上海昌发岩土工程勘察技术有限公司
摘要：在建筑工程中，地质勘查工作是后期施工建筑的准备工作，可以为施工过程提供一定的数据指标和参考依据，但地质勘查是一个比较复杂、精准性要求比较高的过程，在具体操作过程中仍然存在问题和需要注意的地方。本文以实际工程为例，就建筑工程中地质勘查中存在的主要问题、勘察的主要参数及采取的相关措施进行了阐述分析。
关键词：建筑工程；地质；勘查；主要参数；桩基
1.工程概况
本工程拟建场地位于上海市宝山区城市工业园区，东至真陈路，南至台鼎公司，西至园庆路，北至锦秋路。
根据勘察任务委托书及建筑物平面图，本工程由4栋教学楼（1#~4#楼）、1幢4层实验楼（5#楼）、1幢1层阶梯教室（6#楼）、1幢2层风雨操场（7#楼）、门卫楼（8#楼）、垃圾房（9#楼）、1幢4层综合楼（10#楼）及围墙组成，总用地面积44688.1m2，总建筑面积18000m2，规模为45个班级。4层教学楼、4层实验楼、1层阶梯教室、2层风雨操场及4层综合楼，均拟采用桩基，门卫、垃圾房及围墙拟采用天然地基。具体拟建物性质见表1。
2.场地工程地质条件
2.1 场地地形地貌
上海位于东海之滨，长江入海口处。拟建场地位于上海宝山城市工业园区。上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2012）对地貌类型进行划分，本场地地貌类似型为滨海平原。
拟建场地西北侧原为民宅（尖头村），现大部分已拆除，因长时间闲置，杂草丛生；东侧为上海上云物流有限公司，尚未拆除，地势较平坦。根据已测得孔高程资料，拟建场地地面标高一般在4.66~3.65m之间，高差1.01m，平均标高为4.35m。拟建场地现状周边情况见下图。
图二 拟建场地内未拆民宅现状和拟建场地现状
2.2地基土的构成与特征
经本次勘察，我们发现本场地在深度45.0m内地基土属于第四纪全新世（Q4）及晚更世（Q3）沉积物，主要由粘性土、粉性土及砂土组成，一般具有成层分布的特点。按其沉积年代、成因类型及物理力学性质的差异，依据上海市工程建设规范的相关规定，将其划分为6个工程地质层及分属不同层次的若干亚层，地层编号为①1、①2、②、③、⑤1、⑤1t、⑤3、⑥、⑦1、⑦2。拟建场地地基分布自上而下详述如下：
第①1层杂填土，含碎石、砖屑等建筑垃圾，结构较松散，不均匀。第①2层浜填土，夹碎石子、砖头等，含有机质和腐植物，土质差。
第②层灰黄色粉质粘土，含氧化铁斑点及铁锰质结核，土质自上向下逐渐变软，呈可~软塑，具中~高等压缩性。
第③层灰色淤泥质粉质粘土中含大量的有机质、云母，夹薄层粉性土，成流塑状，具有高压缩的特性性。
第⑤1层灰色黏土，含有大量的有机质、云母，且偶见半腐植物根茎及泥钙质结核，呈软~流塑状，具有高压缩的特性。第⑤1t层灰色砂质粉土，含有云母，夹薄层粘性土，土质比较均匀，呈稍迷~中密状，具有中等压缩性，该层在拟建场地东北角呈透镜体分布。第⑤3层灰色粉质粘土，含云母，夹薄层、团粒状粉性土，呈软塑状，具有中等压缩的特性，该层仅在拟建场地东北角分布。
第⑥层暗绿~草黄色粉质粘土，含有很多的氧化铁斑点，呈可塑状，具有中等压缩的特性，该层在拟建场地东北角缺失。
第⑦1层草黄色砂质粉土，含有云母、夹薄层状粘性土，土质不均匀，呈中密~密实状，具有中等压缩特性。第⑦2层灰黄色粉砂，由石英、长石、云母等矿物颗粒组成，土质较均匀致密，呈密实状，具中等压塑性。
拟建场地内上部底层分布较稳定，但场地的东北角受“古河道”的侵蚀，15.0~29.0m的土层变化较大（第⑥层暗绿~草黄色粉质粘土缺失、第⑤1t层灰质砂质粉土呈透镜体分布，层厚变化较大，并沉积了层厚2.5m左右的第⑤3层灰色粉质粘土），致使第⑦1层草黄色砂质粉土顶板埋深及层厚有一定变化。
2.3地基土的参数确定
2.3.1 地基承载力的设计值
地基承载力主要是指地基能够承载建筑物有效质量的值，是地质勘察过程中比较重要的参数。确定地基承载力的方法有很多，比较常用的有复合地基载荷试验和单桩竖向抗压静载实验，可根据不同的地基处理形式和图纸设计形式来确定合适的方法，也可通过周边地质条件下的建筑物的质量进行综合估算得到。当然，还有其他的测量地基承载力的方法，可根据不同的地质环境，选择合适的测量方法，再利用具体的计算公式和修正系数进行计算即可得出。
地基承载力设计值fd系根据上海市工程建设规范相关规定计算，并结合原位测试成果和地区勘察经验综合确定。
表中fd计算假定条件：条形基础，基础宽度为1.5m，基础埋深d为1.0m，地下水位埋深为0.5m，各土层承载力如下：
国标中的地基承载力特征值与表中地基承载力设计值在数值上大体相当。
2.3.2 地基土质及强度
建筑工程中，通过进行全面的地质勘查和编制勘察报告，不仅可以为后续的建筑和施工提供方案设计的参数，还可以为改善地质条件提供便利。特别是地基的强度和地基土质均匀度问题，由于设计人员没有考虑到实际地质条件的变化，导致后期部分建筑工程出现了房屋变形、倾斜、沉降及坍塌等问题。有效地利用勘察报告结果，可以进一步估测地质条件的变化情况，及时采取有效的措施进行调整，防止后期出现质量安全事故。
（1）地下水、土对建筑材料的腐蚀性分析
根据相关规定，上海地区地下水环境类型按Ⅲ类考虑。拟建场地内及周边未发现有地下水污染现象。综合上海地区经验及邻近场地的地下水水质分析资料判定，本场地地下水对Ⅲ类场地环境中的混凝土有微腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性；在长期浸水环境下，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。
由于拟建场地地下水位较高，地基土呈饱和状态，根据上海地区类似工程经验，若地下水对混凝土有微腐蚀性时，地基土对混凝土亦有微腐蚀性。水、土对建筑材料的腐蚀性防护，应符合相关规定。
（2）地基土的强度分析
拟建场地第①1层杂填土，含碎石、砖屑等建筑垃圾，包含物大小不均，结构松散，未经处理，不能作为天然地基持力层。第①2层浜填土，土质差，不能作为天然地基持力层。拟建场地第②层灰黄色粉质粘土，土性相对较好，静力触探比贯入阻力ps值为0.88MPa，可作为本工程拟建门卫的天然地基持力层。
假定场地平均标高为4.70m，建议拟建门卫基础埋深为2.60m，相应的基础底面标高为2.10m，地下水位埋深0.50m的条件下，采用条形基础，基础宽度为1.50m，根据相关规定进行计算，结合地区地质经验综合确定，第②层灰黄色粉质粘土地基承载力设计值fd为95kpa。设计人员根据实际荷重、基础尺寸与埋深，经过计算后确定地基承载力设计值。
对于基础遇暗浜或处在填土过深的地段，对浜填土和基底下的残留填土可采用换填法进行地基加固处理，并应加强基坑验槽工作。
该工程拟建场地第⑥层以上地层，主要以含水量高，孔隙比大，土质软弱的粘性土为主，且埋深较浅，一般不宜作为本工程的桩基持力层。
第⑥层暗绿～草黄色粉质粘土，平均层厚4.68m，静力触探比贯入阻力ps最小平均值为为2.73Mpa，可作为本工程拟建1#～3#、5#～7#及10#楼的桩基持力层（该层在4#楼C7静探孔处层厚仅1.60m，层厚相对太薄，故不建议作为4#楼的桩基持力层）。以该层作桩基持力层一方面获得的单桩承载力较低，承台下用桩数量较多，基础承台尺寸较大，另一方面桩身混凝土强度不能得到充分发挥，其基础经济性较差。
第⑦层草黄～灰色砂质粉土，该层顶板埋深19.3～21.8m之间，平均层厚6.05m，静力触探比贯入阻力ps最小平均值为为5.96Mpa，是本工程拟建建筑物良好的桩基持力层。
第⑧1层灰色粉质粘土，该层顶板埋深25.3～27.3m之间，平均层厚9.83 m，静力触探比贯入阻力ps最小平均值为为1.42Mpa，中～高压缩性，该层土随深度增加而趋好，若⑦层不能满足设计要求，可采用该层中下部作为本工程拟建建筑物的桩基持力层。
拟建场地西南侧局部地段（经静探勘察）第⑥层暗绿～草黄色粉质粘土，层厚变化较大，不同部位的单桩承载力有一定的差异，设计需要注意。
3.总结与建议
根据拟建场地的工程地质条件，除局部地段地层稍有变化外，本场地尚属稳定场地，暗浜经处理后，适宜建造本工程拟建建筑物。根据调查，拟建场地周边未发现污染源存在，该场地按Ⅲ环境类型地下水和地基土对混凝土有微腐蚀性，地下水对钢结构有弱腐蚀性。地下水在长期浸水环境下，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋有腐蚀性。
根据对单桩承载力的要求，拟建8层门诊楼、4层急诊楼可选择第⑦1层草黄色砂质粉土或第⑦2层灰黄色粉砂作为桩基持力层。拟建场地在医院内对周围环境要求较高，且拟建建筑物距离已建建筑物较近，预制桩对周围已有建筑物影响较大，为确保毗邻建筑物的安全，建议采用钻孔灌注桩方案。
参考文献
[1]王思敬.工程地质学的任务与未来[J].工程地质学报，1999（3）.
[2]丁增扬平.水文地质勘察工作中的技术应用及管理要点之研究[J].珠江水运.2015（20）
[3]黄光琼.工程地质勘查及高层建筑物地基处理措施探讨[J].现代商贸工业.2011（02）
[4]段君奇.浅谈在工程地质勘察中水文地质问题的危害[J].科技创新导报.2008（03）
论文作者:马甜
论文发表刊物: 《建筑学研究前沿》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/26
标签：场地论文; 地基论文; 色粉论文; 腐蚀性论文; 粘土论文; 桩基论文; 土质论文; 《建筑学研究前沿》2017年第10期论文;