浅析岩土工程勘察中的不均匀性地基

2015-07-07 171 0

  1岩土工程勘察的性质

  岩土工程勘察是运用工程地质学基础理论,采用科学的手段及方法,结合必要的测试,按一定的程序对建设项目场地工程地质条件调查、分析、研究。通过对勘察成果及技术参数的定性或定量分析评价,为工程建设的基础设计及施工提供科学、详实、准确的工程地质资料及技术参数,是为土木工程建设服务,对土木工程建设以及经济建设都具有重要的生产实际意义。

  对于岩土工程勘察来说,野外地质资料的收集与钻探编录、土工试验资料必不可少,因为土与一般的建筑材料不同,从其成因及形成规律的多样性,导致其具有特殊的复杂的物理性质,进而导致力学性质的差异性。土的这些特殊的性质决定了野外成因分析及土工试验的必要性,在岩土勘察工程中,通过对野外踏勘分析及土工试验资料的结合,能够避免工作中许多问题的出现,同时促进勘察工作的顺利进行。本文结合某工程实例来分析探讨勘察过程中,对不均匀地基应注意的重点。

  2某工程概况及其场地岩土工程条件

  某工程为1栋8层建筑物,无地下室,拟采用框架结构,场地整平标高与现状地面标高基本保持一致。建筑场地地貌单元为花岗岩风化剥蚀丘陵,现状地面相对高差0.30m,未经人工平整。

  场地内20m范围内地层分三层:①层含碎石粉质粘土(Qdl):为花岗岩风化坡积土,成分主要为粉质粘土、强风化碎块石(块径1~4cm)、局部夹有中等风化花岗岩孤石(最大约1.2m),层厚1.90~5.20m;②层砾质粘性土(Qel):为花岗岩残积土,成分以粉粒、粘粒为主,偶见少许强风化碎块石(块径1~9cm)、局部夹有中等风化花岗岩孤石,层厚0.90~7.10m。③层中等风化花岗岩(P1ηγ):中细粒结构,块状构造,岩石较完整~完整。

  场地内地下水类型为松散岩类孔隙潜水及基岩裂隙潜水,赋存于①层、②层中的属松散岩类孔隙潜水;③层中等风化花岗岩中的属基岩裂隙潜水,勘察实测水位埋深2.40~2.60m。

  3岩土工程分析评价

  3.1场地稳定性及抗震性评价

  场地地质结构较稳定,土层分布稳定,未见影响工程的不良地质现象,综合评定属于稳定场地,但场地局部存在较多孤石施工时应注意清除。场地土的类型为中软土质,建筑场地类别为Ⅱ类,抗震设防烈度为6度,属于抗震一般地段。

  3.2地基土评价

  (1)第①层含碎石粉质粘土:层位较稳定,厚度变化较大,孔隙比e=1.142,液限指数IL=0.34,压缩模量Es1-2=4.94MPa,压缩系数α1-2=0.40MPa-1,属可塑~硬塑状中压缩性土。C=15.6kPa,φ=22.7°,重型动力触探试验N=20.8击/10cm,承载力特征值fak=160kPa,承载能力较好,工程性能较好。

  (2)第②层砾质粘性土:层位稳定,厚度变化大,孔隙比e=0.716,液限指数IL=0.33,压缩模量Es1-2=7.25MPa,压缩系数α1-2=0.25MPa-1,属可塑~硬塑状中压缩性土。C=16.8kPa,φ=17.7°,标贯击数修正值N=10.3击,承载力特征值fak=170kPa,承载能力较好,工程性能较好。

  (3)第③层中等风化花岗岩:全场均有揭露,层位较稳定,岩石质量指标为较差~较好的,岩体基本质量等级为Ⅳ级,岩石饱和单轴抗压强度为76.73~82.88MPa,标准值为77.01MPa,为坚硬岩,承载力特征值fak=8000kPa,工程性能好。

  3.3基础类型选择

  通过上述各地质层指标统计数据以及地基承载力特征值和压缩模量进行分析,场地内第①层含碎石粉质粘土可以用作拟建建筑物独立基础持力层。

  但因第①层含碎石粉质粘土及地表夹有较多中等风化花岗岩孤石(块径10~120cm),工程施工时基础开挖范围内存在的孤石应对其予以清除后用级配砂石回填,同时应注意不均匀性地基的影响。

  3.4基础开挖及降水

  拟建工程不设地下室,开挖深度最大约1.20m,开挖深度内场地土主要为第①层含碎石粉质粘土,可采用直立开挖,必要时可按0:0.75放坡开挖及简单的支护措施。

  工程无地下室,基础开挖深度不大,地下水位较深,地下水对基础施工影响不大,基础开挖时可不考虑地下水的影响,开挖时降水积水可采用集水坑抽排,同时应注意抽排、挡截雨水、地面水对基槽的浸泡。

  4勘察分析探讨

  项目比较简单,但因场地地层较为特别,所以在具体勘察过程中我们应注意以下几点:

  首先,是第一手资料的准确性,要结合现场的地质构造环境和地层成因,准确分辨出第①层和第②层,才能反应地层厚度的变化差异,在结合实际的钻探、室内试验分析,评价地基土的不均匀性;

  其次,因土层中所夹有的孤石较多,分析基础方案及施工建议时应特别注意分析评价,避免后期基础开挖验槽时,是否存在勘察资料与地层资料不一致而导致的事故责任体的划分不明确;

  第三,因为有了地基土的不均匀性以及土层中的孤石,对参数的选取也要有所斟酌比选,提出合理的参数建议,同时应采取相应的地基处理措施或结构措施,来避免地基不均匀性带来的工程隐患。

  5小结

  总的来说,岩土工程勘察涉及基础学科知识很多,诸如基础地质学、土力学、工程地质学、岩体力学、水文地质学等,基础知识的灵活运用建立在良好的实践经验之上。

  对现场技术人员来说,实际问题的解决既要依靠理论知识,也要有很强的专业经验,同时还要结合不同工程的实际情况进行分析,建立起合适的地质模型,有针对性地开展野外及室内试验,合理选用相关参数,为解决工程问题提供可靠的数据和合适的工程建议。

  综上所述,岩土工程勘察是十分重要的、是要求具有较高专业知识的技术工作,直接关系到工程造价及安全,因此,岩土工程勘察需要严格按照国家相关规范、标准进行,施工过程中应及时发现问题、解决问题,确保工程质量。

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