李嘉輝 黃俊保 李文森
摘要:文章從工程地質條件、地層巖性、地下水條件及主要特殊性巖土幾個方面,綜合分析評價了阿拉爾市2號工業園區的巖土工程地質特性,為今后阿拉爾市2號工業園區的建筑設計和地基土勘察工作人員提供參考。
關鍵詞:工程地質特性;鹽漬土;勘察工作;阿拉爾市
中圖分類號:P634文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2012)04-0006-03
阿拉爾市2號工業園區位于阿拉爾市區西北約10km,距離塔里木河約5km。隨著西部大開發的深入、阿拉爾市經濟的發展,先后數十家公司進駐阿拉爾市2號工業園區,工程建設項目逐步增多。為了使我們對該區的巖土工程特性有一個全面、準確的了解和認知,并為今后在該區進行巖土工程勘察工作中采用相應的技術方法和措施做出參考和指導,通過對該區我公司勘探的某鋼廠的勘察資料及兄弟單位勘探的其他廠區的勘察資料分析,就該工業園區的巖土工程特性做出概述及探討。
一、工程地質條件
(一)地形地貌
阿拉爾市地區地處天山中段南麓,塔里木盆地西北麓,塔克拉瑪干沙漠北緣,地貌單元屬塔里木河沖積平原二級階地,地貌單元單一,地勢較平坦、廣闊。
(二)地質構造及地震概況
1.地質構造。阿拉爾市地區在區域上位于天山緯向構造帶南,北東構造帶東南,屬塔里木地塊西北一角,基底起伏舒緩,構造運動以沉降為主,并被西北向及北東向斷裂切割,北西向斷裂多于北東向斷裂。基底上覆第四系松散堆積物,主要斷裂有:①阿克蘇隱伏斷裂(北西向);②柯吐爾場斷裂(北西向);③十七場斷裂(北東向),據地震機制分析,斷裂帶近期活動的性質為陡傾走向滑動,但市域內無斷裂通過,未有地震記錄。
據區域物探及鉆探資料顯示,該區域第四系全新統-上更新統沖積覆蓋成厚度在150m以上,因此在該區建筑一般不考慮構造穩定問題。
2.地震概況。依據國標《建筑抗震設計規范》,區內地震基本烈度為6度,設計基本地震加速度值為0.05g,設計地震分組為第三組。場地為中軟土,Ⅲ類場地。就整個場地而言,按抗震有利、一般、不利和危險地段的劃分,擬建場地為對建筑抗震“一般地段”。
二、地層巖性
現有勘探資料揭露的地層根據地質時代、成因類型、巖性特征可劃分為七個工程地質層,各層土特性見表1:
三、地下水條件
(一)地下水類型
根據勘探揭露,場地內地下水類型主要為潛水。主要賦存于粉土(地層代號②1)、粉砂夾粉土層(地層代號③1)、粉砂層(地層代號④1、⑤1)及其以下地層中。塔里木河距本場地約5km,大氣降水和塔里木河地表水和地下逕流是潛水主要的補給來源。場地測得潛水埋深2.00~3.80m,地下水年變化幅度在1.00~1.50m。
(二)水的腐蝕性評價
根據從場地內取得的水樣進行的水質簡分析結果,地下水化學類型為SO4+ Cl-K+Na型。本區處于干旱氣候區,有干濕交替,場地環境類型綜合判定為Ⅰ類,受地層滲透性影響綜合判定為A。依據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)(2009年版)第12.2節有關腐蝕性評價標準判定:場地內地下水對混凝土結構具有強腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋在長期浸水時具弱腐蝕性,在干濕交替狀態下具強腐蝕性。評價結果見表2:
四、主要特殊性巖土
勘察場區是地下水的緩慢徑流區,由于地下水不斷地蒸發濃縮,水中溶濾的鹽份在地下積聚,易溶鹽隨水流由高處帶往低處,或沖積平原含易溶鹽地下水位上升,經過毛細作用和蒸發作用,鹽分殘留、凝聚地面而形成鹽漬土。
1.根據場地取土樣所做的土質化學性分析結果,含鹽量為0.33%~4.56%,=0.21~3.96,因此場地主要存在硫酸鹽漬土~氯鹽漬土,從含鹽量劃分為為弱~強鹽漬土。
2.根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)(2009年版)第12.2節有關腐蝕性評價標準判定:場地內地基土對混凝土結構具有強腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有中~強等腐蝕性。評價結果詳見表3:
五、結論與建議
1.擬建場地未發現有全新活動斷裂和其它影響工程穩定性的不良地質作用,從整體上看,場地是穩定的,適宜建筑。區內地震基本烈度為6度,設計基本地震加速度值為0.05g,設計地震分組為第三組。場地為中軟土,Ⅲ類場地。對丙類建筑,地基土可不考慮地震液化的影響;對沉降敏感的甲類和乙類建筑物可按7度進行液化判別,場地內飽和砂土的液化等級為局部輕微液化。
2.場地地層穩定,上覆沖積形成的粉土、粉質黏土、粉砂及粉細砂,層位穩定,分布較均勻,為場地一般至良好地基土。
3.場地內上部耕植土(地層代號①)主要為鹽漬土,如遇水、外界作用力等因素易產生溶陷、膨脹和腐蝕,不能滿足擬建建(構)筑物對強度、變形、抗腐蝕性等的建設要求,不能作為天然地基;場地淺層中密狀態的粉土(地層代號②1)土質較為均勻,工程性能稍好,在滿足設計的承載力和變形要求時可選用該層作為一般輕型建筑物的天然地基。
4.在天然地基不能滿足承載力及變形要求時,對于一般荷載較小的擬建建筑物,可采用土體密實加固法(包括換填墊層法、強夯法、預壓法)進行地基處理,以提高地基的承載力,使之滿足承載力設計要求。對于采用上述方法仍難以滿足設計要求時,建議振沖碎石樁,樁端持力層可按樁長需要選擇中密-密實狀態粉砂夾粉土層(地層代號③1)或密實狀態粉砂(地層代號④1、⑤1)。
5.當采用地基處理方式仍不能滿足設計要求時,可采用樁基,宜根據設計單位提供的擬建建(構)筑物基礎型式、基礎埋深、結構類型、承載力要求和對沉降的敏感程度,同時考慮場地各巖土層的工程性能和施工條件及技術經濟對比,樁型宜采用預制樁或鉆孔灌注樁。根據現場靜力載荷試驗,場地內密實狀態粉砂(地層代號④1、⑤1)或密實狀態粉砂(地層代號⑥1)、密實狀態粉細砂(地層代號⑦1)可作為良好的樁端持力層。
6.場地測得潛水埋深2.00~3.80m,地下水年變化幅度在1.00~1.50m。地下水對混凝土結構具有強腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋在長期浸水時具弱腐蝕性,在干濕交替狀態下具強腐蝕性。建議根據《工業建筑防腐蝕設計規范》(GB50046-2008),對地下水位以下部位采取相應的防護措施。
7.場地存在特殊性鹽漬土主要為上部耕植土(地層代號①),對混凝土結構具有強腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有中~強腐蝕性,在設計及施工過程中應采取相應措施對基礎進行防護。
作者簡介:李嘉輝(1983-),男,河南正陽人,中冶集團武漢勘察研究院有限公司助理工程師。
(責任編輯:王書柏)