場地整平標(biāo)高對(duì)地基土液化影響

李滿喜 姚敬凱

(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊(duì)，山西 太原 030031)

1 工程概況

建筑場地位于山西綜改示范區(qū)瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū)，太原市清徐縣集義鎮(zhèn)中遼西村附近，交通便利，勘察時(shí)為耕地，場地較為平整。擬建場地總面積約20畝，總建筑面積為14 634.76 m2，含地下室，設(shè)計(jì)場地整平標(biāo)高為自然地面平均標(biāo)高773.50 m?；A(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)，埋深5.0 m。

2 場地工程地質(zhì)條件

場地位于山西綜改示范區(qū)瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū)，地貌單元屬于沖、洪積平原，較為平整，視野開闊。場地自然地表標(biāo)高773.19 m～773.71 m之間，高差較小，最大高差0.52 m。初步設(shè)計(jì)場地整平標(biāo)高為自然地面平均標(biāo)高773.50 m。

2.1 地基土構(gòu)成及巖性特征

場地地基土沉積時(shí)代及成因類型以第四系全新統(tǒng)粉土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土為主，場地地基土自上而下可劃分為6層：

2.2 水文地質(zhì)條件

本次勘察深度范圍內(nèi)，實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深6.0 m，穩(wěn)定水位標(biāo)高介于767.39 m～768.52 m之間。本場地地下水類型屬于潛水，主要以大氣降水入滲補(bǔ)給及側(cè)向徑流補(bǔ)給。地下水位季節(jié)性變化幅度約1.0 m。

3 液化判定

場地評(píng)價(jià)液化鉆孔4個(gè)，采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)法。

場地地段抗震設(shè)防烈度為8度，地下水穩(wěn)定水位埋深介于6.0 m。

勘察時(shí)建設(shè)方提供整平標(biāo)高為自然地面高程，液化起算高程自地面起算?；A(chǔ)埋深按5.0 m、地下水位上浮1.00 m計(jì)，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.3條進(jìn)行初判，地面下20.0 m深度范圍內(nèi)存在第四系全新統(tǒng)(Q4)沉積的飽和砂土和粉土，考慮液化影響。

地面下20 m深度范圍內(nèi)液化判別由下式計(jì)算，結(jié)果見表1。

(1)

(2)

表1 液化計(jì)算表

經(jīng)計(jì)算，綜合劃分地基的液化等級(jí)為中等，根據(jù)規(guī)范對(duì)地基全部消除液化沉陷或部分消除液化沉陷且對(duì)基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)處理，建議設(shè)計(jì)采用碎石樁法進(jìn)行處理。

施工前甲方根據(jù)新規(guī)劃，在自然地表回填并碾壓了1.5 m厚土層，場地整平標(biāo)高提高至775.0 m，采用整平標(biāo)高775.0 m作為起算高程，再次對(duì)鉆孔進(jìn)行液化判別及計(jì)算。

場地在自然平面高程與整平標(biāo)高在與實(shí)際情況發(fā)生變化時(shí)，場地的地下水位、上覆非液化土層、標(biāo)貫點(diǎn)深度、標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)等影響土層液化的參數(shù)均發(fā)生變化，其中場地的地下水位、上覆非液化土層和標(biāo)貫點(diǎn)深度均在原標(biāo)高基礎(chǔ)增加1.5 m，標(biāo)貫擊數(shù)在加大了原應(yīng)力基礎(chǔ)上也應(yīng)有所增加，該項(xiàng)目未進(jìn)行補(bǔ)充勘察，重新計(jì)算時(shí)采用原標(biāo)貫擊數(shù)，是趨于保守，安全可行。

地下水位在填土后為5.0+1.5=6.5 m，上覆非液化土層在原基礎(chǔ)上增加1.5 m，再根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.3.3條中公式du+dw>1.5d0+2db-4.5判定，場地不存在可能液化的土層。

以本文所列的工程實(shí)例，液化經(jīng)重新判定、計(jì)算，結(jié)果變化差異很大。

在地面下20 m范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)貫入法評(píng)價(jià)錘擊數(shù)臨界值按式(1)計(jì)算，該式可變化為：

是一種對(duì)數(shù)的關(guān)系，而非線性關(guān)系，給出明確的填置深度、標(biāo)貫點(diǎn)影響深度與Ncr對(duì)應(yīng)關(guān)系較為復(fù)雜，這里不再贅述。

從本工程實(shí)例上看，當(dāng)場地在自然平面高程與整平標(biāo)高相差近1.50 m時(shí)，場地液化程度一個(gè)是中等液化，一個(gè)是不液化，差異較大。在今后的具體勘察實(shí)踐中應(yīng)充分重視最終整平標(biāo)高。

我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)場地在自然平面高程小于整平標(biāo)高時(shí)，場地土層的液化的可能性則是減小的，反之，當(dāng)場地在自然平面高程大于整平標(biāo)高時(shí)，土層的液化的可能性則是增加的。

4 結(jié)語

場地的地下水位、上覆非液化土層、標(biāo)貫點(diǎn)深度、標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)等影響土層液化的參數(shù)均發(fā)生變化，直接影響場地地基土的液化等級(jí)，評(píng)價(jià)液化時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際整平標(biāo)高現(xiàn)狀，進(jìn)行液化判定。判定時(shí)，現(xiàn)地下水位、標(biāo)貫點(diǎn)深度及上覆非液化土層厚度等參數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行采用。

場地整平高程小的改變，對(duì)液化性判斷結(jié)果影響較大。整平標(biāo)高增大時(shí)，場地土層的液化的可能性則是減小的，反之，土層的液化的可能性則是增加的。