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        徐聞山湖海上城工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

        2023-12-27 11:27:46范藝榮
        關(guān)鍵詞:玄武巖工程地質(zhì)樁基礎(chǔ)

        范藝榮

        廣東省地質(zhì)局第四地質(zhì)大隊(duì) 廣東 湛江 524018

        1 前言

        隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快、人民生活水平的提高,城市建設(shè)的進(jìn)程蒸蒸日上。徐聞縣交通設(shè)施四通八達(dá),是中國(guó)大陸通往海南島和東南亞地區(qū)的最近之地和橋頭堡。為了更好促進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展,提高城鎮(zhèn)居民的生活水平,徐聞山湖海上城項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生[1]。

        擬建物主要為4棟高層住宅樓,樓高均為32層,以及多棟低層建筑,樓高1~2層,主要商業(yè)樓、裙樓等,地下室1~2層。

        本文主要根據(jù)擬建項(xiàng)目的工程地質(zhì)條件進(jìn)行分析、并總結(jié)提出相關(guān)建議。

        2 工程地質(zhì)條件

        (1)地形地貌

        場(chǎng)地地貌類(lèi)型為玄武巖臺(tái)地,緩狀起伏,施工場(chǎng)地經(jīng)人工平整,地面高程為8.33~19.77m,最大高差約11.44m。

        (2)地質(zhì)構(gòu)造

        場(chǎng)區(qū)位于華南褶皺系雷瓊斷陷中部,基底是華南粵西加里東褶皺變質(zhì)巖系的延伸部分。區(qū)域更新世斷裂活動(dòng)較強(qiáng),火山噴發(fā)活動(dòng)強(qiáng)烈,擬建區(qū)第四系覆蓋層厚度較大,全新世斷裂活動(dòng)較弱,地殼穩(wěn)定性較好,斷裂活動(dòng)對(duì)建設(shè)工程影響小[2]。

        (3)地層的工程地質(zhì)特征

        揭露的地層有:第四系殘積土層(Q4el)、第四系中更新統(tǒng)石茆嶺組玄武巖(β6a)及第四系下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積層(Q1zmc)。

        擬建區(qū)各地層劃分見(jiàn)表1,各巖土層參數(shù)見(jiàn)表2、3。

        表1 擬建區(qū)工程地質(zhì)巖土體建構(gòu)劃分

        表2 各巖土層標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)修正值統(tǒng)計(jì)結(jié)果

        表3 各土層主要力學(xué)指標(biāo)及承載力容許值建議值表

        (4)水文地質(zhì)條件

        根據(jù)含水巖組特征和水理性質(zhì),擬建區(qū)內(nèi)地下水類(lèi)型主要有松散巖類(lèi)孔隙潛水及基巖裂隙水兩類(lèi)。主要賦存于第四系松散層、玄武巖裂隙中。整體富水性中等。

        松散巖類(lèi)孔隙水主要賦存于粉砂中,是擬建區(qū)內(nèi)主要含水層,富水性中等,以上層含水層下滲補(bǔ)給為主,其主要排泄方式為側(cè)向徑流;基巖裂隙水賦存于玄武巖裂隙中,屬基巖裂隙水,富水性中等,主要接受大氣降雨下滲補(bǔ)給及同層地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給。場(chǎng)地地下水主要靠大氣降雨補(bǔ)給,排泄方式主要是蒸發(fā)和依地勢(shì)由高向低徑流,地下水位呈季節(jié)性波動(dòng)。由于場(chǎng)地靠近河流,地下水與河水有聯(lián)通。受季節(jié)性和地形影響,地下水位隨氣候而變化,年變幅為1~2m。

        于場(chǎng)地內(nèi)取地下水水樣2組,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)判定:地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕、對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋在干濕交替環(huán)境下具微腐蝕,在長(zhǎng)期浸水條件下具微腐蝕。另外還對(duì)地下水位以上土層取土的腐蝕性樣品4件,化驗(yàn)結(jié)果可得,地下水位以上的土層對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性、對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。

        擬建區(qū)地下水分析結(jié)果及土的易溶鹽含量分析結(jié)果見(jiàn)表4、5。

        表4 地下水水質(zhì)分析結(jié)果

        3 工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

        根據(jù)勘察成果,本場(chǎng)地勘察深度范圍內(nèi)土層類(lèi)別較多,各巖土層總體厚度、層頂坡度變化較大,水平及垂向上各巖土層工程性質(zhì)差異較大,故場(chǎng)地巖土層應(yīng)按不均勻地基考慮[3]。擬建區(qū)內(nèi)地貌簡(jiǎn)單,地形部分開(kāi)闊平緩,部分地區(qū)為坡地。在本場(chǎng)地每棟高層建筑場(chǎng)地各選1個(gè)鉆孔進(jìn)行土層剪切波速測(cè)試,地基土綜合類(lèi)型為中硬土為主,20m深度范圍內(nèi)等效剪切波速Vse為273.6~302.0m/s,根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2016)表A.0.19,擬建區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g,依表5.1.4-2,場(chǎng)地特征周期值為0.35s。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50223-2008)相關(guān)規(guī)定,本工程抗震設(shè)防類(lèi)別幼兒園為乙類(lèi)(重點(diǎn)設(shè)防類(lèi)),其他建筑為丙類(lèi)(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi))。據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料,未發(fā)現(xiàn)采空區(qū)、地面沉降、滑坡、斷裂、坍塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,未發(fā)現(xiàn)埋藏的溝濱、墓穴、防空洞等對(duì)工程不利的埋藏物,但擬建區(qū)范圍內(nèi)存在河流可能對(duì)基礎(chǔ)施工產(chǎn)生不利影響,且周邊范圍內(nèi)玄武巖風(fēng)化不均勻。根據(jù)現(xiàn)有區(qū)域地質(zhì)資料,擬建區(qū)及附近在全新地質(zhì)時(shí)期以來(lái)新構(gòu)造活動(dòng)較弱,地質(zhì)環(huán)境基本穩(wěn)定。擬建區(qū)場(chǎng)地總體穩(wěn)定性較好,適宜進(jìn)行本工程建設(shè)。

        表5 土的易溶鹽含量分析結(jié)果表

        4 基礎(chǔ)類(lèi)型及施工方案分析

        ①淺基礎(chǔ)方案:擬建塔樓高為32層,地下室1層,擬建地下室底板埋深由地坪起算往下約5m。設(shè)計(jì)±0標(biāo)高約5m,基坑開(kāi)挖深度約5m不等,地下室底板主要座落于強(qiáng)、中風(fēng)化玄武巖、粉質(zhì)黏土、粉砂巖土層中。純地下室及低層建筑物(1~2層)可采用淺基礎(chǔ)方案,以上述各層聯(lián)層或單層作基礎(chǔ)持力層,采用筏基礎(chǔ)形式。但不適用于高層建筑[4]。

        ②樁基礎(chǔ)方案:根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件,結(jié)合擬建建筑物對(duì)地基的要求,擬建物宜采用樁基礎(chǔ)或樁筏基礎(chǔ),樁型宜采用鉆孔灌注樁。高層建筑宜選埋深大的粉砂、黏土層作為持力層;低層及其余建筑宜選玄武巖下的粉質(zhì)黏土層及其以下的土層作為持力層。如為聯(lián)層作樁端持力層,在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止其力學(xué)性質(zhì)不同所產(chǎn)生單樁承載力及沉降變形的差異對(duì)擬建物的危害。樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議值見(jiàn)表6。

        表6 巖土層承載力特征值及樁基設(shè)計(jì)參數(shù)建議值表

        擬建區(qū)場(chǎng)地部分地形平緩開(kāi)闊,交通方便,各種施工機(jī)械可進(jìn)場(chǎng)施工。地基土主要由中硬土組成,地下水位淺且富水性中等,上部地層有強(qiáng)、中風(fēng)化巖,適宜鉆(沖)孔等樁型的成樁,但預(yù)應(yīng)力管樁較難穿過(guò)上述巖土層進(jìn)入理想持力層深度,故不適合預(yù)應(yīng)力樁,亦不能采用人工挖孔樁。樁基礎(chǔ)施工時(shí)可能對(duì)周?chē)h(huán)境造成一定的影響,施工時(shí)應(yīng)采取必要的防范措施,可減少樁基礎(chǔ)施工對(duì)周?chē)h(huán)境造成的污染。采用鉆(沖)孔灌注樁時(shí)會(huì)產(chǎn)生泥漿等廢棄物,施工前應(yīng)有完善的泥漿處置和防污染方案,以免污染環(huán)境。

        擬建工程含地下室1層,基坑深度約5m;周邊有少量道路、建筑物,環(huán)境條件較簡(jiǎn)單;場(chǎng)地工程地質(zhì)條件較復(fù)雜;地下水埋藏較淺,部分基坑底板在地下水位之上,邊坡土穩(wěn)定性一般或較好,對(duì)基礎(chǔ)施工影響一般。故該基坑工程安全等級(jí)為二級(jí)。在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,部分坑壁穩(wěn)定性差,坑壁易出現(xiàn)滑坡、坍塌等不良的工程地質(zhì)問(wèn)題[5]。同時(shí)開(kāi)挖至地下水位以下時(shí),地下水滲入坑內(nèi)還會(huì)產(chǎn)生流砂、涌土等現(xiàn)象?;邮┕で氨仨殞?duì)基坑邊坡進(jìn)行支護(hù)、截水及降水措施。支護(hù)結(jié)構(gòu)型式可采用排樁、水泥土墻、地下連續(xù)墻等支護(hù)結(jié)構(gòu)型式,場(chǎng)地允許時(shí)也可采用放坡掛網(wǎng)噴錨進(jìn)行支護(hù);排樁宜采用鉆孔灌注樁,并結(jié)合深層攪拌樁或高壓旋噴(擺噴)樁止水帷幕進(jìn)行地下水控制,止水帷幕采用落底式帷幕。應(yīng)根據(jù)基坑深度、場(chǎng)地周邊環(huán)境條件及經(jīng)濟(jì)條件等選擇合適的支護(hù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型。同時(shí)可采用深層攪拌、注漿等方法對(duì)基坑底板土層進(jìn)行加固處理,提高基坑底地基土強(qiáng)度?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)建議值詳見(jiàn)表7。

        表7 基坑支護(hù)參數(shù)建議值表

        5 結(jié)論與建議

        本次勘察工作采用的方法有:工程地質(zhì)鉆探、工程物探、地質(zhì)測(cè)繪、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)及樣品分析。詳細(xì)查明本項(xiàng)目擬建區(qū)的工程地質(zhì)條件。擬建區(qū)場(chǎng)地穩(wěn)定性較好,基本適宜進(jìn)行本項(xiàng)目的工程建設(shè)。

        場(chǎng)地土綜合類(lèi)型為中硬土,地層均勻性較差,土層層面及巖面變化大。低層建筑若使用淺基礎(chǔ)方案,地基土以玄武巖及下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積層的黏土為主,地基土整體承載力及穩(wěn)定性較高;若使用樁基礎(chǔ)方案,地基土以下更新統(tǒng)湛江組海陸交互相沉積層的黏土為主,整體承載力及穩(wěn)定性一般,但埋深大。(注:淺基礎(chǔ)方案僅可用于低層建筑)地基土上部有強(qiáng)、中風(fēng)化巖,場(chǎng)地較適宜鉆(沖)孔等樁型的成樁。強(qiáng)、中風(fēng)化玄武巖致密堅(jiān)硬、分布不連續(xù)、埋藏較淺,將給施工帶來(lái)巨大的困難,需要高度重視。擬建區(qū)內(nèi)地表植被茂盛,局部有少量軟弱土,需要進(jìn)行清表及清除軟弱土層,以確保地基的穩(wěn)定性[6]。

        在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,部分坑壁穩(wěn)定性差,應(yīng)分層開(kāi)挖,嚴(yán)禁超挖。建議土質(zhì)邊坡采用排樁結(jié)合止水帷幕支護(hù),同時(shí)采用攪拌樁對(duì)基坑底土層進(jìn)行處理,加強(qiáng)基坑底土層的強(qiáng)度及做好地表水疏排工作,基坑內(nèi)設(shè)集水溝或降水井抽排基坑內(nèi)積水。開(kāi)挖完的基坑應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽,檢測(cè)地基土均勻性及強(qiáng)度;施工完的基樁應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行檢測(cè),確定單樁承載力?;討?yīng)先設(shè)計(jì)后施工,實(shí)施動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和信息化管理,施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)基坑及其周邊已有建筑、道路、管線(xiàn)、海堤等進(jìn)行監(jiān)測(cè)。施工過(guò)程中必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及相關(guān)法規(guī)進(jìn)行施工。

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