某工程场地及地基稳定性与适应性分析

2014-04-03龚登峰

黑龙江水利科技 2014年5期

关键词：覆盖层基岩适应性

龚登峰

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

某工程场地及地基稳定性与适应性分析

龚登峰

(贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳550002)

六盘水市双桥水厂主要附属建筑物均为框架结构，主要建筑物有配水井，絮凝沉淀池，清水池，V型滤池，水泵和鼓风机房，工业用水调节池等，水处理厂场区地面初步设计标高为1 912～1 913 m，主要建(构)筑物的基础形式基本为浅基础，属于土岩组合地基。文章对六盘水市双桥水厂场地以及地基稳定性与适应性进行分析。

水厂;场地;地基;稳定性;适应性

1 工程概况

双桥水库供水工程由水库枢纽、水库附属电站、输水系统和水处理厂4部分组成。主要任务为城市供水，兼顾少量农田灌溉及人畜饮水。可行性研究阶段批复基本同意的工程总体布置方案为:下坝址碾压混凝土重力坝+坝后电站+中线输水管线+青岗坡水厂。

结合工程实际并按照初设要求，本阶段勘察任务为:①搜集可研资料和附有坐标及地形的建筑物总平面图，场区地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度，地基允许变形等资料;②查明不良地质作用类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出处理建议;③查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基稳定性、均匀性和承载力;④查明地下水埋藏条件、地下水位及变幅，评价水、土对建筑材料的腐蚀性;⑤初步勘察应对可能失稳的边坡及相邻地段进行工程地质测绘、勘探、试验和分析计算，做出稳定性评价，对人工边坡提出最优开挖坡角，对可能失稳的边坡提出防护处理措施;⑥划分场地类别，对场地和地基地震效应进行初步评价，提供满足设计所需的岩土技术参数、确定地基承载力［1］。

勘察重点:勘察工作量主要是针对建筑物设计来布置，场地分布地层为二叠系下统梁山组(P1l)，为碎屑岩分布地层，岩性为软硬相间分布，强度不均一，重点查明岩体风化深度、炭质泥(页)岩、劣质煤层分布、采空区的分布位置、施工开挖临时及永久边坡的稳定性，提出处理措施建议等。

2 场地及地基稳定性与适应性

2.1 场地稳定性与适应性

2.1.1 场地稳定性评价

场区位于堕脚寨背斜轴部倾伏端一带，处在堕脚寨背斜轴部两翼，两翼岩层总体倾向相反，倾角较缓，属软硬相间岩层相间分布，局部略有扭曲。据资料显示，水厂的建筑物区仅在场区北面边缘一带分布有二叠系中统栖霞组地层(P2q)，岩性为中至厚层灰岩夹炭质页岩、泥灰岩，属次硬质岩类。其他地带出露二叠系下统梁山组(P1L):浅灰、灰白、黄灰色中厚层石英砂岩为主，中上部夹灰褐、黄灰色页岩及劣煤3层，中下部夹炭质泥岩，为软硬相间分布岩体。地形坡度为12°～35°较缓，第四系覆盖层浅埋，无突变地形，无高陡边坡和大的临空面存在;背斜的SW翼(场区西面)为层状横向结构岩质斜坡、岩层倾角较缓、整体稳定性较好，背斜的NE翼(场区东面)岩层倾向山体内且多为硬质岩构成的斜坡、整体稳定性好，综合考虑，斜坡整体稳定性较好。

据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)，场地内存在半挖半填地基、属对建筑抗震不利地段，场地类别为Ⅱ类，场地位于边坡边缘，设计时建议估计地震动参数可能产生的放大作用，抗震设防烈度为6°、设计地震分组属第二组、设计基本地震加速度值为0.05 g。场地内存在崩塌堆积体现状稳定性较好，且位于场地主要建筑物区以外，崩塌堆积体即使失稳，对厂区主要建(构)筑物的安全和正常运行基本无影响。场地内存在6处零星微小废弃的村民自采老煤窑(或竖井)，规模很小，垂直深度多为1～3 m、延伸长度多在10 m以内，基本未形成地下老窑采空区，易于处理，对场地稳定性无大的影响。此外，场地内无大规模岩溶、滑坡、泥石流、地面沉降、场地和地基地震效应及活动断裂等其他不良地质作用和地质灾害，场地稳定性较好。

2.1.2 场地开挖边坡稳定性评价及处理建议

场地内地面标高为1 902.0～1 938.31 m、平场高程为1 912.5 m，场地开挖后，北侧将形成最大约26 m高的(垂直)边坡，西侧和南侧出现填方地段、填方高度10 m左右，东侧无边坡问题。北侧挖方边坡西段(背斜的SW翼)为层状横向结构缓倾角岩质边坡、整体稳定性较好，东段(背斜的NE翼)岩层倾向山体内且多为硬质岩构成的斜坡、整体稳定性好，即北侧挖方边坡整体稳定性较好;北侧挖方边坡发育的3组节理裂隙均倾向坡体内、边坡发生楔形体滑动的可能性不大;部分地段坡面有0～5.9 m厚的覆盖层，主要由可塑状红黏土、亚黏土夹少量碎石等组成，结构松散-中密、稳定性差，处理不当会产生弧型或沿着基岩面滑动;多数地段坡面强风化岩体占边坡高度的一半以上，岩体较软、破碎完整性差，处理不当会产生弧型滑动;坡面中风化岩体岩质软硬相间分布、岩体抗风化能力较差，受风化、节理裂隙影响易产生风化掉块或局部崩塌现象。东侧和南侧填方地段，地面及基岩面平缓、覆盖层较薄整体稳定性较好，下伏基岩整体稳定性较好。

施工前及过程中做好场地周边及坡面的截排水设施，运行期保证截排水设施的可靠运行。北侧挖方边坡开挖坡比建议:覆盖层及强风化层为1∶0.75、中风化层1∶0.50左右，基岩面及强风化下限附近设置马道;北侧挖方边坡处理措施建议:高边坡段采用锚喷支护、矮边坡段采用锚喷支护或其他支挡及坡面防护措施。东侧和南侧填方地段建议采用挡墙支挡后回填夯实或其他分层填筑措施，刚性支挡构筑物建议以基岩作为持力层，柔性支挡构筑物建议以基岩作为持力层也可以覆盖层作为持力层。

2.1.3 场地适应性评价

场地稳定性良好，制约场地稳定性的开挖边坡处理难度不大，场地适宜于建筑。

2.2 地基稳定性与适应性

2.2.1 地基稳定性评价

按初拟设计标高1 912～1 913 m进行场地平整后，大部分地基为基岩，少量土质地基厚度小，岩土地基应力范围内无临空面和临空的外倾软弱夹层存在，不会出现地基失稳的情况。制约地基稳定性的6处零星微小废弃老煤窑(或竖井)，规模很小，基本未形成地下老窑采空区，易于处理。地基稳定性较好。

2.2.2 地基处理措施建议

地基具有不均匀性的特点，按建(构)筑物初步布置方案，对水厂区建筑物基础形式及地基处理建议如下:①第四系覆盖层厚度不均匀，地基承载力较低且压缩沉降变形不均匀，不宜作为地基持力层;②将对地基承载力要求相对较高、对地基沉降敏感的建筑物布置在以中厚层石英砂岩为主的地基上，所夹软岩或覆盖层置换处理，若软岩力学强度满足要求则可采用褥垫处理;③施工过程中，验槽前需布置一定的钎探点，避免废弃的小型煤洞影响地基稳定性，发现的小型煤洞应全清除洞内充填物后、采取置换回填处理，以确保地基的均匀性和提高地基的承载力。