湛江市某工程岩土工程勘察与评价

2015-12-19李康晓

西部探矿工程 2015年3期

关键词：砂粒粉质粘土

李康晓

（广东省地质局第四地质大队，广东湛江524018）

湛江市某工程岩土工程勘察与评价

李康晓*

（广东省地质局第四地质大队，广东湛江524018）

通过对湛江市某工程场地的岩土工程勘察，对场地地基的稳定性、砂土液化进行了评价，提出了地基基础选型的建议和有关的岩土参数。

岩土工程勘察；桩基设计参数；地基基础方案

1 工程概况

拟建湛江华都汇位于湛江市开发区乐怡路与龙平南路交会处，总用地面积约56150m2，拟建工程包括：高层建筑共9幢，楼高20～45层，高度最高达212.95m；地下室2层，基坑开挖最大深度18.0m。

2 场地工程地质条件

2.1 地形地貌

拟建场地属湛江组台地，上部分布厚度不均的人工填土层及北海组冲洪积层，下部为湛江组海陆交互相沉积层。建设场地总体较平坦，场地中部分布一人工堆填陡坎，将场地大体分为南、北两块平地，北面地面标高一般22～24m，南面地面标高一般17～19m。

2.2 岩土层工程地质特征

本次勘察钻孔揭露的最大孔深为100.20m，揭露的地层有：第四系全新统人工填土层、第四系全新统湖积层、第四系中更新统北海组冲洪积层及第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层。按土层的结构、工程性质及埋藏条件等自上而下划分为17个层组（其中⑥、⑦、⑩、⒀、⒁层各分1个亚层），现分述如下：

①素（杂）填土（Qml4）：色较杂，以灰黄、浅褐、浅灰色为主，稍湿，松散。主要由粉质粘土、粘土组成，局部含较多砂土、建筑垃圾等。该层大部分地段均有分布，厚度变化较大，层厚0.50～6.80m。

②淤泥质中砂（Ql4）：灰黑、深灰色为主，局部黄褐色，饱和，松散。组份欠均匀，局部过渡为淤泥质土或中砂。该层仅局部孔段分布，层厚0.60～5.20m。

③粘土（Qal+pl

2b）：黄、灰黄、灰白等色，可塑。该层仅局部孔段分布，层厚0.50～3.30m。

④中、粗砂（Qal+pl

2b）：黄、黄红、黄白等色，饱和，松散—稍密。主要由中粗砂粒组成，局部过渡为细砂。该层在场地内分布不连续，厚度及层位埋深变化大，层厚0.50～10.20m。

⑤粘土（Qal+pl

2b）：黄色为主，可塑为主，局部软塑。主要由粉粘粒为主。局部孔段顶板分别见约2～5cm厚铁质层。该层在场地内分布基本连续，厚度及层位埋深变化大，层厚0.70～10.00m。

⑥粘土(Qmc1z)：灰、浅灰绿色，可塑为主，局部顶部软塑，强度总体自上往下增强。主要由粉粘粒组成，质纯，粘性强。该层在场地内分布连续，揭露厚度一般较大，厚度4.50～31.30m。

⑥1粉砂(Qmc1z)：灰色，饱和，稍—中密为主，局部松散。该层仅个别孔段分布，呈透镜体状分布于⑥层中，层厚1.50～9.60m。

⑦中、粗砂(Qmc1z)：灰、浅灰白色为主，饱和，中密为主，局部密实或稍密。主要由中粗砂粒组成，次为细砂粒及少量细砾、粉粘粒。局部可见少量腐木碎屑（块）或夹薄层状粘土。该层在场地内分布连续，揭露厚度0.50～13.10m。

⑦1粘土(Qmc1z)：灰、浅灰绿、浅灰白色，可塑。该层在场地内分布不连续，零星分布，呈透镜体状分布于⑦层中，层厚0.50～3.70m。

⑧粘土(Qmc1z)：上部浅灰绿—灰绿色为主，下部灰、深灰色为主，可—硬塑，强度总体为上硬下软。主要由粉粘粒组成，局部夹薄层状中、粗砂。局部孔段中分布有2～5cm厚铁质层（详见钻孔柱状图）。该层在场地内分布连续，揭露厚度一般较大，厚度0.90～14.60m。

⑨中、粗砂(Qmc1z)：浅灰白、深灰、灰色，饱和，密实为主，局部中密。局部孔段顶板分布有3～5cm厚铁质层。该层在场地内分布基本连续，部分孔段缺失，揭露厚度一般较小，厚度0.50～5.70m。

⑩粘土、粉质粘土(Qmc1z)：浅灰白色为主，局部杂红、灰黄等色，硬塑为主，局部坚硬。主要由粉粘粒组成，土芯韧性较高。局部含较多砂粒，过渡为含砂粉质粘土或粘土质中砂。局部孔段顶板分布有1～8cm厚铁质层。该层在场地内分布连续，钻孔控制深度内各孔均有分布且部分孔段尚未揭穿，揭露厚度0.60～8.95m。

⑩1粗砂(Qmc1z)：浅灰白色，饱和，中密。普含较多粉粘粒，局部过渡为含砂粉质粘土。该层仅于ZK8孔段揭露，呈透镜体状分布于⑩层中，层厚2.40m。

⑾含砂粉质粘土(Qmc1z)：浅灰白色为主，硬塑为主，局部坚硬。普含较多中粗砂粒，切面砂感强烈。该层在场地内分布基本连续，局部孔段缺失，揭露厚度0.50～4.30m。

⑿中、粗砂(Qmc1z)：浅灰白、深灰、灰色，饱和，密实为主，局部中密。主要由中粗砂粒，次为细砂粒及少量细砾、粉粘粒组成，局部可见少量腐木碎屑（块）。该层在场地内分布基本连续，揭露厚度1.30～9.50m。

⒀粘土、粉质粘土(Qmc1z)：浅灰白色为主，局部杂红、灰黄等色，坚硬为主，局部硬塑。主要由粉粘粒组成，土芯韧性高。局部含较多砂粒，过渡为含砂粉质粘土。该层在场地内分布基本连续，钻孔控制深度内各孔均有分布且大部分孔段尚未揭穿，揭露厚度1.00～10.40m。

⒀1中、粗砂(Qmc1z)：浅灰白、浅灰色，饱和，密实。钻孔控制深度内，该层仅于ZK11及ZK22孔段揭露，呈透镜体状分布于⒀层中，层厚0.70～1.00m。

⒁中、粗砂(Qmc1z)：浅灰白、深灰、灰黑色，饱和，密实为主。主要由中粗砂粒，次为细砂粒及少量细砾、粉粘粒组成，揭露厚度3.95～15.40m。

⒁1粉质粘土(Qmc1z)：浅灰白色为主，坚硬。钻孔控制深度内大部分孔段揭露且部分孔段尚未揭穿，呈透镜体状分布于⒁层中，揭露厚度1.00～2.00m。

⒂粘土(Qmc1z)：浅灰白色为主，局部杂红色，坚硬。主要由粉粘粒组成，土芯韧性高。揭露厚度1.90～7.30m。

⒃中砂(Qmc1z)：浅灰白色，饱和，密实。局部含较多粉粘粒。揭露厚度4.70～8.10m。

⒄粘土(Qmc1z)：浅灰白色为主，坚硬。主要由粉粘粒组成，土芯韧性高。揭露厚度8.90～16.70m。

2.3 地基土的承载力

本次勘察对场地各层地基土的主要物理力学指标、标准贯入试验成果进行了统计，并结合本地区工程经验，确定了各地基土层的承载力特征值，见表1。

2.4 水文地质条件

在钻孔揭露的土层中，①层素（杂）填土、⑾层含砂粉质粘土总体为弱—中等透水层；②、④、⑦、⑨、⑩1、⑿、⒀1、⒁及⒃层中、粗砂为强透水层；⑥1层粉砂为中等透水层；其余各土层总体为微透水层—相对隔水层。根据含水层的埋藏条件，场地内地下水可分为潜水及微承压水。

2.4.1 潜水（Ⅰ）

拟建场地浅部地下水属潜水类型，局部为上层滞水，主要赋存于①、②、④层中，通过大气降雨和地表径流补给，排泄方式主要是蒸发和依地势由高向低径流。

勘察期间测得钻孔稳定水位埋深0.45～6.37m，水位埋深平均值为2.54m，水位标高12.65～22.55m，水位标高平均值为17.08m。地下水位受降雨量和蒸发量影响较大，根据区域水文地质资料，该区地下水位年变化幅度约1～2m。

2.4.2 微承压水（Ⅱ）

拟建场地⑥1层及⑦层以下含水层赋含孔隙微承压水或承压水，其补给来源以侧向径流为主，与浅部潜水或上层滞水的水力联系差。

勘察期间测得微承压水水位埋深10.53～18.10m，水位埋深平均值为13.91m，水位标高4.16～11.60m，水位标高平均值为6.30m。根据区域水文地质资料，微承压水水位年变化幅度约1.0m。

2.5 场地岩土工程分析与评价

2.5.1 场地稳定性和适宜性分析

根据现有区域地质资料，拟建场地及附近无全新地质时期活动断裂分布，地质环境基本稳定；地貌简单，地形开阔较平坦，地面无滑坡、断裂、坍塌等不良地质现象，场地基本稳定；经钻探查明场地土主要为北海组冲洪积层及湛江组海陆交互相沉积土层，浅部虽存在软弱填土层及中等液化砂土层，但均处于基坑开挖范围内；中深部土层工程性质较好，若采用桩基础，则地基稳定性较好。故拟建场地稳定性较好，适宜本工程建设。

表1 各岩土层主要物理力学参数建议值表

2.5.2 地震效应分析评价

根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A，本场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。

根据土层剪切波速测试结果，场地20m深度范围内等效剪切波速Vse平均值为220m/s，据钻孔资料，场地覆盖层厚度大于50m。按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.1.6条，建筑场地类别为Ⅲ类。

拟建场地钻探揭露的饱和砂土层有②、④、⑥1、⑦、⑨、⑩1、⑿、⒀1、⒁及⒃层，其中④层以下饱和砂土层形成的地质年代均为Q3以前地层，故可判为不液化土层。②层淤泥质中砂为Q4地层，根据地质时代初判为可液化土层，采用标准贯入试验法做进一步判别②层淤泥质中砂为可液化土层，场地综合液化等级属中等。

拟建场地属湛江组沉积台地，地形总体较平坦，地貌简单。场地局部存在可液化饱和砂土层，但处于基坑开挖深度范围内，地基土平面分布上成因、岩性、状态较均匀，故划分为抗震一般地段。

3 地基基础方案论证

拟建高层建筑高度90.75～212.95m、裙楼高5层及地下室2层，拟建地下室底板标高约6.0m，最大开挖深度11.4～18.0m，基础底板基本座落于⑥层粘土上，局部座落于⑥1层粉砂上。基础底板的地基土承载力较低，不能满足高层建筑荷载及变形要求，因此高层建筑不能采用天然地基方案，建议拟建塔楼采用桩基础，采用桩箱或桩筏基础，以⑿～⒁层作为桩端持力层，桩型适宜采用钻孔灌注桩或预制桩。

当选用预应力管桩，桩尖需穿过⑦、⑨层中密—密实状中、粗砂层及⑩、⑾层硬塑—坚硬状粉质粘土、含砂粉质粘土，对沉桩有一定的影响，并且局部孔段④、⑤、⑥、⑧、⑨及⑩层中分布有1～8cm厚铁质层，桩尖较难穿过，建议采用引孔方法进行施工，引孔孔径与预制桩桩径相当。若采用钻孔灌注桩，则桩可穿过上部土层进入基础持力层。