吳 曦
(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇二隊(duì),湖南 長沙 410004)
某污水處理廠,工程擴(kuò)建規(guī)模4×104m3/d,處理工藝采用“生化池+高效沉淀池+反硝化深床濾池+紫外消毒”工藝,工程投資2 000萬元。
場地位于瀏陽河?xùn)|岸,地貌單元屬河流侵蝕堆積河谷階地地貌,下伏白堊系戴家坪組(K2d)礫巖,揭露的巖土層如下:
①填筑土(Q4ml):稍濕,松散,未完成自重固結(jié),層厚0.50~5.80 m;
②1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土(Q4h):濕,軟塑,具腥臭味,層厚0.80~5.10 m;
②2粉質(zhì)粘土(Q3al):可塑,局部硬塑,層厚0.50~6.90 m;
②3粉質(zhì)粘土(Q3al):軟塑~可塑,層厚0.70~8.40 m;
③粉細(xì)砂(Q3al):松散~稍密,濕~飽和,層厚0.80~7.80 m;
④圓礫(Q3al):中密,飽和,層厚0.40~4.40 m;
⑤強(qiáng)風(fēng)化礫巖(K):巖芯破碎,呈塊狀,層厚1.20~9.30 m,frk=0.75 MPa;
⑥中風(fēng)化礫巖(K):巖芯較完整,巖芯呈塊狀或短柱狀,未揭穿,最大揭露厚度5.50 m,frk=10.45 MPa。
場地內(nèi)地下水主要有上層滯水、松散巖類孔隙水及基巖裂隙水,地下水與地表水互為補(bǔ)給,其水量、水位季節(jié)性動態(tài)影響變化和河流水力聯(lián)系密切??辈炱陂g測得穩(wěn)定水位埋深0~2.80 m,標(biāo)高28.64~33.50 m。
根據(jù)本次勘察現(xiàn)場原位測試成果,分別統(tǒng)計(jì)見表1、表2;根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)成果,將巖土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)、巖石飽和抗壓強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)匯總見表3、表4。
地基承載力特征值可通過載荷試驗(yàn)、原位測試、公式計(jì)算,并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來綜合確定。通??辈祀A段不具備載荷試驗(yàn)條件,承載力特征值采用規(guī)范查表法、公式計(jì)算法及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值綜合確定。
表1 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N統(tǒng)計(jì)表(單位: 擊 )
表2 重型動力觸探修正值N63.5統(tǒng)計(jì)表(單位: 擊)
表3 土層主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)匯總表
表4 巖石飽和抗壓強(qiáng)度成果統(tǒng)計(jì)表(單位: MPa)
參考廣東省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DBJ 15-31-2016):碎石土、砂土、粉土、黏性土、淤泥、紅黏土和填土的承載力持征值的經(jīng)驗(yàn)值可分別根據(jù)土的物理力學(xué)指標(biāo)按表4.5.2-1~表4.5.2-7確定;砂土、粉土、殘積土、黏性土和填土的承載力特征值的經(jīng)驗(yàn)值也可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)和觸探試驗(yàn)指標(biāo)按表4.5.3-1~表4.5.3-7確定。
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2011)第5.2.5條,根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定地基承載力特征值按式(1)計(jì)算。
fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck
(1)
式(1)中:Mb、Mb、Mc為承載力系數(shù);γ為基礎(chǔ)底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;b為基礎(chǔ)底面寬度,當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于3m時按3m取值,大于6m時按6m取值;γm為基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度,地下水位以下的土層取有效重度;d為基礎(chǔ)埋置深度(m),宜自室外地面標(biāo)高算起;Ck為粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2011)第5.2.6條,巖石地基承載力特征值按式(2)計(jì)算。
fa=ψr·frk
(2)
式(2)中: fa為巖石地基承載力特征值(kPa); frk為巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);ψr為折減系數(shù)。根據(jù)巖體完整程度以及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合,由地方經(jīng)驗(yàn)確定。較完整巖體折減系數(shù)ψr取0.20~0.40。
依據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)、原位測試成果,采用上述確定方法,分別確定場地內(nèi)各巖土層地基承載力特征值如表5所示。
表5 巖土層地基承載力特征值計(jì)算表(單位:kPa)
根據(jù)擬建構(gòu)筑物的荷載條件及地下室基坑開挖揭露的基底巖土特征,建議擬建建(構(gòu))筑物采用天然地基淺基礎(chǔ)方案,以粉質(zhì)粘土②2層作為淺基礎(chǔ)持力層;部分?jǐn)M建建(構(gòu))筑物可采用樁基礎(chǔ),以強(qiáng)風(fēng)化礫巖⑤作為樁端持力層,樁型可采用鉆孔灌注樁或預(yù)應(yīng)力管樁。
(1)通過多種承載力特征值確定方法對比,該地區(qū)采用規(guī)范查表法確定的地基承載力特征值數(shù)值偏高,公式計(jì)算法與當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)值相近,較為合理。
(2)實(shí)踐表明,巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)方面,建議采用旁壓試驗(yàn)、載荷試驗(yàn)多種測試手段相結(jié)合,來確定地基承載力特征值。