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海东市海东·壹悦府工程地质特性及场地适宜性评价

来源:用户上传      作者:刘必良

摘要:拟建工程场地位于海东市乐都区碾伯镇祥福路东侧,场地复杂程度等级均为二级,岩土工程勘察等级属乙级。场地地层主要由第四系全新世冲洪积物组成,住宅楼为均匀地基,基坑安全等级为二级,在施工过程中应对基坑及周边建筑物进行变形监测。场地附近无活动断裂通过,场地内无液化土层,属相对稳定场地,适宜本工程的建设。研究结果为工程设计与建设提供可靠的数据支撑。

关键词:海东·壹悦府工程;地质特性;适宜性;评价

拟建工程场地位于海东市乐都区碾伯镇祥福路东侧,铁路南路南侧,勘察区大地构造属祁连山地槽褶皱系的中间隆起带和拉脊山地向斜褶皱地带及湟水河谷凹陷三个次级构造单元,区内断裂构造发育,正、逆、平推断层皆存在。勘察场地地处湟水河北岸Ⅲ级阶地。

1.地层

场地地层除填土外为第四系冲积物(Q32al+pl)。据勘探揭露自上而下分述如下。

(11)素填土(Q4ml):棕红色。成分以粉土、粉质粘土为主,孔隙发育,局部含砖块及砾石,土质稍密,稍湿。该层层厚1.70m~2.70m。

(12)杂填土(Q4ml):杂色,成分以粉质粘土为主。成分以砖块、砼块等建筑垃圾为主,含有少量粉土、砾石,松散,稍湿。该层层厚1.70m~2.70m。

(2)黄土状土(Q32al+pl):7.0m~12.0m以上成分以粉土为主,含粉质粘土,红褐色,土质较均匀,无层理,干强度中等,韧性低,稍有光泽反应,无摇振反应,孔隙较发育,呈硬塑状态,局部夹砾、细砂薄层。7.0m~12.0m以下成分以粉土为主,黄褐色,土质较均匀,孔隙发育,干强度低,韧性中等,无光泽反应,稍湿,中密。局部含砂量较高,并夹有砾砂、细砂薄层,局部夹杂卵漂石,粒径最大可见300mm。

根据是否具有湿陷性分为湿陷性黄土状土(21)顶面埋深为非湿陷性黄土状土(22)。

(23)砾砂(Q32al+pl):杂色。骨架颗粒主要由石英岩、花岗岩等硬质岩石组成,粒径一般在2mm~20mm之间,粒径大于2.0mm的颗粒质量超过总重的30.0%~40.0%,颗粒级差,表面微风化,磨圆度差,多呈棱角状,中密,稍湿,含有少量砾石、圆砾,夹有薄层粉土、粉细砂、粗砂,该层以透镜体形式分布于黄土状土中,顶面埋深2.40m~17.80m,层厚0.50m~4.30m。

(24)细砂(Q32al+pl):浅红色,主要成分以石英、长石为主,粒径大于0.075mm的约占总重的87.3%~90.2%,中密,该层以透镜体形式分布于黄土状土中,顶面埋深为1.20m~ 20.30m,层厚0.50m~6.20m。

(3)卵石(Q32al+pl):杂色,骨架颗粒主要由石英岩、石英砂岩等硬质岩石组成,表面微风化,磨圆度较好,多呈亚圆状,粒径一般为20mm~60mm,大于20mm的颗粒约占总重的53.6%~62.7%左右,局部夹漂石,充填物为中粗砂及细砂,局部顶面含泥量较高。中密,顶面埋深20.20m~27.10m,控制层厚3.30m~12.20m。

2.土的物理力学性质评价

(11)素填土:成分以粉质粘土为主,含水量ω为5.9%~ 13.9%,平均9.2%;孔隙比e为0.533~0.784,平均0.637;塑性指数IP为6.0~12.6,平均9.6;液性指数IL为-1.85~-0.28,平均-0.96,坚硬;压缩系数a为0.230MPa-1~0.540MPa-1,平均0.338MPa-1,属中压缩性土层。

(21)湿陷性黄土状土:成分以粉质粘土为主,含水量ω为2.9%~16.5%,平均12.2%;孔隙比e为0.537~0.873,平均0.701;塑性指数IP为4.1~13.2,平均10.3;液性指数IL为-2.88~-0.04,平均-0.57;压缩系数a为0.120MPa- 1~ 0.490MPa-1,平均0.265MPa-1,属中压缩性土层。

(22)非湿陷性黄土状土:上部成分以粉质粘土为主,下部成分以粉土为主,含水量ω为1.9%~19.5%,平均12.2%,稍湿;孔隙比e为0.410-0.876,平均0.624;塑性指数IP为5.2~12.9,平均9.0;液性指数IL为-2.25~0.16,平均-0.64;压缩系数a为0.100MPa-1~1.000MPa-1,平均0.277MPa-1,属中压缩性土层。

(23)砾砂:钻探过程中钻进较平稳,孔壁偶有坍塌现象。标准贯入试验击数为12击~23击,平均值17.4,综合判定为中密,物理力学性能较好。

(24)细砂:钻探过程中钻进较平稳,孔壁偶有坍塌现象。标准贯入试验击数为12击~30击,平均值16.1,綜合判定为中密,物理力学性能较好。

(3)卵石:钻探过程中钻进较困难,钻杆、吊锤跳动较剧烈,孔壁偶有坍塌现象。重型动力触探击数为16击~46击,重型动力触探修正后击数9.2~17.1,单孔单层平均值为13.0,综合判定为中密,物理力学性能较好。

3.地下水及土的腐蚀性评价

场地勘探深度内未见地下水,可不考虑地下水对本工程的影响。

在场地素填土(11)中取土样进行了易溶盐分析,分析表明:素填土平均含小于20%的弱透水层。按环境类型为Ⅲ类判定土对混凝土结构具微腐蚀性,按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性,综合判定具微腐蚀性;

对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;

对钢结构按pH酸碱度判定具微腐蚀性,按电阻率值判定为弱腐蚀性,综合判定为弱腐蚀性。

在场地杂填土(12)中取土样进行易溶盐分析表明:杂填土平均含小于20%的弱透水层。按环境类型为Ⅲ类判定土对混凝土结构具弱腐蚀性,按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性,综合判定具弱腐蚀性;

对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;

对钢结构按PH酸碱度判定具微腐蚀性,按实测电阻率值判定为弱腐蚀性,综合判定为弱腐蚀性。

在场地黄土状土(21、22)中取土样进行易溶盐分析表明:土层平均含水量小于20%的弱透水层。按环境类型为Ⅲ类判定土对混凝土结构具弱腐蚀性,按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性,综合判定具弱腐蚀性;

对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;

对钢结构按pH酸碱度判定具微腐蚀性,按实测电阻率值判定为弱腐蚀性,综合判定为弱腐蚀性。

在砾砂(23)中取土样进行易溶盐分析表明:粗砂属强透水层。按环境类型为Ⅲ类环境判定土对混凝土结构具弱腐蚀性,按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性,综合判定具弱腐蚀性;

对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;

对钢结构按pH酸碱度判定具微腐蚀性,按实测电阻率值判定为弱腐蚀性,综合判定为弱腐蚀性。

在细砂(24)中取土样进行易溶盐分析表明:细砂属强透水层。按环境类型为Ⅲ类环境判定土对混凝土结构具微腐蚀性,按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性,综合判定具微腐蚀性;

对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;

对钢结构按pH酸碱度判定具微腐蚀性,按实测电阻率值判定为弱腐蚀性,综合判定为弱腐蚀性。

在卵石(3)中取土样进行易溶盐分析表明:卵石属强透水层,按环境类型为Ⅲ类判定,土对混凝土结构具弱腐蚀性,按地层渗透性判定土对混凝土结构具微腐蚀性,综合判定具弱腐蚀性;

对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性;

对钢结构按pH酸碱度判定具微腐蚀性,按实测电阻率值判定为微腐蚀性,综合判定为微腐蚀性。

4.场地土湿陷性判定

根据《湿陷性黄土地区建筑标准GB50025-2018》4.4.1规定,当湿陷系数δs值小于0.015时,应定为非湿陷性黄土状土;当湿陷系数δs值大于或等于0.015时,应定为湿陷性黄土状土。

当湿陷量计算值自地面下1.5m起算时:场地土(21)黄土状土层具有湿陷性,湿陷深度在10.00m~26.75m,湿陷系数δs0.015~0.128,湿陷程度轻微~强烈。湿陷量为225.9mm~ 947.3mm,自重湿陷量为132.75mm~799.88mm。场地除TJZK1、TJZK3、TJZK4、TJZK6、TJZK15、TJZK16、TJZK30、TJZK38、TJZK41、TJZK43、TJZK53、TJZK98、TJZK99为Ⅲ(严重)自重湿陷性场地,TJZK28、TJZK33、TJZK40、TJZK47为Ⅳ(很严重)自重湿陷性场地,其余的均为Ⅱ(中等)自重湿陷性场地。

当基础埋深按10.0m考虑时:场地土(21)黄土状土层具有湿陷性,湿陷深度在10.75m~26.75m,湿陷系数δs0.015~ 0.066,湿陷程度轻微~中等。湿陷量为41.25mm~548.28mm,自重湿陷量为31.87mm~609.75mm。场地除TJZK3、TJZK4、TJZK15、TJZK28、TJZK33、TJZK40、TJZK41为Ⅲ(严重)自重湿陷性场地,TJZK28、TJZK33、TJZK40、TJZK47为Ⅰ(轻微)自重湿陷性场地,其余的均为Ⅱ(中等)自重湿陷性场地。

5.地基均匀性评价

拟根据《高层建筑岩土工程勘察标准》(JGJ/72-2017)中8.2.4规定,按地基开挖深度并依据持力层分析,建筑物由于上部荷载无法确定,故暂以经验公式Zn=b(2.5-0.41nb)估计地基压缩层厚度,6~8、22、23、25~27#楼基础埋深分别为-7.60m、-7.25m、-8.45m、-8.80m、-7.35m、-7.30m、-7.50m、-7.45m,地基压缩层厚度约为19.10m~21.30m。当采用钻孔灌注桩时,以卵石层为基础持力层,场地土为中密的卵石层。

根据《高层建筑岩土工程勘察标准》(JGJ/T72-2017)中8.2.3条文。拟建物地基持力层属于同一地貌单元,且为低压缩性地基,工程特性差异不显著。拟建物地基持力层属于同一地貌单元,且为低压缩性地基,但持力层底面或相邻基底标高的坡度小于10%,以此判定6~8、22、23、25~27#住宅楼为均匀地基。拟建物地基持力层属于同一地貌单元,且为低压缩性地基,但持力层及其下卧层在基础宽度方向上的厚度差值大于0.05b,以此判定6~ 8、22、23、25~27#住宅楼为均匀地基。综合判定6~8、22、23、25~27#住宅楼为均匀地基。

6.场地土基坑开挖评价

拟建区场地基坑开挖深度6.5m~10.4m,基坑侧壁安全等级为二级,重要性安全系数为1.0,拟建场地的西侧为祥福街,距离约14m,北侧为铁路南路,距离拟建场约12m,南侧和东侧均为空地。根据场地±0.00标高场地基坑开挖后场地形成约8.0m~10m的边坡。

素填土粘聚力C值为8.0kPa~11.0kPa,平均值为C=9.3kPa,标准值Ck=8.3kPa;內摩擦角φ值为23.0°~25.0°,平均24.0°,标准值φk=23.3°;天然重度16.7kN/m3~19.5kN/m3,平均为18.2kN/m3,标准值为17.6kN/m3,场地素填土可按高宽比1∶1.25放坡,亦可根据建筑经验放坡。

杂填土剪切指标经验值C=5kPa,Ф=10°,γ=14kN/m3,场地杂填土可按高宽比1∶1.5放坡,亦可根据建筑经验放坡。

粗砂剪切指标经验值C=2kPa,内摩擦角φ值为25.8°;天然重度19.0kN/m3,场地粗砂可按高宽比1∶1.0放坡,亦可根据建筑经验放坡。

在场地湿陷性黄土状土取土样进行快剪实验,结果表明:粘聚力C值为7.0kPa~14.0kPa,平均值为C=11.5kPa,标准值Ck=9.4kPa;内摩擦角φ值为25.0°~28.0°,平均26.5°,标准值φk=25.5°,天然重度15.5kN/m3~19.8kN/m3,平均为17.9kN/m3,标准值为17.7kN/m3,可按高宽比1∶0.5放坡,亦可根据建筑经验放坡。

在场地非湿陷性黄土状土取土样进行快剪实验,结果表明:粘聚力C值为6.0kPa~15.0kPa,平均值为C=11.0kPa,标准值Ck=8.0kPa;内摩擦角φ值为25.0°~29.0°,平均26.3°,标准值φk=25.1°,天然重度15.2kN/m3~21.3kN/m3,平均为18.7kN/m3,标准值为18.7kN/m3,可按高宽比1∶0.5放坡,亦可根据建筑经验放坡。

基坑安全等级为二级,建议基坑开挖时,西、北侧采用放坡结合土钉喷锚对基坑边坡进行支护,东、南侧为空地可采用自然放坡(放坡率1∶0.75)或结合土钉喷锚对基坑边坡进行支护确保施工安全。在施工过程中应对基坑及周边建筑物进行变形监测。

7.场地的稳定性和适宜性

本次勘察结果表明,场地地层主要由第四系全新世冲洪积物组成,据《西北地区区域稳定性评价图》(《西北地区工程地质图说明书》)研究成果和1∶20万青海幅区域地质调查报告分析,场地附近无活动断裂通过,场地内无液化土层,属相对稳定场地,适宜本工程的建设。

参考文献:

[1]青海省地质矿产局.青海省区域地质志[M].北京:地质出版社, 1991.

[2]李家龙.广州市某酒店工程地质勘察与评价[J].西部资源, 2019(03): 101-103.

[3]李兄莲.西宁城区工程地质特性及地基处理方法的探讨[J].西部探矿工程, 2010, 22(09): 17-19+21.


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