國家體育訓(xùn)練基地力量訓(xùn)練館巖土工程
時間:2022-07-11 15:51:07
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摘要:結(jié)合實(shí)際場地情況,通過現(xiàn)場勘察,野外鉆探以及土工試驗(yàn)等手段,詳細(xì)查明了擬建場地地基土土體物理力學(xué)性質(zhì)及狀態(tài),并對試驗(yàn)成果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)計(jì)算和相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析。
關(guān)鍵詞:勘察;獨(dú)立基礎(chǔ);巖土工程評價
0引言
岳西縣石關(guān)國家體育訓(xùn)練基地力量訓(xùn)練館擬采用獨(dú)立基礎(chǔ)建設(shè),設(shè)計(jì)層數(shù)2層,高度15.8m,長度34.8m,寬度17.7m,場地位于岳西縣石關(guān)鄉(xiāng)安徽省體育局石關(guān)訓(xùn)練基地內(nèi)西北側(cè)。為確保擬建物施工安全,通過工程勘察,查明場地環(huán)境與工程地質(zhì)條件、巖土指標(biāo)等,并對巖土工程作出評價,以期為今后工程設(shè)計(jì)施工指出應(yīng)注意的問題,并提出防治建議。
1場地環(huán)境與工程地質(zhì)條件
1.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、氣象、水文情況
擬建場地處華南地層大區(qū)南秦嶺-大別山地層區(qū)桐柏-大別山地層分區(qū),區(qū)內(nèi)大片出露一套大別造山帶核部的深變質(zhì)巖地層,上覆地層為全強(qiáng)風(fēng)化二長花崗巖,下伏地層為中生代白堊世的中、細(xì)粒二長花崗巖,中、細(xì)粒石英二長巖,位于大別山造山帶,地震動峰值加速度為0.05g,相應(yīng)地震基本烈度為6度[1]。擬建場地位于岳西縣,是安徽省安慶市下轄縣,屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),其特點(diǎn)是:季風(fēng)明顯、四季分明、光照充足、雨量充沛、溫暖濕潤、無霜期長。全縣歷年年平均氣溫14.4℃。年平均降雨量1445.8mm,降雨主要集中在5~9月份。
1.2工程周邊環(huán)境條件
場地西北側(cè)為低山,東南側(cè)為一條河流,其他周邊為綠化帶,周邊有若干地下管線。
1.3場地地形地貌
擬建場地位于岳西縣石關(guān)鄉(xiāng)安徽省體育局石關(guān)訓(xùn)練基地內(nèi),地形整體較平坦,地貌屬大別山中低山。
1.4地基巖土體的構(gòu)成及特征
根據(jù)鉆孔揭露及原位測試資料,結(jié)合土工試驗(yàn)資料,勘探查明所達(dá)深度范圍內(nèi)的巖土層分布情況:①層雜填土:層頂高程819.11~818.33m,層厚0.50~4.50m?;尹S色、雜色、松散、稍濕~濕,上面為0.15~0.20m的混凝土地面,下面主要成分為塊石夾中砂。②層殘積土:層厚0.70~1.80m,層頂埋深1.90~4.50m,層頂高程814.61~816.92m?;尹S、灰褐色,稍密狀態(tài),礫砂狀夾少量粘性土。結(jié)構(gòu)全部破壞,礦物成分顯著變化。③層強(qiáng)風(fēng)化片麻巖:層厚1.30~13.70m,層頂埋深0.7~6.30m,層頂高程812.81~818.26m?;尹S色。密實(shí)狀態(tài),中粗砂夾少量粘性土,局部夾基巖碎塊。結(jié)構(gòu)大部分破壞,礦物成分顯著變化,風(fēng)化裂隙很發(fā)育,干鉆不易鉆進(jìn)。④層中風(fēng)化片麻巖:揭露層厚9.50~12.80m,層頂埋深0.50~2.00m,層頂高程816.96~818.46m。灰白色,糜棱結(jié)構(gòu),片麻狀構(gòu)造,主要成分為長石、石英、黑云母??辈炱陂g未發(fā)現(xiàn)洞穴、臨空面及軟弱夾層。巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為92.0MPa,巖石堅(jiān)硬程度為堅(jiān)硬巖,巖體完整程度較完整,巖體基本質(zhì)量等級Ⅱ級。
1.5不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害
區(qū)域地質(zhì)資料及勘察成果顯示場地地面以下20m深度范圍內(nèi)不存在飽和粉(砂)土液化土層,無厚層軟土分布。擬建場地西側(cè)1~6m外為一陡直巖體,易產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害,應(yīng)進(jìn)行災(zāi)害評估及治理設(shè)計(jì)施工;東側(cè)河岸岸坡已采用重力式擋墻,穩(wěn)定性較好;場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其他活動斷裂、滑坡、巖溶、泥石流、滑坡、采空區(qū)、地面沉降等不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害,未發(fā)現(xiàn)影響場地和地基穩(wěn)定性的其它不良地質(zhì)作用。
1.6特殊性巖土擬建場地中特殊性巖土
主要為人工填土、殘積土及風(fēng)化巖,自然狀態(tài)下地形總體坡度<5°,屬平坦場地。①人工填土:本場地土中的①層雜填土厚度為0.50m~4.50m,其力學(xué)性質(zhì)不均勻,穩(wěn)定性差,對基坑開挖有一定影響。在基坑支護(hù)中應(yīng)采用適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施以避免基坑邊坡失穩(wěn)。②殘積土:本場地中②層殘積土厚度為0.70~1.80m,遇水易軟化,成分較復(fù)雜,結(jié)構(gòu)幾乎全破壞,穩(wěn)定性差,對基坑開挖有一定影響。③風(fēng)化巖:本場地分布有強(qiáng)風(fēng)化片麻巖,垂直及水平向上存在一定程度的差異風(fēng)化,局部夾塊狀原巖碎塊,強(qiáng)度變化較大,對基坑開挖會產(chǎn)生一定影響。
1.7對工程不利的埋藏物的特征、分布
場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)河道、浜溝、池塘、墓穴、防空洞、孤石及溶洞等對工程不利的埋藏物。
1.8場地的地下水和地表水
①地表水:擬建場地內(nèi)未見地表水,場地東南側(cè)為河流,勘察期間水量較少。②場地地下水類型及特征:場地的地下水類型主要為潛水,主要賦存于①層雜填土、②層殘積土、③層強(qiáng)風(fēng)化片麻巖、④層中風(fēng)化片麻巖中,水位埋深為3.80~4.60m(高程814.13~815.02m),地下水水位變化幅度1.00~2.00m左右。補(bǔ)給來源主要為大氣降水。地下水排泄方式主要為蒸發(fā)、徑流。
2巖土指標(biāo)統(tǒng)計(jì)
為更好地對擬建場地進(jìn)行巖土工程評價,對地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及地基承載力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.1地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
對各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分層統(tǒng)計(jì)(表1、表2)。
2.2地基承載力
地基承載力及其他設(shè)計(jì)參數(shù)建議值[4]結(jié)合土工試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、原位測試指標(biāo)、地區(qū)及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)等綜合確定(表3),建議通過相應(yīng)載荷試驗(yàn)以核實(shí)確定。
3巖土工程評價
3.1地基土分析與評價
①層雜填土,土質(zhì)均勻較差,工程地質(zhì)特性差,建議挖除。②層殘積土,稍密狀態(tài),建議挖除。③層強(qiáng)風(fēng)化片麻巖,密實(shí)狀態(tài),風(fēng)化程度不一,局部夾塊狀原巖碎塊,不均勻,層位較穩(wěn)定,工程特性較好,為良好的基礎(chǔ)持力層。④層中風(fēng)化片麻巖,飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為92.0MPa,強(qiáng)度高,層位穩(wěn)定,巖石工程特性好。為良好的基礎(chǔ)下臥層。
3.2場地的穩(wěn)定性、適宜性評價
擬建場地西側(cè)1~6m外為一陡直巖體,易產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害,應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害評估及治理設(shè)計(jì)施工;未發(fā)現(xiàn)其他活動斷裂、滑坡、巖溶、泥石流、滑坡、采空區(qū)、地面沉降等不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害;地質(zhì)構(gòu)造條件簡單,未發(fā)現(xiàn)有活動斷裂通過的證據(jù),地基土工程地質(zhì)條件良好,不良地質(zhì)作用總體不發(fā)育,局部存在崩塌隱患,屬基本穩(wěn)定場地。
3.3場地的地震效應(yīng)評價
3.3.1場地抗震設(shè)計(jì)基本條件
岳西縣抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,設(shè)計(jì)地震分組第一組,工程抗震設(shè)防類別為丙類(標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類)[5]。
3.3.2場地類別及設(shè)計(jì)特征周期
場地覆蓋層厚度約為0.50~20.0m,20m以內(nèi)為松散狀態(tài)雜填土,稍密狀態(tài)殘積土,密實(shí)狀態(tài)強(qiáng)風(fēng)化片麻巖。根據(jù)巖土性狀,①層雜填土為軟弱土,剪切波速經(jīng)驗(yàn)值約為120m/s,②層殘積土為軟弱土,剪切波速經(jīng)驗(yàn)值約為130m/s,③層強(qiáng)風(fēng)化片麻巖為中硬土,剪切波速經(jīng)驗(yàn)值約為370m/s,經(jīng)計(jì)算,場地土層的等效剪切波速為120.0~271.2m/s,擬建場地屬對建筑抗震一般地段。
3.4地下水、地表水性評價
3.4.1土層滲透系數(shù)
各土層的滲透系數(shù)詳見表4。
3.4.2地下水、土腐蝕性評價
根據(jù)場地環(huán)境地質(zhì)條件特征,按國標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)附錄G判定,擬建場地為Ⅱ類環(huán)境類型,按地層滲透性指標(biāo)為A直接臨水或強(qiáng)透水層中的地下水。結(jié)合本場地水質(zhì)分析資料。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)(2009年版)有關(guān)規(guī)定對地下水的腐蝕性進(jìn)行評價,判定結(jié)果詳見表5。土層是地下水的儲存介質(zhì),兩者之間存在密切聯(lián)系,根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),場地土對建筑材料的腐蝕性評價可視同地下水對建筑材料的腐蝕性評價。綜上判定:判定場地土和地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,場地土和地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。應(yīng)按《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50046-2018)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行防腐。
3.4.3地下水對工程影響分析評價
本場地中的①層雜填土成分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)松散,局部空隙率大,具較強(qiáng)的滲透性。上層滯水賦存于其中,在豐水期,地下水的水量相對較大,對基坑開挖、基坑支護(hù)及基礎(chǔ)施工有一定的影響,應(yīng)采取有效的止水、排水或降水措施。
3.5天然地基的可行性及持力層建議
擬建建(構(gòu))筑物形狀規(guī)則,荷載較小,淺層分布的③層強(qiáng)風(fēng)化片麻巖、④層中風(fēng)化片麻巖能夠滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求,可采用獨(dú)立墩基礎(chǔ)。建議的基礎(chǔ)型式及持力層詳見表八。地基承載力及變形計(jì)算參數(shù)詳見表6。建筑物變形特征預(yù)測:擬建建構(gòu)筑物、荷載均勻,地基變形特征以沉降量為主;設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算,建議采取建筑及結(jié)構(gòu)等措施控制沉降量及沉降差。獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工建議:獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足地基強(qiáng)度和變形驗(yàn)算的要求,并以沉降差控制為主。
3.6基坑工程分析
3.6.1基坑周圍環(huán)境概況、巖土條件及基坑安全等級
擬建基坑周邊環(huán)境較為復(fù)雜,擬建場地東南側(cè)為河流、距離最近處近5.0m,場地西側(cè)為陡直山體,距離1.0~6.0m。根據(jù)擬建建筑物特征及場地周邊環(huán)境,擬建力量訓(xùn)練館持力層建議采用③層強(qiáng)風(fēng)化片麻巖、④層中風(fēng)化片麻巖,基坑開挖深度約0.5~4.5m。該基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級為二-三級。建議采用獨(dú)立墩基礎(chǔ),避免大開挖,建議根據(jù)建設(shè)部建質(zhì)辦[2018]37號文有關(guān)規(guī)定及《安徽省危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定實(shí)施細(xì)則》進(jìn)行專項(xiàng)基坑支護(hù)設(shè)計(jì),經(jīng)專項(xiàng)施工方案論證通過后,方可組織實(shí)施。其他未盡事宜按住建部建質(zhì)[2018]37號文《危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》及《安徽省危險性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定實(shí)施細(xì)則》中的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行工作。
3.6.2基坑開挖與支護(hù)方案建議及相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)
基坑開挖施工宜按“先深后淺”的原則進(jìn)行,根據(jù)基坑開挖深度、周圍環(huán)境及巖土條件,結(jié)合基坑工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn),本工程基坑支護(hù)方案建議選用放坡+掛網(wǎng)噴漿護(hù)面?;又ёo(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)可按表7選用。
3.6.3基坑降排水措施
影響較基礎(chǔ)施工的地下水主要為①層雜填土中潛水,在基坑側(cè)壁應(yīng)設(shè)置泄水管,同時在基坑周邊地面做好向外排水的散水坡或設(shè)置截水溝,防止地表水滲入基坑?;娱_挖到位后,建議沿基坑周邊設(shè)置排水明溝和集水井,在坑底形成排水網(wǎng)絡(luò)及時排出坑底積水。
3.6.4基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與開挖施工注意事項(xiàng)
場地填土局部較大,擬建地下建筑物周邊環(huán)境較簡單?;娱_挖的土方不應(yīng)在鄰近建筑及基坑周邊影響范圍內(nèi)堆放,并應(yīng)及時外運(yùn)。基坑開挖施工應(yīng)采用分段、分層開挖或臺階式分層開挖的方式,分層厚度一般不應(yīng)大于2.0m,開挖過程中的臨時邊坡坡度不宜大于1:1.5。
3.6.5人工挖孔墩的施工建議措施
采用鋼筋混凝土護(hù)壁或鋼套管,在填土層段采用隨挖隨護(hù);采取有效的通風(fēng)措施;加強(qiáng)安全管理,確保安全施工。排水措施可采用樁孔內(nèi)直接抽排。
4結(jié)論
①本場地屬穩(wěn)定場地。②場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)其他活動斷裂、滑坡、巖溶、泥石流、采空區(qū)、地面沉降等不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害,未發(fā)現(xiàn)影響場地和地基穩(wěn)定性的其它不良地質(zhì)作用。擬建場地東側(cè)河岸岸坡已采用重力式擋墻,穩(wěn)定性較好。擬建場地西側(cè)1~6m外為一陡直巖體,易產(chǎn)生崩塌地質(zhì)災(zāi)害,進(jìn)行災(zāi)害評估及治理設(shè)計(jì)施工后,可進(jìn)行本工程建設(shè)。③本工程持力層的選擇位于不同地層,需考慮差異沉降問題,建議設(shè)置褥墊層以調(diào)節(jié)變形。
作者:陳思 單位:安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局 327 地質(zhì)隊(duì)