余理娜
摘 要:通過貞豐縣永豐街道辦事處片區城市棚戶區改造項目的地質勘察情況及地形地貌、地質構造、地基基礎、地下水等相關情況,對該工程項目的場地地質條件作出評價:邊坡巖體開挖后不會沿基巖面出現滑坡,場地地基均勻性差,但總體穩定性好,并對地基的地震效應作出了評價。
關鍵詞:地質條件評價;邊坡環境;穩定性;適宜性
中圖分類號:P694 文獻標志碼:A
0 引言
在巖土工程環境中,邊坡環境中的巖土穩定性分析一直是一個十分重要的問題,它涉及許多工程領域。隨著城市經濟的快速發展,建設工程越來越多,工程場地地質條件越發重要,影響著工程的安全與經濟等多方面。地基土的結構類型,承載力和壓縮性往往反映了地基土土質的均勻程度及地基的穩定性。該文以貞豐縣棚戶區改造項目為例進行地質條件評價性分析。
1 工程概況
1.1 擬建物工程特征
由貴州金城投資開發有限責任公司擬建的貞豐縣2016年永豐街道辦事處片區城市棚戶區改造項目位于位于貞豐縣珉谷街道老招待所、老農業局片區(建設路),交通便利。
貞豐縣 2016 年永豐街道辦事處片區城市棚戶區改造項目總體規劃總建設用地面積為 91 095.33 m2,總建筑面積約為 475 194.97 m2,其中住宅 277 334.93 m2、商業 52236.78 m2、幼兒園 2 523.40 m2、物管用房 809.88 m2、社區文體服務中心 311.32 m2、老年活動中心 332.45 m2、安控及消防控制室 189.49 m2、社區衛生服務站 594.18 m2、公共衛生間 468.50 m2、保安室 62.80 m2、地下車庫及架空層 137000.59 m2、生鮮超市3330.65 m2。住宅部分樓層數為-1+17F,商業部分樓層數為-1+2~3F,地庫層數為-1~-2F,擬建住宅部分為框剪結構,商業及地庫部分為框架結構。
1.2 巖土工程勘察等級
根據場地工程地質條件及擬建物特征,結合規范規定,根據《巖土工程勘察規范》(GB50021—2001)(2009 年版)3.1 條,擬建物破壞后果嚴重,工程重等級為二級,擬建場地巖溶中等發育,場地復雜程度為二級場地,擬建場地巖土種類較多,不均勻,場地紅黏土為特殊性土,地基復雜程度等級二級根據《高層建筑巖土工程察標準》(JGJ/T 72—2017)表3.0.2,擬建物為層數相差超過10 層的高低層連成一體的高層建筑,巖土勘察等級綜合定為甲級。
2 場地工程地質條件
2.1 地形地貌
擬建場區屬溶蝕侵蝕型低山丘陵巖溶地貌。擬建場地地勢較為平坦、開闊,原始地形起伏較小,場地已經基本整平至地下室標高位置,現察范圍內場地地面相對高為1035.34 m~1042.45 m,相對高差為7.11 m。 現于察場地四周存在一高度約 4.0 m~6.0 m的臨時性基坑邊坡。
2.2 地質構造
擬建場地地質情況較為簡單,場地基巖埋藏較淺,場地經整體平場開挖后,基巖已全部裸露于地表,根據鉆探揭露,下伏基巖為三疊系安順組 (T1a) 的薄~中厚層白云巖,地層連續分布,且呈單斜產出,巖層產狀為 220°∠33°,節理 J1產狀 263°∠64°,J2 產狀 190°∠82°,節理面平直,無充填物,根據區域地質資料及場區地表調查,擬建場地及其附近未發現斷層、滑坡、漏斗、崩塌、泥石流、采空區等不良地質現象,場區內并無大的構造斷裂通過。
2.3 巖土構成
根據鉆探資料,場地巖土構成由上至下分述如下:
(1)素填土(Qml):灰色等雜色,主要由碎石、塊石及少量黏土等組成,為近期平場開挖回填形成,結構松散分布于局部場地之中,厚度為 0 m~3.2 m,平均厚度為 0.35 m。
(2)基巖(T1a):下伏基巖為三疊系安順組的白云巖:
1)強風化白云巖:灰白色、淺肉紅色,節理裂隙發育,節理裂隙面見鐵質浸染,巖芯呈砂狀及少量塊狀。局部鉆孔揭露, 厚度為 0 m~21.90 m,平均厚度為 0.73 m。巖體極破碎,屬極軟巖,巖體基本質量等級為 V 類。
2)中風化白云巖:灰白色、淺肉紅色,薄~中厚層,細晶結構,節理裂隙較發育,局部段含少量泥質,可見白色方解石脈及團塊充填,節理裂隙面見鐵質浸染,巖石較破碎,巖芯呈柱狀、短柱狀、塊狀。巖體較破碎,屬較硬巖,巖體基本質量等級為Ⅳ類。
2.4 巖溶
場地下伏白云巖為碳酸鹽類巖石, 根據鉆探資料, 據鉆探和地表調查所知: 基巖面有溶溝、溶槽,巖面凹凸不平,溶洞裂隙中充填軟塑狀黏土;在表層巖體內經鉆探(703 個鉆孔),總共遇 111 個溶洞、裂隙,遇溶洞率 15.8 %,綜合確定場地為巖溶發育等級為中等發育場地。在鉆探深度范圍內主要表現為溶溝、溶槽及溶蝕洞隙、裂隙等巖溶形態,采取合適的基礎形式及一定的處理措施后,可解決巖溶對地基穩定性的影響。
3 場地工程地質條件評價
3.1 邊坡環境評價
勘察時擬建場地已進行施工開挖 ,現建筑物范圍地面標高為 1035.34 m~1042.45 m,大部分地段已平整至設計地下室底板標高。目前已于場地四周形成高度約為 4.0 m~6.0 m高的臨時基坑邊坡,坡角約為 80°,所形成邊坡巖土構成為上部局部為 0.2 m~0.5 m的硬塑狀紅黏土,下部為中風化白云巖巖,局部地段為強風化。所形成基坑邊坡坡頂均為市政道路,坡腳為擬建物,邊坡破壞后果嚴重,邊坡安全等級為二級。對現狀基坑邊坡穩定性分析如下:巖質邊坡,北側邊坡坡面產狀為 202°∠80°,東側邊坡坡面產狀為 300°∠ 80°,南側邊坡坡面產狀為 22°∠80°,西側邊坡坡面產狀為 142°∠80°,巖層產狀為 220°∠33°,節理 J1 產狀 263°∠64°,J2 產狀 190°∠82°,節理面平直,無充填物,為硬性結構面,結合差,結構面建議抗剪指標為:c=50kPa、φ=82°。
根據邊坡穩定性計算可知邊坡巖體部分穩定性安全系數為2.19,邊坡巖體開挖后不會沿基巖面滑動破壞。
該次勘察期間根據地表地質調查可知,所形成基坑邊坡坡頂及坡面未出現開裂、位移等現象,目前邊坡現狀穩定。但邊坡在長期開挖暴露情況下,上部土質
邊坡,由于紅黏土本身的特性,在遇水作用下可能會出現局部垮塌、灑落、掉塊等現象。且下部巖質邊坡,邊坡巖體節理裂隙較發育,巖石較破碎,北側基坑邊坡巖體類型為Ⅳ類,邊坡巖體等效內摩擦角 φe 建議取值為 42°,東側、南側及西側基坑邊坡巖體類型為Ⅲ類,邊坡巖體等效內摩擦角 φe 建議取值為 52°。在長期開挖暴露情況下,也可能會出現局部掉塊及灑落現象,為確保擬建物基礎施工期間及投入使用后的安全以及該邊坡自身的安全、穩定,建議采用錨桿+掛網噴射混凝土支護處理。
3.2 場地穩定性及適宜性評價
3.2.1 場地穩定性評價
場地及其附近未見大的斷裂構造,更無活動性斷層通過,無液化土層,處理好巖溶及基坑邊坡問題后,總體穩定性較好,采用合適的基礎形式后適宜建筑。
3.2.2 地基的均勻性與穩定性評價
(1)場地素填土為新近平場堆填,結構松散,厚度很薄,局部分布,地基均勻性差,自重固結未完成,不穩定;
(2)場地強風化白云巖為破碎的軟巖巖體,厚度變化大,分布不均勻,部分鉆孔揭露,地基不均勻;
(3)場地中風化白云巖為較破碎的較硬巖體,分布連續穩定,力學強度相對較高,巖層的巖溶發育等級為中等發育,處理好場地巖溶問題后,地基的穩定性較好。
3.2.3 場地與地基地震效應評價
該場地回填至±0.00標高后覆蓋層平均厚度為 6.6 m,覆蓋層主要為回填土,考慮到場地回填時會夯實處理,綜合確定場地土類型為中硬土及基巖,無液化地層,場地內無活動性斷層通過,根據《建筑抗震設計規范》 (GB50011—2010)(2016年版)場地類別屬Ⅱ類,擬建場地屬建筑抗震一般地段,根據《中國地震動參數區劃圖》 (GB18306—2015)表 C.24 續,擬建場區峰值加速度為 0.05 g,反應譜特征周期為 0.40 s, 因此該地區屬抗震設防烈度為 6 度區,設計地震分組為第二組,請按相關規范設防。
該次勘察根據場地內實測的地脈動測試資料,其結論和建議為:由于地基常時微動的卓越周期與地震發生時的震動周期一致,會加重地震對建筑物的破壞,故本場地工程的抗震設計周期應避開地基的卓越周期與建筑物地基的共震效應,建議該擬建筑物的結構設計應避開場地地基地微震卓越頻率 4.68 Hz,卓越周期
T=0.22s。
4 結語
該場地屬建筑抗震有利地段,建筑場地類別屬于Ⅱ類,且場地及其附近未見大的斷裂構造,更無活動性斷層通過,無液化土層,場地巖溶發育等級為中等發育,處理好場地巖溶及基坑邊坡問題后,場地總體的穩定性較好,采用合適的持力層及基礎型式后適宜建筑。建筑抗震設防烈度為 6 度區,擬建場區城峰值加速度為 0.05 g,反應譜特征周期為 0.40 s,設計地震分組為第二組,建筑物的結構設計應避開場地地基地微震卓越頻率 4.68 Hz,卓越周期 T=0.22 s,以避免地基與建筑物產生共震。由于巖溶地質作用的非均勻性、奇特性,盡管一柱一孔作了鉆探,但基礎開挖后,仍可能會遇異常地質情況,必要時可進行施工勘察利于制定正確的地基處理方案。
參考文獻
[1]王玲.邊坡穩定可靠性分析及綜合支護體系研究[D].長安大學,2005.
[2]李欣桐. 哈爾濱市松北區工程建設場地適宜性的研究[J].科技經濟導刊,2017(10):101-102.