地基巖土工程分析與評價方法研究

趙旭 劉夢格

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局七0一隊，新疆昌吉 831100）

0 前言

在整個巖土工程項目建設過程中，地基處理是重中之重，如果能夠提高地基的強度，整個建筑的質量將得到提高。對于地基，其穩定性直接受到土壤質量的影響。通常需要在基礎工程之前對項目周圍的土壤進行調查，從而確保有足夠的土壤承載能力。擬建工程重要性等級為二級，場地的復雜程度等級為三級，地基的復雜程度等級為二級，綜合確定其巖土工程勘察等級為乙級。本次勘察工作之前收集了該地區的測量、地形地貌及部分工程地質資料。根據擬建工程地質條件的特點，采用人工挖探及泥漿護壁回轉鉆進工藝，同時配合現場取樣、室內試驗及原位測試等手段，對場地地基進行了巖土工程勘察工作。

1 場地工程地質條件

1.1 地形地貌

擬建場區地貌單元屬山前沖洪積平原，場地整體地勢南高北低、東高西低，地形起伏變化不大。

1.2 場地地層條件

根據本次勘察，在勘探深度范圍內，揭露地層巖性主要為第四系覆蓋物雜填土(Q4ml)、濕陷性粉土(Q4al+pl)及圓礫(Q4al+pl)。依據現場鑒別、原位測試及土工試驗數據分析可知，該場地勘探深度范圍內地層自上而下依次為：

雜填土①：雜色，稍濕，松散，該層主要由粉土組成，含有少量植物根系和生活垃圾。該層厚度0.30～0.50m。

濕陷性粉土②：褐黃色，稍濕，稍密～中密狀態。刀切面無光澤，干強度低，手搓有砂感，中等壓縮性。搖震反應中等，具有Ⅰ級（輕微）濕陷性，非自重濕陷性。層頂埋深0.30～0.50m，該層厚度1.00～1.20m。

圓礫③：雜色，青灰色為主，一般為稍濕，中密狀態，層底局部為密實狀態。分選性一般，母巖成份以硬質巖石為主，磨圓度較好，多呈圓形，砂類土充填。一般粒徑2～20mm，最大粒徑100mm。該層層頂埋深1.30～1.70m，該層未揭穿，最大揭露厚度10.70m。

1.3 場地水文地質條件

擬建工程勘探深度范圍內未發現地下水。據調查擬建工程區域地下水埋深大于20.00m，設計和施工時無需考慮地下水的影響。

2 巖土工程分析與評價

2.1 場地穩定性和適宜性評價

擬建項目地貌單元屬山前沖洪積平原，場地整體地勢南高北低、東高西低，地形起伏變化不大。該場區無不良地質作用及不良地質現象。場地穩定性良好，可進行該工程建設。

2.2 場地地震效應分析

根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）2016年局部修訂版、《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2015）相關規定，擬建工程區域抗震設防烈度為8度，設計基本加速度為0.20g，設計地震分組為第二組，設計特征周期為0.40s。雜填土①層屬于軟弱土，濕陷性粉土②層屬于中軟土，圓礫③層屬于中硬土，估算場地等效剪切波速在250～500m/s之間，場地覆蓋層厚度≥5m，建筑場地類別為Ⅱ類。擬建場區屬于對建筑抗震一般地段。

本場地在勘探深度范圍內未見地下水，據調查擬建工程沿線地下水埋深大于20.00m，工程建設可不考慮地震液化問題。

2.3 場地均勻性評價

根據本次勘察結果可知，場地地層變化不大，整體均勻性較好，各土層的分析如下：

雜填土①：該層連續分布，松散，力學性質差，建議挖除。

濕陷性粉土②：該層連續分布，較均勻，力學性質一般，具有Ⅰ級（輕微）濕陷性。

圓礫③：該層連續分布，較均勻，力學性質好，可作基礎持力層或良好基礎下臥層。

2.4 地基與基礎方案

地基與基礎方案應該根據擬建工程的結構特點、場地工程地質與水文地質條件、施工可行性、工程造價高低及周邊環境條件綜合確定。

依據設計要求，擬建建筑物場坪標高為649.15m，而擬建建筑物場地現狀標高為648.17-648.61m，預計基礎埋深為場坪標高以下-1.50m（647.65m），所以擬建建筑物基礎均坐落在濕陷性粉土②層。由于濕陷性粉土②層具有Ⅰ級（輕微）濕陷，非自重濕陷性場地，未經處理不能作為基礎持力層使用。

建議采用天然地基：加大獨立柱基礎埋深，挖除全部濕陷性粉土②層至圓礫③層（層頂埋深646.71-646.91），以圓礫③層直接作為基礎持力層。

也可采用碎石土換填。可將濕陷性粉土②層挖除至圓礫③層，采用級配良好砂礫石進行分層換填處理。換填寬度自基礎外緣外擴2.0m（或通過計算獲得外擴尺寸）。分層虛鋪、壓實至基底標高。分層虛鋪厚度不大于500mm，用≥18t 振動碾壓機分層碾壓，壓實系數≥0.97。應對每層分層換填的砂礫石進行壓實系數檢測，均勻性檢測合格后，進行下一層的虛鋪、壓實工作，整體換填完成后進行承載力檢測，合格后方可進行下一道工序。

處理后地基承載力特征值一般可達到200～300kPa，變形模量E0≥30MPa，基準基床系數Kv≥40000kN/m3。最終地基承載力特征值以載荷試驗實際檢測值為準。

2.5 基坑（槽）開挖方案

根據場地工程地質條件和附近工程經驗，基坑（槽）應采用放坡開挖，放坡建議值1:0.75。亦或根據現場實際情況按照相關放坡規范進行放坡。

3 結論及建議

（1）擬建工程地貌單元屬山前沖洪積平原，場地整體地勢南高北低、東高西低，地形起伏變化不大。地形起伏變化不大。該場區無不良地質作用及不良地質現象。場地穩定性良好，可進行該工程建設。

（2）擬建工程區域抗震設防烈度為8 度，設計基本加速度為0.20g，設計地震分組為第二組，設計特征周期為0.40s。建筑場地類別為Ⅱ類。屬于對建筑抗震一般地段。

本場地在勘探深度范圍內未見地下水，據調查擬建工程沿線地下水埋深大于20.00m，工程建設可不考慮地震液化問題。

（3）擬建建筑物地基基礎方案可采用換填法進行地基處理，應對其下相對軟弱層進行軟弱下臥層驗算。

（4）根據場地工程地質條件和附近工程經驗，基坑（槽）應采用放坡開挖，放坡建議值1:0.75。亦或根據現場實際情況按照相關放坡規范進行放坡。

（5）擬建場區地基土為非鹽漬土，不具有鹽脹性及溶陷性。

擬建工程區域所處環境類型為Ⅲ類，場地地基土對混凝土結構具有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性。設計施工中應按《工業建筑防腐蝕設計規范》（GB50046-2008）中的有關規定，進行防護處理。

（6）該場地為季節性凍土，標準凍深為1.50m，凍脹等級為Ⅰ級，凍脹類別為不凍脹。據當地工程經驗，考慮到北方地區春季積雪融化滲漏及凍融交替，建議凍深范圍內，濕陷性粉土②層按凍脹等級Ⅱ級，凍脹類別為弱凍脹考慮。

（7）本次勘察不包含地道、洞穴等地下設施。如遇此類問題，建設單位應委托有足夠經驗與設備的相關專業部門進行專項勘察。

（8）基坑開挖后，須通知我單位勘察技術人員進行現場施工驗槽，合格后方可進行下道工序施工。

4 結語

為了能夠有效地保證施工項目的施工質量，有必要做好巖土工程勘察和基礎處理工作。對于這兩者，關系非常密切。只有保證基礎處理技術在巖土工程勘察中的應用水平，才能有效保證整個工程建設項目的完善。本文通過對擬建場地地基的穩定性與適宜性、場地地震效應、場地均勻性進行分析與評價，針對場地地基提出了基礎方案和基坑（槽）開挖方案。本次勘察研究為工程后續的初步設計（代可研）、安全設施設計、施工圖等的順利開展提供了充分依據。