關(guān)鍵詞： 巖土工程勘察 工程地質(zhì) 分析與評(píng)價(jià) 適宜性 地震效應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào)： U455.43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1672-3791（2023）16-0128-06

巖土工程的分析評(píng)價(jià)是勘察成果整理的核心內(nèi)容，是在各項(xiàng)勘察工作成果和搜集資料的基礎(chǔ)上，依據(jù)工程的特點(diǎn)和要求進(jìn)行的；巖土工程分析評(píng)價(jià)充分考慮當(dāng)?shù)睾皖?lèi)似工程的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)在定性分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行定量分析；巖土工程分析評(píng)價(jià)是否符合客觀(guān)實(shí)際，設(shè)計(jì)計(jì)算是否可靠，很大程度上取決于巖土參數(shù)選定的合理性。

劉港[1]、郭恩輝[2]、牟紅[3]、陳燕平[4]、李向群等人[5]結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了巖土工程分析與評(píng)價(jià)；方偉[6]以建筑項(xiàng)目實(shí)例對(duì)場(chǎng)地巖土工程勘察成果進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析；武宇[7]以巖土工程勘察實(shí)例對(duì)場(chǎng)地地震效應(yīng)進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)；陳曉潔[8]以銀河世紀(jì)項(xiàng)目勘察為例，對(duì)巖土工程勘察巖土參數(shù)取值進(jìn)行了分析；張洋[9]結(jié)合項(xiàng)目工程實(shí)例，對(duì)其場(chǎng)地穩(wěn)定性與地基均勻性進(jìn)行了分析研究；楊貞榮[10]結(jié)合項(xiàng)目實(shí)例對(duì)巖土工程勘察地質(zhì)條件進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。上述分析與評(píng)價(jià)都結(jié)合了工程實(shí)例，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

文章分析與評(píng)價(jià)的思路如下：首先，通過(guò)查明場(chǎng)址不良地質(zhì)作用的類(lèi)型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度，查明場(chǎng)地土與地下水對(duì)建筑材料的腐蝕，調(diào)查了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地震活動(dòng)情況；其次，對(duì)場(chǎng)址穩(wěn)定性和適宜性，地基土的均勻性，地震效應(yīng)，不良地質(zhì)現(xiàn)象，水、土腐蝕性等進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，從而提出防治和整治建議，推薦與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)的巖土參數(shù)。

1 項(xiàng)目概況

1.1 工程概況

擬建并網(wǎng)光伏發(fā)電項(xiàng)目是實(shí)施光伏扶貧工程的重要組成部分，位于甘肅省東南部，天水市東北，隴山西南麓渭河北岸支流牛頭河流域，工程場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平坦，地面附著物較少。項(xiàng)目建成后總裝機(jī)容量為20 MW，預(yù)計(jì)運(yùn)營(yíng)期內(nèi)平均年上網(wǎng)電量為2.27×10⁷ kW?h，總投資為1.98×10⁴萬(wàn)元。共安裝標(biāo)準(zhǔn)功率為255 W 的太陽(yáng)能電池組件7.88×10⁴ 塊，總占地面積約為660 畝，采用35 kV 電壓等級(jí)接入電網(wǎng)。光伏電站內(nèi)建筑物包括綜合控制樓、逆變器室、35 kV 配電室、SVG 室、附屬用房等。

1.2 自然概況

擬建項(xiàng)目位置處于清水縣泰山廟塬，該場(chǎng)址東接陜西省隴縣、寶雞市，對(duì)外交通，南連G310、連霍高速公路，西接秦安縣，北與張家川回族自治縣毗鄰；場(chǎng)址處于內(nèi)陸腹地，地處東南、西南季風(fēng)交互影響的邊緣地帶，屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫8.8 ℃，年降水量為583 mm，日照時(shí)數(shù)為2 012 h，無(wú)霜期為170 d。

1.3 區(qū)域地質(zhì)與地震

擬建項(xiàng)目位于隴西系旋鈕構(gòu)造和祁呂賀蘭山字型構(gòu)造西翼前弧的復(fù)合部位。地處東祁連加里東褶皺帶范圍內(nèi)。喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)中隴山褶皺隆起，形成天水—西禮斷陷盆地，第四紀(jì)以來(lái)第三系紅層之上堆積了深厚的黃土、碎石土等松散堆積物。清水縣地處隴山山地向梁峁過(guò)渡地帶，地勢(shì)總趨勢(shì)向北東高、向南西漸低；最高海拔為2.201×103 m，最低海拔為1.112×103 m，相對(duì)高差為1.089×103 m；由于內(nèi)外應(yīng)力作用，形成中山黃土梁峁溝壑區(qū)、土石中山區(qū)和河谷階地區(qū)。在群山環(huán)抱中，形成牛頭河中部的山間盆地。

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2001）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010），場(chǎng)地地震影響的特征周期為0.40 s，設(shè)計(jì)地震加速度為0.20 g，地震分組為第二組，抗震設(shè)防烈度為8 度，按高于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度為1度的要求采取抗震措施。

2 巖土勘察

2.1 勘察等級(jí)

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50007-2002）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010），光伏電站內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)，光伏電站內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全等級(jí)均為二級(jí)，太陽(yáng)能支架基礎(chǔ)、35 kV 配電室建筑物級(jí)別為二級(jí)，震設(shè)防烈度為8 度。

參照《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）[11]、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010），依據(jù)工程的規(guī)模與特征，綜合確定巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。

2.2 勘察方法

此次勘察在充分收集和分析區(qū)域地質(zhì)資料，結(jié)合利用項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的基礎(chǔ)上，根據(jù)勘察任務(wù)書(shū)和有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求及場(chǎng)地實(shí)際情況，勘探手段主要以地質(zhì)鉆孔為主，輔以部分坑探[12]，試驗(yàn)以現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)分析相結(jié)合[13]，同時(shí)對(duì)場(chǎng)地及周邊進(jìn)行工程地質(zhì)踏勘調(diào)查。

2.3 實(shí)物工作量

共布置勘探孔26 個(gè)，其中一般性鉆孔23 個(gè)，孔深5～10.5 m，技術(shù)控制鉆孔3 個(gè)，孔深20.10～20.30 m，坑探16 個(gè)，地質(zhì)調(diào)查約0.5 km²，實(shí)物工作量詳見(jiàn)表1，平面布置圖詳見(jiàn)圖1。

測(cè)量點(diǎn)約100 個(gè)，勘探點(diǎn)孔位及高程均由測(cè)量人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，其坐標(biāo)為北京坐標(biāo)系，高程控制為1956年黃海高程，控制點(diǎn)坐標(biāo)如表2 所示。

2.4 場(chǎng)址工程地質(zhì)條件

2.4.1 地形地貌

擬建項(xiàng)目場(chǎng)地為低高山地貌，地形表現(xiàn)為低高山緩坡臺(tái)地，地勢(shì)平坦、開(kāi)闊。山梁較為平緩，山坡坡度不等，一般在10°～30°，局部較陡，可達(dá)35°以上，山包間為寬緩臺(tái)地，呈臺(tái)階狀，階高為1～3 m，植被以雜草為主。擬建場(chǎng)地地面標(biāo)高為1.413×10³～1.528×10³ m，相對(duì)高差115 m。具體見(jiàn)圖2。

2.4.2 地層結(jié)構(gòu)

根據(jù)鉆探揭露，結(jié)合區(qū)調(diào)資料和踏勘調(diào)查，場(chǎng)地地層主要為第四系全新統(tǒng)（Q₄^ml）的耕植土及殘坡積層（Q₄^dl+el）的粉質(zhì)黏土。

第四系全新統(tǒng)耕植土（Q₄^ml）：灰色，淺黃色，稍濕、稍密，含有機(jī)質(zhì)及植物根系，以大量灰黃色粉土為主，層厚為0.50～1.00 m，鉆孔ZK7～ZK26，坑探CT1～CT16均有揭示。

第四系全新統(tǒng)殘坡積層粉質(zhì)黏土（Q₄^dl+el）：灰黃色～褐黃色，稍濕～濕，呈硬塑～可塑狀態(tài)。土質(zhì)均勻，切面稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性一般。局部有鈣質(zhì)膠結(jié)，鐵銹黃團(tuán)塊、黃褐色團(tuán)塊、植物根系、腐殖質(zhì)等，在此次勘察深度內(nèi)，最大揭露厚度約為20 m，未揭穿該層厚度。鉆孔ZK1～ZK26 均有揭示。

2.4.3 水文地質(zhì)條件

項(xiàng)目場(chǎng)址水文地質(zhì)條件受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等條件的控制，本地區(qū)水文地質(zhì)條件單一，地下水來(lái)源為大氣降水、冰雪融化水等形式補(bǔ)給，在地下形成潛水，由地勢(shì)較高的南西方向向北東方向運(yùn)移。

2.4.4 凍土深度

根據(jù)《中國(guó)季節(jié)性?xún)鐾翗?biāo)準(zhǔn)凍深線(xiàn)圖》與項(xiàng)目建設(shè)地的氣象資料，清水縣域標(biāo)準(zhǔn)凍土厚度0.65 m。

2.4.5 不良地質(zhì)

根據(jù)有關(guān)資料，結(jié)合本次勘察結(jié)果分析，項(xiàng)目場(chǎng)地地形平坦、開(kāi)闊，不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)地范圍內(nèi)無(wú)活動(dòng)性斷層通過(guò)，場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性較好。

2.5 巖土物理力學(xué)指標(biāo)

2.5.1 現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試

為了解地基巖（土）層的工程地質(zhì)特性，獲取巖（土）體的物理力學(xué)參數(shù)，該階段進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定的地基土的承載力、變異系數(shù)，如表3所示。

2.5.2 室內(nèi)巖土試驗(yàn)

該階段共取土樣10 組，其中完成10 組室內(nèi)常規(guī)土工試驗(yàn)，由試驗(yàn)結(jié)果可知：耕植土層卵石平均含量為13%，礫石平均含量44.0%，砂含量27.5%，不均勻系數(shù)平均值為23.76，為不均勻土，曲率系數(shù)平均值為2.04，為級(jí)配優(yōu)良土。粉質(zhì)黏土礫石含量3.2%，砂含量8%，黏粒含量7%，不均勻系數(shù)為2.27，為均勻土，曲率系數(shù)0.85，為級(jí)配不良土。

2.5.3 場(chǎng)地電阻率測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)電阻率測(cè)試采用四點(diǎn)法測(cè)試，場(chǎng)地電阻率測(cè)試結(jié)果如表4 所示。

根據(jù)場(chǎng)址地基土的均勻程度，現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試成果，結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)成果，經(jīng)工程地質(zhì)綜合分析，提出場(chǎng)地地基土物理力學(xué)參數(shù)建議值，具體見(jiàn)表5。

3 巖土工程分析與評(píng)價(jià)

3.1 場(chǎng)地的穩(wěn)定性及適宜性評(píng)價(jià)

場(chǎng)地位于山頂緩坡上，整體坡度10°～30°，場(chǎng)地較開(kāi)闊平緩。通過(guò)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)與周邊進(jìn)行踏勘調(diào)查，坡體未發(fā)現(xiàn)明顯滑動(dòng)痕跡，通過(guò)村民多人次訪(fǎng)問(wèn)調(diào)查，該場(chǎng)地內(nèi)未有滑動(dòng)現(xiàn)象，歷史上也未有滑坡等發(fā)生過(guò)的記載，場(chǎng)地范圍內(nèi)無(wú)活動(dòng)性斷層通過(guò)，場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性較好。

3.2 地基土的均勻性評(píng)價(jià)

擬建電站場(chǎng)地主要地層為第四系全新統(tǒng)（Q₄^ml）的耕植土、第四系殘坡積層（Q₄^dl+el）的粉質(zhì)黏土，根據(jù)各巖土層厚度、分布及力學(xué)強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)可以判定場(chǎng)地內(nèi)地基土層屬于不均勻地基，具體評(píng)價(jià)如下。

（1）第四系全新統(tǒng)（Q₄^ml）耕植土：該土層強(qiáng)度低，高壓縮性，且分布不均勻，層厚薄，不宜作為基礎(chǔ)持力層，應(yīng)給予清除。

（2）第四系全新統(tǒng)殘坡積層（Q₄^dl+el）粉質(zhì)黏土：可塑粉質(zhì)粘土具有一定承載力，中等壓縮性，但分布不均勻，層厚較薄，建議加固后使用或開(kāi)挖置換。硬塑粉質(zhì)黏土承載力較高，中等壓縮性，分布均勻，厚度大，層位穩(wěn)定，可作為擬建建筑淺基礎(chǔ)的持力層。

3.3 地震效應(yīng)評(píng)價(jià)

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（GB 18306-2001）（1/400 萬(wàn)），本區(qū)50 年超越概率為10％時(shí)的地震峰值加速度為0.20 g，設(shè)計(jì)特征周期為0.45 s，抗震設(shè)防烈度為8 度。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和此次勘察，場(chǎng)區(qū)無(wú)活動(dòng)性斷裂通過(guò)，所屬區(qū)域穩(wěn)定性好。

3.4 不良地質(zhì)現(xiàn)象評(píng)價(jià)

根據(jù)有關(guān)資料，結(jié)合此次勘察結(jié)果分析，項(xiàng)目場(chǎng)地地形平坦、開(kāi)闊，不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)地范圍內(nèi)無(wú)活動(dòng)性斷層通過(guò)，場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性較好。

3.5 水、土腐蝕性評(píng)價(jià)

此次勘探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水，可以不考慮地下水對(duì)工程的影響；根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB 50021-2001）第12.1.1 條及相關(guān)資料認(rèn)定工程場(chǎng)地及其附近的土或水（地下水或地表水）對(duì)建筑材料為微腐蝕，此次勘察可不取樣試驗(yàn)進(jìn)行腐蝕性評(píng)價(jià)，故判定此項(xiàng)目區(qū)內(nèi)地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。

3.6 土壤電阻率評(píng)價(jià)

通過(guò)工程類(lèi)比，參考工程地電阻率實(shí)測(cè)值，建議電阻率按表6 建議值選取。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)勘察與調(diào)查資料分析評(píng)價(jià)得知，該場(chǎng)地的穩(wěn)定性與適宜性較好。（2）根據(jù)各巖土層厚度、分布及力學(xué)強(qiáng)度等各項(xiàng)指標(biāo)可以判定場(chǎng)地內(nèi)地基土層屬于不均勻地基，承載力低。（3）根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和此次勘察，場(chǎng)區(qū)無(wú)活動(dòng)性斷裂通過(guò)，場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性較好。（4）根據(jù)有關(guān)資料，結(jié)合此次勘察結(jié)果分析，此項(xiàng)目場(chǎng)地地形平坦、開(kāi)闊，不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，場(chǎng)地范圍內(nèi)無(wú)活動(dòng)性斷層通過(guò)，場(chǎng)區(qū)穩(wěn)定性較好。（5）根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和此次勘察，勘探深度內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地下水，不考慮地下水的腐蝕性，地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。