某大型勘察项目地基稳定性评价及地震效应分析

2012-03-23苏艳

城市建设理论研究 2012年4期

苏艳

摘要：通过对某大型项目的岩土工程勘察，对该场区的岩土层工程性质及地基均匀性进行分析，通过砂土液化、地基土类型及场地类别的判别对场区的地震效应进行分析，综合评价场区内地基的稳定性。

关键词：岩土工程勘察、砂土液化、场地类别、稳定性评价

中图分类号：TU441 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: based on a large project of geotechnical engineering investigation, the layer of the geotechnical engineering properties, and the foundation uniformity is analyzed, through the sandy soil liquefaction, the foundation soil types and the category of discrimination on the ground the earthquake effect is analyzed, and the comprehensive evaluation field of the foundation stability.

Keywords: geotechnical engineering, sandy soil liquefaction, the category, the stability evaluation

1 工程概况

该项目位于广州市白云区太和镇。总用地面积约34.6万m2，拟建多栋16～34层高层住宅、多栋1～5层的配套设施，岩土工程勘察等级为甲级。项目共布置钻孔464个，建筑物钻孔孔距约10～25m，基坑边线钻孔孔距约20～30m，体育场按孔距25～50m布置，各类型钻孔中技术孔约占总孔数的1/3～1/2，孔深孔距等均满足《岩土工程勘察规范》[1]要求。

2 场地工程地质条件

2.1 区域地质构造

项目地块位于广州市白云區中部、珠江三角洲北部边缘，属珠江三角洲冲积平原地貌单元。实测孔口标高为16.8～21.2m (广州城建高程系)。

根据中华人民共和国基岩地质图(广州市幅，F49 C 001004)(1：25万)等区域地质资料分析，区域构造上，场地位于龙归断陷盆地南部(见图1)。场区东面约2.0km 外分布广从断裂，属于粤中规模较大的断裂构造带，断裂自流花湖向南隐伏在第四系之下，总体走向北30～50°东，倾向北西，倾角40～60°。沿广从断裂曾发生过2次级和多次3～级历史地震，晚更新世以来发生张拉式活动，但活动较弱，在断裂所通过的地区存在砂土液化、淤泥塌陷等潜在的地质灾害；场区南面约6.0km处发育石井走向断裂组，走向为北北东～北东向，距离场区较远，影响不大。

2.2 岩土分层

区内揭露基岩为第三系碎屑沉积岩(Eby)，岩性主要为泥质粉砂岩、泥岩等；第四系覆盖层为填土(Qml)、冲洪积成因(Qal+pl)的淤泥、淤泥质土、砂土、(粉质)粘土、粉土，以及碎屑岩风化残积土(Qel)。

其中第(2)层淤泥、淤泥质土多以透镜体的形式分布，第(3)层、(4)层、(5)层粉质粘土、粘土和(3a)层、(5)层中粗砂层呈互层状分布，第(4)层粉质粘土层呈花斑色，又名“花斑状粘土”，经过较强的淋滤作用而形成，特征明显。各粘土层以可塑~硬塑为主，含粉细砂，局部为粉土，各层层厚0.4～9.7m，分布普遍。(3a)层粗砂多以透镜体形式存在，层厚0.5～3.9m，第(5)层中粗砂埋深约4.2～11.8m，层厚0.2～7.8m，为场区内主要砂层。

区内残积土主要为第三系碎屑岩的风化土，以褐红色为主，可塑～坚硬，遇水易软化，层面埋深最深达16.0m，层厚0.5～7.5m。

基岩主要为第(8)层泥质粉砂岩、泥岩等，局部为粉细砂岩及粗砂岩，褐红、棕褐色等，全、强风化岩遇水易软化、崩解，岩面埋深4.0～17.9m，平均9.9m；中微风化岩呈层状构造，粉细粒、粗粒结构，泥钙质及泥质胶结，裂隙较发育，岩面埋深6.2～44.8m，平均18.1m。

2.3 水文地质

按含水介质特征划分，地下水类型主要为第四系覆盖层孔隙水和基岩裂隙水。第四系土层赋存孔隙水，第(3a)、(5)层中粗砂透水性较好，透水能力强，是区内主要的富水层位。第三系碎屑岩，裂隙发育，赋存一定基岩裂隙水。

选取有代表性的地段进行第四系砂层孔隙水抽水试验，水位降深达到3.20m，涌水量为125.3m3/d，根据《工程地质手册》 [2]及《水利水电工程钻孔抽水试验规程》[3]推荐公式计算可得粗砂层渗透系数为15.4m/d，为强透水层。

3 岩土层的工程性质及均匀性分析

场地内鱼塘附近分布有第四系冲洪积成因淤泥、淤泥质土，力学性质较差。残积土层层厚和分布变化大，以可塑、硬塑为主，层面起伏较大，不稳定。

受构造、岩性、裂隙及地下水的影响，岩体差异风化作用强烈，强风化岩厚度大，岩质不均匀，在厚层强风化岩中局部夹薄层中风化岩，中微风化岩层面埋深变化较大，总体上呈北浅南深，岩土互层状结构特征较明显，岩层风化程度在横向和竖向上变化复杂；全强风化岩面埋深4.00～17.90m，平均9.90m，中微风化岩面埋深6.20～44.80m，平均18.10m，相邻钻孔揭露中微风化岩层面埋深相差达3～5m，局部高达10m。地基相对较不均匀，对桩基设计和施工有不利影响。

4地基稳定性评价及地震效应分析

4.1稳定性分析

根据本次勘察钻孔资料，场区基岩埋深变化较大，第四系土层沉积分布特征明显，未见层间错动或剧变现象。区内钻孔未发现有岩石扭曲挤压、断层破碎带、擦痕等断裂构造踪迹，综合分析判断本建筑场地是稳定的。本场地第四系土层主要为粉质粘土和粉土，工程性质较差，不能直接满足本工程对地基持力层的要求。基岩埋深较小，分布相对较稳定，钻探时未发现岩溶孔洞或软弱夹层，全、强风化岩是较好的多层建筑桩基持力层，中微风化岩是高层建筑较好的桩基持力层，地基是稳定的，适宜建筑。

4.2抗震设防烈度

根据《建筑抗震设计规范》[4]，场地建筑抗震设防烈度为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，设计特征周期值为0.35s。

4.3砂土液化分析

场区属珠江三角洲平原地貌单元，地下水水位普遍较高，分布有饱和松散砂土。第(5)层中粗砂，属晚更新世沉积砂土，可判定为不液化砂土。主要针对第(3a)层饱和砂土层采用“标贯试验判定法”进行液化判别。

液化临界击数按下式计算[4]：

(ds≤15)

式中：Ncr—液化判别标准贯入锤击数临界值；

ds — 为标准贯入点深度(m)；

dw — 为地下水位深度(m)，报告中取钻孔静止水位埋深；

ρc— 为粘粒含量百分量，当小于3或为砂土时采用3；

N0— 为标准贯入锤击数基准值，本区段取值6。

当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。液化指数按下式确定[4]：