興義市某房地產開發建設工程巖土工程勘察分析

［關鍵詞］巖土工程；地質條件；勘察；房屋建筑

巖土工程勘察主要是結合地質進行綜合分析，通過鉆探及現場原位測試為設計和施工提供所需的巖土工程參數，對擬建物場地工程地質條件作出巖土工程評價、判別地表水土對建筑材料的腐蝕性，對地基類型、基礎形式、地基處理、不良地質作用的防治等提出建議，對基坑降水和抗浮水位處理措施提出合理建議。

1. 場地巖土工程勘察方法

為了查明擬建場地工程地質條件，為設計提供可靠的地質依據與參數，結合場地地質情況，本次勘察以鉆探、抽水試驗、地脈動測試、場地剪切波試驗、鉆孔聲波測試、室內巖、土、水樣試驗等勘察手段、方法，對巖土分布及類型進行調查、研究，查明影響場地穩定的不良地質作用，對工程的穩定性作出定性評價[1]。

2. 場地巖土工程地質條件

2.1 巖土分布特征

場地屬丘陵地區，屬溶蝕槽谷地貌、溶蝕緩坡與溶蝕槽谷相間分布地形。場區地表局部基巖出露，巖性為三疊系中統關嶺組灰巖。根據勘探點揭露，擬建場地巖土主要由第四系覆蓋土層（Q4ml 、Qe4l+dl）和三疊系中統關嶺組（T2g）灰巖構成，巖土層（體）從上而下可分為：

①雜填土（Q4ml）：雜色，主要由黏土、碎石、塊石組成，各組分分布不均，骨粒含量占45%～90%，粒徑一般為2～50 cm，成分主要為中風化灰巖，棱角狀，結構松散，具架空現象，結構松散，未完成自重固結，主要為平整場地堆積。

②可塑紅黏土（Q4el+dl）：基本遍布整個場地，黃色，黃褐色，主要由黏粒組成，土質較純，黏性較好，主要呈可塑狀態。

③中風化灰巖（T2g）：呈灰，灰白色，砂屑—細晶結構，中厚—厚層狀構造，局部地段含泥質較高，節理較發育，呈閉合狀，巖質較硬，巖體較破碎，局部溶蝕發育，巖芯短柱狀，塊狀。巖芯采取率50%～65%。單軸飽和抗壓強度標準值frk為34.25 MPa，結合面較差，裂隙塊狀結構，為較破碎的較硬巖，巖體基本質量等級為Ⅳ級[2]。

2.2 水文地質分布

場區屬北亞熱帶，擬建場區所處興義市屬亞熱帶山地季風濕潤氣候，夏無酷暑，冬無嚴寒，雨量充沛，日照長。大部分地區年均氣溫在15℃～18℃之間，1 月平均氣溫7.1 ℃，7 月平均氣溫22.2 ℃。雨熱同季，年降水量在1300～1600 mm之間，無霜期在275～334天之間。

根據水文地質調查分析，擬建場地西側有條名為灣塘河的河流分布，自北向南沿建筑場地紅線流經。

2.2.1 地表水

通過查閱水文資料，歷史最高洪水水位標高1117.25 m，目前水位標高1113.25 m，地表水發育。影響場地的地表水主要體現為大氣降雨。旱季水量較小，對施工基本無影響，雨季水量較大，在雨季施工時如遇集中降水可能會有大量水流匯集，對施工有一定影響，在雨季施工應做好地表水排水。

2.2.2 地下水

場地巖土層為中風化灰巖，場地地下水按埋藏條件劃分為上層滯水、潛水：

2.2.2.1 上層滯水

上層滯水含水層為填土層及紅黏土中，按含水介質劃分，屬第四系孔隙水，無統一水位，富水性差，季節影響顯著。

2.2.2.2 潛水

儲存于三疊系中統關嶺組灰巖的溶洞、溶蝕裂隙，含水豐富但不均一，動態變化大，富水性較好，按含水介質劃分屬碳酸鹽巖巖溶水，場區位于溶丘谷地地勢低洼處，下部中風化層節理裂隙相對較少，為相對透水層，有利于水的賦存與運移，周邊山體接受大氣降水，通過地表土層、基巖節理裂隙形成的縫隙下滲形成地下水，通過基巖節理巖溶裂隙，孔隙大體南北向徑流，于場區外地勢更低處排泄。就本場地而言，潛水對建筑物有很大影響。

2.3 水文地質試驗及參數計算

2.3.1 抽水試驗

為了查明場地地下水位埋深和估算基礎開挖中基坑及樁孔的涌水量，鉆探結束后，在T20ZK20、T20ZK25號孔作抽水試驗，結果見表1：

2.3.2 水文地質參數K、R計算

根據抽水試驗資料，按潛水非完整井公式：

按公式（1）、（2）進行估算，H=井深-靜止水位埋深=13.7 m。兩孔抽水試驗結果計算分別得K1=0.058 m/d，K2=0.064 m/d，取平均值，滲透系數為K=0.062 m/d=7.17×10-5 cm/s，根據《水利水電工程地質勘察規范》（GB 50487-2008），該巖土體滲透性分級為弱透水。

2.4場地的不良地質

場地及周邊未見危及場地總體穩定性的全新活動斷裂通過，未見古滑坡、泥石流、地裂縫、采空區等，場地不良地質現象主要表現為巖溶。地表覆蓋層較厚，勘察區無基巖出露，巖溶發育特征主要為隱伏溶洞，表現為不規則溶洞、裂隙、溶蝕孔洞。未發現河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物（圖1）。

3. 巖土物理力學性質數據統計

3.1原位測試

本次勘察對場區雜填土作了動力觸探實驗（見表2），原位測試結果根據國家標準GB 50021-2001《巖土工程勘察規范》（2009版）統計。

根據重型動力觸探的統計結果，其雜填土擊數標準值為4.11擊/10 cm，說明雜填土總體上呈松散狀。

擬建場地雜填土為近期回填，時間2～3個月，自然回填、未進行夯實。回填碎石級配差異較大，根據圓錐動力觸探試驗N63.5本場地內的雜填土平均錘擊數在3～5錘之間，離散性較大，結構松散，不均勻（見圖2）。

本次勘察雜填土的物理力學指標查規范結合經驗取值黏聚力C=0 kPa（經驗值），內摩擦角φ=20°（經驗值），γ=16.0 kN/m3（經驗值）。

3.2室內試驗

勘察根據采集的14件可塑紅黏土土樣進行土質常規試驗，測試土質單元物理性質得出可塑紅黏土承載力特征值：

根據《貴州建筑地基基礎設計規范》（DBJ52/T45-2018），可塑紅黏土承載力特征值：fak=190 kPa。

建議紅黏土的承載力特征值取值如下：

可塑紅黏土地基承載力特征值fak=160 kPa，γ =17.2 kN/m3。

3.3基巖的物理力學性質

本次勘察在場地內采取中風化灰巖試樣共24件進行飽和單軸抗壓強度試驗。根據試驗成果報告，按GB50007-2011《建筑地基基礎設計規范》及GB50021-2001《巖土工程勘察規范》（2009年版）進行分析統計，結果見表3。

結合本場地實際情況，地勘建議中風化灰巖地基承載力特征值fa取值4150 kPa[5]。

4. 場地巖土工程地質條件分析與評價

4.1 場地地震效應評價

擬建場區內無區域性活動斷層通過，位于抗震設防烈度6度區，場地內及周邊未發現全新活動斷裂通過，未見滑坡、泥石流、地裂縫等不良地質作用，主要不良地質作用為巖溶，場地總體穩定性良好。按GB50011-2010《建筑抗震設計規范》（2016年版）第4.1.6條的規定，劃分場地類別為Ⅱ類。地震動峰值加速度為0.05 g，基本地震動加速度反應譜特征周期0.45 s，對應抗震設防烈度6度，設計地震分組為第三組。按照有關規范進行設防。根據《興義某巖土工程勘察項目剪切波波速和地脈動測試報告》，場地的加速度A 表征值為89.597 cm/s2，速度V 表征值為0.5666 cm/s，位移S 表征值為0.0076 cm，卓越頻率為3.84 Hz，卓越周期T為0.26 s。

4.2 地基土抗震性能與地震效應評價

雜填土及紅黏土不具備震動液化特征，不會產生地基失效。基巖分布連續，抗震性能好，無震陷和地基失效的可能。

4.3 場地穩定性及適宜性評價

場區工程地質測繪與勘察資料表明，未發現區域性活動大斷裂通過，未見滑坡、地面塌陷、地裂縫、地面沉降、不穩定斜坡等不良地質作用，以中風化灰巖作地基持力層，巖溶洞（隙）經挖穿處理地基穩定性較好，場地穩定性較好，場地為可建筑地段。

4.4 地基均勻性分析評價及穩定性分析評價

（1）地基均勻性分析評價

①雜填土

該層在場地上分布較連續，厚度為0.30～5.30 m，在空間分布上不均勻，不同地段物理力學差異較大，屬不均勻地基。

②紅黏土

該層在場地上分布較連續，厚度不均勻，為可塑狀態，鉆探揭露厚度范圍在0.5～18.3m之間，在空間分布上不均勻，屬不均勻地基。

③中風化灰巖

該層分布連續，在空間上呈均勻分布，力學性質差異性小，屬均勻地基。

（2）地基穩定性分析評價

巖溶發育等級為巖溶強發育，下伏基巖層面起伏坡度較大，中風化白云巖巖石地基不均勻，中風化白云巖巖石地基總體較穩定。部分鉆孔置于垂向發育的溶槽邊緣、中間，由于勘探孔控制范圍有限，地基開挖揭露后可能出現影響地基穩定性的巖溶洞隙、臨空面、順層滑移面或土巖組合等不利情況。建議依據規范結合揭露的巖溶及中風化灰巖巖體結構面、臨空面與基礎附加應力擴散面積及巖體中附加應力擴散角等因素綜合考慮基礎設計。

4.5場地工程風險

根據擬建場地鉆探揭露地質條件，場地巖溶強發育，可能存在的工程風險主要為人工挖孔樁存在垮孔，塌陷、（基坑、孔樁）地下水突涌，建議對強發育的部位采用機械成孔，現場應及時反饋施工信息，采用超前預報等綜合手段保障生命財產安全[6]。

5. 結語

本文通過分析興義市某房地產開發建設工程巖土工程在設計和施工中的作用，證明巖土工程勘察在巖溶發育嚴重區域對工程設計和施工階段的必要性及重要性，有理由加大在巖溶發育嚴重區域巖土工程在工程設計及施工階段時的研究力度，說明了巖土工程可以有效提高設計和施工階段的效率及經濟效益，為該區水文地質、工程地質、環境地質類型工程提供了參考。