某市中醫院建設場地工程地質特征及穩定性分析

［關鍵詞］醫院建設；工程地質；穩定性；適宜性

隨著人民生活水平的提高，醫療事業的發展，醫院建設進入了高潮期[1]。然而，工程建設的同時，往往需要大量的前期工作，如巖土工程地質評價，對于土質軟弱，或可能液化、失穩的場地，要進行場地地基穩定性評估，以此為依據作出場地適應性評價，并采取可行的施工措施，以確保順利施工[1-2]，否則會出現嚴重的施工事故，造成不必要的人員傷亡和經濟損失[3]。近年來由于科學技術的進步，國內外涌現出大量的新技術、新方法[2-3]。本文根據擬建項目的要求，需建設1棟5層醫療綜合樓、1棟4層后勤樓（含一層地下室）、1棟1層崗亭、1棟1層污水處理站、1層護坡擋土墻。采取傳統的勘察手段[3-4]，從擬建場地的地形地貌、地質構造、水文條件、巖土類型等特征分析，確定地基承載力和穩定性，預測地基變形性狀，作出場地適應性評價，為建筑物的設計、施工及不良地質作用的防治提供依據。

1. 地質條件

擬建項目位于平—衡新華夏凹陷帶的長—潭凹陷區西緣，受加里東—海西運動構造應力的影響，地層強烈褶皺，節理裂隙極為發育。地貌類型受區域構造影響，為褶皺山地、丘陵與平原的過渡地帶，建設場地總體地勢起伏較大，相對高差10～20m，場地施工需進行局部平整。根據鉆孔揭露，場地地層主要為人工填土，灰褐色，層厚0.40～5.80m；粉質黏土，局部可塑，韌性及干強度中等，層厚0.5～5.80m；砂質黏性土，系下伏花崗巖風化殘積而成，層厚3.0～14.50m；全風化花崗巖，灰白色，節理裂隙非常發育，巖體極為破碎，層厚2.10～20.7m；強風化花崗巖，巖體較破碎，遇水易軟化。

2. 水文及工程地質條件

2.1水文地質條件

（1）地表水

場地地表水主要為擬建場地西側民用水塘地表水體，場地內未發現明顯地表水體。

（2）地下水

場地地下水主要為基巖裂隙水，未見孔隙潛水。基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙，受基巖裂隙發育程度影響較大，具各向異性，在基巖裂隙較發育的地段水量較大，其余地段較小，穩定水位為22～24 m，相當于水位標高197.66～199.66 m，年變化幅度1.0～3.0 m。

擬建場地環境類型為Ⅱ類，該場地環境為濕潤區弱透水層[5]。

2.2巖土物理力學性質

（1）本次勘察采取了巖石樣12組進行了巖石室內抗壓強度試驗，結果見表1。

（2）對擬建場地進行了野外標準貫入試驗，標準貫入試驗成果統計表（表2）：

（3）場地土的類型和建筑場地類別劃分

本次勘察在場地醫療綜合樓、后勤樓中各挑選一個鉆孔進行了單孔地層剪切波速測試。根據測試結果和工程經驗，各地層剪切波速為：粉質黏土剪切波速為252.9～255.7m/s，為中硬土；砂質黏性土剪切波速為262.6m/s，為中硬土；全風化花崗巖剪切波速為295.85m/s，為中硬土；強風化花崗巖剪切波速為553.75m/s，為軟質巖石。綜合評價，場地平均覆蓋層厚度22.05m，場地平均等效剪切波速Ves為285.9（m/s），場地土類型為中硬土，場地類別屬Ⅱ類[4-5]。鉆孔波速結果按設計地坪標高修正后，各棟擬建高層或中高層代表鉆孔的等效剪切波速計算結果見表3：

3. 不良地質作用及特殊性巖土

3.1不良地質作用

通過鉆孔揭露，在場地內未揭露到褶皺、破碎帶、斷裂帶等，場地地質構造較穩定。場地內未發現滑坡、采空區等不良地質現象；場地土類型為中硬土，可不考慮液化影響。

3.2特殊性巖土

對本工程施工有較大不利影響的特殊巖土主要為人工填土，其他特殊性巖土為花崗巖殘積土。

人工填土：該層在挖孔樁基施工時易發生垮塌現象，應采取一定防護措施。本次揭露的鉆孔中有14個孔，見人工填土，其中有6個鉆孔于勘察前完成了填埋，后期在以上孔位附近進行基礎施工時，需要對其進行壓實處理，以防止房屋地面不均勻沉降。其余8個鉆孔均因場地地形，野外勘察施工時修理機坪填埋，平均厚度約1m。

花崗巖殘積土：為殘積砂質黏性土，層厚變化大，泡水易軟化。a 軟化性：巖石的軟化性主要是指巖石耐風化、耐水浸的能力。場地分布的全風化花崗巖水理性質較差，遇水易軟化、屬極易軟化巖石。b 崩解性：巖石的崩解，是指黏土質巖石與水作用后，由于吸水使體積膨脹，從而降低了顆粒間的聯結力，使巖石產生崩散解體的現象，本場地全風化花崗巖長時間暴露遇水后將產生軟化崩解，對地基的均勻性和穩定性均可產生不良影響。

4. 巖土工程評價

4.1地基土特性

（1）人工填土：普通分布，層厚一般，結構松散，均勻性較差，工程性能差，自穩性差，屬工程性能不良的地層，不能用作持力層。

（2）粉質黏土：分布廣泛，厚度變化較大，呈硬塑狀態，局部可塑，具有中等強度、中等偏高壓縮性，工程力學性能一般，均勻性較差。不能用作持力層。

（3）殘積砂質黏性土：廣泛分布，呈硬塑狀態，具有中等偏低強度、中等壓縮性，均勻性較差，埋深一般較大，工程力學性能一般?？梢宰鳛閿M建單層建筑物天然地基基礎持力層。

（4）全風化花崗巖：該層普遍分布，層厚變化較大，強度較高，壓縮性低，工程力學性能一般，埋深不一，揭露厚度為2.10～20.7m，平均厚度為9.54m，強度均勻性一般。視情況可作為低層建筑樁端持力層。

（5）強風化花崗巖：為場地下伏基巖，普遍分布，埋深一般較大，厚度一般較大，強度高，壓縮變形小，是良好的基礎持力層?？勺鳛閿M建多層建筑物及地下室天然地基或樁端持力層。

4.2地基穩定性、均勻性評價

場地未發現巖溶、滑坡、崩塌、采空區、地面沉降、地震液化等影響地基穩定性的不良地質現象，場地不存在高邊坡。綜合評價，場地地基穩定性一般。

擬建場地位于同一地貌及工程地質單元，場地人工填土屬于高壓縮性地層（Es=4.653＜5MPa）；粉質黏土、殘積砂質黏性土屬于中壓縮性地層；全風化花崗巖及強風化花崗巖屬于中低壓縮性地層。各棟擬建建筑地基均勻性評價見表3：

4.3變形特征評價

根據場地巖土特征及建筑物荷載特點，場地擬建建筑若采用強風化花崗巖作為樁基礎持力層，其強度高，變形較小。采用大直徑嵌巖灌注樁時，為保證各樁端持力層下完整基巖不少于5.0m，端承樁區域須按一柱一孔的原則及規程規范進行施工階段勘察（即探巖），以確保持力層的可靠性和安全性，防止樁基不均勻沉降[5]。

場地擬建建筑采用砂質黏性土作為基礎持力層，建筑局部地基以下分層界面坡度較大，同一建筑會不均勻沉降，可能會傾斜，應采取結構措施。

場地擬建同一建筑若選擇不同基礎持力層或基礎形式，如部分地段采用淺基礎，以全風化花崗巖作為基礎持力層；部分地段以強風化花崗巖作為基礎持力層；沉降差異明顯，不均勻沉降明顯，建議采用沉降縫等結構措施處理[5]。

4.4水文地質條件及水和土對建筑材料的腐蝕性評價

（1）場地水文地質條件

場地地下水主要為基巖裂隙水?；鶐r裂隙水賦存于基巖裂隙，受基巖裂隙發育程度影響較大，具各向異性，在基巖裂隙較發育的地段水量較大，其余地段較小，同時因后勤樓基坑開挖后，坑底見砂質黏性土及全風化花崗巖，雨季時地表水將滲入底板，場地設計地面標高為210.3m，建議基礎抗浮水位按209m考慮。擬建場地環境類型為Ⅱ類，該場地環境為濕潤區弱透水層環境[3-5]。

（2）水對建筑材料的腐蝕性評價

通過水、土的腐蝕性試驗，表明場地內裂隙水對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性，場地內土對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性[4-5]。

4.5場地穩定性及適宜性評價

（1）場地穩定性評價

根據區域地質資料及本次勘察成果，場地未處于活動斷裂帶，場地內未發現斷裂構造及新構造運動跡象，場地屬構造基本穩定區，場地所處區域近年屬弱震區，發生強震的可能性小。場地未發現采空區、滑坡、泥石流等地質災害，地質災害危險性較小。綜上所述，擬建場地穩定性評價為基本穩定。

（2）場地適宜性評價

擬建場地地形較復雜，起伏較大，工程性質較穩定，工程建設可能誘發次生地質災害，采取一定防護措施可解決[5-7]。綜上所述，本場地工程建設適宜性為適宜。

5. 結論

（1）擬建場地總體地勢起伏較大，場地施工需進行局部平整。場地內未見褶皺、破碎帶、斷裂帶等構造，地層巖性主要為人工填土、粉質黏土、砂質黏性土、全風化花崗巖、強風化花崗巖。場地地下水主要為基巖裂隙水，水位標高197.66～199.66m，該場地環境為濕潤區弱透水層。地質條件較好。

（2）場地內未發現滑坡、采空區等不良地質現象；場地土類型為中硬土，施工可不考慮液化影響。場地內對工程施工有較大不利影響的特殊性巖土主要為人工填土和花崗巖殘積土。

（3）殘積砂質黏性土，可以作為擬建單層建筑物天然地基基礎持力層；全風化花崗巖，視情況可作為低層建筑樁端持力層；強風化花崗巖，可作為擬建多層建筑物及地下室天然地基或樁端持力層。若采用強風化花崗巖作為樁基礎持力層，強度高，變形較小，可防止樁基不均勻沉降。

（4）綜上所述，場地屬構造基本穩定區，地質災害危險性較小，場地基本穩定；場地內工程性質較穩定，工程建設可能誘發次生地質災害，采取一定防護措施可解決，本場地工程建設適宜性為適宜。