徐靜
摘要:巖土工程勘察在工程建設中非常重要,為工程建設選址設計提供基礎資料,勘察區地處中川隱伏基底隆起帶和皋蘭褶皺帶的結合部位,該區土層復雜,本文以該項目為研究對象,綜合運用了多種方法分析研究了工程地質適宜性評價,希望對同類工程提供一定參考價值。
關鍵詞:蘭州市;白道坪項目;工程地質;適宜性;評價
蘭州市白道坪項目位于蘭州市青白石鄉白道坪村,隸屬城關區管轄,南與雁灘隔河相望,規劃項目區位于石溝以東,宣麻溝以西,包蘭鐵路以北,北環路以南的區域,目前規劃區內主要是白道坪村所在區域。該區距城關區市中心約4km,交通便利。
1.地層巖性特征
據鉆孔揭示,并結合試驗資料,在鉆探深度內,自上而下依次為:①黃土狀粉土;②細砂;③卵石;④砂巖。其各層的巖土特征分別描述如下:
①素填土(Q4ml):僅場地溝谷及沖溝地段分布,因近期推填整平場地形成。淺黃色,土質較均勻,主要由粉土組成,堆積時間短,欠固結,孔隙較發育,稍濕,稍密。層厚1.5m~ 12.6m,層面標高1563.17m~1587.93m。
②黃土狀粉土(Q3al+pl):鉆孔內均有揭露。淺黃色,土質均勻,結構疏松,具大孔隙,垂直節理發育。搖震反應迅速,無光澤,切面粗糙,干強度低,韌性低,稍濕,稍密。層厚9.0m~ 41.8m,層面埋深0.0~12.6m,層頂標高1559.10m~1591.41m。
③-1細砂(Q3al+pl):場地內北部和南部局部分布,分布不連續,為卵石頂面亞層。黃褐色,砂質不純,顆粒不均,顆粒成分主要由石英、長石及少量暗色礦物組成,偶見礫石,稍濕,稍密。層厚0.5m~1.3m,層面埋深34.7m~35.8m,層頂標高1551.55m~1552.13m。勘探范圍內該層在場地ZK9、ZK16鉆孔中揭露。
③卵石(Q3al+pl):ZK76、ZK78、ZK79、ZK80、ZK86、ZK88鉆孔內未揭露,其余鉆孔均有揭露。青灰色。顆粒粒徑一般2cm~8cm,最大粒徑20cm,粒徑大于2cm的顆粒占總質量的50.0%~55.0%,顆粒磨圓度較好,呈次圓狀,接觸式排列,級配一般。顆粒成分以砂巖、灰巖、花崗巖為主,顆粒間充填中粗砂,填充程度一般。中密—密實。層厚1.0m~4.6m,層面埋深11.6m~41.8m,層面標高1546.96m~1553.25m。
④砂巖(K):褐紅色。厚層狀構造,細粒結構,泥鈣質膠結,巖質較軟,成巖性差,為極軟巖。巖芯多呈短柱狀,干時堅硬,遇水或暴露地表極易軟化崩解或風化碎裂。頂部1.0m左右為強風化層,結構構造基本破壞,節理裂隙發育,巖體破碎,巖芯多呈碎塊、碎屑狀。其下為中風化層。該層分布連續穩定,厚度大,本次勘察未揭穿,勘察最大揭露厚度為10.5m,層面埋深為13.4m~43.8m,層面標高為1544.87m~1551.25m。
2.地質構造
勘察區地處中川隱伏基底隆起帶和皋蘭褶皺帶的結合部位,區內地質構造不發育。本區新構造運動較為強烈,以垂直升降運動為主,具有明顯地繼承性、差異性的特點,并形成Ⅰ—Ⅷ級階地,各階地高差十分顯著,一般級差5m~75m。這種多階地的存在及階地高差懸殊變化,是區域性升降運動劇烈而頻繁的體現。據區域地質資料及本次勘探結果,場地內部及外圍無第四系活動斷裂,故整個場地結構特征較簡單且相對穩定。
3.不良地質作用
勘察區地處黃河北岸Ⅳ級階地和侵蝕溝谷,場地內發育有崩塌(不穩定斜坡)不良地質現象。該區崩塌群發育2處,小型崩塌發育4處,均為小型崩塌。崩塌群主要集中在場地中部的宣麻溝東西兩側。小型崩塌主要分布于東西兩側小型“U”型沖溝兩岸。萱麻溝溝谷寬30m~50m,均為侵蝕下切沖溝。坡體均較陡,坡度約40°~60°,坡高15m~ 25m,坡長100m~250m,東西兩側發育4條小支溝,溝谷寬30m~50m,均為侵蝕下切沖溝,切割深度約6m~18m。坡體主要由第四系黃土狀粉土組成,未見地下水出露。黃土結構疏松,利于降水入滲,具自重濕陷性,在降雨的作用下易下落而失穩,易引發坡體坍塌、崩塌和滑坡。根據現場調查,坡面發育有大量小沖溝,局部坡面已變形坍塌。
擬建場地內發育沖溝地面高差較大,最大可達25m,在建設過程中將對場地進行推填整平。由于擬建建筑均帶1層地下室,對于場地內坡頂地面高于設計標高(地下車庫)部位須進行基礎開挖;對于場地內溝谷地面低于設計標高(地下車庫)部位須進行回填處理。沖溝兩岸崩塌體均為小型黃土崩塌,均在填方區范圍之內,在后期的挖山填溝過程中,經場地整平碾壓回填后對工程影響小。
4.場地穩定性與適宜性評價
場地位于黃河北岸Ⅳ級階地,地形較平坦,除場地東南部發育小型崩塌外,無規模較大滑坡、崩塌、泥石流等地質災害,場地地塊穩定,無全新世以來活動的斷裂,故場地穩定性好;上部黃土狀粉土厚度大,具自重濕陷性,下部卵石及砂巖層面埋深大,分布穩定,承載力較高,區內地下水對工程建設影響較小,綜合分析認為場地適宜擬建工程的建設。
5.地基土工程性質評價
根據本次勘察鉆孔的揭露,結合野外土層的巖性特征,將各地基土層進行分析與評價。①層素填土:局部,土質較均勻,厚度不均勻,具Ⅳ級(很嚴重)自重濕陷性,不經處理不宜做天然地基。②層黃土狀粉土:分布廣泛,土質均勻,厚度不均勻,具Ⅳ級(很嚴重)自重濕陷性,不經處理不宜做天然地基。③-1層細砂:呈透鏡體,厚度薄,承載力低,分布不均,不宜做天然地基。③層卵石:該層在場地內分布均勻,層位較穩定,層厚1.4m~4.6m,中密—密實,埋藏較深,厚度不均,承載力較高,是本場地擬建物良好的基礎持力層。④層砂巖:層位穩定,厚度大,埋藏較深,承載力較高,是本場地良好的基礎持力層和下臥層。
6.持力層的選擇及基礎類型的建議
(1)淺基礎:場地上部主要地層為素填土和黃土狀粉土,厚度大,具Ⅳ級(很嚴重)自重濕陷。根據擬建物荷載要求,應按《濕陷性黃土地區建筑規范》(GB50025—2004)和《大厚度濕陷性黃土場地工程處理技術規程》(DB62/T25—3060—2012)丙類建筑地基處理要求進行處理和設計,消除地基的全部或部分濕陷量。建議以整片處理后的人工復合地基作為基礎持力層。地基處理方法:可采用素土墊層法、強夯法、素土擠密法。基礎類型建議采用筏板基礎、條形基礎、獨立基礎。同時應采取結構措施和防水措施,做好建筑物周邊的排水工作,防止地表水下滲造成黃土濕陷或不均勻沉降。同時硬化封閉地面,室內外用水管道采取嚴格防水檢漏措施。局部填方區若填方采用黃土狀粉土,建議進行分層碾壓及墊層處理。
(2)樁基礎:根據工程特點,所有擬建建筑物建議采用樁基礎,均以③層卵石或④層砂巖為基礎持力層。樁基類型均可采用樁筏或樁箱基礎,樁的類型建議選用鉆孔灌注樁或旋挖灌注樁,樁端宜進入持力層1.5倍樁徑,且不小于1.0m。
7.結論與建議
(1)場地土對混凝土結構具弱腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性。地表有季節性凍土,蘭州地區標準凍土深度103cm。該擬建場地為自重濕陷性場地,濕陷等級為Ⅳ級(很嚴重)。最大濕陷深度為36.0m。
(2)根據建筑物的特點和當地的建筑經驗,擬建物位于場地挖方區的3F別墅可采用淺基礎。建議以整片處理后的人工復合地基作為基礎持力層。根據工程特點,所有擬建建筑物建議采用樁基礎,均以③層卵石或④層砂巖為基礎持力層。樁基類型均可采用樁筏或樁箱基礎,樁的類型建議選用鉆孔灌注樁或旋挖灌注樁,樁端宜進入持力層1.5倍樁徑,且不小于1.0m。
(3)該場地控制區內無全新世活動斷裂,場地穩定性較好,基本適宜擬建建筑物的修建。本次勘察區范圍內場地內未發現有地下水。局部地段(地形平緩或低洼處)在豐水季或雨季可能會有有季節性或暫時性的少量水流在卵石層或強風化砂巖層在井樁開挖時滲出。旋挖樁施工中若存在飽和土不易成樁,在施工中應注意其影響。若遇到地下水時應進行腐蝕性等內容的檢測和局部滲水處理。局部滲水采用小型潛水泵抽取。
(4)做好基坑支護,支護措施建議采用土釘墻。如場地條件許可,可采取坡率法進行放坡。對于大厚度黃土濕陷性場地,施工準備期的基坑開挖及樁基施工等要采取防水措施。供排水管網地下埋設的地溝建設應加設防滲處理。
參考文獻:
[1]《工程地質手冊》編委會.工程地質手冊-第4版[M].中國建筑工業出版社, 2007.
[2]GB50007–2011,《建筑地基基礎設計規范》[S], 2011.