中国葛洲坝集团股份有限公司勘测设计院 湖北 宜昌 443002
摘要:随着城市建设的高速发展,高层建筑日益增多,对岩土勘察工作提出更高的要求,本文通过某高层小区岩土勘察资料的整理,说明其场地地基土的工程特性,岩土层特征及力学性质,确定持力层,并对其岩土工程条件进行了分析评价,提供合理的岩土工程设计参数取值,为高层建筑勘察工作提供了一个示例以供参考。
关键词:工程勘察,岩土条件,设计参数,工程评价
1 工程概况
拟建小区位于宜昌城东生态新区,包括10栋32层住宅楼,另含配套幼儿园、社区楼、商业楼及室外地下车库,总建筑面积约27万m2。
据《岩土工程勘察规范》结合工程特征、场地及地基复杂程度,建筑物工程重要性等级分为:32层住宅楼一级,其余建筑物三级;场地等级二级;地基等级二级。综合评定勘察等级甲级。
2 岩土工程条件
2.1地形地貌
场区原始地貌为低山丘陵区,地表主要为柑橘林和耕地,整体地形呈东高西低,起伏较大,地面绝对标高为85.31~113.78m。场区中部为主冲沟,延展距离长,内部较平缓,其绝对标高为85.20~96.64m,由东向西逐渐降低,东侧末端、南侧中段分化为支冲沟。
2.2地层、构造
1)地层
自上而下依次为:填土、湖积淤泥质粉质粘土、冲洪积粉质粘土、残坡积粉质粘土及白垩系下统五龙组砂岩,根据区域地质资料,下伏基岩厚度超500米。
2)构造
场区位于新华夏系第二沉降带次级构造—宜昌单斜构造区,地层产状110°~130°∠4°~10°,基岩为碎屑类沉积岩。第四纪以来,该构造区内地壳运动主要表现为间歇不均匀性、“掀斜性”抬升、部分断裂活动,地震活动较活跃,以弱震为主,震源深度亦较浅。拟建场区区域地壳稳定性较好。
2.3水文地质条件
1、地表水
场区有部分地表水存在,主要为小水坑内的存水,不均匀分布于田间地头,来源为大气降水,水深小于50cm;以及沿主冲沟南侧排水沟内的污水,来源为大气降水及生活污水,水深小于20cm,水量少。积水坑及排水沟在场区进行建设前将清淤回填。
2、地下水
场区冲沟局部存在地下水,主要为赋存于填土中的上层滞水,水位埋深为0.3~2.0m,标高为84.94~95.22m,分布不连续,水位亦不统一,水量受季节影响较大。地下水补给来源主要为大气降水入渗,通过大气蒸发和以及沿下伏岩土层层面向水力坡度较低处流失。
3 岩土层主要设计参数。
根据现场测试、室内土工试验参数的统计结果,结合本地经验综合确定岩土层主要设计参数:
岩土设计主要参数
4 岩土工程评价
4.1 场地稳定性及适宜性评价
据勘察成果及区域地质资料,场区地质构造简单,地貌单一,未发现滑坡、泥石流等不良地质现象,也无河道、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物,无地震引发的滑坡、崩塌、液化及震陷等问题,岩土层地震稳定性较好,总体处于一个稳定的地质环境中,适宜工程建设。
4.2场区地层的地震效应
据地层剪切波速测试,场地覆盖层厚度1.8~13.5m。以各栋建筑物对应的场平标高分别计算各自的等效剪切波速值,在范围165.50~221.35m/s之间,场地土类型均为中软场地土,建筑场地类别均为II类。拟建场地较平坦、开阔,不良地质作用和地质灾害不发育,属建筑抗震的一般地段。
据《建筑抗震设计规范》,抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,设计特征周期0.35s。幼儿园属于重点设防类(乙类),按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强抗震措施,并按本地区抗震设防烈度确定其地震作用;其余拟建工程属标准设防类(丙类),按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用。
4.3场区地下水及其场地土的腐蚀性评价
对场区的地下水及场地土采样进行试验,地下水水化学类型为HCO3?SO4-Ca型水,环境类别为Ⅱ类,地下水及其场地土对混凝土结构以及对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。
4.4基础持力层与基础类型的选择
建筑物的荷载均较大,仅中风化砂岩能满足承载力要求,结合各建筑物的特性视情况可选用独立柱基、剪力墙条形基础、墩基础、桩基础为基础形式。因持力层部分区域层面高程变化大,需注意相邻基础之间高差满足要求,应保证浅基础和深基础在同一建筑物下不宜混用,沉降差较大的不同建筑物之间应设置沉降缝。
可供选择的桩型式为人工挖孔桩、冲击成孔灌注桩、钻孔灌注桩。三种成桩形式在本场区均适用,均有成熟的施工经验。
桩基施工前需按有关规范要求先行试桩,取得有关参数后再进行桩基础设计,单桩竖向承载力应通过单桩静载实验校准确定。对施工完成后的工程桩,需按规范要求进行桩身完整性及单桩承载力检验,检验合格后方可进行后续工程施工。
4.5地基均匀性评价
中风化砂岩层视为不可压缩层,地貌单元统一,工程地质单元统一;力学性能高,为不可压缩层,层厚大,岩土层均匀、地基均匀。
4.6基坑工程评价
场区内有依地形规划的1~2层室外地下车库,车库范围外部的高层建筑物存在一层结构地下室。应合理安排施工顺序避免重复开挖回填。
地下室层高5.8~9.8m,基坑开挖深度最大10.5m。基坑底部土体主要为填土、基岩(强风化砂岩、中风化砂岩),次为粉质粘土;坑壁土体主要为基岩(强风化砂岩、中风化砂岩)、粉质粘土,次为填土。
基坑均在红线范围内,周边开阔,无其它保留建筑物。根据基坑开挖深度、场地环境条件与工程地质、水文地质条件,依据《基坑工程技术规程》,基坑工程重要性等级为二级,可采用自然放坡结合挂网喷浆进行支护。
4.7地下水对地下室及基坑工程的影响
场区地下水主要为填土中局部存在的上层滞水。虽然地形周边高中间冲沟部位低,地势呈东高西底趋势,场区外部比场区内低,地下水有通畅排水通道,地下水水量不大,基坑坑底高程一般高于对应区域的地下水位高程,但是基坑开挖后,坑壁土体中松散部分在水流梯度的作用下将被带走土颗粒,涌向坑内,对基槽(坑)坑壁稳定性构成威胁,且深厚填土在长期使用过程中会含蓄地下水,故在基坑设计和施工中,对赋存于场地浅层的上层滞水应采取有效的隔排水措施并考虑一定的抗浮设计。
参考文献
[1]湖北宜昌某高层建筑小区岩土工程详细勘察报告[R],宜昌:中国葛洲坝股份集团有限公司勘测设计院,2014.
[2]《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)[S].
[3]《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004[S].
论文作者:谭用星
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/21
标签:场区论文; 岩土论文; 基坑论文; 地下水论文; 场地论文; 砂岩论文; 建筑物论文; 《防护工程》2017年第12期论文;