劉必良
摘要:擬建工程場(chǎng)地位于海東市樂都區(qū)碾伯鎮(zhèn)祥福路東側(cè),場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)均為二級(jí),巖土工程勘察等級(jí)屬乙級(jí)。場(chǎng)地地層主要由第四系全新世沖洪積物組成,住宅樓為均勻地基,基坑安全等級(jí)為二級(jí),在施工過程中應(yīng)對(duì)基坑及周邊建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。場(chǎng)地附近無活動(dòng)斷裂通過,場(chǎng)地內(nèi)無液化土層,屬相對(duì)穩(wěn)定場(chǎng)地,適宜本工程的建設(shè)。研究結(jié)果為工程設(shè)計(jì)與建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞:海東·壹悅府工程;地質(zhì)特性;適宜性;評(píng)價(jià)
擬建工程場(chǎng)地位于海東市樂都區(qū)碾伯鎮(zhèn)祥福路東側(cè),鐵路南路南側(cè),勘察區(qū)大地構(gòu)造屬祁連山地槽褶皺系的中間隆起帶和拉脊山地向斜褶皺地帶及湟水河谷凹陷三個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元,區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,正、逆、平推斷層皆存在。勘察場(chǎng)地地處湟水河北岸Ⅲ級(jí)階地。
1.地層
場(chǎng)地地層除填土外為第四系沖積物(Q32al+pl)。據(jù)勘探揭露自上而下分述如下。
(11)素填土(Q4ml):棕紅色。成分以粉土、粉質(zhì)粘土為主,孔隙發(fā)育,局部含磚塊及礫石,土質(zhì)稍密,稍濕。該層層厚1.70m~2.70m。
(12)雜填土(Q4ml):雜色,成分以粉質(zhì)粘土為主。成分以磚塊、砼塊等建筑垃圾為主,含有少量粉土、礫石,松散,稍濕。該層層厚1.70m~2.70m。
(2)黃土狀土(Q32al+pl):7.0m~12.0m以上成分以粉土為主,含粉質(zhì)粘土,紅褐色,土質(zhì)較均勻,無層理,干強(qiáng)度中等,韌性低,稍有光澤反應(yīng),無搖振反應(yīng),孔隙較發(fā)育,呈硬塑狀態(tài),局部夾礫、細(xì)砂薄層。7.0m~12.0m以下成分以粉土為主,黃褐色,土質(zhì)較均勻,孔隙發(fā)育,干強(qiáng)度低,韌性中等,無光澤反應(yīng),稍濕,中密。局部含砂量較高,并夾有礫砂、細(xì)砂薄層,局部夾雜卵漂石,粒徑最大可見300mm。
根據(jù)是否具有濕陷性分為濕陷性黃土狀土(21)頂面埋深為非濕陷性黃土狀土(22)。
(23)礫砂(Q32al+pl):雜色。骨架顆粒主要由石英巖、花崗巖等硬質(zhì)巖石組成,粒徑一般在2mm~20mm之間,粒徑大于2.0mm的顆粒質(zhì)量超過總重的30.0%~40.0%,顆粒級(jí)差,表面微風(fēng)化,磨圓度差,多呈棱角狀,中密,稍濕,含有少量礫石、圓礫,夾有薄層粉土、粉細(xì)砂、粗砂,該層以透鏡體形式分布于黃土狀土中,頂面埋深2.40m~17.80m,層厚0.50m~4.30m。
(24)細(xì)砂(Q32al+pl):淺紅色,主要成分以石英、長(zhǎng)石為主,粒徑大于0.075mm的約占總重的87.3%~90.2%,中密,該層以透鏡體形式分布于黃土狀土中,頂面埋深為1.20m~ 20.30m,層厚0.50m~6.20m。
(3)卵石(Q32al+pl):雜色,骨架顆粒主要由石英巖、石英砂巖等硬質(zhì)巖石組成,表面微風(fēng)化,磨圓度較好,多呈亞圓狀,粒徑一般為20mm~60mm,大于20mm的顆粒約占總重的53.6%~62.7%左右,局部夾漂石,充填物為中粗砂及細(xì)砂,局部頂面含泥量較高。中密,頂面埋深20.20m~27.10m,控制層厚3.30m~12.20m。
2.土的物理力學(xué)性質(zhì)評(píng)價(jià)
(11)素填土:成分以粉質(zhì)粘土為主,含水量ω為5.9%~ 13.9%,平均9.2%;孔隙比e為0.533~0.784,平均0.637;塑性指數(shù)IP為6.0~12.6,平均9.6;液性指數(shù)IL為-1.85~-0.28,平均-0.96,堅(jiān)硬;壓縮系數(shù)a為0.230MPa-1~0.540MPa-1,平均0.338MPa-1,屬中壓縮性土層。
(21)濕陷性黃土狀土:成分以粉質(zhì)粘土為主,含水量ω為2.9%~16.5%,平均12.2%;孔隙比e為0.537~0.873,平均0.701;塑性指數(shù)IP為4.1~13.2,平均10.3;液性指數(shù)IL為-2.88~-0.04,平均-0.57;壓縮系數(shù)a為0.120MPa- 1~ 0.490MPa-1,平均0.265MPa-1,屬中壓縮性土層。
(22)非濕陷性黃土狀土:上部成分以粉質(zhì)粘土為主,下部成分以粉土為主,含水量ω為1.9%~19.5%,平均12.2%,稍濕;孔隙比e為0.410-0.876,平均0.624;塑性指數(shù)IP為5.2~12.9,平均9.0;液性指數(shù)IL為-2.25~0.16,平均-0.64;壓縮系數(shù)a為0.100MPa-1~1.000MPa-1,平均0.277MPa-1,屬中壓縮性土層。
(23)礫砂:鉆探過程中鉆進(jìn)較平穩(wěn),孔壁偶有坍塌現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)為12擊~23擊,平均值17.4,綜合判定為中密,物理力學(xué)性能較好。
(24)細(xì)砂:鉆探過程中鉆進(jìn)較平穩(wěn),孔壁偶有坍塌現(xiàn)象。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)為12擊~30擊,平均值16.1,綜合判定為中密,物理力學(xué)性能較好。
(3)卵石:鉆探過程中鉆進(jìn)較困難,鉆桿、吊錘跳動(dòng)較劇烈,孔壁偶有坍塌現(xiàn)象。重型動(dòng)力觸探擊數(shù)為16擊~46擊,重型動(dòng)力觸探修正后擊數(shù)9.2~17.1,單孔單層平均值為13.0,綜合判定為中密,物理力學(xué)性能較好。
3.地下水及土的腐蝕性評(píng)價(jià)
場(chǎng)地勘探深度內(nèi)未見地下水,可不考慮地下水對(duì)本工程的影響。
在場(chǎng)地素填土(11)中取土樣進(jìn)行了易溶鹽分析,分析表明:素填土平均含小于20%的弱透水層。按環(huán)境類型為Ⅲ類判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,按地層滲透性判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,綜合判定具微腐蝕性;
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)按pH酸堿度判定具微腐蝕性,按電阻率值判定為弱腐蝕性,綜合判定為弱腐蝕性。
在場(chǎng)地雜填土(12)中取土樣進(jìn)行易溶鹽分析表明:雜填土平均含小于20%的弱透水層。按環(huán)境類型為Ⅲ類判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,按地層滲透性判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,綜合判定具弱腐蝕性;
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)按PH酸堿度判定具微腐蝕性,按實(shí)測(cè)電阻率值判定為弱腐蝕性,綜合判定為弱腐蝕性。
在場(chǎng)地黃土狀土(21、22)中取土樣進(jìn)行易溶鹽分析表明:土層平均含水量小于20%的弱透水層。按環(huán)境類型為Ⅲ類判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,按地層滲透性判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,綜合判定具弱腐蝕性;
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)按pH酸堿度判定具微腐蝕性,按實(shí)測(cè)電阻率值判定為弱腐蝕性,綜合判定為弱腐蝕性。
在礫砂(23)中取土樣進(jìn)行易溶鹽分析表明:粗砂屬強(qiáng)透水層。按環(huán)境類型為Ⅲ類環(huán)境判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,按地層滲透性判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,綜合判定具弱腐蝕性;
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)按pH酸堿度判定具微腐蝕性,按實(shí)測(cè)電阻率值判定為弱腐蝕性,綜合判定為弱腐蝕性。
在細(xì)砂(24)中取土樣進(jìn)行易溶鹽分析表明:細(xì)砂屬強(qiáng)透水層。按環(huán)境類型為Ⅲ類環(huán)境判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,按地層滲透性判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,綜合判定具微腐蝕性;
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)按pH酸堿度判定具微腐蝕性,按實(shí)測(cè)電阻率值判定為弱腐蝕性,綜合判定為弱腐蝕性。
在卵石(3)中取土樣進(jìn)行易溶鹽分析表明:卵石屬強(qiáng)透水層,按環(huán)境類型為Ⅲ類判定,土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性,按地層滲透性判定土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,綜合判定具弱腐蝕性;
對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性;
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)按pH酸堿度判定具微腐蝕性,按實(shí)測(cè)電阻率值判定為微腐蝕性,綜合判定為微腐蝕性。
4.場(chǎng)地土濕陷性判定
根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)GB50025-2018》4.4.1規(guī)定,當(dāng)濕陷系數(shù)δs值小于0.015時(shí),應(yīng)定為非濕陷性黃土狀土;當(dāng)濕陷系數(shù)δs值大于或等于0.015時(shí),應(yīng)定為濕陷性黃土狀土。
當(dāng)濕陷量計(jì)算值自地面下1.5m起算時(shí):場(chǎng)地土(21)黃土狀土層具有濕陷性,濕陷深度在10.00m~26.75m,濕陷系數(shù)δs0.015~0.128,濕陷程度輕微~強(qiáng)烈。濕陷量為225.9mm~ 947.3mm,自重濕陷量為132.75mm~799.88mm。場(chǎng)地除TJZK1、TJZK3、TJZK4、TJZK6、TJZK15、TJZK16、TJZK30、TJZK38、TJZK41、TJZK43、TJZK53、TJZK98、TJZK99為Ⅲ(嚴(yán)重)自重濕陷性場(chǎng)地,TJZK28、TJZK33、TJZK40、TJZK47為Ⅳ(很嚴(yán)重)自重濕陷性場(chǎng)地,其余的均為Ⅱ(中等)自重濕陷性場(chǎng)地。
當(dāng)基礎(chǔ)埋深按10.0m考慮時(shí):場(chǎng)地土(21)黃土狀土層具有濕陷性,濕陷深度在10.75m~26.75m,濕陷系數(shù)δs0.015~ 0.066,濕陷程度輕微~中等。濕陷量為41.25mm~548.28mm,自重濕陷量為31.87mm~609.75mm。場(chǎng)地除TJZK3、TJZK4、TJZK15、TJZK28、TJZK33、TJZK40、TJZK41為Ⅲ(嚴(yán)重)自重濕陷性場(chǎng)地,TJZK28、TJZK33、TJZK40、TJZK47為Ⅰ(輕微)自重濕陷性場(chǎng)地,其余的均為Ⅱ(中等)自重濕陷性場(chǎng)地。
5.地基均勻性評(píng)價(jià)
擬根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/72-2017)中8.2.4規(guī)定,按地基開挖深度并依據(jù)持力層分析,建筑物由于上部荷載無法確定,故暫以經(jīng)驗(yàn)公式Zn=b(2.5-0.41nb)估計(jì)地基壓縮層厚度,6~8、22、23、25~27#樓基礎(chǔ)埋深分別為-7.60m、-7.25m、-8.45m、-8.80m、-7.35m、-7.30m、-7.50m、-7.45m,地基壓縮層厚度約為19.10m~21.30m。當(dāng)采用鉆孔灌注樁時(shí),以卵石層為基礎(chǔ)持力層,場(chǎng)地土為中密的卵石層。
根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T72-2017)中8.2.3條文。擬建物地基持力層屬于同一地貌單元,且為低壓縮性地基,工程特性差異不顯著。擬建物地基持力層屬于同一地貌單元,且為低壓縮性地基,但持力層底面或相鄰基底標(biāo)高的坡度小于10%,以此判定6~8、22、23、25~27#住宅樓為均勻地基。擬建物地基持力層屬于同一地貌單元,且為低壓縮性地基,但持力層及其下臥層在基礎(chǔ)寬度方向上的厚度差值大于0.05b,以此判定6~ 8、22、23、25~27#住宅樓為均勻地基。綜合判定6~8、22、23、25~27#住宅樓為均勻地基。
6.場(chǎng)地土基坑開挖評(píng)價(jià)
擬建區(qū)場(chǎng)地基坑開挖深度6.5m~10.4m,基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí),重要性安全系數(shù)為1.0,擬建場(chǎng)地的西側(cè)為祥福街,距離約14m,北側(cè)為鐵路南路,距離擬建場(chǎng)約12m,南側(cè)和東側(cè)均為空地。根據(jù)場(chǎng)地±0.00標(biāo)高場(chǎng)地基坑開挖后場(chǎng)地形成約8.0m~10m的邊坡。
素填土粘聚力C值為8.0kPa~11.0kPa,平均值為C=9.3kPa,標(biāo)準(zhǔn)值Ck=8.3kPa;內(nèi)摩擦角φ值為23.0°~25.0°,平均24.0°,標(biāo)準(zhǔn)值φk=23.3°;天然重度16.7kN/m3~19.5kN/m3,平均為18.2kN/m3,標(biāo)準(zhǔn)值為17.6kN/m3,場(chǎng)地素填土可按高寬比1∶1.25放坡,亦可根據(jù)建筑經(jīng)驗(yàn)放坡。
雜填土剪切指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)值C=5kPa,Ф=10°,γ=14kN/m3,場(chǎng)地雜填土可按高寬比1∶1.5放坡,亦可根據(jù)建筑經(jīng)驗(yàn)放坡。
粗砂剪切指標(biāo)經(jīng)驗(yàn)值C=2kPa,內(nèi)摩擦角φ值為25.8°;天然重度19.0kN/m3,場(chǎng)地粗砂可按高寬比1∶1.0放坡,亦可根據(jù)建筑經(jīng)驗(yàn)放坡。
在場(chǎng)地濕陷性黃土狀土取土樣進(jìn)行快剪實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:粘聚力C值為7.0kPa~14.0kPa,平均值為C=11.5kPa,標(biāo)準(zhǔn)值Ck=9.4kPa;內(nèi)摩擦角φ值為25.0°~28.0°,平均26.5°,標(biāo)準(zhǔn)值φk=25.5°,天然重度15.5kN/m3~19.8kN/m3,平均為17.9kN/m3,標(biāo)準(zhǔn)值為17.7kN/m3,可按高寬比1∶0.5放坡,亦可根據(jù)建筑經(jīng)驗(yàn)放坡。
在場(chǎng)地非濕陷性黃土狀土取土樣進(jìn)行快剪實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:粘聚力C值為6.0kPa~15.0kPa,平均值為C=11.0kPa,標(biāo)準(zhǔn)值Ck=8.0kPa;內(nèi)摩擦角φ值為25.0°~29.0°,平均26.3°,標(biāo)準(zhǔn)值φk=25.1°,天然重度15.2kN/m3~21.3kN/m3,平均為18.7kN/m3,標(biāo)準(zhǔn)值為18.7kN/m3,可按高寬比1∶0.5放坡,亦可根據(jù)建筑經(jīng)驗(yàn)放坡。
基坑安全等級(jí)為二級(jí),建議基坑開挖時(shí),西、北側(cè)采用放坡結(jié)合土釘噴錨對(duì)基坑邊坡進(jìn)行支護(hù),東、南側(cè)為空地可采用自然放坡(放坡率1∶0.75)或結(jié)合土釘噴錨對(duì)基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)確保施工安全。在施工過程中應(yīng)對(duì)基坑及周邊建筑物進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)。
7.場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性
本次勘察結(jié)果表明,場(chǎng)地地層主要由第四系全新世沖洪積物組成,據(jù)《西北地區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)圖》(《西北地區(qū)工程地質(zhì)圖說明書》)研究成果和1∶20萬青海幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告分析,場(chǎng)地附近無活動(dòng)斷裂通過,場(chǎng)地內(nèi)無液化土層,屬相對(duì)穩(wěn)定場(chǎng)地,適宜本工程的建設(shè)。
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