煙臺華盛燃燒設備新建廠區(qū)勘察實例

王小燕

[摘要]擬建場地原為丘陵，場地中存在近南北走向的露天開采舊礦坑?，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。場地局部落差較大，地質條件復雜，沉降要求敏感，采用單一的勘察手段很難取得準確有效的數(shù)據(jù)，本次勘察采用了工程鉆探、工程物探及室內試驗相結合的方法，為設計提供了準確的數(shù)據(jù)。

[關鍵詞]地質條件、勘察手段、地基方案

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

1工程概況

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

1.1勘察的主要任務是

（1）查明場區(qū)內的地層結構及均勻性，提供設計所需各巖土層的物理力學性質指標，并對基礎影響深度內的各層土的承載力和變形特征作出評價。

（2）查明影響工程穩(wěn)定性的不良地質作用及其類型成因分布，分析其對場地穩(wěn)定性的影響，并預測其發(fā)展趨勢，提出防治建議和有關設計參數(shù)。

（3）判定場地土的類型及建筑場地類別，提供抗震設計有關參數(shù)，對場地和地基土的地震效應進行預測，并作出評價。

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

（5）對建筑物基礎方案進行論證，提出適合場地工程地質條件，符合上部結構的地基基礎建議方案。

（6）對基坑工程的設計及施工進行論證并提出建議，并提供基坑支護設計所需參數(shù)。

（7）提出影響工程施工的不利地質因素，并對工程設計、施工及現(xiàn)場監(jiān)測工作提出應注意的問題及建議。

1.2勘察方法

本次勘察工作采用鉆探、取樣、原位測試與室內試驗等多種手段相結合，分述如下：

場地調查：調查場地及其周邊有無影響工程穩(wěn)定性的不良地質作用（如河道、墓穴、防空洞、孤石）及地下管線的分布，進一步收集場地內及其周邊相關資料。

測量：根據(jù)建設單位提供的平面布置圖和控制點坐標和高程，對本工程勘探點位置和高程分別進行了測放和引測，采用設備為BTS-6082C全站儀。

鉆探：采用7臺北京探礦機械廠生產的XY-1B型鉆機采用沖擊與回轉鉆進相結合的施工工藝進行全斷面取芯鉆進，回次進尺在粘性土層中按不大于2.0m，軟質巖層中不大于2.0m，且均不大于鉆具有效長度施工，勘察施工嚴格按照《建筑工程地質勘探與取樣技術規(guī)程》（JGJ /T87-2012）進行。

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)域內布設3條縱向物探剖面線，確定回填土和基巖的分界面，并結合鉆探驗證。

取樣：擾動樣自標貫器中留取，巖石試樣自巖芯管中留取。

標準貫入試驗：采用自動脫鉤自由落錘法，落距76㎝，錘重63.5kg，作為評價各巖土層力學性質的依據(jù)之一。

重型動力觸探試驗：采用自動脫鉤自由落錘法，落距76㎝，錘重63.5kg。主要在強風化巖層中進行。

室內試驗：本次進行的常規(guī)試驗項目：對砂層、殘積土進行顆分試驗。

特殊性試驗項目：為評價場地土對建筑材料的腐蝕性，進行土的易溶鹽分析試驗。

2場地工程地質、水文地質條件

2.1場地位置及地形、地貌

場地所處地貌單元類型為丘陵。地形局部起伏較大，地面標高最大值91.00m，最小值70.10m，地表相對高差20.90m。

擬建場地中存在近南北走向的露天開采舊礦坑?，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，在勘探深度范圍內未見地下水，可不考慮地下水的抗浮水位影響及對材料的腐蝕性。

2.2地層巖性及其工程特性

該擬建場地在勘探深度范圍內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巖系，主要為變粒巖。按地層的成因類型及工程地質特征主要分為5個工程地質單元層。

1層素填土（Q4ml）：灰褐色～雜色，成分主要以礦渣、礦粉、風化巖碎屑為主，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，結構松散，固結性差，回填時間5～8年。標貫擊數(shù)修正值4.6—13.3擊，標準值6.9擊。

2層中砂（Q4dl）：黃褐色，稍密，稍濕，砂質不均勻，級配一般，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個鉆孔中；標貫擊數(shù)修正值9.5—14.3擊，標準值11.1擊。

3層殘積土 （Q4dl）：黃褐色，風化極強烈，組織結構全部破壞，已風化為砂土狀，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。該層分布在26個鉆孔中；標貫擊數(shù)修正值11.6—19.6擊，標準值15.7擊。

4層強風化變粒巖（Pt1jY1）：青灰色，礦物成分以長石、石英為主，含黑云母、角閃石，粒狀變晶結構，塊狀構造。風化強烈，結構大部分破壞，風化強烈，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，結構面結合差。巖芯呈碎塊狀、短柱狀，錘擊聲啞，無回彈，易擊碎。巖石堅硬程度為極軟巖～軟巖，巖體完整程度為破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。該層分布在31個鉆孔中，標貫擊數(shù)修正值55--84.6擊，標準值63.8擊。

4.3壓實填土

（1）壓實填土的填料與施工質量應符合《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）的相關規(guī)定。（2）壓實填土的最大干密度和最優(yōu)含水量，宜采用擊實試驗確定，當無試驗資料時，可按《建筑地基基礎設計規(guī)范》式6.3.8計算。（3）對于設置在斜坡上的壓實填土，應驗算其穩(wěn)定性。（4）壓實填土的質量以壓實系數(shù)控制。在地基主要受力層范圍內壓實系數(shù)應≥0.97，在地基主要受力層以下應≥0.95。壓實填土的邊坡允許值，應根據(jù)其厚度、填料性質等因素按《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）表6.3.7中數(shù)值確定。（5）壓實填土地基承載力特征值，應根據(jù)現(xiàn)場原位測試結果確定。

對于基礎持力層跨越2個或多個不同地質單元的建筑物，采取適當?shù)慕ㄖ徒Y構措施，防止地基不均勻沉降而造成擬建物開裂。

4.4樁基礎

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、輔機車間、輔機用房、宿舍食堂可采用鉆（沖）孔灌注樁。樁基施工前需先將場地回填整平至基底標高。鉆（沖）孔灌注樁樁基參數(shù)如下：中砂；qsik=38KPa；殘積土qsik=48KPa；強風化變粒巖qsik=180KPa；qpk=2000KPa；中風化變粒巖qsik=1000KPa；qpk=13000KPa。綜合辦公樓、科研樓、裝配車間、容器車間、輔機車間、輔機用房、宿舍食堂可選擇第4層強風化變粒巖和5層中風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準值Quk：綜合辦公樓樁徑800mm，取137#點進入樁端4強風化層2.00m計，Quk=2738.58KN；容器車間樁徑600mm，取66#點進入5層中風化1.00m計：Quk=5557.80KN。1層素填土結構松散，固結性差，計算基樁承載力時，應考慮樁側負摩阻力及其引起的下拉荷載，負摩阻力系數(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基坑開挖與降水

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

5結論

（1）擬建場地中存在近南北走向的露天開采舊礦坑，礦坑最長處約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）該場地均勻性較差，大部分建筑基礎為巖土組合地基；且廠房內裝桁架要求不均勻沉降高；對地基方案的選擇需慎重。

（3）場區(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，在勘探深度范圍內未見地下水，可不考慮地下水的抗浮水位影響及對材料的腐蝕性。

（5）本場區(qū)土對混凝土結構按環(huán)境類型具弱腐蝕性，按地層滲透性對混凝土結構具微腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。

（6）土對建筑材料腐蝕的防護建議按現(xiàn)行國家標準《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》（GB50046-2008）的規(guī)定進行防腐設計。

（7）抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震分組為第一組；擬建裝配車間、容器車間、輔機車間、輔機用房1、輔機用房場地類別為Ⅲ類，擬建輔機用房2場地類別為Ⅰ1類，其余擬建物場地類別為Ⅱ類；擬建裝配車間、容器車間、輔機車間、輔機用房1、輔機用房場地的特征周期為0.45s，擬建輔機用房2的特征周期為0.25s，其余擬建物場地的特征周期為0.35s；擬建場地不液化；該場地存在半填半挖地基且存在大面積回填土；根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）第4.1.1條，本場地除輔機用房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、支護結構的安全等級均為三級。