荊宇

關鍵詞：巖土工程;工程地質(zhì)條件;黃土濕陷性;地基;樁基

地基與基礎工程是建筑工程中十分重要的一環(huán)[1]，巖土工程條件分析與評價可為擬建建筑施工圖設計、施工提供巖土工程資料[2]。擬建場地位于鄭州市上街區(qū)丹江路與縱六路交叉口東北角，其中，縱六路正在建設。擬建場地開闊、高差起伏較大。本次工程包括3棟11層公寓樓。本次工作查明了建筑場地范圍內(nèi)的土層類型、深度、分布和工程特性，分析和評價了地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力，判明了場地土類型、建筑場地類別、特征周期，查明了有無可液化土層、濕陷性土層，提供了場地土的標準凍結(jié)深度和地基變形計算參數(shù)，預測了建筑的變形特征，綜合分析、論證了地基類型、基礎形式、地基處理方式，對建筑地基進行了巖土工程條件評價，提出了服務于該公租房項目經(jīng)濟合理的地基基礎方案建議。

1場地工程地質(zhì)條件

1.1地形地貌

擬建場地原為荒地，場地起伏高差較大，整個場地南邊高，往北變低。勘探孔高差變化為155.60～161.22m，高差5.62m。場地地貌單元為黃河沖洪積平原[3]。擬建場地內(nèi)存在一條黃土沖溝，走向由東南向西北，橫穿本場地中、南部，在1樓東側(cè)和2樓西側(cè)及中部有分布，溝寬約10.00m、深約5.00m，溝底標高154.37～155.99m，溝深由東向西逐漸增加，溝底土層上部0.20～0.40m為素填土，含磚塊等建筑垃圾，下部為粉土層。該溝與一條貫穿本工程場地南北向?qū)?.50～1.50m、深1.00～2.00m的人工溝槽貫通，正在用于排污，屬不良地質(zhì)作用，對其進行回填處理后可以建設[4]。

1.2地基土結(jié)構

本次勘察在野外編錄的基礎上，結(jié)合靜力觸探、標準貫入試驗等原位測試成果，對擬建場地地基土進行了綜合分層、定名，自上而下分為6層，主要為素填土層、粉土層和粉質(zhì)黏土層，具體如下：

第1層：素填土（Q），雜色、稍濕、稍密，含少量白色菌絲，植物根系及鐵錳質(zhì)浸染，偶見腐殖物。粉粒含量高，部分有砂感。

第2層：粉土（Q），褐黃色、稍濕、稍密，搖振反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低。具灰白色鈣質(zhì)斑紋，偶見小姜石、小孔隙。

第3層：粉土（Q），褐黃色、稍濕、稍密，搖振反應迅速，無光澤反應，干強度低，韌性低，具灰白色鈣質(zhì)斑紋，偶見蝸牛殼碎片及小姜石。

第4層：粉土（Q），黃褐色、稍濕、中密，搖振反應中等，無光澤反應，干強中等，韌性中等，具灰白色鈣質(zhì)斑紋，偶見蝸牛殼碎片及小姜石。

第5層：粉質(zhì)黏土（Q），黃褐色、局部褐紅色、軟塑，無搖振反應，稍有光澤，干強度中等，韌性中等。具灰白色鈣質(zhì)斑紋及小蟲孔，含小姜石。局部夾粉土層。

第6層：粉土（Q），黃褐色、稍濕、中密，搖振反應中等，無光澤反應，干強度中等，韌性中等。具灰白色鈣質(zhì)斑紋，局部含少量鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑0.50～2.00cm，局部夾粉土。

1.3場地環(huán)境類型的劃分

鄭州市上街區(qū)干燥指數(shù)K<1.5，屬于濕潤區(qū)。另外，擬建場地內(nèi)淺部地基土的巖性以粉土為主，屬弱透水層，根據(jù)“GB50021—2001”規(guī)范附錄G，綜合上述因素，確定擬建場地環(huán)境類型為Ⅲ類。

1.4場地土質(zhì)分析

通過對周圍環(huán)境的踏勘，沒有發(fā)現(xiàn)地下水的污染源。結(jié)合區(qū)域水質(zhì)資料分析，本工程地下水對混凝土有微腐蝕性，對干濕交替條件下鋼筋混凝土結(jié)構中的鋼筋有微腐蝕性。

2巖土工程條件評價

2.1場地和地基的地震效應

根據(jù)本場地的3、14及15孔波速測試結(jié)果，場地20.00m深度范圍內(nèi)等效剪切波速V=253.85～267.21m/s;場地內(nèi)的覆蓋層厚度大于5.00m。按照建筑抗震設計規(guī)范（GB50011—2010）的劃分標準，本建筑場地類別為Ⅱ類。鄭州市上街區(qū)抗震設防烈度為7度，設計地震分組為第2組，場地設計基本地震加速度為0.10g;由于場地類別為Ⅱ類，按照GB50011—2010，設計特征周期為0.40s。

根據(jù)以上對場地與地基的地震效應的分析評價結(jié)果，本工程應按7度抗震設防烈度和0.10g加速度設計基本地震加速度值進行抗震設防，天然地基和樁基都需要進行抗震承載力驗算。場地內(nèi)在7度地震條件下不存在可液化地層，所以不用考慮液化震陷，因此，本工程基礎和上部結(jié)構可不采取抗液化措施。

2.2黃土地基濕陷性

依據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025—2004）有關規(guī)定，濕陷量的計算從基底算起。擬建公寓樓由于基底標高高于勘探孔標高，濕陷量計算從孔口標高算起。根據(jù)場地內(nèi)黃土濕陷性試驗結(jié)果，場地內(nèi)基底下第2～3層地基土均具有濕陷性，最大濕陷系數(shù)δ=0.073，最大自重濕陷系數(shù)δ=0.014，公寓最大濕陷量Δ=368mm，濕陷起始壓力為69～290kPa，濕陷深度在地面下8.00～9.00m，場地屬Ⅱ級（中等）非自重濕陷性場地，局部屬Ⅰ級（輕微）非自重濕陷性場地，擬建建筑均應采取結(jié)構措施和檢漏防水措施。

2.3天然地基的分析評價

依據(jù)野外原位測試資料和室內(nèi)土工試驗及高壓試驗成果，本工程擬建建筑基底平均壓力P=180kPa，采用筏板基礎，基礎埋深為建筑物±0以下2.50m，擬建1號樓±0標高為163.85m，2號樓±0標高為162.35m，3號樓±0標高為160.61m，室內(nèi)外高差均為0.30m。根據(jù)以上參數(shù)可知，1號樓基底標高161.35m，高出自然地面0.50m左右，比東側(cè)沖溝底高約5.50m;2號樓基底標高159.85m，高出自然地面1.70～2.20m，比西側(cè)沖溝底高約4.50m;3號樓基底標高158.11m，高出自然地面0.40m左右。場地內(nèi)上部素填土厚度在0.50～2.90m，平均1.21m，素填土為人工填土，沒有進行質(zhì)量控制，其承載力及壓縮模量在水平方向、垂直方向變化都較大，無法提供整層填土的fak、Es值，擬建建筑不能采用天然地基。

2.4地基處理評價

擬建公寓住宅濕陷處理深度為8.50～9.50m，采用灰土擠密樁復合地基，灰土擠密樁直徑可采用400mm，處理深度為基底下8.50～9.50m，樁間距可采用0.80～1.00m，梅花型布樁，采用原土處理最優(yōu)含水量16%左右，樁間土最大干密度可按1.8t/m控制，處理后復合地基承載力特征值按180kPa考慮，最終應通過復合地基載荷試驗確定。

本工程3棟建筑物基底標高均高于自然地面，特別是1、2號樓局部地段有黃土沖溝的影響，在采用灰土擠密樁處理前，應將現(xiàn)有場地回填至基底標高?；靥钋?，應先將溝內(nèi)浮土及建筑垃圾清理干凈，然后用素土或灰土分層碾壓夯實。

2.5樁基工程分析

根據(jù)擬建建筑特征、場地地層情況、周圍環(huán)境條件，綜合考慮技術和施工可行性，擬建建筑可以采用預應力混凝土空心方樁，以可塑狀態(tài)的第5層粉質(zhì)黏土為樁端持力層。

根據(jù)本次勘察所反映的場地地層情況，樁身范圍內(nèi)土層為褐黃色稍～中密狀態(tài)的粉土、黃褐色可塑狀態(tài)的粉質(zhì)黏土。按靜探比貫入阻力來計算壓樁所需反力，當采用靜壓樁時，估算最大壓樁反力值為2500kN左右，因此沉樁難度不大，采用靜壓樁或錘擊樁均可。擬建公寓樓基底標高高于孔口標高，應先進行清表并用素土壓實回填，特別是1、2樓黃土沖溝地段，應分層碾壓回填至基底標高后再進行樁基礎施工。

2.6基坑工程的分析

擬建上街區(qū)智能電氣產(chǎn)業(yè)園公租項目位于鄭州市上街區(qū)丹江路與在建的縱六路交叉口東北角。擬建1號樓±0標高為163.85m，2號樓±0標高為162.35m，3號樓±0標高為160.61m，基礎埋深為2.50m，現(xiàn)場的地坪標高為155.60～161.22m，建筑物基底面均高于相應的自然地面，不存在挖方。

3場地穩(wěn)定性和適宜性評價

本工程場地內(nèi)有一條寬約10.00m、深約5.00m的黃土沖溝，并影響了1#樓東側(cè)和2樓西側(cè)，使擬建建筑物范圍內(nèi)存在大面積回填土層，按照建筑抗震設計規(guī)范（GB50011—2010）的劃分標準，本建筑場地屬于對建筑物抗震的不利地段。

經(jīng)過現(xiàn)場踏勘及野外勘察施工了解到，場地內(nèi)及其附近不存在影響工程安全的不良地質(zhì)作用（如巖溶、滑坡、崩塌、地陷、地面沉降、地裂等），也不存在影響地基穩(wěn)定性的防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物，場地內(nèi)無活動斷層通過。

擬建場地內(nèi)1、2公寓之間存在一個寬約10.00m、深約5.00m的黃土沖溝，與一條貫穿本工程場地南北向?qū)?.50～1.50m、深1.00～2.00m的人工溝槽貫通，目前正用于排污。該黃土沖溝及人工溝槽對工程安全性有影響，屬不利地質(zhì)作用，應對其進行分層回填碾壓處理，按設計要求處理后可進行工程建設。

4結(jié)論

（1）擬建場地地貌單元為黃河沖洪積平原，場地地層比較規(guī)律，場地內(nèi)也無活動斷層通過，抗震設防烈度為7度，場地類別為Ⅱ類，設計特征周期為0.40s，本場地屬對建筑抗震不利地段。

（2）場地內(nèi)第2、3層土均具有濕陷性，濕陷深度在地面下8.00～9.00m，場地屬Ⅱ級（中等）非自重濕陷性場地，局部屬Ⅰ級（輕微）非自重濕陷性場地。

（3）擬建建筑不能采用天然地基，應先進行清表并用素土壓實回填，之后采用灰土擠密樁復合地基和預應力混凝土空心方樁。建筑物基底面均高于相應的自然地面，不存在挖方。