珠海利安隆高分子材料項目工程地質(zhì)特性及場地適宜性評價

林偉明

摘要：擬建場地位于珠海市高欄港經(jīng)濟區(qū)石油化工區(qū)石化六路東南側(cè)，本場地巖土工程勘察等級為乙級。擬建場地處于地質(zhì)構(gòu)造相對微弱、較穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境，場地為構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)，巖土層自上而下可分為人工填土層、海陸交互相沉積層和泥盆系春灣組砂巖風(fēng)化層?？辈靺^(qū)下部的泥盆系春灣組砂巖全、強風(fēng)化層，具有較高的強度及較小變形的特點，是勘察區(qū)內(nèi)良好的樁基礎(chǔ)持力層。在自然條件下場地地基穩(wěn)定性差，在采取相應(yīng)的工程措施后，基本適宜本工程建設(shè)。建議對場地采用強夯法對場地進(jìn)行全面的地基處理。研究結(jié)果為工程設(shè)計及建設(shè)提供可靠的地質(zhì)數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：利安隆高分子材料；工程地質(zhì)特性；場地適宜性；評價

1.地質(zhì)概況

珠海地區(qū)位于五桂山隆起的南側(cè)，具有明顯的地質(zhì)構(gòu)造特征。侏羅紀(jì)以來，經(jīng)過多次構(gòu)造運動，中生代巖漿活動強烈，酸性巖漿侵入遍布全區(qū)。新生代伴以小規(guī)模的基性巖漿侵入。區(qū)域斷裂主要有北西向和北東向兩組，其次為北北東向和北東東向。場地附近具一定規(guī)模的斷裂帶主要有：石榴花頂斷裂、高欄斷裂、五指山斷裂（平沙斷裂）。在勘察深度范圍內(nèi)，建議的場地沒有不良的地質(zhì)構(gòu)造和其他影響場地穩(wěn)定性的構(gòu)造痕跡。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，擬建場地處于較弱、穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境中，場地屬于基本穩(wěn)定區(qū)域。

勘察期間現(xiàn)場地下水埋深為0.30m～1.50m；穩(wěn)定水位為0.20m～1.40m，穩(wěn)定水位為1.07m，穩(wěn)定水位為1.39m～ 2.26m。地下水主要發(fā)生在粗砂層⑤由海陸交替相沉積與弱承壓水屬性。此外，上層積水（孔隙潛水）在填石中也不容忽視；另外，基巖網(wǎng)風(fēng)化裂隙水也存在于砂巖風(fēng)化裂隙帶中，且受一定的限制。粗砂層⑤強透水層，厚度1.10m～ 10.70m，平均厚度為5.13m。它是場地的主要含水層，但不是連續(xù)分布的，富水性一般。場地粉砂層、粉質(zhì)黏土層和粉質(zhì)土層均為微滲透層；場地塊巖充填、風(fēng)滿、風(fēng)強，砂巖層為弱透水層，富水性差。地下水補給的主要來源是大氣降水和相鄰地下水的側(cè)向補給，并以垂直蒸發(fā)和地下水流的形式向東南側(cè)的低洼地區(qū)排放。根據(jù)區(qū)域經(jīng)驗，場地地下水位年變化在1.00m～1.50m之間。

勘察現(xiàn)場地下水環(huán)境類別為二類（濕潤地區(qū)強透水地下水）。這里的地下水是常溫鹽水。根據(jù)環(huán)境類型（第二類環(huán)境）判斷場地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕較弱；根據(jù)地層滲透率（A）判斷混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕較弱；長期浸泡對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有輕微銹蝕；在干濕交替的條件下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有中等銹蝕。

2.工程地質(zhì)特性

按地質(zhì)年代和成因類型來劃分，本次鉆探揭露巖土層自上而下可分為人工填土層（Q4ml）、海陸交互相沉積層（Q4mc）和泥盆系春灣組砂巖風(fēng)化層（D3ch）。

（1）塊石填土，層號①

黃褐色、青灰色，填料主要為砂巖碎塊石堆填而成，中間充填砂巖風(fēng)化土，局部混少量淤泥質(zhì)土。塊石含量普遍為40% ～80%，塊徑一般約5cm～40cm，個別可達(dá)0.5m～ 1.0m。松散狀，濕～飽和，欠壓實。該層堆填時間約為8年。

該層在現(xiàn)場分布廣泛，本次調(diào)查所有鉆孔均已揭露，厚度為1.20m～11.20m，平均厚度為5.06m。樓層高度-8.22m～1.96m。

（2）淤泥，層數(shù)②

灰黑色，帶有腐臭的氣味，質(zhì)地比較純凈，手感滑爽油膩，含有少量貝殼碎片和石英細(xì)沙，局部相變?yōu)闇啙岬耐寥?，飽和，液態(tài)塑化。

該層在現(xiàn)場分布較廣，本次調(diào)查所有鉆孔均裸露，厚度8.10m～37.00m，平均厚度22.72m。樓層高程-37.87m～-12.19m。

（3）粉質(zhì)黏土，③層數(shù)

黃棕色、棕紅色、黃褐色、灰黃綠色等顏色。泥漿的核心是長柱狀的。組分主要為黏土顆粒。

該層于場地內(nèi)分布普遍，本次勘察各鉆孔均有揭露，其中有93個鉆孔呈雙層狀分布，層中夾淤泥質(zhì)土層④透鏡體，單層厚度1.20m～34.20m，平均厚度11.83m。上層層底標(biāo)高-53.69m～-16.48m，下層層底標(biāo)高-54.61m～-37.75m。

（4）淤泥質(zhì)土，層號④

灰黑色，具腐臭味，手拈滑膩，偶含少量貝殼碎屑，局部巖芯斷面夾薄層狀粉砂，飽和，流塑—軟塑。

該層呈透鏡體狀不連續(xù)分布于場地內(nèi)，本次勘察共135個鉆孔有揭露，厚度1.00m～18.10m，平均厚度5.74m。層底標(biāo)高-51.82m～-20.49m。

（5）粗砂，層號⑤

土灰、灰白、灰黑、深灰、土灰黃等色，礦物以石英砂為主，砂礫呈次棱角狀，分選性差，飽和，稍密—中密。該層以粗砂為主，局部為中砂、細(xì)砂。

該層零星分布于場地內(nèi)，本次勘察共47個鉆孔有揭露，厚度1.10m～10.70m，平均厚度5.13m。層底標(biāo)高-56.16m～-38.76m。

（6）全風(fēng)化砂巖，層號⑥

土黃色、淺紫紅色、褐黃等色，巖芯土狀，原巖結(jié)構(gòu)可辨，主要成分為黏土、石英及少量長石碎屑，粉細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)，層理尚可分辨，偶夾團包狀砂巖塊。很濕，硬塑～硬塑。巖石堅硬程度為軟巖，巖體完整程度極破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ類。

該層于場地內(nèi)分布普遍，本次勘察各鉆孔均有揭露，厚度1.30m～19.50m，平均厚度7.51m。層頂標(biāo)高-56.16m～-34.73m，層底標(biāo)高-62.29m～-40.78m。

（7）強風(fēng)化砂巖，層號⑦

土黃色、淺紫紅色、褐黃等色，巖芯半巖半土狀，偶含團包狀砂巖碎塊，碎塊直徑3cm～10cm大小，原巖結(jié)構(gòu)清晰可辨，風(fēng)化裂隙發(fā)育，易被水軟化，干鉆難以鉆進(jìn)。巖石的硬度是軟巖，巖石的完整性被破壞，Ⅴ級巖石的質(zhì)量。

該層在現(xiàn)場分布廣泛，本次測量所有鉆孔均暴露，厚度未暴露。揭露厚度5.20m～13.40m，平均揭露厚度9.69m，層頂標(biāo)高為：-62.29m～-40.78m。

3.不良、災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象及特殊性巖土評價

3.1不良、災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象

場地原始地貌屬濱海淺海地貌，經(jīng)人工填海造陸平整而成。據(jù)本次勘察及鉆探揭露，場地范圍內(nèi)未揭露有斷裂帶、古河道、溝浜、墓穴等不良地質(zhì)現(xiàn)象。場地內(nèi)及附近未發(fā)現(xiàn)地面塌陷、地裂、巖溶、滑坡、崩塌、泥石流等災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象。

場地主要不良地質(zhì)現(xiàn)象是表層普遍分布的塊石填土層及其下廣布的厚層淤泥類軟土層。其中塊石填土層厚度 1.20m～11.20m，平均厚度5.06m。淤泥層②厚度8.10m～ 30.70m，平均厚度22.72m；淤泥質(zhì)土層④厚度1.00m～ 18.10m，平均厚度5.77m。場地塊石填土層塊石含量較高，塊石含量普遍為40%～80%，塊徑普遍為0.10m～0.40m，個別可達(dá)1m以上，厚度普遍較大。軟基處理及管樁施工時應(yīng)做好克服困難的準(zhǔn)備，必要時可采用挖掘機對樁位處進(jìn)行范圍剔除大塊石后再進(jìn)行沉樁施工，對部分塊石填土層厚度較大挖掘機無法挖穿塊石填土層時也可考慮采用引孔等工程措施。淤泥類軟土厚度均較大，具高壓縮性和觸變性，自然條件下因填土層及淤泥類軟土層的長期固結(jié)壓縮導(dǎo)致地面持續(xù)緩慢下沉，填土層及淤泥類軟土層因自重固結(jié)及附加荷載作用下均對樁基礎(chǔ)產(chǎn)生負(fù)摩阻力，還對樁基礎(chǔ)承臺基槽開挖帶來不利影響。除此之外，未發(fā)現(xiàn)其他不良、災(zāi)害地質(zhì)現(xiàn)象。

3.2特殊性巖土評價

（1）人工填土層

本場地內(nèi)廣泛分布有塊石填土層，填土層主要為砂巖碎塊石，中間充填風(fēng)化土及少量淤泥質(zhì)土堆填而成，塊石塊徑普遍為0.10m～0.40m，個別可達(dá)1m以上，濕～飽和，不均勻，欠壓實狀。填土層的堆填時間較短，表層局部為勘察前期新近堆填，鉆進(jìn)或開挖易垮塌，土質(zhì)雜亂，成分不一，結(jié)構(gòu)松散，厚薄多變，極不均勻，工程性質(zhì)較差。堆填時未進(jìn)行分層壓實，尚未完成自重固結(jié)。該層分布的大塊石對沉樁及地基處理均會帶來不良影響。自重及上部受壓作用下會對樁基礎(chǔ)產(chǎn)生負(fù)摩擦力作用，設(shè)計、施工應(yīng)予以注意。

（2）軟土

勘察場地內(nèi)普遍分布有海陸交互沉積的淤泥類軟土層，該層普遍分布于整個場地。軟土具有高含水量、大孔隙比、高壓縮性、低承載力、低抗剪強度、高靈敏度等特點，其工程地質(zhì)特性如下：

①流變學(xué)：除了變形引起的排水固結(jié)，軟土也會產(chǎn)生緩慢和剪切應(yīng)力的長期作用下剪切變形。這對建筑物地基的沉降、基坑的側(cè)壁以及建筑物地基的穩(wěn)定性都有不利的影響。

②高壓縮性：軟土屬于高壓縮性土，很容易造成地面不均勻沉降和建筑物由于其體積壓縮。

③低滲透：因為它的低滲透率和高水容量，不利于排水固結(jié)基礎(chǔ)，不僅影響基礎(chǔ)的強度，而且還延長了鞏固時間。

④低強度和不均勻地基的強度在軟土分布地區(qū)非常低，和不均勻沉降很容易發(fā)生。

⑤新在全新世沉積軟土。目前，大面積的地表填土，如果填土的附加應(yīng)力使其不能完成自重固結(jié)，加速了軟土的固結(jié)，就會引起土層的沉降，對樁基產(chǎn)生負(fù)摩阻力。

（3）風(fēng)化巖層

本場地基巖的巖性為砂巖，風(fēng)化巖層為全、強風(fēng)化花崗巖，它在原始環(huán)境下工程力學(xué)性質(zhì)好，地基承載力高，但在受到擾動或與水接觸后，強度迅速下降，并具有在水中易解體的特點。作為自然地基，它對地基的穩(wěn)定性有一定的不利影響。鑒于本場地下伏的全、強風(fēng)化砂巖層埋深較深，采用預(yù)制樁基礎(chǔ)時，樁底宜進(jìn)行密封處理，以防止地下水下滲而引起樁端持力層軟化。

4.各地基土均勻性及地基穩(wěn)定性評價

根據(jù)室內(nèi)試驗及現(xiàn)場原位測試結(jié)果，結(jié)合各層巖土層的野外特征，對各巖土層的均勻性及地基穩(wěn)定性綜合分析評價如下：

塊石填土①：欠壓實、松散狀，塊石塊徑普遍為0.1～ 0.4m，個別可達(dá)1m以上，該層厚薄不均，均勻性及工程性能均較差，未經(jīng)處理，不能直接作為擬建建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)持力層。地基穩(wěn)定性差。

淤泥②：屬高壓縮土、具觸變性，工程性能差，建議進(jìn)行軟基處理，該層不能作為擬建建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)持力層。地基穩(wěn)定性差。

粉質(zhì)黏土③：屬中高壓縮性，工程性能差，分布連續(xù)，但層位厚度不穩(wěn)定，不能作為擬建建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)持力層。地基穩(wěn)定性一般。

淤泥質(zhì)土④：屬高壓縮土、具觸變性，工程性能差，埋深較深，建議先進(jìn)行軟弱下臥層驗算，必要時再進(jìn)行軟基處理，該層不能作為建構(gòu)筑物的基礎(chǔ)持力層。

粗砂⑤：呈稍密狀態(tài)為主，地基承載力一般，工程性能一般，于場地分布普遍，但厚度分布不均勻，局部厚度較大，下部呈中密狀。地基穩(wěn)定性一般。

全風(fēng)化砂巖⑥：巖芯呈土柱狀，強度較高，偶含團包狀砂巖碎塊。工程性能較好，于場地分布穩(wěn)定，厚度較大，可考慮作為擬建建（構(gòu)）筑物的預(yù)制樁基礎(chǔ)持力層。地基穩(wěn)定性較好。

強風(fēng)化砂巖⑦：巖芯呈土柱狀、半巖半土狀，局部風(fēng)化不均勻，強度較高，工程性能好，于場地分布穩(wěn)定，厚度較大，是預(yù)制樁基礎(chǔ)的良好持力層。地基穩(wěn)定性較好?？勺鳛閿M建建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)持力層。

根據(jù)場地各巖土層分布情況和地基土物理力學(xué)特性綜合分析，勘察區(qū)上部的塊石填土層、淤泥、粉質(zhì)黏土③、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)黏土⑤、粗砂層均屬不均勻地基土。勘察區(qū)下部的泥盆系春灣組砂巖全、強風(fēng)化層，具有較高的強度及較小變形的特點，是勘察區(qū)內(nèi)良好的樁基礎(chǔ)持力層。

5.場地穩(wěn)定性、適宜性評價

場地屬地質(zhì)構(gòu)造基本穩(wěn)定區(qū)。根據(jù)鉆探，現(xiàn)場未發(fā)現(xiàn)全新世活動斷裂構(gòu)造的明顯痕跡，尚未發(fā)現(xiàn)土洞、塌陷。場地地形開闊平坦，亦不存在滑坡、泥石流、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。場地所處區(qū)域近年屬弱震區(qū)，發(fā)生強震的可能性小。場地分布欠壓實塊石填土層，填土層下分布淤泥類軟土層，為不穩(wěn)定土體，在自然條件下場地地基穩(wěn)定性差；但可采用樁基或地基處理等工程措施得以解決。因此在采取相應(yīng)的工程措施后，基本適宜本工程建設(shè)。

6.地基處理建議

場地第四紀(jì)地層厚度較大，地表塊體填石層下廣泛分布著厚粉砂軟土層，其厚度大、工程性能差、壓縮性和觸變性高，在上部荷載作用下易產(chǎn)生較大沉降。根據(jù)對地基最終沉降量和完成時間估算，在自然狀態(tài)下，最終沉降量較大，固結(jié)沉降時間較長。僅靠污泥的自然固結(jié)沉降，難以及時滿足本工程的建設(shè)需要。無論是建筑面積還是非建筑面積，軟土地基沉降對工程的影響都不容忽視。因此，建議對現(xiàn)場進(jìn)行地面處理。通過地基處理提高地基土的巖土性能和地基土的強度，可以控制地下室外地面和路面的沉降和不均勻沉降，又達(dá)到消除或減弱軟土的震陷影響，同時還可大大提高場地和地基穩(wěn)定性。根據(jù)場地地質(zhì)條件和現(xiàn)狀，建議對場地采用強夯法對場地進(jìn)行全面的地基處理。如不進(jìn)行地基處理，首層地面地板宜做成剛性結(jié)構(gòu)地面板，進(jìn)出管線柔性連接，以防軟土長期沉降造成問題。

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