某體育教學(xué)樓地基綜合評價分析研究

甘玉葉 甘 實

(1.北京巖土工程勘察院，北京 100083; 2.北京中科力爆炸技術(shù)工程有限公司，北京 100048)

1 工程概況

擬建工程總建設(shè)用地面積約為2 395.6 m2，建筑面積9 495.8 m2，其中地上6 263.8 m2，地下3 232 m2。擬建工程地上4層(局部2層)，高18.0 m;地下2層，埋深10.02 m;上部結(jié)構(gòu)擬采用框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)擬采用筏板基礎(chǔ)。

擬建場地位于永定河沖洪積扇的中部。場地范圍內(nèi)北側(cè)為既有體育場，東側(cè)、西側(cè)和南側(cè)均為住宅樓，場地地勢平坦。場地內(nèi)地下有電力、污水、燃?xì)獾裙艿馈M建場地北側(cè)建筑范圍內(nèi)有一條廢棄地下人防通道，并進(jìn)行了人工回填。人防通道入口位于場地北側(cè)約60 m處現(xiàn)狀體育場西側(cè)一玻璃房內(nèi)，人防通道由北通向南，在擬建場地附近折向東，具體位置不詳。

2 土層條件

各層土的地層巖性及其特點自上而下依次為:人工堆積層:擬建場地表層為人工堆積層，主要地層情況為:雜填土①層:雜色，松散～稍密，稍濕，含磚渣、灰渣、白灰、碎石、建筑垃圾、腐殖物、粘性土等，土質(zhì)不均;粘質(zhì)粉土～粉質(zhì)粘土填土①1層:褐黃色，稍密，稍濕，云母，氧化鐵，含少量磚渣、灰渣、腐殖物、植物根、螺殼等。新近沉積層:人工堆積層以下為新近沉積層，主要地層情況為:粉細(xì)砂②層:褐黃色，稍密～中密，稍濕，云母，氧化鐵，夾粘性土薄層，局部為中砂，砂質(zhì)不均;砂質(zhì)粉土～粘質(zhì)粉土②1層:褐黃～灰色，中密～密實，濕，云母，有機(jī)質(zhì)，含腐殖物;卵石③層:雜色，稍密，稍濕，卵石亞圓形，D大＞8 cm，D一般2 cm ～5 cm，卵石含量約65%～70%，中粗砂充填，級配較好;粉質(zhì)粘土③1層:褐黃色，濕，可塑，云母，氧化鐵，局部含礫石約35%，夾中砂薄層。一般第四紀(jì)沉積層:新近沉積層以下為第四紀(jì)沉積層，主要地層情況為:卵石④層:雜色，中密，稍濕，卵石亞圓形，D大＞10 cm，D一般2 cm～6 cm，含量約55%～65%，中粗砂充填，級配較好。局部夾中砂薄層;卵石⑤層:雜色，密實，稍濕，卵石亞圓形，亞圓形，D大＞20 cm，D一般3 cm～6 cm，含量約70%，中粗砂充填，局部含漂石。粉質(zhì)粘土⑤1層:褐黃色，濕，可塑，云母，氧化鐵，含15%～30%礫石。卵石⑥層:雜色，密實，稍濕，卵石亞圓形，D大＞12 cm，D一般3 cm～6 cm，含量約70%，中粗砂充填，級配較好。

3 地下水分析

深度20.00 m范圍內(nèi)未見地下水，可不考慮地下水的腐蝕性。根據(jù)場區(qū)周邊水位長期觀測孔資料，1959年地下潛水最高水位標(biāo)高為47.45 m(絕對標(biāo)高)，埋深約7.0 m;1971年～1973年地下潛水最高水位標(biāo)高44.73 m(絕對標(biāo)高)，埋深約9.5 m;1997年地下潛水最高水位標(biāo)高為36.30 m(絕對標(biāo)高)，埋深約18.0 m。根據(jù)我院在擬建場地附近地勘資料，近3年～5年潛水最高水位標(biāo)高37.50 m(絕對標(biāo)高)，埋深約14.5 m。

4 場區(qū)地基相關(guān)參數(shù)分析

1)地震影響基本參數(shù)。工程場區(qū)的抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計基本地震加速度值為0.2g，設(shè)計地震分組為第一組。2)建筑場地抗震地段類別。根據(jù)本場地地形、地貌和巖土特性，本建筑場地可作為可建設(shè)的一般場地。3)建筑場地類別。場地自然地面下20 m深度范圍內(nèi)的土層等效剪切波速值Vse=276.20 m/s，且本場地覆蓋層厚度大于5 m。依據(jù)GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范相關(guān)規(guī)定判定，建筑場地類別為Ⅱ類。4)地基土液化判定。根據(jù)本次勘察揭露的地層巖土類別，依據(jù)GB 50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范之相關(guān)規(guī)定判別，本場地地基土不液化。

5 地基評價分析

5.1 各土層的均勻性及其工程評價

擬建場地表層為人工堆積層，人工填土厚度不均，成分較雜，堆積時間短，土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散，物理力學(xué)性質(zhì)差，承載力低，未經(jīng)處理不宜作為擬建建筑天然地基持力層。擬建場地內(nèi)人工堆積層以下為新近沉積及一般第四紀(jì)沉積的砂、礫、卵石及粘性土層，層位較穩(wěn)定，物理力學(xué)性質(zhì)及工程性質(zhì)均較好，承載力較高，可作為擬建建筑物的天然地基持力層。

5.2 不良地質(zhì)作用和特殊地質(zhì)現(xiàn)象

場地?zé)o崩塌、滑坡、泥石流的危害，未發(fā)現(xiàn)明顯的地面沉降、亦無砂土液化問題，本場地?zé)o不良地質(zhì)作用。建設(shè)場地北側(cè)部分2號鉆孔鉆探過程中在2.9 m～4.9 m范圍有掉鉆現(xiàn)象，3號鉆孔鉆探過程中在4.5 m～5.4 m范圍內(nèi)有掉鉆現(xiàn)象，根據(jù)走訪調(diào)查結(jié)果為二十世紀(jì)六七十年代所建人防設(shè)施，已廢棄，并進(jìn)行了回填。據(jù)調(diào)查分析，掉鉆可能是人防通道內(nèi)存在回填空洞所致。

5.3 地基方案

根據(jù)擬建場地工程地質(zhì)條件與建筑設(shè)計條件，建議擬建物采用天然地基方案，基礎(chǔ)砌置為相對標(biāo)高48.62 m或以下，持力層為卵石④層，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka=350 kPa。

5.4 邊坡支護(hù)方案

本工程基坑開挖深度較深，應(yīng)根據(jù)場區(qū)地層分布條件設(shè)計出安全合理的基坑邊坡支護(hù)方案(如采用土釘墻或樁錨結(jié)合支護(hù)處理)，設(shè)計時充分考慮人防空洞對支護(hù)體系的不良影響，確保基礎(chǔ)工程施工的穩(wěn)定與安全。同時可結(jié)合本地區(qū)設(shè)計施工的實際工程經(jīng)驗及本工程基坑邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的選型綜合確定設(shè)計參數(shù)。

5.5 其他相關(guān)建議及說明

1)擬建工程建設(shè)場地位于季節(jié)性凍土區(qū)，其標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度可按0.8 m考慮。2)場區(qū)地層未發(fā)現(xiàn)地下水，可不考慮施工降水。但本場地存在連續(xù)的粘性土隔水層，受大氣降水、管道滲漏等因素的影響，易產(chǎn)生上層滯水。建議防滲設(shè)防水位標(biāo)高按58.0 m(相對標(biāo)高)考慮，抗浮設(shè)防水位標(biāo)高按51.0 m(相對標(biāo)高)考慮。可采用明排方法予以疏干。3)擬建場地北側(cè)發(fā)現(xiàn)有廢棄的地下人防通道，該人防通道雖已進(jìn)行了人工回填處理，但仍可能存在回填空洞，基礎(chǔ)施工前應(yīng)詳細(xì)查明其范圍、走向、埋深、位置、大小等情況，并采取合理措施對其進(jìn)行處理，設(shè)計中應(yīng)充分考慮其對基坑邊坡穩(wěn)定性的影響，采取合理措施進(jìn)行處理。擬建場地內(nèi)地下有電力、污水、燃?xì)獾裙艿劳ㄟ^，基礎(chǔ)施工前需仔細(xì)查明，并妥善處理。4)采用機(jī)械開槽時，應(yīng)盡量避免擾動槽底土質(zhì)，對于粒徑大于20 cm的漂石應(yīng)進(jìn)行破碎處理。屆時通知我院配合進(jìn)行驗槽，并需預(yù)留一定時間進(jìn)行基槽處理工作。凡與建議的持力層土質(zhì)出入較大的部分須仔細(xì)研究，妥善處理。5)擬建場地地表普遍分布有人工填土層(本次勘察揭露填土厚度1.9 m～5.9 m)，對基槽開挖邊坡的穩(wěn)定性有一定影響，設(shè)計和施工中應(yīng)做好邊坡支護(hù)措施，確保基坑邊坡土體的穩(wěn)定。雨季施工時，還應(yīng)做好防水排水保護(hù)工作。6)本工程基坑開挖深度較大，施工期間應(yīng)做好擋土支護(hù)體系位移監(jiān)測工作。

6 結(jié)語

1)對于基坑開挖較深的工程，應(yīng)根據(jù)場區(qū)地層分布條件設(shè)計出安全合理的基坑邊坡支護(hù)方案(如采用土釘墻或樁錨結(jié)合支護(hù)處理)，對于本工程，設(shè)計時充分考慮人防空洞對支護(hù)體系的不良影響。2)對于沒有地下水的基坑開挖工程，可不考慮施工降水。但擬建場地內(nèi)普遍存在粘土隔水層，雨季施工時可能會存在上層滯水，應(yīng)做好采用明排方法予以疏干的準(zhǔn)備。3)工程建設(shè)前期對擬建場區(qū)的地基土進(jìn)行綜合評價分析能使設(shè)計更加合理，并且能較大程度的節(jié)省工程造價。

[1] 北京市建設(shè)用地地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求(暫行)[S].

[2] GB 50011-2010，建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].

[3] GB 50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[4] GB 50021-2001，巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)[S].