對錦州市城區(qū)建筑巖土工程勘察的探討

蘇宇博

摘 要：錦州位于遼寧省偏西部，被稱作遼西走廊，是遼寧西部地區(qū)重要的交通樞紐。隨著我國城市現(xiàn)代化進程的不斷加快，錦州的城市建設水平也水漲船高，近十年來，錦州市的新建現(xiàn)代化建筑層出不窮。為了建筑建設的合理性、安全性，在建筑施工初期要進行地區(qū)的建筑巖土工程勘查。本文介紹了建筑勘探孔深度和基坑邊坡穩(wěn)定性、基坑降水和地震效應的勘察。

關鍵詞：建筑；基坑；降水；地震效應

中圖分類號：TU19 文獻標志碼：A

錦州地處遼西走廊，為遼西中心城市的重要交通樞紐。隨著城市建設的發(fā)展，新建建筑不斷出現(xiàn)。本文根據(jù)筆者從事巖土工程經(jīng)驗，以有關規(guī)范、規(guī)程為出發(fā)點，結合實地工程地質(zhì)條件，對錦州城區(qū)進行巖土勘察探討。

1 錦州城區(qū)工程地質(zhì)條件概述

錦州城區(qū)所處地貌單元為小凌河沖洪積階地和風化剝蝕殘丘，兩種地貌單元大體上以沈山鐵路為界。鐵南為小凌河沖洪階地，具有典型的二元結構，上部巖性主要有粉質(zhì)黏土、粉土、粉細砂，一般層厚5m～10m。下伏白堊系安山巖、泥巖、礫砂巖，基巖頂板埋深一般為15m～20m。鐵北為風化剝蝕殘丘，表層為殘丘積黏性土，層厚一般小于3m，下伏基巖以白堊系泥巖、砂礫巖為主。

圓礫區(qū)為本區(qū)良好的儲水層和導水層，賦存有豐富的地下水，為第四紀松散巖類孔隙潛水，受人工開采的影響，目前地下水埋深一般為6m～8m?；鶐r風化殼中賦存有少量的風化裂隙水。

按照《錦州市地震烈度小區(qū)規(guī)劃圖》，錦州城區(qū)地震基本烈度7～7+，為強震區(qū)，設計地震分組為第二組。

2 勘探孔深度的確定

由于工程地質(zhì)條件，錦州城區(qū)大部分建筑適宜采用箱形基礎或筏形基礎，以圓礫層為基礎持力層，勘察工作宜以此為出發(fā)點進行工程量布置（以明確采用其他基礎類型的除外）?！陡邔咏ㄖr土工程勘察標準》 （JGJ72—2017） 《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001） 《高層建筑筏形與箱形基礎技術規(guī)范》（JGJ6—2011）就建筑箱形或筏形基礎的勘探點深度作了基本相同的規(guī)定。

對于勘探點的深度的規(guī)定，控制性勘探點的深度應大于地基變形計算深度。對不具備變形深度計算條件的箱形或筏形基礎，控制性勘探點的深度可按下式計算確定：

dc=d+αcβb （1）

dc—控制性勘探點深度，m。

d—箱形基礎或筏形基礎的基底埋置深度，m。

αc—與土的壓縮性有關的經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)錦州市區(qū)的基礎下的地基主要土層，碎石土取0.5～0.7，砂土取0.7～0.8，粉土取0.8～1。

β—與高層建筑層數(shù)或基底壓力有關的經(jīng)驗系數(shù)，對于高層建筑，勘察等級為甲級的可取1.1，乙級的可取1.0。

b—箱形基礎或筏形基礎寬度，當基礎為圓形或環(huán)形時，按最大直徑考慮，當基礎形狀不規(guī)則時，按面積等代成方形、矩形或圓形面積的寬度或直徑考慮，m。

一般性勘探點的深度的規(guī)定值應適當大于主要受力層的深度，對于箱形或筏形基礎可按下式確定：

dg=d+αgβb （2）

dg—般性勘探點深度，m。

αg—與土的壓縮性有關的經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)基礎下的地基主要土層，碎石土取0.3～0.4，砂土取0.4～0.5，粉土取0.5～0.7。

注：（1）對于同一類土，地質(zhì)年代老，密實或地下水位以上時αc、αg取小值，反之取大值。

（2）b≥50m時取小值，b≤20m時取大值，b為20m～50m時取中間值。

據(jù)上述規(guī)定，錦州城區(qū)鐵南的建筑箱形基礎或筏形基礎持力層一般為圓礫層，中密為主，多處于地下水位以下，因此經(jīng)驗系數(shù)αc、αg值宜取碎石土的大值；在預定深度內(nèi)遇基巖時，控制孔鉆入中等、微風化巖3m～5m，一般鉆孔至中等、微風化巖1m～2m；當基礎底面寬度b較大時，且基礎底面下不小于3m深度內(nèi)為圓礫時，一般性鉆孔的深度可鉆至該層適當深度能正確定名并判明其性質(zhì)即可。

鐵北地區(qū)由于基巖埋藏淺，一般可選中風化帶、微風化帶為基礎持力層；當強風化帶較厚、中風化帶埋藏較深時，也可以強風化下帶作為基礎持力層。

隨著錦州市城區(qū)重心向南發(fā)展，小凌河兩岸建筑物不斷出現(xiàn)，因局部地帶上部雜填土、素填土層較厚，圓礫層一般埋藏約6m，較深處可達8m，且場區(qū)與河水聯(lián)系密切，地層富水性和透水性較好，若采用箱形基礎，地下水將給基坑開挖和基礎施工帶來很大困難，且箱基礎造價較高。而采用樁基礎則不存在上述問題，分析認為在上述地帶適宜采用樁基礎。

樁基礎勘探深度應符合以下規(guī)定：一般性勘探孔的深度應達到預計嵌巖面以下3d～5d，并從溶洞、破碎帶穿過，到達穩(wěn)定地層；對按照多種樁長可能性建立的方案中，應按最長樁方案確定。

3 基坑邊坡穩(wěn)定及支護勘察要點

基礎施工大多數(shù)從基坑開挖開始。實踐證明，基坑開挖工作是否順利，不僅對基礎施工質(zhì)量、施工周期與工程造價有影響，而且若基坑失穩(wěn)，將影響周邊建（構）筑物的安全。建筑通?；A較深（在錦州鐵南地區(qū)一般至少開挖到圓礫層，深度大于5m），因此對基坑邊坡穩(wěn)定性的勘察評價是建筑巖土工程勘察中的重要組成部分。

基坑邊坡穩(wěn)定性勘察宜從基坑周邊環(huán)境開始，勘察內(nèi)容包括以下4個方面：

（1）對影響范圍內(nèi)建（構）筑物進行查明，考慮其結構類型、層數(shù)、基礎類型、埋深、基礎荷載大小及上部結構現(xiàn)狀。

（2）對基坑周邊的各類地下設施進行查明，包括上、下水、電纜、煤氣、污水、雨水、熱力等管線或管道的分布和性狀。

（3）對場地周圍和鄰近地區(qū)進行查明，考慮該地區(qū)地表水匯流、排泄情況，地下水管滲漏情況以及對基坑開挖影響程度。

（4）對基坑四周道路的距離及車輛載重情況進行查明。

應按照場地條件和設計要求確定基坑工程勘察的范圍和深度?？辈焐疃纫藶殚_挖深度的2倍～3倍，在該勘察深度范圍內(nèi)中如遇到堅硬黏性土、碎石土和巖層，應按照巖土類別和支護設計要求適當減少深度。勘察平面范圍宜超出開挖邊界外深度的2倍～3倍。在深厚軟土區(qū)，適當擴大勘察深度和范圍。在開挖邊界外，應以調(diào)查研究、搜集已有資料為主要勘察手段對復雜場地和斜坡場地布置適量的勘探點。根據(jù)錦州的工程地質(zhì)條件，要點如下：

（1）布置勘探點的范圍宜在開挖邊界外的1倍～2倍開挖深度，當無法在開挖邊界外布置勘探點時，應通過調(diào)查取得相應的資料。

（2）基坑周邊勘探點的深度應按照基坑支護結構設計要求確定，宜大于1倍開挖深度。

（3）勘探孔位置宜對應建筑主體的勘探孔布置，地層變化較大時，應增加勘探點，查明分布規(guī)律。

上述勘察工作宜與建筑物主體的巖土工程勘察同時進行，取得下列參數(shù)，內(nèi)容包括土的常規(guī)物理試驗指標、土的抗剪強度指標、室內(nèi)或原位試驗測試土的滲透系數(shù)、特殊條件下設計所需的參數(shù)。

4 基坑降水勘察

當基坑開挖深度低于地下水位時應進行降水勘察?！稁r土工程勘察規(guī)范》（GB50021—2001）規(guī)定：對含水層和隔水層的埋藏條件，地下水類型、流向、水位及其變化幅度進行查明，當場地中多層地下水對工程有影響時，應分層量測地下水位，并對互相之間的補給關系進行查明；查明場地地質(zhì)條件對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響；必要時應設置觀測孔，或在不同深度處理設孔隙水壓計，量測壓力水頭隨深度變化；通過現(xiàn)場試驗，測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。

錦州鐵北地區(qū)無良好含水層，基巖中的風化裂隙含水量很小，明排即可，對基坑開挖影響不大，因此，在風化巖中開挖基坑不必進行專門的降水勘察；鐵南地區(qū)地下水豐富，主要賦存于圓礫層中，進行降水勘探測試時，可布置勘探孔、試驗井、觀測孔各1個，其深度均宜揭穿整個強含水層，達到基巖頂面，各井孔可利用巖土工程勘察孔改造而成，其技術規(guī)格、抽水試驗要求、水文地質(zhì)參數(shù)計算按《建筑與市政降水工程技術規(guī)范》（GJG/T111—98）中的有關規(guī)定執(zhí)行。

5 地震效應勘察

按照《錦州市地震烈度小區(qū)劃圖》，錦州城區(qū)地震基本烈度為7度及以上，為強震區(qū)。因此建筑巖土工程勘察應確定場地類別，并劃分對建筑抗震有利、不利和危險地段；當缺乏歷史資料和建筑經(jīng)驗時，應提出地面峰值加速度、場地特征周期等參數(shù)，對需要采用時程分析法補充計算的建筑，應滿足設計要求，提供土的有關參數(shù)和覆蓋層厚度；重大工程應進行斷裂勘察，必要時對地震危險性分析或地震小區(qū)劃和震害進行預測。

地震效應的有關參數(shù)可通過波速測試求得，波速在工程中的應用有：計算巖土地基動力參數(shù)、剛度系數(shù)、物理力學參數(shù)，計算場地卓越周期，劃分場地土類型，進而確定覆蓋層厚度，劃分建筑場地類別。

結論

建筑設計和施工實踐中，對于動土區(qū)域范圍內(nèi)的建筑沿途必須進行科學的勘察，這是保證建筑在施工時、施工后的建筑物質(zhì)量，也是對建筑安全性、可靠性的保障。如果沒有科學地、合理地進行巖土工程勘察，極易在施工過程中出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故，造成人員和財產(chǎn)的損失，耽誤工期，影響建筑整體交付。對于不同地區(qū)、不同環(huán)境的巖土勘察，需要不同的技術手段和不同的技術標準。本文根據(jù)錦州地區(qū)不同地段的工程地質(zhì)條件，確定建筑的勘探孔深度，并對基坑的邊坡穩(wěn)定性及基坑降水、地震效應進行勘察，既滿足了規(guī)范要求，又不浪費工作量而增加成本。對錦州城區(qū)建筑的勘察工作具有一定的實際意義。

參考文獻

[1]田成明.城市建筑工程中巖土勘察和施工處理技術[J].山東工業(yè)技術，2018（18）：86.

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