李滿喜 姚敬凱
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心山西總隊,山西 太原 030031)
建筑場地位于山西綜改示范區(qū)瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū),太原市清徐縣集義鎮(zhèn)中遼西村附近,交通便利,勘察時為耕地,場地較為平整。擬建場地總面積約20畝,總建筑面積為14 634.76 m2,含地下室,設(shè)計場地整平標(biāo)高為自然地面平均標(biāo)高773.50 m。基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ),埋深5.0 m。
場地位于山西綜改示范區(qū)瀟河產(chǎn)業(yè)園區(qū),地貌單元屬于沖、洪積平原,較為平整,視野開闊。場地自然地表標(biāo)高773.19 m~773.71 m之間,高差較小,最大高差0.52 m。初步設(shè)計場地整平標(biāo)高為自然地面平均標(biāo)高773.50 m。
場地地基土沉積時代及成因類型以第四系全新統(tǒng)粉土、細(xì)砂、粉質(zhì)黏土為主,場地地基土自上而下可劃分為6層:
本次勘察深度范圍內(nèi),實測穩(wěn)定水位埋深6.0 m,穩(wěn)定水位標(biāo)高介于767.39 m~768.52 m之間。本場地地下水類型屬于潛水,主要以大氣降水入滲補給及側(cè)向徑流補給。地下水位季節(jié)性變化幅度約1.0 m。
場地評價液化鉆孔4個,采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗法。
場地地段抗震設(shè)防烈度為8度,地下水穩(wěn)定水位埋深介于6.0 m。
勘察時建設(shè)方提供整平標(biāo)高為自然地面高程,液化起算高程自地面起算?;A(chǔ)埋深按5.0 m、地下水位上浮1.00 m計,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第4.3.3條進(jìn)行初判,地面下20.0 m深度范圍內(nèi)存在第四系全新統(tǒng)(Q4)沉積的飽和砂土和粉土,考慮液化影響。
地面下20 m深度范圍內(nèi)液化判別由下式計算,結(jié)果見表1。
(1)
(2)
表1 液化計算表
經(jīng)計算,綜合劃分地基的液化等級為中等,根據(jù)規(guī)范對地基全部消除液化沉陷或部分消除液化沉陷且對基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)處理,建議設(shè)計采用碎石樁法進(jìn)行處理。
施工前甲方根據(jù)新規(guī)劃,在自然地表回填并碾壓了1.5 m厚土層,場地整平標(biāo)高提高至775.0 m,采用整平標(biāo)高775.0 m作為起算高程,再次對鉆孔進(jìn)行液化判別及計算。
場地在自然平面高程與整平標(biāo)高在與實際情況發(fā)生變化時,場地的地下水位、上覆非液化土層、標(biāo)貫點深度、標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)等影響土層液化的參數(shù)均發(fā)生變化,其中場地的地下水位、上覆非液化土層和標(biāo)貫點深度均在原標(biāo)高基礎(chǔ)增加1.5 m,標(biāo)貫擊數(shù)在加大了原應(yīng)力基礎(chǔ)上也應(yīng)有所增加,該項目未進(jìn)行補充勘察,重新計算時采用原標(biāo)貫擊數(shù),是趨于保守,安全可行。
地下水位在填土后為5.0+1.5=6.5 m,上覆非液化土層在原基礎(chǔ)上增加1.5 m,再根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第4.3.3條中公式du+dw>1.5d0+2db-4.5判定,場地不存在可能液化的土層。
以本文所列的工程實例,液化經(jīng)重新判定、計算,結(jié)果變化差異很大。
在地面下20 m范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)貫入法評價錘擊數(shù)臨界值按式(1)計算,該式可變化為:
是一種對數(shù)的關(guān)系,而非線性關(guān)系,給出明確的填置深度、標(biāo)貫點影響深度與Ncr對應(yīng)關(guān)系較為復(fù)雜,這里不再贅述。
從本工程實例上看,當(dāng)場地在自然平面高程與整平標(biāo)高相差近1.50 m時,場地液化程度一個是中等液化,一個是不液化,差異較大。在今后的具體勘察實踐中應(yīng)充分重視最終整平標(biāo)高。
我們可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)場地在自然平面高程小于整平標(biāo)高時,場地土層的液化的可能性則是減小的,反之,當(dāng)場地在自然平面高程大于整平標(biāo)高時,土層的液化的可能性則是增加的。
場地的地下水位、上覆非液化土層、標(biāo)貫點深度、標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)等影響土層液化的參數(shù)均發(fā)生變化,直接影響場地地基土的液化等級,評價液化時,應(yīng)根據(jù)實際整平標(biāo)高現(xiàn)狀,進(jìn)行液化判定。判定時,現(xiàn)地下水位、標(biāo)貫點深度及上覆非液化土層厚度等參數(shù)應(yīng)根據(jù)實際情況進(jìn)行采用。
場地整平高程小的改變,對液化性判斷結(jié)果影響較大。整平標(biāo)高增大時,場地土層的液化的可能性則是減小的,反之,土層的液化的可能性則是增加的。