地基巖土工程分析與評(píng)價(jià)方法研究

趙旭 劉夢(mèng)格

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局七0一隊(duì)，新疆昌吉 831100）

0 前言

在整個(gè)巖土工程項(xiàng)目建設(shè)過程中，地基處理是重中之重，如果能夠提高地基的強(qiáng)度，整個(gè)建筑的質(zhì)量將得到提高。對(duì)于地基，其穩(wěn)定性直接受到土壤質(zhì)量的影響。通常需要在基礎(chǔ)工程之前對(duì)項(xiàng)目周圍的土壤進(jìn)行調(diào)查，從而確保有足夠的土壤承載能力。擬建工程重要性等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地的復(fù)雜程度等級(jí)為三級(jí)，地基的復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，綜合確定其巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。本次勘察工作之前收集了該地區(qū)的測(cè)量、地形地貌及部分工程地質(zhì)資料。根據(jù)擬建工程地質(zhì)條件的特點(diǎn)，采用人工挖探及泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝，同時(shí)配合現(xiàn)場(chǎng)取樣、室內(nèi)試驗(yàn)及原位測(cè)試等手段，對(duì)場(chǎng)地地基進(jìn)行了巖土工程勘察工作。

1 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

擬建場(chǎng)區(qū)地貌單元屬山前沖洪積平原，場(chǎng)地整體地勢(shì)南高北低、東高西低，地形起伏變化不大。

1.2 場(chǎng)地地層條件

根據(jù)本次勘察，在勘探深度范圍內(nèi)，揭露地層巖性主要為第四系覆蓋物雜填土(Q4ml)、濕陷性粉土(Q4al+pl)及圓礫(Q4al+pl)。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鑒別、原位測(cè)試及土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，該場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)地層自上而下依次為：

雜填土①：雜色，稍濕，松散，該層主要由粉土組成，含有少量植物根系和生活垃圾。該層厚度0.30～0.50m。

濕陷性粉土②：褐黃色，稍濕，稍密～中密狀態(tài)。刀切面無光澤，干強(qiáng)度低，手搓有砂感，中等壓縮性。搖震反應(yīng)中等，具有Ⅰ級(jí)（輕微）濕陷性，非自重濕陷性。層頂埋深0.30～0.50m，該層厚度1.00～1.20m。

圓礫③：雜色，青灰色為主，一般為稍濕，中密狀態(tài)，層底局部為密實(shí)狀態(tài)。分選性一般，母巖成份以硬質(zhì)巖石為主，磨圓度較好，多呈圓形，砂類土充填。一般粒徑2～20mm，最大粒徑100mm。該層層頂埋深1.30～1.70m，該層未揭穿，最大揭露厚度10.70m。

1.3 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

擬建工程勘探深度范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水。據(jù)調(diào)查擬建工程區(qū)域地下水埋深大于20.00m，設(shè)計(jì)和施工時(shí)無需考慮地下水的影響。

2 巖土工程分析與評(píng)價(jià)

2.1 場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性評(píng)價(jià)

擬建項(xiàng)目地貌單元屬山前沖洪積平原，場(chǎng)地整體地勢(shì)南高北低、東高西低，地形起伏變化不大。該場(chǎng)區(qū)無不良地質(zhì)作用及不良地質(zhì)現(xiàn)象。場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，可進(jìn)行該工程建設(shè)。

2.2 場(chǎng)地地震效應(yīng)分析

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）2016年局部修訂版、《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015）相關(guān)規(guī)定，擬建工程區(qū)域抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)特征周期為0.40s。雜填土①層屬于軟弱土，濕陷性粉土②層屬于中軟土，圓礫③層屬于中硬土，估算場(chǎng)地等效剪切波速在250～500m/s之間，場(chǎng)地覆蓋層厚度≥5m，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。擬建場(chǎng)區(qū)屬于對(duì)建筑抗震一般地段。

本場(chǎng)地在勘探深度范圍內(nèi)未見地下水，據(jù)調(diào)查擬建工程沿線地下水埋深大于20.00m，工程建設(shè)可不考慮地震液化問題。

2.3 場(chǎng)地均勻性評(píng)價(jià)

根據(jù)本次勘察結(jié)果可知，場(chǎng)地地層變化不大，整體均勻性較好，各土層的分析如下：

雜填土①：該層連續(xù)分布，松散，力學(xué)性質(zhì)差，建議挖除。

濕陷性粉土②：該層連續(xù)分布，較均勻，力學(xué)性質(zhì)一般，具有Ⅰ級(jí)（輕微）濕陷性。

圓礫③：該層連續(xù)分布，較均勻，力學(xué)性質(zhì)好，可作基礎(chǔ)持力層或良好基礎(chǔ)下臥層。

2.4 地基與基礎(chǔ)方案

地基與基礎(chǔ)方案應(yīng)該根據(jù)擬建工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、場(chǎng)地工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、施工可行性、工程造價(jià)高低及周邊環(huán)境條件綜合確定。

依據(jù)設(shè)計(jì)要求，擬建建筑物場(chǎng)坪標(biāo)高為649.15m，而擬建建筑物場(chǎng)地現(xiàn)狀標(biāo)高為648.17-648.61m，預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深為場(chǎng)坪標(biāo)高以下-1.50m（647.65m），所以擬建建筑物基礎(chǔ)均坐落在濕陷性粉土②層。由于濕陷性粉土②層具有Ⅰ級(jí)（輕微）濕陷，非自重濕陷性場(chǎng)地，未經(jīng)處理不能作為基礎(chǔ)持力層使用。

建議采用天然地基：加大獨(dú)立柱基礎(chǔ)埋深，挖除全部濕陷性粉土②層至圓礫③層（層頂埋深646.71-646.91），以圓礫③層直接作為基礎(chǔ)持力層。

也可采用碎石土換填。可將濕陷性粉土②層挖除至圓礫③層，采用級(jí)配良好砂礫石進(jìn)行分層換填處理。換填寬度自基礎(chǔ)外緣外擴(kuò)2.0m（或通過計(jì)算獲得外擴(kuò)尺寸）。分層虛鋪、壓實(shí)至基底標(biāo)高。分層虛鋪厚度不大于500mm，用≥18t 振動(dòng)碾壓機(jī)分層碾壓，壓實(shí)系數(shù)≥0.97。應(yīng)對(duì)每層分層換填的砂礫石進(jìn)行壓實(shí)系數(shù)檢測(cè)，均勻性檢測(cè)合格后，進(jìn)行下一層的虛鋪、壓實(shí)工作，整體換填完成后進(jìn)行承載力檢測(cè)，合格后方可進(jìn)行下一道工序。

處理后地基承載力特征值一般可達(dá)到200～300kPa，變形模量E0≥30MPa，基準(zhǔn)基床系數(shù)Kv≥40000kN/m3。最終地基承載力特征值以載荷試驗(yàn)實(shí)際檢測(cè)值為準(zhǔn)。

2.5 基坑（槽）開挖方案

根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和附近工程經(jīng)驗(yàn)，基坑（槽）應(yīng)采用放坡開挖，放坡建議值1:0.75。亦或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況按照相關(guān)放坡規(guī)范進(jìn)行放坡。

3 結(jié)論及建議

（1）擬建工程地貌單元屬山前沖洪積平原，場(chǎng)地整體地勢(shì)南高北低、東高西低，地形起伏變化不大。地形起伏變化不大。該場(chǎng)區(qū)無不良地質(zhì)作用及不良地質(zhì)現(xiàn)象。場(chǎng)地穩(wěn)定性良好，可進(jìn)行該工程建設(shè)。

（2）擬建工程區(qū)域抗震設(shè)防烈度為8 度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.20g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)特征周期為0.40s。建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類。屬于對(duì)建筑抗震一般地段。

本場(chǎng)地在勘探深度范圍內(nèi)未見地下水，據(jù)調(diào)查擬建工程沿線地下水埋深大于20.00m，工程建設(shè)可不考慮地震液化問題。

（3）擬建建筑物地基基礎(chǔ)方案可采用換填法進(jìn)行地基處理，應(yīng)對(duì)其下相對(duì)軟弱層進(jìn)行軟弱下臥層驗(yàn)算。

（4）根據(jù)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和附近工程經(jīng)驗(yàn)，基坑（槽）應(yīng)采用放坡開挖，放坡建議值1:0.75。亦或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況按照相關(guān)放坡規(guī)范進(jìn)行放坡。

（5）擬建場(chǎng)區(qū)地基土為非鹽漬土，不具有鹽脹性及溶陷性。

擬建工程區(qū)域所處環(huán)境類型為Ⅲ類，場(chǎng)地地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有弱腐蝕性。設(shè)計(jì)施工中應(yīng)按《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046-2008）中的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行防護(hù)處理。

（6）該場(chǎng)地為季節(jié)性凍土，標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.50m，凍脹等級(jí)為Ⅰ級(jí)，凍脹類別為不凍脹。據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，考慮到北方地區(qū)春季積雪融化滲漏及凍融交替，建議凍深范圍內(nèi)，濕陷性粉土②層按凍脹等級(jí)Ⅱ級(jí)，凍脹類別為弱凍脹考慮。

（7）本次勘察不包含地道、洞穴等地下設(shè)施。如遇此類問題，建設(shè)單位應(yīng)委托有足夠經(jīng)驗(yàn)與設(shè)備的相關(guān)專業(yè)部門進(jìn)行專項(xiàng)勘察。

（8）基坑開挖后，須通知我單位勘察技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工驗(yàn)槽，合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

4 結(jié)語

為了能夠有效地保證施工項(xiàng)目的施工質(zhì)量，有必要做好巖土工程勘察和基礎(chǔ)處理工作。對(duì)于這兩者，關(guān)系非常密切。只有保證基礎(chǔ)處理技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用水平，才能有效保證整個(gè)工程建設(shè)項(xiàng)目的完善。本文通過對(duì)擬建場(chǎng)地地基的穩(wěn)定性與適宜性、場(chǎng)地地震效應(yīng)、場(chǎng)地均勻性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，針對(duì)場(chǎng)地地基提出了基礎(chǔ)方案和基坑（槽）開挖方案。本次勘察研究為工程后續(xù)的初步設(shè)計(jì)（代可研）、安全設(shè)施設(shè)計(jì)、施工圖等的順利開展提供了充分依據(jù)。