某工程場(chǎng)地及地基穩(wěn)定性與適應(yīng)性分析

龔登峰

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴陽550002)

某工程場(chǎng)地及地基穩(wěn)定性與適應(yīng)性分析

龔登峰

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴陽550002)

六盤水市雙橋水廠主要附屬建筑物均為框架結(jié)構(gòu)，主要建筑物有配水井，絮凝沉淀池，清水池，V型濾池，水泵和鼓風(fēng)機(jī)房，工業(yè)用水調(diào)節(jié)池等，水處理廠場(chǎng)區(qū)地面初步設(shè)計(jì)標(biāo)高為1 912～1 913 m，主要建(構(gòu))筑物的基礎(chǔ)形式基本為淺基礎(chǔ)，屬于土巖組合地基。文章對(duì)六盤水市雙橋水廠場(chǎng)地以及地基穩(wěn)定性與適應(yīng)性進(jìn)行分析。

水廠;場(chǎng)地;地基;穩(wěn)定性;適應(yīng)性

1 工程概況

雙橋水庫供水工程由水庫樞紐、水庫附屬電站、輸水系統(tǒng)和水處理廠4部分組成。主要任務(wù)為城市供水，兼顧少量農(nóng)田灌溉及人畜飲水?？尚行匝芯侩A段批復(fù)基本同意的工程總體布置方案為:下壩址碾壓混凝土重力壩+壩后電站+中線輸水管線+青崗坡水廠。

結(jié)合工程實(shí)際并按照初設(shè)要求，本階段勘察任務(wù)為:①搜集可研資料和附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面圖，場(chǎng)區(qū)地面整平標(biāo)高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度，地基允許變形等資料;②查明不良地質(zhì)作用類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度，提出處理建議;③查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性，分析和評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性、均勻性和承載力;④查明地下水埋藏條件、地下水位及變幅，評(píng)價(jià)水、土對(duì)建筑材料的腐蝕性;⑤初步勘察應(yīng)對(duì)可能失穩(wěn)的邊坡及相鄰地段進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)和分析計(jì)算，做出穩(wěn)定性評(píng)價(jià)，對(duì)人工邊坡提出最優(yōu)開挖坡角，對(duì)可能失穩(wěn)的邊坡提出防護(hù)處理措施;⑥劃分場(chǎng)地類別，對(duì)場(chǎng)地和地基地震效應(yīng)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，提供滿足設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)、確定地基承載力［1］。

勘察重點(diǎn):勘察工作量主要是針對(duì)建筑物設(shè)計(jì)來布置，場(chǎng)地分布地層為二疊系下統(tǒng)梁山組(P1l)，為碎屑巖分布地層，巖性為軟硬相間分布，強(qiáng)度不均一，重點(diǎn)查明巖體風(fēng)化深度、炭質(zhì)泥(頁)巖、劣質(zhì)煤層分布、采空區(qū)的分布位置、施工開挖臨時(shí)及永久邊坡的穩(wěn)定性，提出處理措施建議等。

2 場(chǎng)地及地基穩(wěn)定性與適應(yīng)性

2.1 場(chǎng)地穩(wěn)定性與適應(yīng)性

2.1.1 場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

場(chǎng)區(qū)位于墮腳寨背斜軸部?jī)A伏端一帶，處在墮腳寨背斜軸部?jī)梢?，兩翼巖層總體傾向相反，傾角較緩，屬軟硬相間巖層相間分布，局部略有扭曲。據(jù)資料顯示，水廠的建筑物區(qū)僅在場(chǎng)區(qū)北面邊緣一帶分布有二疊系中統(tǒng)棲霞組地層(P2q)，巖性為中至厚層灰?guī)r夾炭質(zhì)頁巖、泥灰?guī)r，屬次硬質(zhì)巖類。其他地帶出露二疊系下統(tǒng)梁山組(P1L):淺灰、灰白、黃灰色中厚層石英砂巖為主，中上部夾灰褐、黃灰色頁巖及劣煤3層，中下部夾炭質(zhì)泥巖，為軟硬相間分布巖體。地形坡度為12°～35°較緩，第四系覆蓋層淺埋，無突變地形，無高陡邊坡和大的臨空面存在;背斜的SW翼(場(chǎng)區(qū)西面)為層狀橫向結(jié)構(gòu)巖質(zhì)斜坡、巖層傾角較緩、整體穩(wěn)定性較好，背斜的NE翼(場(chǎng)區(qū)東面)巖層傾向山體內(nèi)且多為硬質(zhì)巖構(gòu)成的斜坡、整體穩(wěn)定性好，綜合考慮，斜坡整體穩(wěn)定性較好。

據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011—2010)，場(chǎng)地內(nèi)存在半挖半填地基、屬對(duì)建筑抗震不利地段，場(chǎng)地類別為Ⅱ類，場(chǎng)地位于邊坡邊緣，設(shè)計(jì)時(shí)建議估計(jì)地震動(dòng)參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用，抗震設(shè)防烈度為6°、設(shè)計(jì)地震分組屬第二組、設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05 g。場(chǎng)地內(nèi)存在崩塌堆積體現(xiàn)狀穩(wěn)定性較好，且位于場(chǎng)地主要建筑物區(qū)以外，崩塌堆積體即使失穩(wěn)，對(duì)廠區(qū)主要建(構(gòu))筑物的安全和正常運(yùn)行基本無影響。場(chǎng)地內(nèi)存在6處零星微小廢棄的村民自采老煤窯(或豎井)，規(guī)模很小，垂直深度多為1～3 m、延伸長(zhǎng)度多在10 m以內(nèi)，基本未形成地下老窯采空區(qū)，易于處理，對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性無大的影響。此外，場(chǎng)地內(nèi)無大規(guī)模巖溶、滑坡、泥石流、地面沉降、場(chǎng)地和地基地震效應(yīng)及活動(dòng)斷裂等其他不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，場(chǎng)地穩(wěn)定性較好。

2.1.2 場(chǎng)地開挖邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及處理建議

場(chǎng)地內(nèi)地面標(biāo)高為1 902.0～1 938.31 m、平場(chǎng)高程為1 912.5 m，場(chǎng)地開挖后，北側(cè)將形成最大約26 m高的(垂直)邊坡，西側(cè)和南側(cè)出現(xiàn)填方地段、填方高度10 m左右，東側(cè)無邊坡問題。北側(cè)挖方邊坡西段(背斜的SW翼)為層狀橫向結(jié)構(gòu)緩傾角巖質(zhì)邊坡、整體穩(wěn)定性較好，東段(背斜的NE翼)巖層傾向山體內(nèi)且多為硬質(zhì)巖構(gòu)成的斜坡、整體穩(wěn)定性好，即北側(cè)挖方邊坡整體穩(wěn)定性較好;北側(cè)挖方邊坡發(fā)育的3組節(jié)理裂隙均傾向坡體內(nèi)、邊坡發(fā)生楔形體滑動(dòng)的可能性不大;部分地段坡面有0～5.9 m厚的覆蓋層，主要由可塑狀紅黏土、亞黏土夾少量碎石等組成，結(jié)構(gòu)松散-中密、穩(wěn)定性差，處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生弧型或沿著基巖面滑動(dòng);多數(shù)地段坡面強(qiáng)風(fēng)化巖體占邊坡高度的一半以上，巖體較軟、破碎完整性差，處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生弧型滑動(dòng);坡面中風(fēng)化巖體巖質(zhì)軟硬相間分布、巖體抗風(fēng)化能力較差，受風(fēng)化、節(jié)理裂隙影響易產(chǎn)生風(fēng)化掉塊或局部崩塌現(xiàn)象。東側(cè)和南側(cè)填方地段，地面及基巖面平緩、覆蓋層較薄整體穩(wěn)定性較好，下伏基巖整體穩(wěn)定性較好。

施工前及過程中做好場(chǎng)地周邊及坡面的截排水設(shè)施，運(yùn)行期保證截排水設(shè)施的可靠運(yùn)行。北側(cè)挖方邊坡開挖坡比建議:覆蓋層及強(qiáng)風(fēng)化層為1∶0.75、中風(fēng)化層1∶0.50左右，基巖面及強(qiáng)風(fēng)化下限附近設(shè)置馬道;北側(cè)挖方邊坡處理措施建議:高邊坡段采用錨噴支護(hù)、矮邊坡段采用錨噴支護(hù)或其他支擋及坡面防護(hù)措施。東側(cè)和南側(cè)填方地段建議采用擋墻支擋后回填夯實(shí)或其他分層填筑措施，剛性支擋構(gòu)筑物建議以基巖作為持力層，柔性支擋構(gòu)筑物建議以基巖作為持力層也可以覆蓋層作為持力層。

2.1.3 場(chǎng)地適應(yīng)性評(píng)價(jià)

場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，制約場(chǎng)地穩(wěn)定性的開挖邊坡處理難度不大，場(chǎng)地適宜于建筑。

2.2 地基穩(wěn)定性與適應(yīng)性

2.2.1 地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

按初擬設(shè)計(jì)標(biāo)高1 912～1 913 m進(jìn)行場(chǎng)地平整后，大部分地基為基巖，少量土質(zhì)地基厚度小，巖土地基應(yīng)力范圍內(nèi)無臨空面和臨空的外傾軟弱夾層存在，不會(huì)出現(xiàn)地基失穩(wěn)的情況。制約地基穩(wěn)定性的6處零星微小廢棄老煤窯(或豎井)，規(guī)模很小，基本未形成地下老窯采空區(qū)，易于處理。地基穩(wěn)定性較好。

2.2.2 地基處理措施建議

地基具有不均勻性的特點(diǎn)，按建(構(gòu))筑物初步布置方案，對(duì)水廠區(qū)建筑物基礎(chǔ)形式及地基處理建議如下:①第四系覆蓋層厚度不均勻，地基承載力較低且壓縮沉降變形不均勻，不宜作為地基持力層;②將對(duì)地基承載力要求相對(duì)較高、對(duì)地基沉降敏感的建筑物布置在以中厚層石英砂巖為主的地基上，所夾軟巖或覆蓋層置換處理，若軟巖力學(xué)強(qiáng)度滿足要求則可采用褥墊處理;③施工過程中，驗(yàn)槽前需布置一定的釬探點(diǎn)，避免廢棄的小型煤洞影響地基穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)的小型煤洞應(yīng)全清除洞內(nèi)充填物后、采取置換回填處理，以確保地基的均勻性和提高地基的承載力。

2.2.3 地基適應(yīng)性評(píng)價(jià)及基礎(chǔ)形式建議

地基穩(wěn)定性較好，制約地基穩(wěn)定性的小型煤洞易于處理，地基適宜于建筑。

基礎(chǔ)形式優(yōu)先選擇淺基礎(chǔ)，土巖地基結(jié)合部位的建筑物設(shè)置沉降縫，或采用深基礎(chǔ)以基巖作為持力層、頂部基礎(chǔ)梁與巖基上淺基礎(chǔ)整體聯(lián)結(jié)，并按相關(guān)規(guī)范要求采取其他構(gòu)造措施。

3 結(jié)語

根據(jù)上述研究可以得出場(chǎng)地為緩坡非可溶巖地層，場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，制約場(chǎng)地穩(wěn)定性的開挖邊坡處理難度不大，地基穩(wěn)定性較好，制約地基穩(wěn)定性的小型煤洞易于處理，宜于建筑。

［1］常曉林，朱雙林，蔣春艷，位敏.金安橋重力壩壩基穩(wěn)定問題分析［J］.水利水電技術(shù)，2005(07):23-24.

TU470

B

1007-7596(2014)05-0071-02

2013-12-16

龔登峰(1962-)，男，湖南道縣人，工程師，從事水文地質(zhì)及工程地質(zhì)勘察方面工作。