沈霞 廖桄辰 馮杰 孫鳳環 白曦妤

摘 要:為研究西藏米林縣縣城工程地質情況,本文通過SH30-2型沖擊鉆機對現場地基土進行取芯鉆探,在孔內進行標準貫入試驗,并利用SM植物膠護壁,采用XY-100型鉆機回旋鉆進,對現場探孔情況進行詳細說明,深入分析勘探場地巖層特性,并基于現場試驗,說明地基土的工程特性,并對其進行分析評價,以期對該縣城擬建工程提供一定的實用性建議。
關鍵詞:米林縣;地質勘探;地基土
中圖分類號:P624.8 文獻標識碼:A 文章編號:1003-5168(2019)11-0117-03
Abstract: For the study of engineering geology condition of the mainling county of Tibet, ?this paper analyzed the SH30-2 impact drill is used to perform core drilling on the ground soil in the hole. It was carried out the standard penetration test, and used the SM plant rubber retaining wall to make a rotary drilling with the XY-100 drilling rig. It investigated the rock formation characteristics of the exploration site, and based on the field test, explained the engineering characteristics of the foundation soil, and analyzed and evaluate it, with a view to the county construction projects provide some practical advice.
Keywords: Mainling county;geological prospecting;foundation soil
1 場地的工程概況
該勘測場地位于米林縣縣城東北方,緊鄰雅魯藏布江東南岸,東南臨S306省道,西北臨雅魯藏布江東南岸,西南臨濱江路,東北臨米林大橋,距林芝機場直線距離約15km,交通方便,地理位置優越,如圖1所示。
米林縣氣候比較干燥,屬于高原溫帶半濕潤季風氣候區,全年有150d無降霜。米林縣的氣候特點為降水集中、雨熱同季、蒸發量大、年平均氣溫8.2℃、年平均降水量600mm[1]。
米林縣水文觀測站的監測數據顯示,1976—1982年最高的年降雨量達到891.9mm,最高的月降雨量達到391.6mm,最高的日降雨量達53.0mm,最大6h降雨量達36.9mm。
2 場地的工程地質條件
該場地位于西藏自治區林芝市米林縣縣城東北方,緊鄰雅魯藏布江東南岸,為雅魯藏布江河流侵蝕堆積Ⅰ級階地地貌。場地地形條件較好,總體呈東南高西北低,場地地形較為平緩,相對高差約為5m。該地區的抗震設防烈度為8度,設計基本地震加速度值為0.30g,設計地震分組為第3組,設計特征周期為0.45s。查看《建筑抗震設計規范》(GB 50011—2010)(2016年版),應將場地劃分為Ⅱ類場地[2,3]。
3 主要勘探方法
本次勘探主要采用SH30-2型沖擊鉆機,取原狀土試樣,并對上部土層進行取芯鉆探,在孔內進行標準貫入試驗;利用SM植物膠護壁,采用XY-100型鉆機回旋鉆進;對布設的部分控制性鉆孔內卵石土進行全斷面取芯觀察、取樣并進行顆粒分析,如圖2所示。
對于多層建筑,相關規范要求地基的復雜程度等級為2級,勘探點間距為15~30m,勘探點沿柱列線、角點和擬建物周邊布置,鉆孔間距為12~22m不等,共布設鉆孔總數93個。其中,一般性回旋取芯鉆孔為22個,設計深度為12m;控制性回旋取芯鉆孔為4個,設計深度為20m;動力觸探試驗鉆孔為67個,設計深度為12m;總工作量為1 148m。
當基礎底面的寬度大于5m時,探孔深度不應小于基礎底面寬度的3倍,即一般性鉆孔孔深為12m較為合理。綜合考慮場地持力層及下臥層為砂卵石土,地層相對連續穩定,地基均勻性較好,較弱夾層較少,控制性鉆孔不應小于20m。當遇到軟弱層的時候,鉆孔深度應該相應加深,直至鉆到穩定的硬層為止。當采用樁基礎時,應以滿足樁端持力層厚度為準。
①預打入:先錘擊,把貫入儀頭部打入15cm,如果錘擊50次還未打入15cm,停止打入,記錄貫入度;②打入階段:將貫入器再打入30cm,記錄每打入10cm的錘擊次數;③如果累計錘擊50次還未打入30cm,停止打入,記錄貫入度。換算成打入30cm時的錘擊次數,根據換算公式進行查表計算。
取上層細粒土做標準貫入試驗,目的是用于評價該土層的力學性能,取下層的卵石土做N120超重型動力觸探試驗,目的是評價卵石土的物理力學性能。
①將重型動力觸探探頭打入土層前,先在觸探桿上標出從錐尖起向上每 30cm 的位置;②一人將觸探桿垂直扶正,另一人將 10kg 穿心錘從錘墊頂面以上50cm 處自由落體放下,錘擊速度以每分鐘 15~30 ;③記下觸探桿每打入30cm土層所用的錘擊數(擊/30cm);④采用分段探測的方式是為了防止土與觸探桿的側壁進行相互摩擦抵消了一部分的錐擊能力,是在觸探桿打入土層一定深度后把錐尖向上拔起,使探孔壁的直徑擴大,然后再次將錐尖打入原先的位置,試驗繼續進行,或者通過在觸探桿每打入10cm位置時將探桿旋轉一圈;⑤待到每打入30cm土層的錐擊次數超過100次或打入15cm錐擊次數超過50次時,試驗可以結束。
4 勘探場地的地層巖性
勘察場地內地層主要由上覆第四系全新統沖洪積(Q4al+pl)和第四系全新統人工填土層(Q4ml)組成。
4.1 第四系全新統人工填土
4.1.1 填土(Q4ml)。此樣土質分布于勘探場地的中-南部,厚度變化較大,鉆探揭露厚度5.8~9.6m,顏色呈現灰褐-褐色、雜色,稍濕,松散,主要由卵石土、碎石土、生活垃圾及建筑垃圾組成,均勻性較差。
4.1.2 素填土(Q4ml)。此樣土質分布于勘探場地的中-北部及東南部,厚度變化較大,鉆探揭露厚度3.4~7.0m。顏色呈現黃褐色、黃灰色,松散,稍濕,其固結程度較差,主要成分由黏性土及粉土組成,其中含有碎石、卵石等,一般含量20%~35%,一般粒徑20~80mm,局部見少量建渣。
4.2 第四系全新統沖洪積
根據現場取芯鑒別情況,結合重型圓錐動力觸探試驗成果,此勘探場地砂卵石分布較多。將卵石層分為4個層次:稍密卵石層、松散卵石層、密實卵石和中密卵石層。
4.2.1 松散卵石(Q4al+pl)。此次勘探鉆探揭露厚度為0.9~2.5m,全場分布。土體顏色呈現為黃灰-黃褐色,松散,稍濕,粒徑多在2~10cm,骨架顆粒含量在20%~50%,大于10cm約占5%。分選性一般,磨圓度一般,亞圓狀為主,巖石成分以砂巖、粉砂巖和花崗巖為主,其余主要為黏性土填充。
4.2.2 稍密卵石(Q4al+pl)。此次勘探鉆探揭露厚度1.3~3.9m,全場均勻分布。土體顏色呈現為黃灰-黃褐色,稍密,稍濕,骨架顆粒的含量在51%~62%,粒徑多在2~13cm,大于13cm約占8%。巖石成分以砂巖、粉砂巖和花崗巖為主,其余主要為黏性土填充。
4.2.3 中密卵石(Q4al+pl)。此次勘探鉆探揭露厚度1.6~3.4m,全場分布。土體顏色呈現為黃灰-黃褐色,中密,稍濕,骨架顆粒含量在61%~71%,粒徑多在2~15cm,大于15cm約占10%。巖石成分以砂巖、粉砂巖和花崗巖為主,其余主要為黏性土填充。
4.2.4 密實卵石(Q4al+pl)。此次勘探鉆探揭露厚度0.7~9.1m,全場分布,未見底面。土體顏色呈現為黃灰-黃褐色,密實,稍濕,骨架顆粒含量在71%以上,粒徑多在2~18cm,大于18cm約占10%。巖石成分以砂巖、粉砂巖和花崗巖為主,其余主要為黏性土填充。
5 場地地基土的工程性質
為了了解該勘測場地地基土的物理力學性能,包括地基土的強度、均勻性和密實程度,本次場地地基勘測不僅要對抽芯進行觀察描述,而且要針對卵石層進行試驗,即連續系統的N120超重型動力觸探測試試驗。該試驗統計結果如表1所示。可以發現,該勘測場地內并不存在斷層、破碎帶和裂隙密集帶等不良地質現象。
6 場地地基的分析評價
勘察區場地位置地勢較為開闊,現狀為建設用地,未見活動斷裂分布,無重力異常帶和重力梯度帶存在,新構造運動的差異升降不明顯,地殼總體居于穩定狀態,無影響場地穩定性(安全)的邊坡、滑坡、泥石流、地裂縫、地下空洞等地質災害,場地穩定,適宜建筑。根據室內試驗,標準貫入試驗和超重型動力觸探結果,因試驗樣品要求較完整但巖性多數破碎,故試驗值偏高,不具代表性,僅供參考。
7 結論及建議
該場地區內地質構造較簡單,無大的斷裂帶通過。場區內無影響場地穩定的斷層、滑坡以及泥石流等不良地質作用。場地整體穩定,適宜建設。場區勘探深度由第四系全新統人工填土和第四系全新統沖洪積卵石層組成。場內擬建建筑物以松散卵石層以下作基礎持力層。以松散砂卵石層作為地基基礎持力層時,建議擴大基礎。可采用獨立基礎或條形基礎,設計可根據2種基礎形式的優劣進行選擇。
基坑開挖過程中,施工開挖廢棄土石方應及時清運,嚴禁堆積在基坑頂部,確保施工安全;基礎施工宜避開雨季及冬季;基坑開挖后避免太陽曝曬,避免被地表水浸泡,應及時封閉;基礎施工過程前要合理安排好地表排水系統,竣工后及時用混凝土封閉地表;基坑開挖時,機械擾動對卵石層強度影響較大,建議基坑開挖到接近設計標高時,應預留約30cm采取人工清除,并對基底土層進行適當碾壓。
參考文獻:
[1]措姆.米林縣農業氣候資源特點及開發建議[J].鄉村科技,2018(35):117-119.
[2]西藏米林發生6.9級地震[J].防災博覽,2017(6):10.
[3]魏璉,王森.中國建筑結構抗震設計方法發展及若干問題分析[J].建筑結構,2017(1):1-9.