浅析工程地质勘察在建筑工程中的应用

2021-12-20何鹏

西部资源 2021年4期

何鹏

摘要：随着我国城镇化建设的不断发展，工程地质勘察在工程建设过程中越来越受到重视。本文以城南镇陡步河安置小区项目为例，对工程地质勘察在建筑工程中的应用进行分析，希望为该地区此类型建筑提供参考。

关键词：工程地质；城南镇；工程建设

1.项目概况

研究区位于六安市裕安区城南镇。研究区规划住宅楼19幢，（1#-4#、11#层数为22层；5#、8#-10#、12#-14#、16#、17#层数为24层；5#、7#、15#、18#、19#层数为26层）；社区睦邻中心1幢，层数为3层；幼儿园1幢；层数为3层；配电房4幢，层数为2层；地下车库，位于-1层。基础形式拟采用独立基础、桩基础以及筏形基础。

通过工程地质勘察手段取得岩土工程的各类参数，为项目在设计过程中的地基基础及防震抗震设计提供了地质依据。

2.勘察方法及施工要求

2.1勘察方法

首先根据勘察程度及深度要求，主要采用钻探方法，并对原状土取试样进行分析，同时进行原位测试以及土工力学试验等，在此基础上对各类数据进行综合判别研究。使用设备为：XY-200型钻机，土工试验采用专业仪器、设备。报告图件制作采用理正勘察软件。

2.2施工要求

为保证施工精度，首先进行工程测量工作。利用已有的地形图及坐标，使用GPS RTK对各勘察点进行实地放样。

采用螺纹钻头开孔，岩心管钻进。要求钻进的深度以及岩土分层量测误差小于0.05m。

取原状土试样，取土过程中要求重锤少击法。对原状土试样的质量要求为取样施工重点。土样的封装、保存及运输符合规程要求。

标准贯入试验，利用贯入器进行，现场取得孔内标准条件下的原位测试结果。

地下水调查，充分分析、利用以往水文地质资料，测定地下水物理性和化学成分，评价其对建筑材料的腐蚀性。岩土试验按有关专业规范进行。室内资料整理、编写报告，对各项勘察方法取得的成果进行必要的統计、分析、取舍，尽量以直观的图表表示。以上各项勘察方法，均按照现行有关标准进行。

3.研究区地质环境条件

3.1地形

研究区为岗地及农田地。地形稍有起伏，场地内北侧为岗地，南侧为农田地，北高南低。该场地内分布有两处水塘，水塘1：塘内布置37#、40#、48#孔，塘深2.00m～2.10m，水深1.20m～1.30m，淤泥厚0.80m～0.90m，水塘2：塘内布置70#、73#、74#、75#、77#、78#孔，塘深1.80m～2.00m，水深0.50m～0.70m，淤泥厚1.20m～1.30m。孔口标高45.91m～ 59.14m，高差为13.23m，高程引测点为测量单位控制点。

3.2地层

研究区内埋深在19.00m以内地基土岩性特征依据钻探、土工试验及原位测试数据资料，自上而下划分为5个工程地质层：

（1）耕植土：灰褐色，结构松散。层底埋深0.60m～ 2.30m，层底标高45.11m～58.44m，层厚0.60m～2.30m。

（2）粉质黏土：褐黄—棕黄色，可塑—硬塑。干强度及韧性中等，层底埋深1.40m～10.40m，层底标高35.77m～ 50.57m，层厚0.70m～9.70m。

（3）黏土：褐黄色，硬塑—坚硬，干强度及韧性中等。层底埋深4.10m～14.10m，层底标高35.81m～51.74m，层厚0.80m～13.40m。

（4）强风化砂岩：紫红色，岩石风化强烈，原岩结构基本破坏，岩芯呈砂状、碎块状，含高岭土，铁锰质等次生矿物，中密。层底埋深5.00m～15.00m，层底标高34.87m～ 50.64m，层厚0.50m～1.40m。

（5）中风化砂岩：紫红色、中细粒结构，中厚层状构造。主要矿物成分为石英、长石、云母，泥、铁质胶结，胶结程度较好，岩石裂隙（节理）较发育，沿裂隙（节理）面充填铁锰质、高岭土等次生矿物。岩石坚硬强度为软岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层未揭穿，揭露最大厚度13.40m。

4.研究区工程地质特征

4.1地基土物理力学指标

（1）地基土主要物理力学指标及原位测试成果，分别以各层位进行统计，计算平均值、标准差及变异系数；

（2）变异性评价：物理指标中，变异系数一般较低，力学指标中，变异性多为较低或中等，统计指标离散性较小。

4.2地基土承载力特征值

（1）地基土承载力的确定

通过对多种土工试验数据的分析，同时结合野外鉴别，地基承载力特征值压缩模量标准值。

（2）天然地基土分析与评价

①耕植土层：疏松，欠压密，不宜作为建筑物地基持力层；②粉质黏土层：工程性质一般，高压缩性，局部孔存在该层，大部分孔该层缺失，视为局部不均匀地基；③黏土层：工程性质好，中等压缩性，局部孔缺失该层，视为局部不均匀地基。

4.3场地地震效应

六安市裕安区城南镇抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。本次勘察工作对3#、11#、38#、58#、67#、68#、76#、92#、100#、108#、118#、121#、129#、142#、156#、169#、173#、181#和187#（共19孔）进行了波速测试，土层等效剪切波速值测试结果Vse为171.60m/s～263.17m/s；平均等效剪切波速Vse=240.50m/s。

5.基础施工

5.1基坑开挖与支护

（1）拟建基坑开挖深度约为5.50m，基坑底部位于②层粉质黏土、③层黏土、④层强风化砂岩，研究区较空旷，基坑周边环境较为简单，综合场地地层条件、基坑特征、基坑范围线与红线间的关系及周边环境，拟建基坑的安全等级为三级，拟建基坑支护可采用放坡结合土钉墙支护体系。根据建设部建质〔2009〕87号文的有关规定，委托有相关资质的单位进行专项基坑支护设计，以确保施工的安全顺利进行。

（2）由于基坑开挖深约为5.50m，在基坑开挖之前应采用合理的支护方式及降水方案，基坑开挖的废土应运离施工现场；建筑材料堆放应离开基坑1m以外，避免造成坡顶堆载过大，引起边坡失稳，形成安全隐患。当采用机械挖土时，应在坑底预留150mm～200mm厚土层由人工挖掘修整。基坑支护设计参数建议值见表2。

5.2地基基础选型

（1）拟建物社区睦邻中心、幼儿园、配电房及地下车库可采用天然地基，基础类型可采用独立基础或筏形基础，以第③层黏土层、④层强风化砂岩、⑤层中风化砂岩作为基础持力层。住宅楼可采用桩基，桩基类型可采用CFG桩或钻孔灌注桩。CFG桩可采用②层粉质黏土、③层黏土层作为持力层；钻孔灌注桩可采用⑤层中风化作为持力层。

（2）成桩可行性和对周围环境影响分析

根据场地工程地质条件及拟建物特征，CFG桩和钻孔灌注桩的成桩工艺适合場地地层，成桩可行。因场地空旷开阔，施工时产生的噪声、振动对环境影响较小，对施工中产生的泥浆，应按要求排放到指定地点。

（3）工程桩检测建议

施工完成后的工程桩，应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。单桩承载力检测宜采用单桩竖向抗压静载试验，抽检数量不应少于总桩数的1%，且不少于3根；当总桩数在50根以内时，不应少于2根。桩身完整性检测可采用低应变法，建议进行100%检测。

6.结论

（1）研究区场地稳定且均匀，适宜建设工程；（2）第①耕植土层不宜作为地基持力层，应开挖清除；（3）第②粉质黏土、③黏土层、④强风化砂岩层、⑤中风化砂岩是拟建物基础良好持力层；（4）场地土类型属于中—软土，建筑场地属Ⅱ类；（5）经野外勘察认为场地内无断裂通过，地震活动水平属偏低，未见软弱土层以及液化土层的分布，地基土稳定性良好；（6）六安市裕安区城南镇抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g；（7）地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

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