霍 亮
(大同市勘察測繪院,山西大同 037006)
自參加工作以來,我主要從事勘察工作十余年,參與一些小型工程的報告編寫,2009年2月,我隨工作小組參加了政府工程項目《云岡景區松林晨爽景點》工程勘察任務,進行了全程的勘察技術服務,取得了可觀的成績。
《云岡景區松林晨爽景點》工程位于大同市云岡石窟南側,原云岡公園內,北側為云岡石窟的消防通道,南側為云岡石窟專線,為新建場地。在這項工作中我承擔技術性工作并首次參與了該工程勘察報告的編寫工作,通過勘察查明擬建場地地形、地貌特征、地基土成因類型巖性結構、厚度及分布特征;查明場地巖土物理力學性質,并提供指標值及巖土分層承載力;判定場地地震效應及對場地土的濕陷性作出評價,為地基基礎設計方案提供建議及技術參數。
該場地開挖一個(375×195)m2的異形人工湖,在人工湖中心預留一座(177.0×88.5)m2的龜形湖心島,湖底低于現狀地表約1.0 m,低于整平標高1.50 m;常水位0.50 m,在湖心島上距島邊約6 m擬建一圈連廊,單層磚木結構建筑,在湖心島中心修建一座石塔,平面形狀呈正方形,約為25 m×25 m。擬采用條形基礎,基礎壓力約為100 kN/m。
大同的山地面積為278 km2,占總面積的13.4%;丘陵面積為1 177 km2,占總面積的56.6%,平川面積為626 km2,僅占總面積的30%,其中,山地、丘陵主要集中于西、北及東北部地區,而平川區位于東南部,這就構成了大同市西北高、東南低,地形由西北向東南傾斜的主要特征。
根據大同市地質分析,擬建場地地形基本平坦,整體呈北高南低之勢。各勘探點地面標高介于1 127.20 m~1 129.37 m之間,最大高差2.17 m。本工程高程采用假設高程,起點為場地南側山門北側水泥路面表面標注為高程的起點±0.000 m,絕對高程為1 128.50 m。場地所屬地貌單元十里河上游漫灘,地貌類型單一。
根據野外鉆探、原位測試及室內土工試驗結果,在勘察深度范圍內,場地大致可分為4層:
第①層為卵石。雜色,稍濕~飽和,中密,顆粒級配差,分選性好,顆粒形狀呈亞圓形,有序排列,母巖成分主要為泥巖、砂巖等,中等風化,砂類土充填,偶見粉質粘土充填,充填程度中等,膠結有少量的粘性土,夾粗礫砂薄層,不均勻,含有漂石或塊石,粒徑約為30 mm×50 mm,此層表明有人類活動的痕跡,局部為雜填土,粉土為主,粗礫砂充填,含有機質。層底高程為1 123.06 m~1 125.18 m,層厚為2.3 m ~5.3 m,平均層厚3.57 m,重型觸探試驗修正錘擊數平均值為20擊。
第②層為砂石。灰白色,粗粒砂狀結構,標本呈塊狀構造,碎屑含量占整個巖石的85%左右,膠結物約占15%,砂粒幾乎都是石英和斜長石,粒徑0.25mm~0.5 mm左右,分選性好,大小一般一致,膠結物主要為硅質膠結,分布不均勻,局部聚集成團塊,巖石為顆粒支撐,呈空隙式膠結,巖石為巨厚層,強風化,巖芯采取率約為85%,RQD指標為60%。飽和單軸抗壓試驗平均值為24.75 MPa,屬于較軟巖,層厚介于 0.7 m ~8.7 m,平均層厚為4.59 m,層底埋深介于 5.0 m ~ 11.4 m 之間,層底標高介于1 116.31 m ~1 124.05 m。
第③層為泥質粉砂巖。暗紫褐色,粉粒砂狀結構,標本呈塊狀構造,碎屑含量占整個巖石的90%左右,膠結物約占10%,砂粒幾乎都是石英和正長石,粒徑0.075 mm~0.01 mm左右,分選性好,大小比較一致,膠結物主要為氧化鐵和泥質雜基,分布均勻,巖石為顆粒支撐,呈空隙式膠結,巖石為巨厚層,中等風化,巖芯采取率約為70%,RQD指標為55%。巖塊飽和單軸抗壓試驗平均值為40.6 MPa,屬于較硬巖,層厚介于1.3m ~5.1 m,平均層厚為2.66 m,層底埋深介于 7.5 m ~13.8 m 之間,層底標高介于1 114.33 m ~1 121.04 m。
第④層為砂巖。灰白色,粗粒砂狀結構,標本呈塊狀構造,碎屑含量占整個巖石的85%左右,膠結物約占15%,砂粒幾乎都是石英和斜長石,粒徑0.25 mm~0.5 mm左右,分選性好,大小一般一致,膠結物主要為硅質膠結,分布不均勻,局部聚集成團塊,巖石為顆粒支撐,呈空隙式膠結,巖石為巨厚層,微風化,巖芯采取率約為95%,RQD指標為80%。飽和單軸抗壓試驗平均值為49.44 MPa,屬于較硬巖,揭露層厚介于 6.2 m ~37.6 m。本次勘察所有孔均未揭穿該層。
本次勘察鉆孔土試樣質量等級低于Ⅱ級,由于地基土本身的差異性以及在取樣、運輸和試驗過程中難以避免的人為擾動等原因,從而造成一些指標的失真和離散性偏大,統計時進行取舍,因此在選用各項指標時,應依據相關規范、規程要求和指標的用途及重要性,按不利組合,分別取其最大(最小)平均值修正后作為各指標的標準值。
各層地基土的承載力特征值fak系根據野外原位測試和室內土工試驗結果,并結合地區經驗綜合確定:
1)卵石:fak=260 kPa;2)砂巖:fak=800 kPa;3)泥質粉砂巖:fak=1 500 kPa;4)砂巖:fak=3 000 kPa。
1)抗震設防烈度。根據GB 50011-2001建筑抗震設計規范2008版附錄A,大同市抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.5 g,設計地震分組為第一組。
2)建筑場地類別。根據區域地質資料場地覆蓋層厚度小于5.0 m,該建筑場地類別為Ⅰ類。
3)場地地基土液化判別。由于該場地不存在飽和粉土和砂土,屬非液化場地。
4)地基土震陷。根據場地等效剪切波速結果,場地剪切波速值大于400 m/s,可不考慮土的震陷影響。
5)建筑抗震地段劃分。該場地地貌為十里河上游河漫灘,地基土以中硬土為主,按GB 50011-2001建筑抗震設計規范劃分,擬建建筑場地對抗震屬有利地段。
6)地基濕陷性評價。按照GB 50025-2004濕陷性黃土地區建筑規范,場地不存在濕陷土,為非濕陷場地。
擬建場地地形基本平坦,場地屬地貌單元為十里河上游河漫灘。根據鉆探揭露的地層特征,結合區域資料,綜合分析判斷,勘察深度范圍內,場地土自上而下依次為:第四系全新統碎石土;中生界二侏羅紀泥巖、砂巖,本次勘察未穿透此層,整個場地可視為均勻地基。對本次勘察深度范圍內所見地下水為上層滯水,要考慮降水問題;在基礎埋深范圍內地基土和水對混凝土及鋼筋混凝土中的鋼筋均不具有腐蝕性;設計基本地震加速度值為0.15g,設計地震分為第一組,場地為非濕陷性場地,場地類別為Ⅰ類,標準凍深1.5 m。
總之,通過參加本項工程的勘察和設計,對本工程地質、地貌有了進一步的認識,根據地基土成因類型巖性結構、厚度及分布分析及場地巖土物理力學性質分析并提供指標值,確定巖土分層承載力,并對場地地震效應和地基濕陷性作出評價。這是我第一次全方位參與的一項工程項目,是對我多年參加工作的實踐檢驗,雖然較好地完成了工作,但今后的路很長,我要繼續學習,努力工作,做的更好,飛的更高。
[1]GB 50025-2004,濕陷性黃土地區建筑規范[S].
[2]GB 50011-2001,建筑抗震設計規范[S].