浙江省交通规划设计研究院 310000
摘要：随着国家经济和社会的快速发展，越来越多的建筑拔地而起，岩土工程勘察作为建筑工程，特别是大型建筑工程前期地基设计、为工程技术人员提供技术数据和详细资料的第一步，在工程建设中发挥着重要作用。岩土工程勘察的目的是为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土工程参数，是建设工程中不可缺少的重要环节，按基本建设程序要求，各项工程建设在设计和施工之前必须进行岩土工程勘察，勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。本文对莫干山御庭酒店度假区项目的岩土工程勘察进行了详细分析。
关键词：岩土工程；勘察；地基基础；水文地质
一、工程概况
拟建工程位于德清县莫干山镇燎原村。德清莫干山中心学校东北方向约500米三眼桥至长林坞水库一带；场地东至长林坞水库汇水范围，西至304县道（晓于线），规划用地面积约800000m2。地理位置优越，交通便利。工程地理位置见图1。
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图1 工程地理位置示意图
本次勘察为一期工程，总建筑面积36359m2。由40幢别墅和酒店主楼、湖边接待餐厅、湖边烧烤餐厅、农家菜餐厅等组成。其中一期别墅A地块位于长林坞水库东北侧，由30幢别墅组成；一期别墅B地块位于长林坞水库东南侧，由10幢别墅组成；酒店主楼位于场地西侧紧临304县道（晓于线），湖边接待餐厅、湖边烧烤餐厅、农家菜餐厅等分散于水库周边。建筑物均为1～3层框架结构，设计最大荷载约750kN／柱，拟采用浅基础或墩基础。
本工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基复杂程度为二级，综合确定岩土工程勘察等级为乙级。
二、区域气象、水文和地质构造
1.气象、水文
拟建工程区域属亚热带季风气候区，温暖湿润，四季分明，雨热同期。年平均气温 16.0℃，年平均降雨量1368.3毫米，降雨以梅雨型和 台风型为主，年平均降雨天数144天，年平均蒸发量 800mm。日最大降雨量 172.6mm，最大过程降雨量505.6mm，由于季风气候的不稳定性，易受夏秋台风洪涝、冬春低温寒潮、盛夏高温干旱等灾害性天气影响。全年无霜期230～250天，全年主导风向为东南风。
拟建工程所在德清县属长江流域太湖水系。境内河道纵横交错，湖塘星罗棋布，有“水乡泽国”之称。西部低山丘陵区多为树枝状水系，东部平原为网格状水系，多河港、漾潭，水域面积 100.5km2，占全县总面积的 10.6%，主要河流总长度 185.69km，分东苕溪和运河两大水系。
场地中部为长林坞水库，该水库于1964年建成，集雨面积达0.3km2，总库容约 22.1 万m3。水库大坝为重力坝，坝高 13.5m、坝长 114.7m。
2.地质构造
据《浙江省区域地质志》浙江省大地构造格局大致以江山—绍兴深断裂为界，其东南侧为华南褶皱系，西北侧为扬子准地台。场地位于扬子准地台（Ⅰ1）之钱塘台褶带（Ⅱ2）安吉—长兴陷褶带（Ⅲ2）武康—湖州隆断褶束（Ⅳ2）。场区附近存在两条断裂，对拟建度假区无影响。
工程区处于长江中下游地震亚区北端之上海—上饶地震副带，新构造运动不明显，场区及周边地区近代地震皆为微震，震级均在4级以下。近场区构造活动微弱，地震震级小，强度弱，频度低。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50年超越概率10％的地震动峰值加速度为0.05g，相对于地震基本烈度为Ⅵ度。据解放后地震观测站资料，本区内曾观测到三次小规模地震，详见表3
表3 近场区现今地震目录
三、场地工程地质条件
1.地形地貌
场地位于德清县莫干山镇燎原村的低山丘陵区。一期别墅A地块和B地块位于长林坞水库周边：A地块处于斜坡位置，整体呈北高南低趋势；B地块中部为山沟，南北两侧为山坡；山体斜坡上陡下缓，坡度约15°～35°，植被覆盖率90%以上，以乔木为主。孔位标高65.14～109.64m，地形起伏极大，勘探条件差，施工难度较大；酒店区块西侧邻近304县道（晓于线），东侧距离长林坞水库约400m，种有低矮的茶树，孔位标高49.91～58.54m，地形起伏相对较小，勘探条件较好。
2.岩土层的划分及其特征
根据钻探野外鉴别，结合室内土工试验资料分析，勘探深度（14.00m）范围内地基土可分为2层4亚层。现自上而下分述如下：
①-1层：含砾粉质粘土（dl-plQ3）
灰黄色，硬可塑～硬塑。主要由粉质粘土组成，表层含大量植物根系，碎石含量10～15%，粒径0.2～2cm，个别可达3cm以上。局部缺失，层顶标高53.79～97.32m，层厚0.30～5.70m。
①-2层：碎石混粘土（dl-plQ3）
灰色、灰黄色，中密～密实。粒径大于20mm的颗粒占40%以上，粒径2～20mm的颗粒占10～30%，粒径0.075～2mm的颗粒占10～15%，颗粒多呈次棱角状，粘性土含量约占10～25%，。主要分布于一期别墅A地块和酒店主楼区块。层顶标高46.91～109.64m，层厚0.30～6.20m。
②-1层：全风化凝灰岩（K1h）
黄色、灰黄色、黄绿色，岩石风化呈砂土状，手捏易碎，锤击声音哑。局部缺失，层顶标高46.86～105.93m，控制层厚0.40～6.80m。
②-2层：强风化凝灰岩（K1h）
灰色、灰紫色，岩石风化呈碎块状，风化裂隙大量发育，裂隙间见大量铁锰质渲染物，原岩结构清晰，手较难折断，锤击易碎。全场分布，层顶标高43.36～109.34m，局部未揭穿，控制层厚0.30～6.60m。
②-3层：中风化凝灰岩（K1h）
灰绿色、灰紫色，岩芯呈短柱或碎块状，风化裂隙较发育，裂隙间有少量铁锰质次生矿物，锤击声较脆，不易击碎。据室内岩样试验，饱和抗压强度为13.9～98.3MPa，平均值49.5MPa，标准值26.40MPa，属较硬岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。无临空面和软弱岩层。全场分布，钻孔有揭示地段层顶标高59.92～78.12m，钻孔有揭示地段最大控制层厚5.80m。
3.场地和地基的地震效应
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≥use＞250m/s。酒店主楼区块覆盖层厚度≥5m，场地类别为Ⅱ类。其余区块覆盖层厚度＜5m，场地类别为Ⅰ1类。
场地为山地丘陵，无软弱土分布，划属于对建筑抗震一般地段。
本区抗震设防烈度为6度。场地设计基本地震加速度值为0.05g，根据场地类别和设计地震分组（第一组），设计特征周期：酒店主楼区块为0.35s，其余区块为0.25s。
4.不良地质作用
根据《浙江省德清县地质灾害防治规划2008-2015》（德清县人民政府，2008年），场地位于德清县地质灾害中易发区（Ⅱ）。但据场地地质灾害危险性评估及本次勘察资料，均未发现岩溶、地面沉降、滑坡、泥石流、斜坡失稳等不良地质作用，地质灾害不发育。场地自然斜坡、人工边坡、溪岸、水库坝体、房屋、挡墙、道路等现状稳定，地质灾害危险性小；工程建设遭遇地质灾害可能性小，危险性小，酒店主楼建设引发不均匀沉降可能性小，危险性小，基槽开挖引发基坑侧壁土体坍塌、滑动的可能性小、危险性小，低山丘陵基岩区房屋建筑引发边坡失稳的可能性小、危险性小。场地内也未发现暗塘、暗滨、孤石、墓穴等影响工程建设的不利埋藏物。
5.场地稳定性和适宜性评价
拟建工程区自喜山期差异升降运动结束后，基本处于平稳的缓慢沉降和断陷沉积状态，进入第四纪以来，全区表现为微弱的稳定上升，新构造运动基本稳定，但在交汇处存在一定的应力积聚和释放，使总体平稳的区域稳定性产生局部的活动迹象，据历史记载，一千余年来共发生有感地震 20 余次，但均未发生过破坏性地震，说明本区地壳运动处于相对稳定阶段，区域稳定性良好。
拟建工程区位于丘陵区，人类工程活动主要表现为修建道路和水库，无不稳定边坡、无地下硐室、无地下采空区，对区内的自然生态环境和地质环境造成的破坏较小，因此，人类工程活动对地质环境条件的影响一般。
综合判断场地较稳定，发生地质灾害的可能性较小，适宜本工程建设。
6.地下水
场地地下水类型有孔隙潜水和基岩裂隙水。别墅区块位于丘陵区，场地地势较高，勘察期间，仅在T172号孔、T191号孔和Z110号孔发现地下水，水位标高分别为79.5m、69.0m和71.62m，水量均较小。酒店主楼区块位于山前冲洪积地带，地下水属孔隙潜水，孔隙潜水水位埋深随地形起伏变化较大，主要受大气降水、侧向径流补给，水位变化受季节和气候影响较大。勘察期间正值枯水期，测得地下水水位埋深为1.00～4.10m，水位标高50.99～56.84m。水位动态变化随气候和季节性变化较大，一般年变化幅度为1.00～3.00m。本工程基础位于地下水位上部，地下水对基础设计和施工影响小。
据调查访问，场区无明显污染源存在。本次勘察在T172和T191孔共采取2个潜水水样。根据孔潜水水样分析报告（详见附件水质分析报告），按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）12.2Ⅱ类场地环境类别，对地下水进行评价：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
1.1 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。常规指标提供算术平均值、变异系数和统计样本数，当样本数少于6个时不提供变异系数，颗分指标提供算术平均值。
②土工特殊试验指标：对于渗透试验等特殊试验指标，首先对全部指标逐一进行检查，剔除个别不合理的数据后进行统计，提供算术平均值。
③标贯和动探试验指标：为原始锤出数，未经深度修正，提供分层原始锤击数区间值、算术平均值和统计样本数。
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，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；地基土物理力学性质指标设计参数详见附表。
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、地区经验综合确定压缩模量、地基承载力和桩基参数，详见表4：地基土物理力学指标设计参数表。
2.地基土分析与评价
①-1含砾粉质粘土和②-1全风化凝灰岩，硬可塑～硬塑，均匀性一般，工程力学性质较好，埋深浅，可作为本工程浅基础持力层，但①-1层局部厚度偏小，②-1层局部缺失。
①-2碎石混粘土，均匀性一般，中密～密实，工程力学性质好，主要分布于别墅A地块和酒店主楼区块，可作酒店的基础持力层。
②-2强风化凝灰岩，均匀性一般，工程力学性质好，埋深较浅，厚度较大，可作为浅基础持力层。
②-3中风化凝灰岩，均匀性较好，工程力学性质好，大部分地段埋深较大，是较好的桩基础或墩基础持力层。
3.基础方案分析与评价
根据场地工程地质条件，结合建筑物特点和周围施工环境条件综合分析：一期别墅A地块和B地块位于长林坞水库周边的斜坡地带，地形起伏极大。拟建工程荷载较小，为保护生态环境，拟采用半挖半填或吊脚楼形式，故建议采用浅基础方案。具体可采用柱下独立基础结合墩基础形式，建议以②-2强风化凝灰岩为基础持力层；局部②-2层埋深较大地段，如坡度较缓，也可以上部①-1含砾粉质粘土、①-2碎石混粘土和②-1全风化凝灰岩为基础持力层，如坡度较陡，建议仍应以②-2层为持力层，且坡顶侧基础应进入②-2层一定深度。②-3层中风化凝灰岩埋深较浅地段，以②-3层作为持力层时，为减小建筑物差异沉降，宜设置褥垫。无论以何层作为基础持力层，每个单体建筑均应采用相同的持力层，以免发生不均匀沉降。如采用①-1和①-2为基础持力层时，建议进行边坡稳定性验算。
酒店主楼区块位于山前冲洪积地带，地形较平缓，①-2碎石混粘土层厚度较大，分布较稳定，且下伏无软弱层，可作拟建酒店主楼的基础持力层，具体可采用浅基础或短桩基础。
五、结论与建议
1.结论
（1）场地勘察深度内的工程地质条件已查明，本次勘察已达到了委托目的，本报告可作为莫干山御庭酒店度假区项目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2个工程地质层，5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）地下水（孔隙潜水）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）地貌属山区丘陵，地形起伏大，无不良地质作用，场地稳定性较好，适宜本工程建设。
（5）场地抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组，划属于对建筑抗震一般地段。酒店主楼区块场地类别为Ⅱ类，设计特征周期为0.35s。其余区块场地类别为Ⅰ1类，设计特征周期为0.25s。
2.建议
（1）一期别墅A地块和B地块以及湖边接待餐厅、湖边烧烤餐厅、农家菜餐厅等建议采用浅基础方案，以②-2强风化凝灰岩为基础持力层。
酒店主楼建议采用浅基础或短桩基础，以①-2碎石混粘土为基础持力层。
（2）为保护生态环境，防止建筑施工产生的边坡失稳、滑坡等次生地质灾害的发生。基础设计和施工时应尽量减小土方开挖和回填量，基础开挖形成的边坡应按照规范要求放坡，并采取必要的防治措施，基础开挖形成的高边坡应进行专项边坡治理设计，严格按照设计要求治理施工。建筑物周边应合理设置截、排水沟，特别是位于沟谷部位的建筑应合理设置防洪沟，保证山坡水流畅通。
（3）施工时应加强地基验槽及现场监理工作，保证工程质量和安全。施工时若遇地质条件变化时，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:《基层建设》2015年30期
论文发表时间:2016/10/8
标签：场地论文; 基础论文; 岩土论文; 地基论文; 凝灰岩论文; 区块论文; 主楼论文; 《基层建设》2015年30期论文;