工程勘察中的场地分区在实际工程中的应用与分析

2019-06-27鲁亚楠孙逢坤龙小平

科技创新与应用 2019年20期

鲁亚楠孙逢坤龙小平

摘要：根据多年来在岩土工程工作中的不断学习和实践，在地质勘察过程中，若能基于拟建建筑的结构特征和场地的基本地质条件，对场地进行科学、合理的分区，可以更有针对性的利用拟建场地基本地质条件，从而提高勘察设计质量、节约投资。下面以桃源亲水湾项目为例，和大家共同探讨学习。

关键词：岩土工程；勘察；特征周期；场地类别划分；冲沟

中图分类号：TU195 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）20-0164-02

Abstract： According to the continuous study and practice in geotechnical engineering for many years， in the process of geological investigation， if the site can be divided scientifically and reasonably based on the structural characteristics of the proposed building and the basic geological conditions of the site， it can make more targeted use of the basic geological conditions of the proposed site， so as to improve the quality of survey and design and save investment. This paper takes the Taoyuan Hydrophilic Bay Project as an example to discuss and study the questions concerned.

Keywords： geotechnical engineering； investigation； characteristic period； site classification； trench

1 项目概况

桃源亲水源项目位于江苏省仪征市，占地面積51211.63m3，建筑面积71509.51m3。本次勘察范围包括该项目的多层区、别墅区、配套用房及整体地下车库。其中，地下车库面积30844.19m3。以上为背景，平面示意图如下：

2 基本地质条件简述

根据《江苏省环境水文地质图集》（江苏省地质矿产局编），场地位于中纬度地带，属于亚热带湿润气候，大地构造处于扬子古陆（扬子准地台）内的次一级构造单元苏北凹陷南缘，宁-通构造带和淮阳山字形东翼反射弧的交会复合部位。本地所处的宁-通构造带是一条生成时期较早、规模颇大的东西向构造带，展布于江浦-南京-扬州-南通一线。根据区域地质资料，场地内无发震断裂带通过，场地区域地质构造稳定性较好。场地位于仪征凹陷，基底发育有中生界白垩系的赤山组泥岩，上部分布有第三系、第四系粘性土。

根据《岩土工程勘察规范》（DGJ32/TJ208-2016）附录C，本场地属宁镇扬丘陵岗地～平原区，地势较平坦，交通方便。地貌单元为岗地。场地地下水类型冲沟区域内为潜水，岗地区为上层滞水，补给来源主要是大气降水和入渗，排泄方式主要是蒸发、渗流和植物蒸腾及径流排泄。在正常情况下，该场地地下水位随着季节不同会有升降，水位变化幅度一般在2.00m左右。经调查场地内及附近无对地下水和地表水的污染源存在。

3 勘察工作的开展过程

3.1 总体控制

根据任务委托与设计要求，本次勘察采用钻探和静力触探相结合的方法。初始布孔间距按照兼顾重点部位的前提下，以25m控制。共计布孔158个，历时约20天完成。根据初勘成果，本场地上部覆盖层基本情况简述如下：

第①层杂填土：褐色，松散，主要成分为软塑状粉质粘土，无摇震反应，干强度、韧性中等，稍有光泽，含少量杂质，龄期约5年，整个场地均有分布；第②-1层、②-2层粉质粘土：灰褐色，软塑，主要在冲沟范围内分布；第②-3层粉质粘土：青灰、灰褐色，软～流塑，无摇震反应，干强度、韧性中等，切面稍有光泽，主要在冲沟区域内分布。第②层粉质粘土：浅棕褐色，可塑，局部硬塑，局部缺失；第③层粉质粘土：浅棕褐色，硬塑，含黑色氧化斑；第④层粉质粘土：浅棕褐色，可塑，局部硬塑，场地内均有分布；第⑤层强风化泥岩：强风化，紫红色，破碎～极破碎，泥、钙质胶结，层状构造，遇水易软化，手可捏碎，浸水后有崩解现象，为极软岩。重要的是，在场地中线西侧，发现一宽约50m的Q4冲沟（平面图中的B区），沟底最深处约15米，南北向穿越拟建场地。东西两侧则为较稳定的Q3老粘土的岗地地层特征（平面图中的A、C区域）。冲沟（B区域）分面平面示意图及中线东、西两侧的典型剖面图摘录如下：

3.2 冲沟边界确定

根据初步勘察成果，为进一步确定场地类别，在机钻孔中取E001、E017、E052、E147进行了波速测试试验，等效波速测试结果分别为172m/s、193m/s、146m/s、140m/s。按照不利情况考虑，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版）第4.1.3条第3款之规定，本场地土的类型应划为软弱土场地；根据区域地质经验及本次勘察成果，拟建场地覆盖层厚度约为30米。依据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）（2016年版）第4.1.6条规定，判定该建筑场地类别为III类。该场地所在区域的II类场地基本地震动峰值加速度为0.15g，反应谱特征周期为0.40s。若整体按照III类场地进行施工图设计，按照场地类别调整后反应谱特征周期为0.55s，受力构件尺寸、布桩数量等较0.40s的特征周期计算条件下有显著增加。

4 场地类别的分区优化

基于初次的勘察成果，为节约投資，经建设单位、设计单位和勘察单位共同论证后，主要达成以下两点意见：一是重点针对冲沟区域、兼顾岗地区域变化较大的部位进行详细勘察，进一步控制冲沟发育情况和范围，根据详勘情况确定分区划分场地类别的可行性；二是设计单位根据详细勘察成果，采取必要的建筑、结构措施，出具有针对性的施工图设计方案，以达到节约投资、控制造价的目的。

根据论证成果，随后开展的详细勘察阶段共布置钻孔88个。根据勘察成果分析：一是确认了A、C区域内Q3地层层厚、分布情况均较稳定，结合现场波速测试成果表明，具备划为II场地类别的基本条件；二是明确了冲沟区域的范围界限，并掌握了更充分的冲沟内地层及下覆岩土层的主要物理力学参数成果和测试数据。

与设计单位沟通后，初步确定了II类场地区域内，以Q3老粘土作天然地基的天然地基方案，加设抗拔桩；冲沟区域内则采用预制摩擦桩兼作抗拔桩的桩基础方案，以第④层粉质粘土作桩端持力层。在II类场地区域部分，加设褥垫层，在分区结合部位，根据方案设计、结构分析情况，合理布设变形缝，并辅以其它措施调节沉降，保证结构合理、受力均匀。

至此，本场地分区划分场地类别的方案基本明确，前文平面示意图中的B区应按照III类场地进行设计，调整后的特征周期值Tg按照0.55s考虑；A、C区域按照II类场地进行设计，特征周期值Tg按照0.40s考虑，不再作调整。

最终，对该方案进行可行性分析与论证后，顺利实施。可见，在基础工作做的扎实的情况下，在有效与建设单位、设计单位沟通的前提下，增加一定勘察工作量的同时，为设计提供了更为详细、准确的勘察成果，从而使设计方案得以优化，控制了成本。

5 分析与探讨

据统计，场地分区划分场地类别前，本工程共计布桩约1500根。分区划分场地类别后，经计算，不仅布桩数减少约20%，且梁、板、柱等受力构件尺寸也多有一定程序的减小。

由此可见，对场地合理科学的分区，节约了投资的同时，亦降低了施工难度，对工程的建设是有积极意义的。当然，前置工作的重要性，也是不容忽视的。总结如下：

（1）设计意图与规范的充分理解。（2）勘察工作的认真落实。（3）与建设单位、设计单位的有效沟通。（4）充分的可行性分析与论证。

本人才疏学浅，仅以此文抛砖引玉。若有欠妥之处，还请各位同仁指正。

参考文献：

[1]江苏省地质矿产局.江苏省环境水文地质图集[Z].

[2]鲁亚楠.桃源亲水湾岩土工程勘察报告[R].2019.3.

[3]温爱存.水文地质问题在岩土工程中的危害性分析[J].世界有色金属，2018（17）：280-281.

[4]陈建斌，黄敏.探讨岩土工程勘察中需要注意的专业问题[J].中国建设，2013（05）：87-89.