本場(chǎng)地除輔機(jī)用房2屬抗震有利地段外，其余均為建筑抗震不利地段。

（8）基坑安全等級(jí)、支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)均為三級(jí)。