解析某大厚度人工填土场地的岩土工程勘察实例
2020-08-20吴奇龙
吴奇龙
摘 要 随着近些年我国人口数量的快速增加以及城市进程的扩展,城市用地逐渐趋紧,为了能够具有更大的空间进行发展,城市逐渐向周边进行区域拓展。逐渐将原有的城市垃圾填埋场、旧有矿场以及农田等地域都归入到了城市发展用地当中。这些区域的地面往往会覆盖有非常厚度的填土层,想要将其作为建设用地就要明确这些大厚度填土场地的具体岩土情况。本文主要以某大厚度人工填土场地为例进行必要的岩土工程勘察,希望能够对类似大厚度填土场地勘察提供一定参考和帮助。
关键词 大厚度人工填土场地;岩土工程勘察;城市用地
引言
某建设工程处在城市市区,建设区域的整体尺寸长×宽=350km×250km,所建建筑物主要包括18栋建筑,其中主要包括15栋12层的住宅楼,2栋3层商业和1层地库。该建设区域的总体地貌属于某河岸III级阶地,长宽方向地形存在着比较大的波动,总体上呈现出东低西高的态势(最高差为6.5m)。从该区域的地质资料以及实际地质调查可知,该区域内存在着比较厚的人工填土(主要是杂填土),回填成分非常复杂并且采取两次进行回填,每次的回填厚度都在10m之上。另外,该区域存在着3~8m的地下水,地下水位主要处在杂填土层内部,并且地基土以及地下水都受到了相应的污染,对于该区域建设材料具有严重的腐蚀性。
1大厚度人工填土场地岩土工程勘察情况分析
1.1 基本勘察方案设置
(1)岩土工程勘察主要目的。从案例工程所在区域的基本性质以及工程基本情况来看,对于该工程实施勘察的主要目的包括如下几方面:要明确所在区域杂填土的基本成分,明确杂填土的密实性;分析地下水的基本埋藏条件,明确地下水以及地基土可能造成的建筑材料腐蚀情况;判定原始地基是否符合建筑工程的要求;如果原始地基无法满足建筑工程的要求,要制定出较为合理且经济的地基处理方案以及桩基方案等等[1]。
(2)岩土工程勘察工作量的设置。要以工程勘察目标作为出发点,设置基本的勘察方式,主要包括如下几种,分别为:钻探、标准贯入試验、重型动力触探试验、静力触探试验、剪切波速测试等等。不同建筑的勘探点有所区别,其中住宅楼以及商业建筑的勘测点主要设置在建筑物的中心点、各个角点以及周边,而地库的勘测点主要采取方格网的布设方式,可以控制勘测点距离<30m。
1.2 主要勘察成果情况
(1)地基土的成分和岩性特征分析。从勘察现场的实际情况来看,该区域地基土从上到下主要包括如下几种层面,具体情况为:第一层:按照填土的堆填时间、密实程度以及不同的成分将其分成2个亚层,首层为杂填土,其质地较为松散,并且较为潮湿,土质主要包括粉土、石块、建筑垃圾以及工业废渣等,这些土质不够均匀,某些区域存在孤石、混凝土底板以及钢筋混凝土基础等,其中孤石最大粒径在1.0m左右,并且主要通过粉土以及煤粉对其进行充填。此层的堆填时间大概在2~3年,并且分布在整个场地;次层为杂填土,其地质较为密实,并且较为潮湿,土质主要包括建筑垃圾、工业废渣等等,并且主要通过粉土以及煤粉对其进行充填,钻孔可见的最大粒径能够达到30cm。此层的堆填时间大概在10年,并且分布在整个场地。第二层:按照岩土的性质不同可以将其分成2个亚层,首层为粉土,主要呈现出黄褐色,并且密实性相对适中,较为潮湿,土中含有一定量的云母以及氧化物等等。该层土质纯度不高,内部存在大量的粗砂以及相变的粗砂,并且都具有中等的压缩性;次层为粗砂层,主要呈现出灰褐色,含有一定的石英以及长石等矿物质,该层颗粒均匀度较差,砂质纯度较差并且其中含有粉土成分,此层更多分布在区域的东北角。第三层:主要是粉土层,整体呈现出褐黄色,密实性相对适中,并且含有云母以及氧化物等物质。此层某些位置存在粉质黏土透镜体或者和粉质黏土呈现出互层状态,属于中等压缩性。第四层:主要是粉土层,整体呈现出褐灰色,密实性相对适中,并且含有云母以及氧化物等物质,属于中等压缩性。第五层:主要是粉土层,整体呈现出黄褐色,密实性相对适中,并且含有云母以及氧化物等物质。土中存在一定杂质,内部存在一定的卵石以及砾石,属于中等压缩性。第六层:主要是粉质黏土层,整体呈现出褐灰色,并且含有云母以及氧化物等物质,呈现出可塑性状态,属于中等压缩性;第七层:主要是粉质黏土层,整体呈现出黄褐色,并且含有云母以及氧化物等物质。呈现出可塑—硬塑状态,属于中等压缩性。土中含有一定量杂质,其中某些位置含有少许卵石以及砾石等等[2];第八层:主要是粉质黏土层,整体呈现出黄褐色,并且含有云母以及氧化物等物质。呈现出可塑—硬塑状态,属于中等压缩性。土中含有一定量杂质,其中某些位置含有少许卵石以及砾石等等,局部存在集成的卵石层。
(2)场地地下水。该区域的场地地下水主要是孔隙潜水,含水层主要是杂填土,主要通过大气降水和侧向径流来进行补给,场地的稳定水位埋深处在2.9~8.4m范围内,稳定水位标高在785.5~787.9m范围内。
(3)不良地质作用以及埋藏物分析。通过对该区域地质情况的调查分析可知,建筑工程所在场地及周边并不存在断裂的情况,同时也并没有影响到场地安全性和稳定性的相关问题,并不存在崩塌、地面塌陷、沉降、泥石流和地面裂缝等方面的问题。
2大厚度人工填土场地岩土工程分析评价的关键点分析
2.1 对于杂填土密实性方面的评价分析
2.2 对于地基土的液化评价分析
该工程包含着住宅楼、商业楼、地库等不同的建筑物,这些建筑物的整平标高存在着一定的差异,所以要对其液化等级实施有效区分。严格遵照《建筑抗震设计规范》中对于地基土的液化评价进行分析后可知,所建住宅楼中4#、7#、10#、13#、15#楼所在区域属于非液化场地,而剩余建筑物所在场地则为液化场地,通过分析可知地基的液化等级属于轻微等级,液化土层主要集中在第二层当中。
2.3 對于地基土以及地下水腐蚀性评价分析
通过对该区域水样以及土样腐蚀性进行试验,得到如下结果:拟建场地区域的地下水在I类环境条件下,受到干湿交替以及长时间浸水方面的影响,场地地下水对于混凝土结构具有一定的腐蚀性。受到干湿交替等方面的影响,混凝土结构内部的钢筋容易受到腐蚀;受到长时间浸水方面的影响,混凝土内部钢筋会产生轻微的腐蚀。拟建场地区域的基础埋深土层在III类环境条件下,混凝土结构具有轻微的腐蚀性,对于内部的钢筋也具有一定弱腐蚀性。
2.4 对于天然地基的可行性评价分析
通过对该工程拟建建筑物整平标高以及基础埋深进行分析可知,每一栋建筑物天然地基持力层都属于第一层杂填土,并且这些杂填土的厚度相对较厚。通过前述分析可知,该区域杂填土土质不够均匀,并且承载力相对较低,含有一定量影响到工程建设的埋藏物(包括孤石、钢筋混凝土基础、底板等),所以,此工程拟建建筑物并不适合采取天然地基的方式,需要对其进行优化调整。
2.5 地基以及相应基础方案设定方式
为了确保地基的稳定性,施工过程中不但要穿透杂填土层以及存在卵石的粉质黏土层,同时,也要采用针对性的基础方案以及特殊性方式避免建筑物基础受到腐蚀性影响。针对上述要求,最终确定各个拟建建筑物都采用钻孔灌注桩基础形式。对于住宅楼来说,将第七层当作桩端的持力层,商业建筑以及地库将第五层当作桩端持力层[3]。对于处在液化场地的建筑物来说,其液化土层的桩侧摩阻力需要进行液化折减。同时,为了加强基础稳定性,要对地下水周边承台采取必要的抗腐蚀措施。
3结束语
本文主要以某建设工程为例,分析了大厚度人工填土场地岩土工程勘察情况,同时介绍了大厚度人工填土场地岩土工程分析评价的关键点。通过本文的介绍能够对类似大厚度人工填土场地工程建设提供一定参考和帮助,对于确保建筑工程稳定性、安全性具有现实意义。
参考文献
[1] 王红旗.解析某大厚度人工填土场地的岩土工程勘察实例[J].建材与装饰,2019(8):15-17.
[2] 张和平.某大厚度人工填土场地的岩土工程勘察实例分析[J].建材与装饰,2019(4):18-19.
[3] 米海珍,归娜.垫层法处理大厚度填土地基时地基缺陷的影响[J].建筑科学与工程学报,2012(12):18-19.