某變電站場地巖土工程條件分析評價

李保山，茍廷海

廣西電力工業勘察設計研究院，廣西 南寧 530023

0 引言

擬建變電站位于天等縣天等鎮山松村北側的峰林谷地內，站址區有機耕路與該三級公路相接通，交通便利。本次研究的目的是為地基基礎設計、施工和不良地質作用的整治提供可靠的巖土參數和巖土工程資料，對基礎形式和地基處理方案提出評價。

1 站址巖土工程條件

1.1 地形地貌及不良地質作用

站址區位于巖溶峰林谷地內，地勢平緩，大致呈西北高東南低，勘察范圍內地面高程443.5m～447.5m，最大高差約4m，地面坡度2°～5°。據調查，站址場地內未見滑坡、塌陷、采空區等不良地質作用分布，地形地貌條件良好，場地穩定，山體灰巖多為厚層狀灰巖，結構較完整，不存在大規模滾石的危險，較小的松動危巖滾動不會影響到變電站的安全。

1.2 地基巖土特性

站址區內土層主要為第四系坡洪積層（Qsl+pl）和坡殘積層（Qsl+el），上部分布少量人工堆積層（Qs），下伏基巖為泥盆系上統（D3）灰巖。1）第四系人工堆積層（Qs）：耕（植）土①1：褐色、淺褐色，呈稍濕、松散狀，成分以粘土為主。素填土①2：褐色，雜色，棕紅色，呈稍濕、松散狀，成分以灰巖碎石為主，夾少量塊石；2）第四系坡洪積層（Qsl+pl）：褐黃色、淺褐色，土呈稍濕、硬塑狀，粘性一般～稍好，韌性中等，干強度較高，混少量鐵錳質結核，以次圓狀為主，粒徑1mm～4mm；3）第四系坡殘積層（Qsl+el）：褐黃色、淺黃色、棕黃色，土呈稍濕、硬塑狀，粘性較好，韌性較好，干強度較高；4）泥盆系上統（D3）：下伏基巖為灰巖，灰色、淺灰色，中厚層狀～厚層狀，屬較硬巖。根據其溶蝕發育程度及巖體破碎程度，將下伏基巖劃分為強溶蝕帶④1和弱溶蝕帶④2。

1.3 水文地質條件

站址區位于峰林谷地，地形較平緩，西北略高于東南，主要地表水沿為西南側的麗川小河，場地的降雨后地表水沿坡面向低洼側匯集，通過灰巖山邊的落水洞等向外排泄，一般不存在淹沒及內澇問題。場地地下水除上層滯水外，主要為巖溶裂隙水。補給源主要來自于西北側巖溶峰林山地區，水量豐富，但埋深較大，略具承壓性。站址場地位于地下水徑流區域，場地地下的補給主要為地表雨水，經場地徑流后，排泄于西北向的小溪。

1.4 巖溶

根據區域地質，巖溶水文地質資料，天等盆地為布谷地下河的補給區，天等縣城東側的龍洞為吸收盆地地表水如麗川小河等的集中排泄口，并進入布谷地下河。站址處于巖溶峰林地內，附近巖溶峰林有溶洞分布，但場地為隱伏型巖溶發育區，地表未見巖溶漏斗、落水洞、巖溶裂隙等不良地質作用，從區域巖溶發育特征分析，站址主要以垂直發育為主，地下水活動為樹枝狀的脈管形式，沿著基巖面及其淺部發育的巖溶裂隙、溝槽運動，未能發育成較大的地下溶洞（管道）。

2 場地巖土工程分析評價

2.1 場地穩定性分析及適宜性評價

站址場地無區域活動性斷裂通過，站址區與區域活動性斷裂的最小距離約35km，站址場地區域地質構造穩定。

2.2 場地與地基的地震效應分析

根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010），經計算得土層的等效剪切波速vse≈204.9m/s。根據《變電所巖土工程勘測技術規程》（DL/T 5170-2002）表5.1.4的劃分，站址場地屬建筑抗震一般地段；根據場地覆蓋層厚度在3.8m～11.6m，按表5.2.13判定，建筑場地類別為Ⅱ類。

2.3 地基巖土特性分析

1）耕（表）土①1：褐色、淺褐色，呈松散狀，站址區均有分布，厚度薄，力學強度低，不宜作建筑物地基持力層，宜清除；2）填土①2：厚度薄，力學強度低，不宜作建筑物地基持力層；3）粘土②：呈稍濕，硬塑狀，站址區均有分布，力學強度較高，厚度大且分布均勻，為良好的地基持力層；4）粘土③1：呈稍濕、硬塑狀，整個場地均有分布，力學強度高，為主要的建筑地基持力層；5） 粘土③2：呈濕、可塑狀，該層僅部分孔段有揭露，多分布于基巖面頂部附近，力學強度較低，為地基軟弱下臥層；6）粘土③3：呈很濕、軟塑狀，該層僅部分孔段有揭露，分布于基巖面頂部附近，受地下水影響，力學強度低，為地基軟弱下臥層；7） 灰巖：屬較硬巖，力學強度高，埋藏相對較深，為良好的地基持力層。

2.4 特殊性土及巖土脹縮性分析評價

根據國家標準《巖土工程勘察規范（2009年版）》（GB50021-2001）6.2.2-3判斷。紅粘土③1為Ⅱ類浸水性土，紅粘土③2為Ⅰ類類浸水性土，紅粘土③3為Ⅱ類類浸水性土。

選取4組粘土②、4組粘土③1試樣進行了自由膨脹率試驗，試驗結果表明，粘土②自由膨脹率范圍為30%～40%，平均值為32.75%；粘土③1自由膨脹率范圍為25%～40%，平均值為34.5%。根據統計成果，按國家標準判定為非膨脹土，局部具弱膨脹潛勢。

2.5 水文地質評價

場地地下水主要為巖溶裂隙水。主要為西北側巖溶峰林石山區地下水補給，水量豐富，但埋深較大，略具承壓性。站區地表水及地下水土對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有微腐蝕性，土對鋼結構具有弱腐蝕性

2.6 巖溶發育及場地穩定性評價

站址區為隱伏型巖溶發育區，站址內地形完整、無巖溶漏斗、地面塌陷、落水洞、等巖溶形態分布，從區域巖溶資料發育分析，地下無地下暗河、大的溶洞等巖溶發育，鉆孔巖溶遇洞率偏低，場地巖溶發育偏弱，工程建設影響小，主要不改變原有的地質環境，不改變巖溶水溫地質條件，場地及建筑物呈安全穩定的，判定場地不會發生地面塌陷，或者說發生地面塌陷的可能性是很小的。

3 結論及建議

場地地貌上屬峰林間谷地，場地溶洞發育偏弱，無巖溶漏斗、溶洞等巖溶作用，亦無滑坡，地面塌陷等不良物理地質作用。場地穩定，適宜建站。基于巖溶發育特點，工程建設宜利用上部土層，盡量不改變巖溶水文地質條件，為此，建議盡可能少挖少填，基礎以淺埋為主。站址范圍內建（構）筑物，均可采用天然地基，以粘土②場地的基礎地基持力層，對于填土厚度大于2.0m的地段需進行地基處理，如采用換填法處理，或采用樁（墩）基礎，以粘土②、粘土③1為樁（墩）端持力層。

[1]戴一鳴.探討解決巖土工程勘察中存在的技術問題[J].福建建設科技，2005(1).

[2]賴華東.淺談民用建筑中的巖土工程勘察技術與防控[J].科技咨詢導報，2007(25).