基于城市建筑工程的巖土勘察探討

梁陸強(qiáng)　羅俊

（江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院　江西　南昌　330000）

基于城市建筑工程的巖土勘察探討

梁陸強(qiáng)羅俊

（江西省建筑設(shè)計(jì)研究總院江西南昌330000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市建筑工程也得到了快速發(fā)展，巖土工程作為占總工期以及工程造價(jià)的30%以上的工程環(huán)節(jié)，對(duì)建筑工程有著重要的影響作用。本文就主要探討了建筑工程巖土勘察進(jìn)行了闡述。

建筑工程；巖土工程；地質(zhì)勘察

引言

本次勘察的主要目的和任務(wù)為：查明該建筑場(chǎng)地各巖土層的成因、時(shí)代、類(lèi)型、分布、均勻性以及各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)；查明地下水的埋藏條件、類(lèi)型、水位及其變化幅度等；判定地下水及地基土層對(duì)建筑材料的腐蝕性；查明不良地質(zhì)作用的類(lèi)型、成因及分布范圍，提出整治方案建議；分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性及適宜性，并給出各巖土層的承載力及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)；論證采用天然地基基礎(chǔ)形式的可行性，并對(duì)持力層和基礎(chǔ)埋深的提出建議；采用樁基時(shí)提供樁型、樁端持力層、樁的極限端阻力和極限側(cè)阻力特征值等樁基參數(shù)。

1　工程概況及勘察工作布置

該建筑總用地面積為56133m2。擬建建筑物為1#、2#、3#住宅樓，其中：1#、3#住宅樓：呈長(zhǎng)方形，長(zhǎng)56.24m，寬17.64m，2#住宅樓：長(zhǎng)28.04m，寬17.64m，地面高均為30層；地下室1層。地下室設(shè)置于1#、2#、3#住宅樓的下部及其南側(cè)，大體呈長(zhǎng)方形，地下室長(zhǎng)約184.52m，寬37.44m，高1層。

根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）第3.1節(jié)。本工程重要性等級(jí)為二級(jí)工程，場(chǎng)地等級(jí)二級(jí)場(chǎng)地，地基等級(jí)二級(jí)地基，綜合確定巖土工程勘察等級(jí)乙級(jí)。

勘探點(diǎn)布置主要沿?cái)M建建筑物的角點(diǎn)及周邊線(xiàn)布置，共布置鉆孔27個(gè)，其中主樓布置鉆孔21個(gè)，勘探深度45.0～55.0m。主樓外地下室布置鉆孔6個(gè)，孔深15～20.0m?？傔M(jìn)尺1250.0m。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)155次，重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)24.2m。三軸剪切試驗(yàn)18組，常規(guī)項(xiàng)物理試驗(yàn)42組，水質(zhì)分析3組，土的腐蝕性分析2組。剪切波速測(cè)試114.5m/3孔。

2　場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地地貌單元屬濱海沖洪積平原，地面較平坦開(kāi)闊。現(xiàn)狀地面高程在10.11～10.38m左右，相對(duì)高差0.27m。根據(jù)此次勘察鉆探揭露，場(chǎng)地土層可分為10個(gè)主層，2個(gè)亞層，其中①層為表土，②～⑤層屬第四系中更新統(tǒng)北海組沖洪積層（Q2bal+pl），⑤～⑩層屬第四系下更新統(tǒng)湛江組沖洪積層（Q1zal+pl）：

表土①分布于整個(gè)場(chǎng)地的地表，層厚平均0.64m。含粘性土粗砂②：濕，松散狀態(tài)。層厚平均1.56m。含粘性土礫砂④：稍濕，稍密～中密狀態(tài)。層厚平均2.34m。粗礫砂⑤：稍濕～飽和，稍密～中密狀態(tài)，層厚平均7.78m。粘土⑤：飽和，硬塑狀態(tài)為主，層厚平均2.56m。礫砂⑥：飽和，中密狀態(tài)為主。層厚平均7.33m。粘土⑦：飽和，硬塑狀態(tài)為主，層厚平均7.66m。礫砂⑦1該層屬粘土⑦層的相變夾層，主要分布于場(chǎng)地局部。飽和，中密狀態(tài)。層厚平均1.85m。礫砂⑧：飽和，中密狀態(tài)為主，局部密實(shí)。層厚平均6.22m。粘土⑨：飽和，可塑～硬塑狀態(tài)。層厚平均2.58m。礫砂⑩：飽和，中密狀態(tài)為主，局部密實(shí)。未揭穿，揭露總層厚5.60～17.50m。粘土⑩1該層屬礫砂⑩的相變夾層。飽和，硬塑狀態(tài)。層厚平均0.65m。

3　場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

在勘探深度范圍內(nèi)揭露四層地下水，其中第一層屬孔隙潛水類(lèi)型，第二～四層屬孔隙承壓水類(lèi)型，現(xiàn)自上而下分述如下：

（1）孔隙潛水：第一層屬孔隙潛水，賦存于粗礫砂⑤層中，施工期間實(shí)測(cè)地下水穩(wěn)定水位埋深為6.10～6.30m（高程4.00～4.23m），初見(jiàn)水位埋深與穩(wěn)定水位基本相同，屬枯水期水位。地下水的補(bǔ)給來(lái)源主要為大氣降雨入滲補(bǔ)給及同一含水層的側(cè)向補(bǔ)給，水位隨季節(jié)變化，呈雨季上升，枯季下降。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，地下水最高水位高程為6.5m，水位年變幅在2.0～3.0m間，滲透系數(shù)K=50m/d，屬?gòu)?qiáng)含水層，厚度較大，含水量豐富。

（2）孔隙承壓水：第二～四層屬孔隙承壓水，賦存于礫砂⑥、⑧、⑩層中，滲透系數(shù)K=60m/d，含水層厚度較大，屬富含水層，含水量豐富。承壓含水層與潛水含水層之間的粘土⑤相對(duì)隔水頂板分布連續(xù)，厚度較大，它們之間水力聯(lián)系相對(duì)較差，其補(bǔ)給來(lái)源主要為潛水含水層的越流補(bǔ)給及同一含水層的側(cè)向補(bǔ)給。承壓水頭一般較潛水含水層穩(wěn)定水位低4m左右，水位年變幅在2.0～3.0m間。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取水質(zhì)分析資料（ZK7及ZK11號(hào)孔），場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有中等腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有弱腐蝕性。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取地下水位以上土質(zhì)作土的易溶鹽分析結(jié)果，場(chǎng)地地基土層對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。

4　巖土工程分析評(píng)價(jià)

4.1場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

擬建場(chǎng)地位于南康盆地沖洪積濱海平原上，地面平坦開(kāi)闊，無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)，亦無(wú)全新世活動(dòng)斷裂帶通過(guò)，區(qū)域穩(wěn)定性較好。場(chǎng)地及附近未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、土洞等不良地質(zhì)作用存在。地基土層分布連續(xù)，主要土層屬中硬土類(lèi)型，處于可進(jìn)行建設(shè)的一般場(chǎng)地。擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性較好，適宜進(jìn)行擬建工程建設(shè)。

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001，2008年版）附錄A及《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），建筑場(chǎng)地處于抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g。擬建場(chǎng)地土層除表土①層外，其余土層的地質(zhì)年代均為第四紀(jì)中更新世（Q2）或以前的土層，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001，2008年版）第4.3.3條判別場(chǎng)地內(nèi)飽和砂土層為不液化土層。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）擬建工程的抗震設(shè)防類(lèi)別為丙類(lèi)，可按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)設(shè)防。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)剪切波速測(cè)試結(jié)果，擬建場(chǎng)地覆蓋層的等效剪切波速Vse=277～289m/s，平均Vse=284m/s，覆蓋層厚度大于50m，判定擬建場(chǎng)地的場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)。

4.2場(chǎng)地地基土評(píng)價(jià)與巖土參數(shù)的確定

（1）表土①結(jié)構(gòu)松散，物理力學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，未經(jīng)處理，不能用作擬建建筑物的天然地基持力層。

（2）含粘性土粗砂②分布連續(xù)，層位及厚度較穩(wěn)定。做標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)N=5～8擊，平均6.3擊。中等壓縮性，承載力低，不能用作擬建建筑物的天然地基持力層。

（3）含粘性土礫砂④分布連續(xù)，層位較穩(wěn)定。標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)N=14～20擊，平均17.7擊。稍密～中密狀態(tài)，承載力較高，中等壓縮性，均勻性較好?？勺鳛榈叵率业奶烊坏鼗至印?/p>

（4）粗礫砂⑤分布連續(xù)，層位及厚度變化較大。做標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)N=12～20擊，平均14.9擊；做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)修正N63.5= 2.8～11擊，平均6.3擊。呈稍密～中密狀態(tài)，承載力較高，壓縮變形小。但埋深稍大，可用作擬建建筑物及地下室的天然地基持力層。

（5）粘土⑤、⑦、⑨分布連續(xù)，層位及厚度變化較大。做標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)N=8～32擊，平均18.0擊。硬塑為主，局部可塑，承載力較高，中等壓縮性，但埋深較大，可用作擬建建筑物的地基下臥層。

（6）礫砂⑥、⑧、⑩分布連續(xù)，層位及厚度變化穩(wěn)定。做標(biāo)貫試驗(yàn)實(shí)測(cè)N=15～30擊，平均17.6擊；重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，修正N63.5=4.6～9.9擊，平均6.9擊。中密狀態(tài)，承載力較高，壓縮變形小。是擬建建筑物良好的地基下臥層、也是良好的樁端持力層。

根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試結(jié)果，按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）中的相關(guān)規(guī)定和公式進(jìn)行了數(shù)理統(tǒng)計(jì)，根據(jù)試驗(yàn)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，參考相關(guān)規(guī)范以及現(xiàn)場(chǎng)鑒別，并結(jié)合場(chǎng)地附近以往的勘察和建筑經(jīng)驗(yàn)，綜合給出本工程中各地基土層的承載力特征值fak和壓縮模量Es等主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本工程布置勘察工作量適度，并采用多種原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)手段，查明了巖土結(jié)構(gòu)、地基土工程性能及波速等有關(guān)數(shù)據(jù)、地下水賦存條件以及水文地質(zhì)參數(shù)，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)和巖土分析評(píng)價(jià)的要求。

表1　各土層主要參數(shù)建議值表

本次勘察充分利用區(qū)域地質(zhì)資料實(shí)測(cè)資料對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性和建筑適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并對(duì)地震效應(yīng)等進(jìn)行了綜合分析；場(chǎng)地地基土屬中硬場(chǎng)地土，Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地，為建筑抗震有利地段；場(chǎng)地及地基穩(wěn)定性好，適宜修建高層商住綜合樓。

[1]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001，2009年版）.

[2]《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-2004）.

[3]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001，2008年版）.

[4]《高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》（JGJ6-99）.

TU195

A

1673-0038（2015）19-0189-02

2015-4-20