建筑工程岩土工程勘察方法分析

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摘要：随着我国社会经济的不断发展，在工程建设中对岩土体地质的勘察越来越受到重视。本文以霍邱县长集镇蓄洪区移民安置点为例，对该工程地层、水文地质条件、场地环境及工程地质条件、岩土工程进行全方位的分析。

关键词：建筑工程；岩土工程；勘察方法；长集镇

1.项目概况

霍邱县长集镇蓄洪区迁建镇区移民安置点位于六安市霍邱县长集镇。我院受建设单位委托，对拟建场地进行岩土工程勘察工作。拟建场区位于六安市霍邱县长集镇。本次岩土工程勘察工作属详细勘察阶段。勘察目的为通过综合勘察手段，取得各类岩土工程参数，为项目设计中地基基础设计及防震抗震设计提供地质依据，具体任务如下：（1）划分场地地貌单元、地基岩土层的时代及成因；查明场地范围内地基土的类别、厚度、埋深、状态及各层土的分布规律及岩土工程特性。（2）提供各土层主要物理力学性质指标及地基土的承载力特征值。（3）查明场地有无不良地质作用，评价其危害程度，并提出整治方案的建议；分析和评价场地的稳定性和适宜性、地基的均匀性。（4）根据建筑物的结构特征，对可能采取的基础持力层基础型式、基础埋深及地基与基础工程施工等提出建议；如需采用桩基础，提供桩的类型及桩端持力层，提供桩基相应的设计参数，评价桩的施工条件及对环境的影响。（5）评价场地和地基的地震效应，划分场地土类型及建筑场地类别。

2.勘察方法和工作量

2.1勘察方法

根据勘察要求，采用了多种方法：钻探并取原状土试样、原位测试、土工试验等，并进行综合研究。主要投入设备有：HXY-1型工程钻机4台（套），土工试验采用专业仪器、设备。报告编制采用北京理正软件股份有限公司理正勘察软件。

2.2勘察工作量

本次勘察依据规划平面图，结合场区条件施工。共布置勘探孔321孔，最大孔深15.00m，总进尺4415.00m。具体完成实物工作量见表1。

3.场地环境及工程地质条件

3.1地形、地貌

采用2000国家大地坐标系，1985国家高程基准，高程为GPSRTK测量仪测量所得。拟建场地为农田地，地形稍有起伏，东、西两侧地势稍高，中间为洼地。该场地内分布有一处水塘，塘内有3#、7#、33#、34#、37#孔，塘深0.90m~1.30m，水深0.50m~0.60m，淤泥厚0.40m~0.80m。孔口标高40.93m~47.59m，高差为6.66m，高程引测点为测量单位控制点。地貌类型属淠河二级阶地。

3.2地层

依据钻探、原位测试和室内土工试验资料，将场地内埋深15.00m以内地基土岩性自上而下共划分为3个工程地质层。（1）耕植土（Q4ml）：灰褐色，松散，以黏性土为主，含植物根系；层底埋深0.50m~1.60m，层底标高40.03m~46.89m，层厚0.50m~1.60m。（2）粉质粘土（Q3al）：褐黄~棕黄色，可塑，局部硬塑；干强度及韧性中等，稍有光泽，摇振无反应，含铁、锰质结核及钙质结核，层底埋深1.10m~5.70m，层底标高37.66m~43.65m，层厚0.40m~4.70m。（3）粘土（Q3al）：褐黄色，硬塑，干强度及韧性中等，稍有光泽，摇振无反应，含铁、锰质结核及钙质结核；该层未揭穿，揭露最大厚度14.10m。

4.水文地质条件及评价

4.1地下水分布特征

场区地下水类型主要为上层滞水，勘察中所见地下水主要为①层耕植土赋存的上层滞水，①层耕植土初见水位埋深0.40m~1.30m，稳定水位埋深0.60m~1.50m，稳定水位高程40.47m~45.88m。②层粉质粘土、③层粘土含水总体较微弱，可视为相对隔水层。地下水位动态变化主要受大气降水等因素影响，水量较小，勘察期间测得钻孔水位埋深0.60m~1.50m，据调查地下水年变幅0.5m~1.0m。

4.2地下水腐蚀性评价

对六安市水文地质环境地质资料综合分析，判定本场地地下水及地下水位以上、以下的土对混凝土和钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀。水、土对建筑材料腐蚀的防护应严格执行现行标准《工业建筑防腐蚀设计标准》（GBT50046-2018）的规定。

5.岩土工程分析与评价

5.1地基土承载力特征值与评价

通过采用标准贯入试验、土工试验等多种方法，并结合野外鉴别和本地区实践经验，地基承载力特征值（fak）压缩模量（Es0.1～0.2）标准值（表2）。

5.2地基土的膨胀性

场地内第③粘土层自由膨胀率δef为40.0％~45.0％，具弱膨胀潜势。治理措施：（1）当以基础埋深为主要防治措施时，基础埋深不应小于大气影响急剧层深度（1.50m）；（2）当以宽散水为主要防治措施时，散水宽度不应小于2.0m，坡度宜为3%~5%；（3）散水砼厚度≥0.12m，且需做好纵横防水缝；（4）基础两侧回填土宜采用非胀缩土或灰土。

5.3场地地震效应及稳定性

依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），霍邱县长集镇抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），该工程抗震设防类别为丙类。按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）土层的等效剪切波速用vse表示。各土层vse按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）取值，计算结果vse为226.0m/s。依据周边资料，场地覆盖层厚度大于50.0m，建筑场地类别为Ⅱ类。5.4场地稳定性及适宜性拟建场地内无对工程不利的地下埋藏物，无活动断裂通过，地震活动水平属偏低，场地内不存在滑坡、危岩、岩溶塌陷，无可液化土层，地基稳定，属建筑抗震一般地段，适宜本工程建设。

6.基础施工

6.1基坑开挖与支护

拟建基坑开挖深度预计为2.0m~4.5m，基坑工程安全等级建议为二级。拟建物以③层粘土为持力层时[1]，基坑深度2.0m~4.5m，基坑侧壁安全等级三级。基坑开挖深度内土层有①、②、③层。①层土结构松散，开挖时极易造成坑壁坍塌；②、③层土开挖后的边坡旱季常出现剥落、雨季则出现表面滑塌，基坑（槽）壁也易发生坍塌（表3）。建议基坑围护与降水方案应委托有资质的公司进行设计并进行专门的论证。由于基坑开挖深约为2.0m~4.5m，应考虑采用合理的支护及降（排）水方案，基坑开挖的废土应及时运离施工现场；建筑材料不宜堆放在基坑的周围，避免因就近堆放建筑材料及废土等原因造成坡顶堆载过大，引起边坡的失稳，形成安全隐患。当采用机械开挖土方时，为保持坑底土体的原状结构，应在坑底预留150mm~200mm厚土层由人工进行挖掘修整。

6.2基坑降排水及地基基础选型

基坑开挖期间，主要有影响的为上层滞水和地表水入渗补给，勘察期间测得混合地下水位埋深为0.50m~1.50m，基础施工中应加强降排水工作。根据场地工程地质条件及拟建物特征，拟建物可采用天然地基，基础类型可采用独立基础或筏形基础，以第③粘土层作为基础持力层。6.3地基变形预测及建议（1）拟建住宅楼，地基变形特征主要为不均匀沉降或沉降过大，故应按规范要求进行变形设计验算[2]。（2）本项目住宅楼建议采用天然地基，基础类型可采用独立基础或筏形基础。天然地基基础一般沉降较小，但设计仍要注意建筑平面变化及地层变化处的不均匀沉降计算和控制。拟建场地距周边居民较远，因此在基础施工过程中对周边环境影响较小。

7.结论与建议

7.1结论

（1）拟建场地稳定，地基均匀，适宜本工程建设；（2）第①耕植土层不宜作为基础持力层；（3）第③粘土层是住宅楼及附属物基础良好持力层及下卧层，②层粉质粘土局部缺失且工程性质一般；（4）拟建场地内无对工程不利的地下埋藏物，无活动断裂通过，地震活动水平属偏低，场地内不存在滑坡、危岩、岩溶塌陷，无软弱土层及可液化土层，地基稳定，属建筑抗震一般地段；（5）场地类别为Ⅱ类；（6）霍邱县长集镇抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s；（7）地下水和土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

7.2建议

（1）建议采用退台或放坡式开挖方式进行基坑施工，基坑开挖后立即对地下水进行集水明排，为防止地表水流入基坑内，应在基坑外围设置截水沟，雨季施工时，宜设置导水系统[3]；（2）地基开挖后尽量避免地基土受水浸、暴晒、冰冻等环境因素的不利影响而降低强度；（3）第③粘土层具弱膨胀潜势，在基础设计时应适当增加基础的刚度，以确保基础的稳定性及协调能力；（4）该场地内分布有一处水塘，塘内有3#、7#、33#、34#、37#孔，塘深0.90m~1.30m，水深0.50m~0.60m，淤泥厚0.40m~0.80m。建议在基础施工中应将塘内水排干清淤后，再进行开挖或采用优质土回填压密夯实。

参考文献：

［1］张龙飞,董斌,史双双,韩晓飞.朔州市区土层剪切波速与埋深的统计关系[J].华北地震科学,2018,36(02):28-37.

［2］张龙飞.晋中至太原城际铁路沿线地质条件分析[J].城市地质,2016,11(03):54-58.

［3］包永兴.工程地质勘察分析中主要影响因素的判别[J].四川水利,1998,19(3):49-52.

作者：姜晓周 单位：安徽省地质矿产勘查局313地质队