吴瑾天
浙江省交通规划设计研究院 310000
【摘 要】本文主要对新景高速公路建德寿昌至开化白沙关段第16合同段中（里程为K214+005～K217+400）的高树坞隧道救援站勘察工程进行分析，为拟建建筑物提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。
【关键词】勘察工程；岩土工程；评价
一、工程概况
本工程位于浙江省衢州市开化县，属杭新景高速公路建德寿昌至开化白沙关段第16合同段（里程为K214+005～K217+400）。总建筑面积868m2，拟建建筑有1层的变电所、1层的泵房和2层的救援站综合楼，建筑均为框架结构，最大柱底力约500kN～900kN。拟采用浅基础或桩基础。拟建工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。
二、区域地质特征
1.气象、水文
本工程位于衢州市开化县，属于亚热带季风气候区，四季交替明显，山区内多年平均降雨量1804.93mm，蒸发量1424.76mm，月平均降水量最多的是6月（302.3mm），最少的是12月（51.5mm）。月极端最少0.0mm。全年风向多为东北偏东风，以2月到7月中旬为雨季，尤以5到6月及7月上旬更集中。从7月下旬到次年1月为旱季，8月至10月期间偶尔受台风影响，有暴雨，往往出现秋旱。历年平均气温为17.4℃，最热月是7月。历年平均气温达28.9℃，最冷月是1月，历年平均气温5.3℃，。历年极端最高气温40.5℃，极端最低气温零下10.4℃。有霜期一般11月上旬至次年3月上旬，历年下雪最长天数17天。
本合同河流属于钱塘江水系，主要为马金溪和池淮溪，均为雨源型山溪河流，洪枯水位变化明显，含砂量少，在较为宽阔的沟谷，河床宽度较大，水的流速较缓慢。
2.区域地质构造
本工程所在区大地构造位置属江南台隆东段，以下庄—油溪口断裂为界，北部为苏台拱，南部处钱塘台褶皱内。区域构造发育，以褶皱和断裂为主，褶皱构造主要为华埠—新登复式向斜，轴线呈北东—南西向展布，区域断裂构造以北东和北西为主，影响工程的区域深大断裂有球川—萧山深裂、开化—淳安大断裂、下庄—石柱大断裂以及淳安—温州大断裂。全新世以来都没有活动。区域地质构造对本工程影响较小。
3.地震及区域稳定性
工本程所在区域历史上地震活动少，震级很弱，属少震、弱震区。地震活动具有强度低、震级小、频度稀等特点。历史记载共发生两次地震：1815年10月在梅城镇发生3.5级地震，1852年5月在寿昌镇发生4.75级地震。根据中华人民共和国国家标准1：400万《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），本区内地震动参数峰值夹速度区为＜0.05区，相当于地震基本烈度小于Ⅵ度区。
综上所述，区域内构造运动和断裂对本工程影响小，区域地质构造稳定性较好。
三、场地工程地质条件
1.地形地貌
场地位于衢州市开化县杭新景高速公路高树坞隧道（在建）出口左线，场地现状南侧为施工单位生活区，堆有大量钢筋，北侧为施工区，有大量重车经过。场地地势较平坦，标高152.57～154.91m，勘探条件较好。
场地地貌单元属山间沟谷地貌。
图1 场地现状
图2 高树坞隧道左线出口
2.岩土层的划分
根据钻探岩性鉴定、土工试验、原位测试，将勘探深度内（控制深度14.30m）地基土划分为3个工程地质层，4个工程地质亚层。
3.工程地质层分层描述
地基土工程地质层自上到下分述如下：
①层：填土（meQ4）
新近人工填筑，主要由强、中风化碎块，角砾和少量黏性土组成。全场分布，层顶标高152.57～154.92m，厚度0.40～6.50m。
②层：含角砾粉质黏土（dl-plQ3）
灰黄色，褐黄色，稍湿，硬塑。厚层状，土质均一，干强度中等，韧性中等，粘塑性较差，砾石约占10-20%，呈棱角状，块径约为2-15mm，偶见碎石块。全场分布，层顶标高148.07～152.17m，揭示层厚2.00～5.00m。
③1层：强风化泥岩（O3w）
灰黄色，灰黑、灰褐色，稍湿，松散。泥质结构，块状构造，岩芯呈碎块状，块径约2-4cm，个别呈短柱状。部分钻孔未揭穿该层，层顶标高144.17～149.53m，揭示0.10～9.20m。
③2层：中风化粉砂岩（O3w）
青灰色，深灰色，硬，泥质结构，层状构造，岩质新鲜，岩芯完整性好，多呈短柱-柱状，节长8-25cm，最长可达100cm，节理裂隙不甚发育，敲击声脆，局部夹粉砂质条带；RQD=88%。据本次勘察取岩样试验，密度2.69～2.72g/cm，饱和抗压强度为73.1～85.5MPa，平均值79.3MPa，属坚硬岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅱ级，无洞穴和临空面。部分钻孔未揭示至该层，揭示层顶标高146.19～147.23m，最大控制层厚3.60m。
4.场地和地基的地震效应
（1）建筑场地类别
据场地岩土名称和性状，场地20m内地基土按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）划分综合判断，场地土层等效剪切波速为500m/s≥VSe＞250m/s，第四系覆盖层厚度≥5m，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），建筑场地类别为Ⅱ类，划属于对建筑抗震一般地段。本区抗震设防烈度为＜6度区，设计基本地震加速度值＜0.05g。
（2）饱和粉土、砂土的地震液化评价
场地无粉土、砂土，无需进行液化判别。
5.不良地质作用
本工程场区内发现溶洞、滑坡、泥石流、地面沉陷等不良地质作用和也未发现暗塘、暗滨、孤石、墓穴等影响工程建设的不利埋藏物。
6.场地稳定性和适宜性评价
场地在区域构造隶属江南台隆东段，新构造运动不明显，地震活动微弱，无活动断裂，抗震设防烈度＜6度，区域稳定性较好。场地地貌属山间沟谷，浅部土层以为含角砾粉质黏土和风化基岩为主，地势较平坦，不存在采空区等地质灾害。综上所述，场地稳定性较好，建筑适宜性好。
7.地下水
（1）含水层水文地质条件
本勘察场地地下水类型主要为松散孔隙潜水和基岩裂隙水。
松散孔隙潜水主要赋存于填土和含角砾粉质黏土层中，透水性较强，与地表水联系密切。最大民井涌水量可到1000～5000t/d。
基岩风化裂隙水，主要赋存于泥岩风化带裂隙及层间裂隙中，透水性弱，水量贫乏，受大气降水、高山凝结水补给，以泉水的形式排出，多数泉水流量在0.1～1.0L/s。
勘察期间，地下水位埋深2.60～3.30m，高程149.70～151.61m。根据区域水文地质资料，水位年变幅＜1.00m。地下水的来源主要接受大气降水入渗补给和附近溪流补给。
（2）地下水对建筑材料腐蚀性
按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版），本场地环境类别Ⅱ类，透水性为B类。
根据《杭新景高速公路建德寿昌至开化白沙关（浙赣界）段16合同段施工图设计阶段工程地质勘察报告》中的《水质分析成果表》，地下水和土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水和干湿交替作用下具微腐蚀性。
四、地基与基础方案分析与评价
1.岩土参数分析与选用
（1）地基土物理力学指标的统计
根据前述所划分的工程地质亚层作为统计单元，对地基土物理力学性质指标进行统计。统计方法执行《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）。
①土工试验指标：首先对全部指标逐一进行检查，剔除个别不合理的数据后按Grubbs准则进行统计。常规指标提供样本数、最大值、最小值、算术平均值、变异系数和标准值，当样本数少于6个时不提供变异系数和标准值，颗分指标提供样本数、最大值、最小值、算术平均值。
②动探试验指标：为修正锤击数，提供分层原始锤击数区间值、算术平均值和统计样本数。样本数大于6个的提供变异系数和标准值。
地基土物理力学性质指标统计成果见附表1。
（2）岩土参数的选用
场地岩土参数根据上述统计计算结果，结合地基土的岩性特征、变异系数、工程经验和参数使用条件，经综合分析后确定。
对于承载能力极限状态计算需要的岩土参数（如C、Φ等）按标准值取值（无标准值时选用平均值），对于正常使用极限状态计算需要的岩土参数和评价土体性状需要的岩土参数（如W、ρ、e、WL、WP等）采用算术平均值。
根据上述地基土物理力学性质指标统计、计算和分析成果，按有关规范查表、计算，并结合土层岩性特征、地区经验综合确定地基承载力和桩基参数，详见表2：《地基土物理力学指标设计参数表》。
2.地基土分析与评价
①层填土：主要以强、中风化碎块填充，工程力学性质较好，厚度不均，均匀性较差，不建议直接作为基础持力层；
②层卵含角砾粉质黏土：工程力学性质较好，均匀性一般，低压缩性，适中，下伏无软弱土，可作为本工程的浅基础持力层。
③层泥岩：工程力学性质较好，埋深较浅地段可作为浅基础持力层，埋深较大地段可作为短桩基础持力层。
3.基础方案分析与评价
本工程建筑为1～2层，底层最大柱底力500～900kN，荷载较小，根据场地工程地质条件，结合构筑物结构荷载特点以及场地施工条件分析，本工程可采用浅基础条件或短桩基础，具体分析如下：
隧道救援站综合楼：表层填土厚度较小，建议直接挖除，以下部②层含粉至黏土角砾为浅基础持力层。
变电所及泵房：1表层填土厚度较大，建议挖除后以②层含砾粉质黏土为持力层；2对上部填土进行分层碾压回填地基处理后，也可以该层为浅基础持力层，但需加强建筑物整体刚度，以免不均匀沉降造成建筑物开裂；3以下部③层泥岩为桩基础持力层。
开挖深度内地层为①填土、②层含砾粉质黏土和③泥岩，开挖边坡坡率建议值①填土为1：1.50，②层含砾粉质黏土为1：1.25，③1层强风化泥岩为1：1.00，③2层中风化泥岩为1：0.75。
五、结论与建议
1.结论
（1）本次勘察根据现行规范和设计要求实施。通过勘察查明了场地工程地质条件，提交的成果满足设计要求，可作为杭新景高速公路建德寿昌至开化白沙关段房建工程-高树坞隧道洞口救援站工程设计和施工的工程地质依据。
（2）根据钻探岩性鉴定、土工试验、原位测试，结合地基土的成因时代，将勘探深度范围内土层划分为4个工程地质层、3个工程地质亚层。提供了各地基土层的物理力学性质指标和承载力参数。
（3）根据《杭新景高速公路建德寿昌至开化白沙关（浙赣界）段16合同段施工图设计阶段工程地质勘察报告》中的《水质分析成果表》，地下水和土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水和干湿交替作用下具微腐蚀性。
（4）地貌属山间河谷，地形较平坦，钻孔钻探深度范围内未发现不良地质作用，场地稳定性较好，适宜本工程建设。
（5）本区抗震设防烈度为＜6度区，设计基本地震加速度值＜0.05g，地块场地类别为Ⅱ类，划属于对抗震一般地段。
2.建议
（1）拟建工程建议采用浅基础或桩基础，隧道救援站综合楼：表层填土厚度较小，建议直接挖除，以下部②层含粉质黏土角砾为浅基础持力层。变电所及泵房：表层填土厚度较大，建议挖除后以②层含砾粉质黏土为持力层；对上部填土进行分层碾压回填地基处理后，也可以该层为浅基础持力层，但需加强建筑物整体刚度，以免不均匀沉降造成建筑物开裂；下部③层泥岩性质好，可作为桩基础持力层。
开挖深度内地层为①填土、②层含砾粉质黏土和③泥岩，开挖边坡坡率建议值①填土为1：1.50，②层含砾粉质黏土为1：1.25，③1层强风化泥岩为1：1.00，③2层中风化泥岩为1：0.75。
（2）施工时应加强试桩和地基验槽，保证工程质量和安全。施工时若遇地质条件变化较大时，应及时通知我院，会同设计、施工、监理等部门协同解决。
论文作者:吴瑾天
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第16期
论文发表时间:2016/8/16
标签：场地论文; 地基论文; 泥岩论文; 黏土论文; 岩土论文; 工程论文; 土物论文; 《低碳地产》2015年第16期论文;