工程地質(zhì)條件勘察在巖土工程的應(yīng)用
時(shí)間:2022-09-29 17:16:50
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摘要:工程地質(zhì)條件勘察是巖土工程調(diào)查的重要組成部分,采用舉例的方式分析了工程地質(zhì)條件勘察在巖土工程調(diào)查中的應(yīng)用,從3個(gè)方面講述了工程地質(zhì)條件勘察內(nèi)容和評(píng)價(jià)內(nèi)容,同時(shí)認(rèn)為工程地質(zhì)條件勘察與水文地質(zhì)條件研究是密不可分的,是相輔相成的,在實(shí)際調(diào)查中應(yīng)綜合分析二者之間的制約關(guān)系,才能獲得更加可靠的巖土工程參數(shù),為擬建工程方案的編寫(xiě)提供數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)條件;巖土工程;巖土體特征
巖土工程調(diào)查是建設(shè)工程安全施工的基礎(chǔ),也是查明擬建區(qū)域工程地質(zhì)條件的主要方法。工程地質(zhì)條件勘察是巖土工程調(diào)查的重要組成部分,只有充分了解擬建區(qū)域的工程地質(zhì)條件,才能結(jié)合巖土體物理力學(xué)性質(zhì)編制出合理的方案,為進(jìn)一步展開(kāi)治理或建設(shè)提供指導(dǎo)[1]。本文以某擬建工程的巖土調(diào)查為例,分析工程地質(zhì)條件勘察在巖土工程調(diào)查中的應(yīng)用。
1擬建區(qū)巖土體特征
巖土體特征研究是分析巖土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),也是編制建設(shè)方案的重要參考依據(jù)。因此,在巖土工程調(diào)查中必須查明擬建區(qū)域的巖土體特征。如某擬建區(qū)內(nèi)巖土體可分為:①雜填土:顏色混雜,以褐黃、褐紅、褐灰色為主,夾雜灰褐、灰黑、磚紅等色,松散—稍密,濕。淺部成份主要由碎石、砼塊、磚礫等建筑垃圾混少量粘性土組成,下部以粘性土混碎石,少量建筑垃圾為主,組成份復(fù)雜,局部底部為30cm耕植土。重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)(修正)N=1.0~13.2擊,平均6.0擊。②粘土:褐紅、褐黃色夾灰黑色,硬塑狀態(tài)為主,局部可塑,飽和,中等壓縮性。零星含少量黑色鐵錳質(zhì)結(jié)核及礫石顆粒,局部夾粉質(zhì)粘土薄層,局部段底部夾15~25cm可偏硬塑狀有機(jī)質(zhì)粘土,切面較光滑,韌性高,干強(qiáng)度高。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=4.7~11.7擊,平均8.4擊。③粉土:灰色、褐灰色,稍密,濕,中等壓縮性;局部段夾粉砂或粉質(zhì)粘土條紋,偶見(jiàn)膠結(jié)團(tuán)塊或姜結(jié)石,搖震反應(yīng)中等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=5.1~11.2擊,平均8.8擊。③-1粘土:灰色、淺灰色、褐灰色,可塑狀態(tài)為主,局部軟塑,飽和,中等壓縮性為主,局部高壓縮性。層內(nèi)局部段夾粉質(zhì)粘土薄層,韌性高,干強(qiáng)度高。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=2.6~9.2擊,平均5.6擊。③-2有機(jī)質(zhì)粘土:褐黑、灰黑色,可塑狀態(tài)為主,局部為軟塑,飽和,高壓縮性。有機(jī)質(zhì)含量3.7%~13.1%,平均7.4%,局部段夾泥炭質(zhì)土或含有機(jī)質(zhì)粘土薄層。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=3.9~7.9擊,平均5.5擊。主要以透鏡體或薄層狀分布于地基土上部,僅場(chǎng)地南部少數(shù)鉆孔揭露。④粉質(zhì)粘土:灰色、蘭灰色、褐灰色,可塑狀態(tài)為主,局部軟塑狀態(tài),飽和,中等壓縮性為主,局部段高壓縮性。層內(nèi)局部段略含有機(jī)質(zhì),夾粘土薄層,切面較光滑,韌性中等,干強(qiáng)度中等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=2.9~9.5擊,平均6.2擊。④-1粉土:灰色、蘭灰色、淺灰色,稍—中密,濕,中等壓縮性。局部段夾粉砂、粉質(zhì)粘土薄層,偶見(jiàn)膠結(jié)團(tuán)塊,質(zhì)較硬,搖振反應(yīng)中等,韌性低,干強(qiáng)度低。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=6.4~13.0擊,平均9.4擊。④-2有機(jī)質(zhì)粘土:黑色、灰黑色,軟塑狀態(tài),局部可偏軟塑,飽和,高壓縮性。有機(jī)質(zhì)含量2.5%~31.2%,平均8.6%,局部夾泥炭質(zhì)土或含有機(jī)質(zhì)粘土薄層。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=3.6~7.2擊,平均4.5擊。⑤粉土:淺灰色、蘭灰色、灰色,中密為主,局部稍密,濕,中等壓縮性。局部夾粉質(zhì)粘土條紋及粉砂薄層,偶見(jiàn)膠結(jié)塊或姜結(jié)石顆粒,搖振反應(yīng)中等—慢,韌性低,干強(qiáng)度低。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=6.3~18.2擊,平均12.4擊。⑤-1粉質(zhì)粘土:灰色、褐灰色,可塑狀態(tài),飽和,中壓縮性,局部段為粘土薄層,切面較光滑,韌性中等,干強(qiáng)度中等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=5.6~7.4擊,平均值N=6.7擊。主要以薄層或透鏡體形式分布。⑥粉土:淺灰色、灰色、淺蘭灰色,中—密實(shí)狀態(tài),濕,中等壓縮性。局部夾粉砂薄層或粉質(zhì)粘土條紋,偶見(jiàn)膠結(jié)團(tuán)塊,搖振反應(yīng)慢,韌性低,干強(qiáng)度低。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=9.8~23.1擊,平均16.6擊。⑥-1粘土:灰色、淺蘭灰,可塑狀態(tài),飽和,中等壓縮性。局部段夾粉質(zhì)粘土薄層,偶見(jiàn)姜結(jié)石顆粒,切面光滑,韌性高,干強(qiáng)度高。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=5.8~9.8擊,平均8.2擊。⑥-2泥炭質(zhì)土:黑色,可偏軟塑狀態(tài)為主,局部軟塑,飽和,高壓縮性為主,局部中等壓縮性,局部段為有機(jī)質(zhì)粘土薄層,有機(jī)質(zhì)含量5.2%~48.7%,平均16.90%,質(zhì)較輕,干強(qiáng)度低。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)(修正)N=6.3~8.4擊,平均7.4擊。主要以透鏡體或薄層狀分布,全場(chǎng)部分鉆孔有揭露。⑦粉土:灰色、褐灰色、密實(shí)狀態(tài)為主,局部中密狀,濕,中壓縮性,局部段為粉砂薄層,偶見(jiàn)少量姜結(jié)石及膠結(jié)團(tuán)塊,搖震反應(yīng)慢,韌性低,干強(qiáng)度低。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=12.6~25.2擊,平均值N=19.2擊。⑦-1粘土:灰色、淺蘭灰色,可塑狀態(tài)為主,局部硬塑,飽和,中等壓縮性。層內(nèi)局部段夾粉質(zhì)粘土或含有機(jī)質(zhì)粘土薄層,切面光滑,韌性高,干強(qiáng)度高。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=6.3~14.7擊,平均10.2擊。⑦-2泥炭質(zhì)土:黑色、灰黑色,可偏軟塑為主,局部軟塑,飽和,高壓縮性為主,局部中等壓縮性。局部段為有機(jī)質(zhì)粘土薄層,有機(jī)質(zhì)含量5.6%~21.0%,平均12.40%。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N=6.3~7.7擊,平均6.8擊。主要以透鏡體或薄層形式分布,全場(chǎng)部分鉆孔有揭露。
2特殊巖土體特征
特殊巖土體特征研究是工程地質(zhì)條件勘察中的重要組成部分,是提高巖土工程調(diào)查質(zhì)量和重要指標(biāo),也是防治安全施工問(wèn)題的前提[2-3]。因此,加強(qiáng)特殊巖土體特征的研究至關(guān)重要。如某擬建區(qū)域的特殊性巖土主要有人工填土、軟弱土及液化土層,其特征如下:(1)人工填土:擬建場(chǎng)地內(nèi)填土主要為地表分布的①層雜填土,呈松散—稍密狀,淺部成份主要由碎石、砼塊、磚礫、粘性土等組成,組成份復(fù)雜,主要因拆遷挖除舊房基礎(chǔ)回填整平形成,地表松散狀雜填土現(xiàn)已基本清除;中下部以粘性土混碎石,少量建筑垃圾為主,局部底部為30cm耕植土。該土層后期基坑施工時(shí)將被挖除,僅基坑側(cè)壁分布,由于該土層成分復(fù)雜,密實(shí)度不高,因此,應(yīng)對(duì)基坑側(cè)壁出露段進(jìn)行清理并支護(hù),保證基坑側(cè)壁安全。(2)軟弱土:擬建場(chǎng)地內(nèi)分布有第四系飽和軟土地層,主要分為兩類(lèi),一類(lèi)為地基土淺部③-1層、④-2層有機(jī)質(zhì)粘土,呈軟—可塑狀,具高壓縮性,力學(xué)強(qiáng)度低,對(duì)基坑開(kāi)挖不利;第二類(lèi)為地基土中下部⑥-2層、⑦-2層泥炭質(zhì)土,可偏軟塑狀為主,局部軟塑,高壓縮性為主,局部中等壓縮性,力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)第一類(lèi)軟弱土相差不大,以透鏡體或薄層形式分布。第二類(lèi)軟弱土位于基坑開(kāi)挖深度以下,對(duì)基坑不利影響較小。(3)液化土:地基土0~20m分布有③層、④-1層、局部⑤層液化粉土,上述土層局部厚度分布較大,分布連續(xù),對(duì)基坑工程有不利影響,主要表現(xiàn)在以下兩點(diǎn):其一,當(dāng)基坑使用時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),周?chē)^大的震動(dòng)(如樁基施工、重車(chē)通行等)可能導(dǎo)致液化土產(chǎn)生液化;其二,基坑使用過(guò)程中突發(fā)事件(如地震等)也可能導(dǎo)致液化,砂土液化后將危及基坑的整體穩(wěn)定。
3擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)
3.1飽和砂土液化評(píng)價(jià)
根據(jù)上文論述可知,擬建區(qū)域內(nèi)地基土20m深度范圍內(nèi)揭露有③層、④-1層及⑤層飽和粉土,初判具液化潛勢(shì);根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010,2016年版)相關(guān)條款,利用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別法,按抗震設(shè)防烈度為8度對(duì)場(chǎng)地內(nèi)28個(gè)鉆孔進(jìn)行了地震液化判別,獲得16孔不液化、12孔輕微液化;液化點(diǎn)在場(chǎng)內(nèi)無(wú)規(guī)律分布,液化指數(shù)0.01~4.99。③層粉土、④-1層粉土、局部⑤層粉土,均為液化土層。綜上所述,認(rèn)為擬建場(chǎng)地地基在8度地震烈度下為輕微液化等級(jí)。
3.2軟土震陷評(píng)價(jià)
根據(jù)擬建地下室埋置深度(-17.4m,標(biāo)高1872.80m)得出:地下室施工時(shí),地基土上部③-1層有機(jī)質(zhì)粘土及④-2層有機(jī)質(zhì)粘土將基本被挖除,不存在軟土震陷危害;地基土中部⑥-2層、⑦-2層泥炭質(zhì)土,上述土層呈可偏軟塑狀為主,局部軟塑狀態(tài),雖以透鏡體或薄層狀分布,但⑥-2層、⑦-2層最大分布厚度達(dá)3.2~3.7m,若采用樁基,樁端持力層以上存在分布連續(xù)的⑥-2層及⑦-2層泥炭質(zhì)土軟弱土層時(shí),樁基設(shè)計(jì)應(yīng)考慮軟弱土長(zhǎng)期固結(jié)沉降對(duì)樁體產(chǎn)生負(fù)摩阻力和地震時(shí)軟土震陷的不利影響;地基土下部局部分布有⑦-2層泥炭質(zhì)土,可塑狀態(tài)為主,以透鏡體形式分布,分布不連續(xù),埋深位于107.20~108.40m,揭露厚度1.50~1.60m,可不考慮地震時(shí)軟土震陷的不利影響。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,工程地質(zhì)條件勘察是巖土工程調(diào)查中的重要組成部分,是擬建工程設(shè)計(jì)的主要數(shù)據(jù)支撐。因此,加強(qiáng)巖土工程勘察中的工程地質(zhì)條件分析是至關(guān)重要的,也是確保擬建工程安全施工的保障。本文以實(shí)例為研究對(duì)象,從巖土體特征、特殊巖土體和工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)等方面講述了其應(yīng)用,并在實(shí)際工程建設(shè)中取得了較好的應(yīng)用成效。此外,工程地質(zhì)條件受水文地質(zhì)條件的影響較為明顯,二者之間是相互作用的。因此,在實(shí)際工作中,應(yīng)將工程地質(zhì)條件研究和水文地質(zhì)條件研究密切聯(lián)系在一起,才能獲得更加精確的巖土工程參數(shù)。
參考文獻(xiàn):
[1]張偉偉.巖土工程地質(zhì)勘察中存在的問(wèn)題及對(duì)策研究[J].世界有色金屬,2021(5):201-202.
[2]邵云海,羅建鴻,李迪翔,王剛.巖土工程地質(zhì)勘察中的質(zhì)量控制因素分析[J].工程技術(shù)研究,2021,6(2):171-173.
[3]李向群,王棟,李宗效.蕪湖市某擬建工程地質(zhì)勘察和巖土工程評(píng)價(jià)[J].吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào),2020,37(5):27-30.
[4]王猛.淺談巖土工程中地質(zhì)勘察處理技術(shù)研究[J].世界有色金屬,2020(18):170-171.
[5]劉欣,岳玉梅,郭甲騰.三維地質(zhì)建模在巖土工程勘察中的應(yīng)用——以盛京金融廣場(chǎng)項(xiàng)目為例[J].城市勘測(cè),2020(1):203-208.
作者:張偉 單位:安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊(duì)