巖土工程勘查設(shè)計與工程地質(zhì)分析

王弼仙黃紹博

(1.中國市政工程東北設(shè)計研究總院有限公司,遼寧沈陽 110006;2.東北煤田地質(zhì)局勘察設(shè)計研究總院,遼寧沈陽 110013)

巖土工程勘查設(shè)計與工程地質(zhì)分析

王弼仙1黃紹博2

(1.中國市政工程東北設(shè)計研究總院有限公司,遼寧沈陽 110006;2.東北煤田地質(zhì)局勘察設(shè)計研究總院,遼寧沈陽 110013)

本次勘察工程主要完成對對沈陽亨通光電科技有限公司擬建廠房,辦公樓及綜合場地進行巖土工程詳查,對場地的水文地質(zhì)工程地質(zhì)做初步勘察。期間利用打鉆,現(xiàn)場或原位試驗,動力觸探,標(biāo)準(zhǔn)貫注試驗等,執(zhí)行規(guī)范要求,將建筑場地土分為;耕土,雜填土;粉質(zhì)粘土,粉土,灰色粉質(zhì)粘土;中砂,圓礫,綜合可得該建筑場地類型為Ⅱ類。

巖土勘察 水文地質(zhì) 場地穩(wěn)定

1 巖土工程勘查概況

1.1 勘查工程的目的任務(wù)

目的：主要是查明工程地質(zhì)條件，分析存在的工程地質(zhì)問題，對建筑地區(qū)做出工程地質(zhì)評價。根據(jù)勘察結(jié)果，闡明工程地質(zhì)條件的區(qū)域性變化規(guī)律和建筑場地的工程地質(zhì)條件特征，結(jié)合建筑的類型與規(guī)模指出存在的工程地質(zhì)問題，以及解決問題的途徑和分析方法。任務(wù)：(1)查明地質(zhì)條件；(2)選擇建筑場地；(3)分析研究工程地質(zhì)問題進行定性定量的評價；(4)為建筑類型，結(jié)構(gòu)規(guī)模提出形影的建議；(5)為防治不良地質(zhì)規(guī)模提出相應(yīng)建議；(6)研究環(huán)境地質(zhì)問題。

1.2 擬建工程概況

本人受沈陽亨通光電科技有限公司的委托，對其擬建的廠房，辦公樓及綜合樓場地進行巖土工程詳細(xì)勘察，要求對場區(qū)做出工程地質(zhì)綜合評價，提供詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察資料，為設(shè)計及施工單位提供可靠的依據(jù)。

1.3 場地交通位置、地形地貌

勘察場區(qū)位于沈陽市渾南高新技術(shù)開發(fā)區(qū)二十一世紀(jì)大廈東側(cè)。場地地形平坦，原地貌屬于渾河高漫灘。地質(zhì)成因由沖洪積而成。

1.4 勘察設(shè)計與勘察方法

工程地質(zhì)物探與勘探的任務(wù)[3]，主要有以下各項：(1)詳細(xì)研究建筑場地的巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)。研究個地層的性質(zhì)、厚度、縱向和橫向變化，進行地層劃分并確定其接觸關(guān)系；基巖的風(fēng)化深度及風(fēng)化巖石性質(zhì)，劃分風(fēng)化帶研究巖層的產(chǎn)狀、裂隙發(fā)育程度及隨深度的變化；褶皺、斷裂、破碎帶以及其它地質(zhì)結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的空間分布、變化的特點。提供巖石右鉆性和巖體強度、結(jié)構(gòu)面發(fā)育等定量指針；(2)查明水文地質(zhì)條件。了解含水層和隔水層的分布厚度、性質(zhì)及其變化，地下水位(水頭)等；(3)研究地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象。查明各種地貌形態(tài)，如河谷階地、洪積扇、斜坡的位置和結(jié)構(gòu)等。研究各種物理地質(zhì)現(xiàn)象，如巖溶的規(guī)模及發(fā)育深度，滑坡的范圍、滑動面位置、動態(tài)等；(4)取樣及提供野外試驗條件。從勘探工程中采取巖土樣及水樣，供室內(nèi)試驗及分析鑒定用。在勘探工程中可作各種野外試驗，如巖土力學(xué)性質(zhì)試驗、地應(yīng)力量測、水文地質(zhì)試驗等；(5)其它項目。如利用勘探工程布置地下水及各種工程動力地質(zhì)現(xiàn)象的長期觀測，進行井下攝影及井下電視、灌漿等工程處理。

勘察階段大致分為：(1)規(guī)劃階段(2)初步設(shè)計階(3)技術(shù)設(shè)計階段(4)施工設(shè)計階段。規(guī)劃階段的工程地質(zhì)勘察，有了階段的劃分，勘查工作就能有步驟的進行。研究的地區(qū)范圍由大到小，研究的程度愈來愈深入，有粗略到精細(xì)，由地表漸及地下， 由定性評價漸至定量評價。大范圍的概略了解有利于選擇較好的建筑地段，主要是通過資料搜集和測繪工作達(dá)到目的，工作比較簡便，了解區(qū)域地質(zhì)情況，為以后小范圍的勘察工作提供地質(zhì)背景。關(guān)于趨于穩(wěn)定性問題，應(yīng)借此機會取得足夠的資料，予以論證。

完成勘察工作量(1)工程鉆探鉆孔：原布孔21個，實際鉆孔19個鉆探總進尺：145.5米動力觸探：86次標(biāo)準(zhǔn)試驗；3次取土試樣：原狀樣24件；擾動樣7件(2)工程測量勘探點測量：19個(3)室內(nèi)土工試驗(詳見“土分析結(jié)果報表”)(4)工作時間外業(yè)工作于2001年10月23日～10月25日進行。內(nèi)業(yè)資料整理時間為2001年10月26日至10月30日。(5)提交巖土工程勘察報告6份2 場地工程地質(zhì)條件。

2 場地工程地質(zhì)條件

2.1 地層結(jié)構(gòu)及地基土的物理力學(xué)性質(zhì)[9]

(1) 場地地基構(gòu)成在鉆探深度內(nèi)自上而下敘述如下：1.耕土：黃褐色，含大量植物根，稍濕，松散，層厚為0.5米。2.雜填土：雜色，松散，以碎石，碎磚為主，含粘性土，層厚0.5米，僅見于15#孔中。3.粉質(zhì)粘土：黃褐色，含黑色鐵錳結(jié)核，飽和，可塑～硬塑，中等壓縮性，層厚為3.0～4.8米。4.粉土：褐黃色，濕，中密～密實，中等壓縮性，局部含較多的中砂顆?；蛏氨A層，層厚為0.4～2.7米。5.灰色粉質(zhì)粘土夾層：灰色，含有機質(zhì)，無腥臭味，飽和，軟塑，中等壓縮性，以夾層狀態(tài)存在，僅在15#，5#鉆孔中見到。6.中砂：黃褐色，顆粒均勻，稍濕，中等，以長石石英為主，局部含有較大量的土顆粒。7.圓礫：中等，顆粒不均，礦物成分主要以火成巖為主，磨圓度較好。本次勘察未鉆探此層。(2)各層地基土的物理力學(xué)性質(zhì)(詳見表1)。

2.2 水文地質(zhì)條件

本次勘察在鉆探深度內(nèi)未見地下水。因此，可不考慮地下水對

表1

············淺基礎(chǔ)的影響。

3 場地工程地質(zhì)條件評價[1]

場地穩(wěn)定性及適應(yīng)性評價影響斜坡的穩(wěn)定性的因素：根據(jù)野外鉆探資料，現(xiàn)場原位測試及室內(nèi)結(jié)果綜合判定如下：(1)場地地貌單一，地層較穩(wěn)定，無不良地質(zhì)問題，適合于本次建筑用地。(2)耕地，雜填土為近期堆積，土質(zhì)不均，結(jié)構(gòu)松散，不宜做天然地基。(3)粉質(zhì)粘土為中壓縮性土，且承載力稍低，是良好的天然地基。(4)粉土為中等壓縮性土，中密～密實，承載力稍低，且土質(zhì)不均，作為下臥層時，應(yīng)對其進行強度的驗算。(5)中砂，圓礫承載力較高，是良好的基礎(chǔ)持力層及下臥層。(6)根據(jù)建筑層數(shù)及地質(zhì)條件，建議擬建建筑物采用淺基礎(chǔ)，以粉質(zhì)粘土為基礎(chǔ)持力層，但應(yīng)對其下臥層粉土，灰色粉質(zhì)粘土進行強度計算[6]。各層地基土的承載力及力學(xué)參數(shù)如下：

粉質(zhì)粘土 fk=190Kpa Es=7.3Mpa

粉土 fk=160Kpa Es=5.0Mpa

灰色粉質(zhì)粘土夾層 fk=140Kpa Es=3.9Kpa

中砂 fk=360Kpa E0=21.0Mpa

圓礫 fk=550Kpa E0=39.6Mpa

4 結(jié)語

由于受本次工程地質(zhì)勘查的時間緊，有一些不足之處在于：(1)由于受地形條件的限制，19#，21#鉆孔本次勘察未能實施鉆探，條件具備時，應(yīng)在施工階段補堪。(2)基坑開挖至設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)及時通知勘察設(shè)計人員進行驗槽。(3)基坑開挖后應(yīng)及時施工，防止粘性土長期暴露或被雨水浸泡，影響地基土的強度。

[1]張咸恭.1983,工程地質(zhì)學(xué)下冊.地質(zhì)出版社.

[2]北京地質(zhì)學(xué)院.1964,工程地質(zhì)學(xué)下冊.中國工業(yè)出版社.

[3]1977.工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范(TJ21—77).中國建筑出版社.

[4]劉紅軍,張秀華主編.工程地質(zhì)學(xué).哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社, 2004.

[5]巖土工程勘查規(guī)范(GB50021—2001).北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2002.

[6]楊成田主編:《專門水文地質(zhì)學(xué)》,地質(zhì)出版社,1981.7.

[7]北京地質(zhì)學(xué)院:《專門水文地質(zhì)學(xué)》(上策),工業(yè)出版社,1962.10.

[8]建筑地基基礎(chǔ)大設(shè)計規(guī)范(GB50007—2002).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.

[9]洪敏康主編.土質(zhì)學(xué)與土力學(xué).北京:人民交通出版社,2002.

[10]孔憲立,石振明主編.工程地質(zhì)學(xué).北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2001.