陕西关中地区某工程勘察岩土工程评价
2013-08-21呼建斌
呼建斌
(西北综合勘察设计研究院,陕西西安 710003)
1 概述
陕西关中地区某勘察工程位于陕西省西安市高新区唐延路与科技七路十字东南角,拟建建筑物地上23层(裙楼4层),高度99 m,地下3层,基础埋深14 m,框架剪力墙结构,对差异沉降敏感,基底压力(标准组合)600 kN/m2。本次评价,参照拟建场地的现地面平均高程,假设主裙楼±0.00相对高程均为100.00 m,则相应基底标高为86.00 m。
2 岩土工程条件
2.1 场地位置、地形地貌
拟建场地除北侧有一处取土坑(坑深约5.0 m)外,其余地段地形较平坦,勘探点地面相对标高介于99.14 m~100.42 m之间,相对高差1.28 m。
地貌单元属皂河二级阶地。
2.2 地层
根据勘察报告,拟建场地地层由第四纪全新世人工填土、冲洪积黄土状土;晚更新世风积黄土、残积古土壤及冲积粉质粘土、砂类土;中更新世冲积粉质粘土、砂类土组成,地层结构较清晰,分布规律明显(地层编号①素填土、①-1杂填土、②黄土状土、③黄土、④古土壤、⑤粉质粘土、⑤-1粉细砂、⑤-2中砂、⑥粉质粘土、⑦中砂等)。
2.3 水文地质条件
依据勘察报告,拟建场地地下水属潜水类型,主要由大气降水、地下径流补给,以自然蒸发和地下径流排泄为主。勘察期间,地下水稳定水位埋深为16.00 m~17.40 m,相应标高为82.92 m ~83.39 m。
根据区域水文地质资料,本场地水位年变化幅度约为1.0 m~2.0 m。
3 岩土工程评价
3.1 不良地质作用
根据规程DBJ 61-6-2006西安地裂缝场地勘察与工程设计规程中西安地裂缝分布图和目前西安地裂缝研究成果,拟建场地位于西安地裂缝f6的南部,f7北部,且距其均较远(大于100 m)。根据勘察期间地面调查结果,未发现地裂缝活动形迹和其他不良地质作用。根据钻探结果,本场地分布的二类标志层(④古土壤层)分布连续,层底整体较为平缓,厚度稳定,未发现二类标志层(④古土壤层)垂直错断现象。故设计时可不考虑西安地裂缝的影响。
3.2 人工填土
场地内普遍分布①素填土及①-1杂填土,土质不均匀,结构杂乱,工程性能差,未经处理,不得作为本次建筑的天然地基或基槽回填土料使用,并在基坑开挖时应采取措施防止其局部坍塌。
3.3 地基土的压缩性与砂土密实度
根据土工试验成果报告表,场地内分布的各土层均为中压缩性土。
根据标准贯入试验结果,场地内分布的⑤-1粉细砂,⑤-2中砂属中密砂土,其余各砂土层均属于密实砂土。
3.4 黄土湿陷性评价
根据土工试验成果报告表,场地内分布的地基土②黄土状土、③黄土和④古土壤(个别土样)具轻微~中等湿陷性,并具自重湿陷性。湿陷性黄土一般分布深度为7.50 m~12.50 m,自重湿陷性黄土分布深度为5.40 m~12.50 m。按规范 GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范,自重湿陷量自天然地面起算,探井的自重湿陷量的计算值为Δzs=12.00 mm~99.50 mm,仅个别钻孔的自重湿陷量的计算值为99.50 mm>70 mm,结合区域经验,综合分析,判定拟建场地属非自重湿陷性黄土场地。
根据室内试验结果,以前文所述室内地坪标高及埋深(基础埋深为-14.0 m,基底标高为86.00 m)考虑,各层湿陷性黄土均小于基础埋深,故拟建建筑物地基可按一般地区的地基规定进行设计。
3.5 地基均匀性评价
当拟建综合楼主楼(23层)和裙楼(4层)及地下车库(-3层)的基础埋深为-14.0 m,基础底面高程按86.0 m考虑时,基础的直接持力层以⑤粉质粘土为主,局部为⑤-1粉细砂或⑤-2中砂,第一下卧层为⑥粉质粘土。根据工程地质剖面图,各层地基土沿水平方向延伸稳定,层面坡度和厚度变化不大;根据标准贯入试验,沿垂直方向实测锤击数分布规律明显。综合考虑,拟建综合楼主裙楼及地下车库的天然地基可按均匀地基对待。
3.6 地基土的承载力
根据地基土的工程特性指标、原位测试试验结果,并结合同类场地工程经验综合分析,各层地基土的承载力特征值(fak)建议采用如下数值:
3.7 桩的极限侧阻力和端阻力标准值
根据野外地层鉴别、室内试验和标准贯入试验结果,钻孔灌注桩初步设计所需桩的极限侧阻力标准值(qsik)、极限端阻力标准值(qpk)建议按表1使用。
表1 桩的极限侧阻力和端阻力标准值
3.8 地下水及地基土腐蚀性评价
按规范GB 50021-2001岩土工程勘察规范(2009年版),本场地环境类型属Ⅱ类。场地内分布的黄土类土、粉质粘土为弱透水层,砂类土为强透水层。
根据土壤腐蚀性报告,按规范“GB 50021-2001”(2009年版),结合工程经验综合判定,地基土及地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。
3.9 标准冻深
西安地区季节性冻土标准冻深小于60 cm。
4 场地地震效应
4.1 建筑抗震地段及建筑场地类别
根据本次勘察结果,结合场地地形地貌,按GB 50011-2010建筑抗震设计规范,本场地划分为建筑抗震一般地段。
根据剪切波速试验成果,场地地表下20.0 m深度范围内土层的等效剪切波速值为Vse=256.4 m/s~264.8 m/s,场地覆盖层厚度dov>5 m,建筑场地类别为Ⅱ类。
4.2 抗震设防有关参数
依据规范“GB 50011-2010”附录 A 及表5.1.4-2,西安市抗震设防烈度为8度,设计地震分组属第一组,设计基本地震加速度值为0.20g;拟建场地特征周期为0.35 s。
4.3 地基液化判别
根据钻探结果,场地内分布的饱和砂土层为密实状态,其沉积时代属第四纪晚更新世及其以前,按规范“GB 50011-2010”规定,初判为不液化土层,因此设计时可不考虑砂土液化的影响,也不考虑地基震陷问题。
5 建议
1)当设计最终确定的埋深、±0.00绝对高程与上述条件不符时,应重新核定地基湿陷量Δs。
2)开挖后应组织有关人员进行验槽。
3)施工前应进行普探工作,以查明场地内墓穴、渗井等的分布,并应按有关规定妥善处理。
[1]陕西关中地区某工程勘察岩土工程勘察报告[R].西安:西北综合勘察设计研究院,2012.
[2]《工程地质手册》编写组.工程地质手册[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社,2007.