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地基岩土工程分析与评价方法研究

2024-05-18赵旭刘梦格

新疆有色金属 2024年1期
关键词:岩土基础工程

赵旭 刘梦格

(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0一队,新疆昌吉 831100)

0 前言

在整个岩土工程项目建设过程中,地基处理是重中之重,如果能够提高地基的强度,整个建筑的质量将得到提高。对于地基,其稳定性直接受到土壤质量的影响。通常需要在基础工程之前对项目周围的土壤进行调查,从而确保有足够的土壤承载能力。拟建工程重要性等级为二级,场地的复杂程度等级为三级,地基的复杂程度等级为二级,综合确定其岩土工程勘察等级为乙级。本次勘察工作之前收集了该地区的测量、地形地貌及部分工程地质资料。根据拟建工程地质条件的特点,采用人工挖探及泥浆护壁回转钻进工艺,同时配合现场取样、室内试验及原位测试等手段,对场地地基进行了岩土工程勘察工作。

1 场地工程地质条件

1.1 地形地貌

拟建场区地貌单元属山前冲洪积平原,场地整体地势南高北低、东高西低,地形起伏变化不大。

1.2 场地地层条件

根据本次勘察,在勘探深度范围内,揭露地层岩性主要为第四系覆盖物杂填土(Q4ml)、湿陷性粉土(Q4al+pl)及圆砾(Q4al+pl)。依据现场鉴别、原位测试及土工试验数据分析可知,该场地勘探深度范围内地层自上而下依次为:

杂填土①:杂色,稍湿,松散,该层主要由粉土组成,含有少量植物根系和生活垃圾。该层厚度0.30~0.50m。

湿陷性粉土②:褐黄色,稍湿,稍密~中密状态。刀切面无光泽,干强度低,手搓有砂感,中等压缩性。摇震反应中等,具有Ⅰ级(轻微)湿陷性,非自重湿陷性。层顶埋深0.30~0.50m,该层厚度1.00~1.20m。

圆砾③:杂色,青灰色为主,一般为稍湿,中密状态,层底局部为密实状态。分选性一般,母岩成份以硬质岩石为主,磨圆度较好,多呈圆形,砂类土充填。一般粒径2~20mm,最大粒径100mm。该层层顶埋深1.30~1.70m,该层未揭穿,最大揭露厚度10.70m。

1.3 场地水文地质条件

拟建工程勘探深度范围内未发现地下水。据调查拟建工程区域地下水埋深大于20.00m,设计和施工时无需考虑地下水的影响。

2 岩土工程分析与评价

2.1 场地稳定性和适宜性评价

拟建项目地貌单元属山前冲洪积平原,场地整体地势南高北低、东高西低,地形起伏变化不大。该场区无不良地质作用及不良地质现象。场地稳定性良好,可进行该工程建设。

2.2 场地地震效应分析

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)2016年局部修订版、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)相关规定,拟建工程区域抗震设防烈度为8度,设计基本加速度为0.20g,设计地震分组为第二组,设计特征周期为0.40s。杂填土①层属于软弱土,湿陷性粉土②层属于中软土,圆砾③层属于中硬土,估算场地等效剪切波速在250~500m/s之间,场地覆盖层厚度≥5m,建筑场地类别为Ⅱ类。拟建场区属于对建筑抗震一般地段。

本场地在勘探深度范围内未见地下水,据调查拟建工程沿线地下水埋深大于20.00m,工程建设可不考虑地震液化问题。

2.3 场地均匀性评价

根据本次勘察结果可知,场地地层变化不大,整体均匀性较好,各土层的分析如下:

杂填土①:该层连续分布,松散,力学性质差,建议挖除。

湿陷性粉土②:该层连续分布,较均匀,力学性质一般,具有Ⅰ级(轻微)湿陷性。

圆砾③:该层连续分布,较均匀,力学性质好,可作基础持力层或良好基础下卧层。

2.4 地基与基础方案

地基与基础方案应该根据拟建工程的结构特点、场地工程地质与水文地质条件、施工可行性、工程造价高低及周边环境条件综合确定。

依据设计要求,拟建建筑物场坪标高为649.15m,而拟建建筑物场地现状标高为648.17-648.61m,预计基础埋深为场坪标高以下-1.50m(647.65m),所以拟建建筑物基础均坐落在湿陷性粉土②层。由于湿陷性粉土②层具有Ⅰ级(轻微)湿陷,非自重湿陷性场地,未经处理不能作为基础持力层使用。

建议采用天然地基:加大独立柱基础埋深,挖除全部湿陷性粉土②层至圆砾③层(层顶埋深646.71-646.91),以圆砾③层直接作为基础持力层。

也可采用碎石土换填。可将湿陷性粉土②层挖除至圆砾③层,采用级配良好砂砾石进行分层换填处理。换填宽度自基础外缘外扩2.0m(或通过计算获得外扩尺寸)。分层虚铺、压实至基底标高。分层虚铺厚度不大于500mm,用≥18t 振动碾压机分层碾压,压实系数≥0.97。应对每层分层换填的砂砾石进行压实系数检测,均匀性检测合格后,进行下一层的虚铺、压实工作,整体换填完成后进行承载力检测,合格后方可进行下一道工序。

处理后地基承载力特征值一般可达到200~300kPa,变形模量E0≥30MPa,基准基床系数Kv≥40000kN/m3。最终地基承载力特征值以载荷试验实际检测值为准。

2.5 基坑(槽)开挖方案

根据场地工程地质条件和附近工程经验,基坑(槽)应采用放坡开挖,放坡建议值1:0.75。亦或根据现场实际情况按照相关放坡规范进行放坡。

3 结论及建议

(1)拟建工程地貌单元属山前冲洪积平原,场地整体地势南高北低、东高西低,地形起伏变化不大。地形起伏变化不大。该场区无不良地质作用及不良地质现象。场地稳定性良好,可进行该工程建设。

(2)拟建工程区域抗震设防烈度为8 度,设计基本加速度为0.20g,设计地震分组为第二组,设计特征周期为0.40s。建筑场地类别为Ⅱ类。属于对建筑抗震一般地段。

本场地在勘探深度范围内未见地下水,据调查拟建工程沿线地下水埋深大于20.00m,工程建设可不考虑地震液化问题。

(3)拟建建筑物地基基础方案可采用换填法进行地基处理,应对其下相对软弱层进行软弱下卧层验算。

(4)根据场地工程地质条件和附近工程经验,基坑(槽)应采用放坡开挖,放坡建议值1:0.75。亦或根据现场实际情况按照相关放坡规范进行放坡。

(5)拟建场区地基土为非盐渍土,不具有盐胀性及溶陷性。

拟建工程区域所处环境类型为Ⅲ类,场地地基土对混凝土结构具有弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性。设计施工中应按《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)中的有关规定,进行防护处理。

(6)该场地为季节性冻土,标准冻深为1.50m,冻胀等级为Ⅰ级,冻胀类别为不冻胀。据当地工程经验,考虑到北方地区春季积雪融化渗漏及冻融交替,建议冻深范围内,湿陷性粉土②层按冻胀等级Ⅱ级,冻胀类别为弱冻胀考虑。

(7)本次勘察不包含地道、洞穴等地下设施。如遇此类问题,建设单位应委托有足够经验与设备的相关专业部门进行专项勘察。

(8)基坑开挖后,须通知我单位勘察技术人员进行现场施工验槽,合格后方可进行下道工序施工。

4 结语

为了能够有效地保证施工项目的施工质量,有必要做好岩土工程勘察和基础处理工作。对于这两者,关系非常密切。只有保证基础处理技术在岩土工程勘察中的应用水平,才能有效保证整个工程建设项目的完善。本文通过对拟建场地地基的稳定性与适宜性、场地地震效应、场地均匀性进行分析与评价,针对场地地基提出了基础方案和基坑(槽)开挖方案。本次勘察研究为工程后续的初步设计(代可研)、安全设施设计、施工图等的顺利开展提供了充分依据。

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