劉 滿

(中國人民解放軍68023部隊，甘肅 蘭州 730050)

0 引言

我國人口眾多，城市擴容對場地的需求量不斷增加，對于平原地區(qū)，地勢平坦，場地條件相對較為簡單。但在我國西北黃土高原地區(qū)，擴建需要的場地往往在溝谷兩側(cè)或黃土塬、梁、峁附近，給巖土工程提出較大的挑戰(zhàn)。蘭州市作為我國西部重要的交通樞紐和經(jīng)濟發(fā)展重要節(jié)點，在“一帶一路”戰(zhàn)略推進中快速發(fā)展。

城市發(fā)展中需要不斷新建基礎設施，基礎設施建設中需要大量的場地。由于蘭州市位于黃河階地上，而階地上場地有限，不得不尋找階地外的適宜修建構(gòu)筑物的場地。黃土場地的工程地質(zhì)特性和適宜性評價對于后期工程建設起著舉足輕重的作用。

黃土場地的相關(guān)研究方面，已有學者做了以下方面工作：黃土濕陷性方面，學者們[1-3]通過現(xiàn)場取樣以及大型現(xiàn)場模擬試驗，對于黃土的濕陷性進行了綜合評價，根據(jù)試驗結(jié)果提出了濕陷性黃土場地進行工程建設的建議。由于黃土濕陷性對于工程建設影響較大，王謙等[4,5]通過水泥和粉煤灰等材料對黃土進行改性處理，基于動三軸試驗對于改性黃土的抗液化性能以及震陷性等動力特性進行研究，發(fā)現(xiàn)粉煤灰摻量增加以及動載作用均會引起黃土震陷性發(fā)生改變，粉煤灰摻量增大將引起改性黃土動應力幅值增大和殘余應變逐漸減小。邵生俊等[6]在大厚度黃土的隧道現(xiàn)場進行充分調(diào)查的基礎上，結(jié)合室內(nèi)試驗提出淺埋隧道基底壓力和隧道兩側(cè)基底面分布土層自重由襯砌結(jié)構(gòu)自重荷載及圍巖壓力共同構(gòu)成的附加應力計算方法。此外，地質(zhì)構(gòu)造對于黃土場地的影響較大，彭湘林等[7]基于地質(zhì)構(gòu)造運動特征以及地貌演化規(guī)律將地層沉積結(jié)構(gòu)劃分為風成沉積型、沖洪積型及風成—沖洪積復合沉積型。在此基礎上對黃土場地進行劃分為后期工程建設提供參考。整個地質(zhì)構(gòu)造演化過程以及水文地質(zhì)條件對于黃土場地也會產(chǎn)生影響，蘇立海等[8]利用隨機波對于黃土場地地下的暗穴進行探測研究，結(jié)合數(shù)值計算對其擴散規(guī)律進行分析，發(fā)現(xiàn)黃土暗穴形成主要由不同深度處黃土的濕陷性差異引起，黃土的崩解性是地面塌陷的關(guān)鍵誘因。

黃土場地適宜性評價中，除考慮黃土濕陷性之外，其場地的工程地質(zhì)問題分析以及穩(wěn)定性分析對于后期工程建設至關(guān)重要?；诂F(xiàn)場調(diào)查結(jié)合黃土場地的工程地質(zhì)特征，對擬建場地的適宜性進行綜合評價，可為后期場地中工程建設提供依據(jù)。

1 工程概況

擬建場地位于蘭州市七里河區(qū)，三面被公路環(huán)繞，該場地屬于典型的黃土場地，場地中擬建物包括7棟高層住宅樓(30層～33層)，一棟幼兒園(以3層為主局部2層)及1棟會所共9棟。場地的工程地質(zhì)特性、濕陷性等均需要進行評價，以確保構(gòu)筑物的安全性。

2 工程地質(zhì)特性

研究區(qū)位于蘭州市，地處祁呂—賀蘭山字型構(gòu)造前弧西翼與河西系武威—蘭州構(gòu)造帶的復合部位。燕山運動使白堊系地層發(fā)生強烈褶皺和斷裂，并伴隨著不均勻的升降運動，在此基礎上沉積了新近系和古近系地層。喜馬拉雅運動使新近系和古近系地層隆起，并產(chǎn)生褶皺和斷裂，形成一系列北北西向的隆起和斷裂。

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及本次調(diào)查結(jié)果，場地位于蘭州斷陷盆地內(nèi)部，場地內(nèi)部及外圍附近無第四系活動斷裂，故整個場地結(jié)構(gòu)特征較簡單且穩(wěn)定。場地地層主要為第四系松散沉積物，巖性為黃土狀粉土、細砂及卵石層。

研究場地位于蘭州市七里河區(qū)，地貌單元劃屬黃河南岸侵蝕堆積河谷地貌。根據(jù)微地貌形態(tài)可將研究區(qū)內(nèi)地貌進一步細分為侵蝕溝谷地貌。

場地地層主要為第四系松散沉積物，自上而下依次為：①雜填土；②黃土狀粉土(濕陷性)、③黃土狀粉土(非濕陷性)、④卵石、④-1細砂、④-2細砂、④-3細砂；⑤粉土；⑤-1細砂、⑤-2細砂、⑥卵石、⑥-1細砂、⑥-2細砂。場地地下水為孔隙潛水，主要賦存下部卵石層中，接受大氣降水及側(cè)向徑流的補給，向下游方向排泄，調(diào)查期間探測深度范圍內(nèi)未見地下水。

場地位于蘭州斷陷盆地內(nèi)，場地內(nèi)部及外圍附近無第四系活動斷裂，研究區(qū)內(nèi)未見黃土溶洞、滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。場地西側(cè)10 m處有一斜坡，斜坡高度10 m，已進行支護。

3 擬建場地適宜性評價

3.1 地基土濕陷性評價

研究中選?、趯狱S土狀粉土及③層黃土狀粉土的原狀土樣進行濕陷性分析，根據(jù)GB 50025—2004濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范，計算其總濕陷量及自重濕陷量后進行綜合評價，評價結(jié)果見表1。

表1 當?shù)攸S土濕陷性評價結(jié)果

結(jié)合場地地層分布狀況，綜合評價該建筑場地為自重濕陷性場地，②層黃土狀粉土的地基濕陷等級為Ⅳ級(很嚴重)，最大濕陷深度32.3 m，③黃土狀粉土不具濕陷性。

3.2 地基均勻性評價

擬建場地內(nèi)地基土主要為：①雜填土；②黃土狀粉土(濕陷性)、③黃土狀粉土(非濕陷性)、④卵石、④-1細砂、④-2細砂；④-3細砂、⑤粉土、⑤-1細砂、⑤-2細砂、⑥卵石、⑥-1細砂、⑥-2細砂、④層卵石成層穩(wěn)定，厚度適中，層面起伏不大，⑥卵石層不穩(wěn)定，厚度較大，層面起伏較大，屬不均勻基地。

3.3 場地工程地質(zhì)評價

在根據(jù)本次現(xiàn)場調(diào)查結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗，該建筑場地：

①雜填土:分布不連續(xù)，成分不均，厚度變化大，工程力學性能差，不宜做擬建建筑物基礎持力層。

②黃土狀粉土(具濕陷性)：成分較均勻，厚度變化較大，具中等壓縮性，具Ⅳ級(很嚴重)自重濕陷性，工程力學性能一般，不經(jīng)處理不可做擬建建筑物基礎持力層。

③黃土狀粉土(不具濕陷性):分布連續(xù)，厚度變化較大，工程力學性能一般，不宜做擬建建筑物基礎持力層。

④卵石：分布連續(xù)，成分較均勻，厚度變化不大，厚度適中，工程力學性能較好，如做基礎持力層，應進行軟弱下臥層驗算。

⑤粉土：成分較均勻，厚度變化較大，具中等壓縮性，不具濕陷性，工程力學性能較差，不宜做擬建建筑物基礎持力層。

⑥卵石：層位不穩(wěn)定，但厚度大，埋藏深，承載力高，工程力學性能好，可做擬建建筑物的基礎持力層。

3.4 場地穩(wěn)定性及適宜性評價

擬建場地地貌單元單一，①雜填土；②黃土狀粉土(具濕陷性)、③層黃土狀粉土(不具濕陷性)、④卵石、④-1細砂、④-2細砂、④-3細砂、⑤粉土、⑤-1細砂、⑤-2細砂、⑥卵石、⑥-1細砂、⑥-2細砂；根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及現(xiàn)場調(diào)查，擬建場地內(nèi)部及外圍無區(qū)域性活動斷裂，亦未發(fā)現(xiàn)滑坡、泥石流等不良工程地質(zhì)現(xiàn)象；無液化土層；場地西側(cè)為一斜坡，場地穩(wěn)定性較好。

4 結(jié)語

通過對蘭州某建筑場地的現(xiàn)場調(diào)查，分析了場地工程地質(zhì)特征。在此基礎上，對場地適宜性進行評價。蘭州市七里河區(qū)抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度為0.20g。擬建場地為中軟場地土，建筑場地類別定為Ⅱ類，屬于建筑抗震一般地段。建議以④層卵石或⑥層卵石為建筑物基礎持力層，也可以處理后的②層黃土狀粉土為擬建建筑物持力層。調(diào)查期間在探測深度內(nèi)未見地下水，可不考慮地下水對建筑物基礎的影響。

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