安徽濉溪某產業園場地工程地質條件分析研究

［關鍵詞］產業園；工程勘察；地質條件；綜合分析

安徽濉溪縣地處淮北平原，地勢平坦[1]。以橫穿平原中部的古隋堤宿永公路為界，北部為黃泛沖積平原區，南部為古老河湖相沉積平原區[2]。黃泛沖積平原區包括劉橋、濉溪、百善、四鋪、鐵佛等鄉鎮，為黃泛沉積物覆蓋，屬沖積成因的堆積地形[3]。安徽濉溪某產業園擬建立標準化廠房，所在場地的復雜程度評價等級為二級，地基的復雜程度評價等級為二級。本次勘察共布置171個勘探孔，主要采用測量、鉆探、取樣、原位測試（靜力觸探試驗、標準貫入試驗）及室內試驗等綜合勘察手段。文章以勘察成果為基礎，對該場地的工程地質條件進行綜合分析研究，為該產業園的工程建設與施工提供參考。

1. 場地工程地質條件

安徽濉溪某產業園場地地形整體較平坦，屬淮北平原，微地貌屬河間平地，地表主要為土質覆蓋層。由上及下主要分布有雜填土、粉質黏土、粉質黏土夾粉土、粉質黏土與粉土互層、粉質黏土和粉土夾粉質黏土（表1）。

①雜填土（Q₄^ml）：呈灰褐色、灰黃色，松散—稍密狀態，主要成分為黏性土，含植物根系，局部含建筑垃圾及生活垃圾，局部夾少量灰黑色淤泥質粉質黏土。

②粉質黏土（Q₄^pl+al）：呈灰黃色，可塑狀態，局部軟塑狀態，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，含黑色鐵錳質結核及浸染，含鈣質姜石，局部淺層夾硬塑狀黏土。

③粉質黏土夾粉土（Q₃^pl+al）：呈灰黃色、黃褐色，硬塑狀態，局部可塑狀態，無搖振反應，光澤反應稍有光澤，干強度中等～高，韌性中等，含黑色鐵錳質結核及浸染，含鈣質姜石。局部夾粉土，中密狀態。局部含少量粉細砂。

④粉質黏土與粉土互層（Q₃^pl+al）：呈灰黃色、黃褐色，粉質黏土，硬塑狀態，局部可塑狀態，無搖振反應，光澤反應稍有光澤，干強度中等—高，韌性中等；粉土，中密狀態，局部密實狀態，搖振反應中等，無光澤反應，干強度低，韌性低。含黑色鐵錳質結核及浸染，含鈣質姜石，局部富集。局部含少量粉細砂。

⑤粉質黏土（Q₃^pl+al）：呈灰黃色，可塑狀態，無搖振反應，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，含黑色鐵錳質結核及浸染，含鈣質姜石。

⑥粉土夾粉質黏土（Q₃^pl+al）：呈灰黃色、黃褐色，中密～密實狀態，搖振反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低，含黑色鐵錳質結核及浸染，含鈣質姜石。局部夾粉質黏土，硬塑狀態。局部含少量粉細砂。

2. 場地水文地質條件

場地中的地下水按埋藏條件，主要為賦存于雜填土中的上層滯水及粉質黏土夾粉土、層粉質黏土與粉土互層、層粉土夾粉質黏土中的承壓水。上層滯水無統一地下水水位，集中于地勢較低或填土較厚地段[4]。主要接受大氣降水、生活用水及地表水入滲補給。以蒸發和向隔水頂板邊緣進行側向散流排泄。地下水水量、水位的變化區間受氣候影響較為明顯：豐水期地下水位最高可達地表，水量中等；枯水期地下水位部分地段無地下水，水量貧乏。勘察期間觀測到地下水位埋深0.60～1.60 m（高程29.29～30.46 m），勘察期間水量較豐富，上層滯水年變化幅度約1.50 m。承壓水主要賦存于粉質黏土夾粉土、粉質黏土與粉土互層、粉土夾粉質黏土中的粉土層，呈弱承壓性，主要補給、排泄途徑為側向徑流。勘察期間觀測到地下水位埋深2.70～5.40 m（高程26.47～26.90 m），水量較豐富，水位年變化幅度約1.50 m。

根據室內土工試驗及區域水文地質資料，各地層滲透系數見表2。滲透系數（κ）又稱為水力傳導系數。各向同性介質中，滲透系數定義為單位水力梯度下的單位流量，表示流體通過孔隙骨架的難易程度，表達式為κ=kρg/η。滲透系數僅與孔隙骨架的性質有關，κ定義為滲透系數；η定義為動力黏滯性系數；ρ定義為流體密度；g定義為重力加速度。各向異性介質中，滲透系數則以張量形式表示。滲透系數（κ）值愈大，表示巖石透水性愈強。粗砂礫石層（強透水）滲透系數（κ）大于10 m/d；亞砂土（弱透水）滲透系數（κ）范圍為1～0.01 m/d；黏土（不透水）滲透系數（κ）小于0.001 m/d。由此可見土壤質地決定土壤滲透系數（κ）值大小。

雜填土具有松散結構，局部的空隙率大，同時具有較強的滲透性。賦存上層滯水，豐水期間，地下水的水量較大，應采取有效的止、排、降水措施，確保基坑開挖及支護的安全。粉質黏土滲透性弱，為相對隔水層。在基坑開挖后，會有少量重力水滲出，對施工影響較小。粉質黏土夾粉土局部滲透性較強，粉土較厚地段地下水較豐富。若基坑開挖至該層，應采取有效的排水或降水措施。

3. 地下水、土腐蝕性評價

經調查，擬建場地周邊無工業污染源。依據《巖土工程勘察規范》（GB 50021-2001）（2009年版），場地土和地下水受環境類型及地層滲透性影響，此場地屬于干濕交替，環境類型判為Ⅱ類，擬建場地內地下水對建筑材料的腐蝕性評價見表3。

根據水質分析結果，場地土和地下水對鋼筋混凝土和混凝土結構中的鋼筋材料可判定為微腐蝕性。建議按《工業建筑防腐蝕設計標準》（GB/T 50046-2018）中的規定對材料進行防腐施工。

4. 抗浮設防水位

擬建綜合樓附屬地下消防水池，根據周邊環境情況，勘察期間地下水位較高，消防水池抗浮設防水位建議按設計室外地坪標高以下0.5 m考慮（若后期設計條件及周邊環境條件發生變化，抗浮設防水位應進行復核），施工期間和項目運行期間，應做好降排水措施，基坑內排水可采用明溝結合集水坑明排，配備排水設備，防止施工期間和運行期間消防水池上浮。

5. 場地地震效應

根據區域地質資料，擬建場地覆蓋層厚度在50 m以上，根據本次野外鉆孔資料，場地覆蓋層厚度內地基土主要為可塑—硬塑狀態黏性土及中密—密實狀態粉土。①雜填土剪切波速經驗值為110 m/s左右；②粉質黏土剪切波速經驗值為150 m/s左右；③粉質黏土夾粉土剪切波速經驗值為240 m/s左右；④粉土與粉質黏土互層剪切波速經驗值為270 m/s；⑤粉質黏土剪切波速經驗值約170 m/s左右，⑥層粉土夾粉質黏土剪切波速經驗值為270 m/s左右，判定雜填土為軟弱土、粉質粘土為軟弱土，粉質黏土夾粉土為中軟土，粉質黏土與粉土互層為中硬土，粉質黏土為中軟土，粉土夾粉質黏土為中硬土，擬建場地土層等效剪切波速估算值約為201.2～217.6 m/s，擬建場地覆蓋層厚度在50 m以上，判定場地類別為Ⅲ類，設計特征周期為0.65 s。

本場地的地形整體較平坦，但場地局部地段雜填土較厚，且地下水較豐富。本場地可劃分為對建筑抗震一般地段。

6. 場地工程地質條件綜合分析與評價

6.1 地基土分析評價

本次勘察根據土層定性、原位試驗成果，揭露深度范圍內各巖土層評價如下：

①雜填土：松散—稍密狀態，稍濕。堆積時間短，具高壓縮性，力學性質差異較大，密實程度不一，自穩性差；局部滲透性較強，若止、排水不當易產生滲漏導致基坑邊坡失穩。本層不宜作為基礎持力層，應挖除。

②粉質黏土：可塑狀態，局部軟塑狀態，壓縮模量（Es_1-2）均值為6.66 MPa，比貫入阻力（ps）均值為1.74 MPa，標準貫入試驗（實測）均值為N=6.6擊，土質較均勻，層位穩定，工程特性一般，可作為天然地基基礎持力層。

③粉質黏土夾粉土（粉質黏土硬塑狀態，局部可塑狀態；粉土中密狀態）：壓縮模量（Es_1-2）均值為9.61 MPa，比貫入阻力（ps）均值為5.44 MPa，標準貫入試驗（實測）均值為N=15.4擊，土質較均勻，層位穩定，工程特性一般，可作為天然地基基礎持力層。

④粉質黏土與粉土互層（粉質黏土，硬塑狀態，局部可塑狀態；粉土，中密狀態，局部密實狀態）：壓縮模量（Es1-2）均值為10.26 MPa，比貫入阻力（ps）均值為5.49 MPa，標準貫入試驗（實測）均值N=20.6擊，土質較均勻，層位穩定，工程特性良好，可作為樁端持力層。

⑤粉質黏土：可塑狀態，壓縮模量（Es_1-2）均值為6.28MPa，比貫入阻力（ps）均值為1.63 MPa，標準貫入試驗（實測）均值為N=9.6擊，土質較均勻，層位較穩定，工程特性一般，不建議作為樁端持力層。

⑥粉土夾粉質黏土（粉土，中密—密實狀態；粉質黏土，硬塑狀態）：壓縮模量（Es1-2）均值為8.30 MPa，比貫入阻力（ps）均值為8.10MPa，標準貫入試驗（實測）均值為N=30.1擊，土質較均勻，層位穩定，工程特性良好，可作為樁端持力層。

6.2 均勻性評價

依據勘察資料，擬建門衛室、雨水收集池可采用天然地基基礎，持力層宜選擇②粉質黏土或③粉質黏土夾粉土。擬建綜合樓、廠房可采用天然地基基礎、復合地基或樁基礎，若采用天然地基基礎，持力層宜選擇③粉質黏土夾粉土。

6.3 場地穩定性、適宜性評價

場地整體的地形較為平坦，場地周邊無影響工程安全的不良地質災害及地質作用，包括泥石流、崩塌、地下洞穴、巖溶、地面裂縫和地面塌陷等。本工程的特殊性巖土主要為人工填土、膨脹土。膨脹土變形的危險性較小，邊坡變形、崩塌的危險性為中等，主要導致的不良結果可能為場地周邊建筑物基礎的不均勻沉降，同時可能導致建筑物結構開裂。以上工程問題可以利用適宜的施工措施預防、解決。

根據區域地質資料，場地周邊地質構造的條件較為簡單，沒有活動斷裂通過的資料，亦不存在動力地質作用的破壞影響，工程環境條件較為簡單，場地較為穩定。根據區域地質資料及施工地區的建筑施工分析，沒有潛在不良地質作用及地質災害直接影響該擬建工程施工、后期運營。該擬建場地判定為可進行工程建設。

7. 結論與建議

（1）本場地地基巖土從上至下依次為：①雜填土、②粉質黏土、③粉質黏土夾粉土、④粉質黏土與粉土互層、⑤粉質黏土及⑥粉土夾粉質黏土。本場地中地下水為：賦存于雜填土中的上層滯水及粉質黏土夾粉土、粉質黏土與粉土互層、粉土夾粉質黏土中的承壓水。

（2）該區域屬對建筑抗震一般地段。

（3）場地內不良地質作用不發育，場地較穩定，可進行工程建設。

（4）若需要在場地進行基坑開挖，建議采用坡率法放坡。若施工場地局部地段開挖較深，無法按照要求放坡，應采用排樁等支護形式，并進行專項基坑支護設計。