煙臺某水泥生產線工程地質勘察及地基與基礎類型的選擇與評價

傅 浩

一、 工程概況

擬建場地位于山東省煙臺市某地區的山間平地,擬新建一條7200t/d熟料新型干法水泥生產線。

二、 勘察手段

根據國家相關標準、結合本場地地層結構特征,本次勘察主要采用現場調查、野外鉆探、取樣、標準貫入試驗、重型動力觸探試驗和室內巖、土試驗相結合的方法對地基土的工程性能進行綜合分析評價。

三、 場地工程地質條件及評價

(一)地層分布及各項指標

擬建場地地處華北區板塊南部邊緣魯東斷塊的膠東變質隆起區的偏南部分,區域地質構造以褶皺和斷裂為主。根據本次勘探揭露,場地勘探深度范圍內分布的主要地層有:雜填土(Qml)層、耕土(Qpd)層、第四系沖洪積(Q4al+pl)粉質粘土層、卵石層、粉質粘土層、紅粘土層、元古代粉子山群(Pt1fzg)大理巖層等。

(二)場地內各層地基土的工程性能分析評價

1.雜填土(Qml)層(地層代號①1)

主要為近期堆填,成份復雜,未完成自重固結,強度低,呈松散狀態,工程性能差,屬很不均勻土層,未經處理,不宜作為擬建建(構)筑物的基礎持力層。

2.耕土(Qpd)層(地層代號①2)

該土層成分復雜,密實度極不均勻,工程性能差,未經處理不宜作為擬建建(構)筑物的基礎持力層。

3.第四系全新統沖積+洪積(Q4al+pl)層

(1)粉質粘土層(地層代號②)。該層各物理力學指標平均值如下:標貫擊數N=11, W=20.02%,r=19.38 kN/m3,e=0.68, Il=0.47,a1-2=0.25MPa-1,Es=6.1MPa,%]=0.206,從上述指標看,屬于不甚均勻的中壓縮性土,可作為一般輕型建(構)筑物基礎持力層。

(2)卵石層(地層代號③)。該層重型動力觸探修正擊數標準值N63.5=16.5擊、%]=0.618,該層場地內均有分布,且厚度較穩定,適宜作擬建建(構)筑物基礎持力層。

(3)粉質粘土層(地層代號④)。該層各物理力學指標平均值如下:標貫擊數N=11.8, W=32.95%,r=18.9kN/m3,e=0.94, Il=0.63, a1-2=0.27MPa-1,Es=7.71MPa,%]=0.295從上述指標看,屬于不甚均勻的中壓縮性土。可作為一般輕型建(構)筑物基礎持力層。

(4)紅粘土層(地層代號⑤)。該層各物理力學指標平均值如下:標貫擊數值N=13.5, W=36.03%,r=18.5kN/m3,e=1.025, Il=0.57, a1-2=0.43MPa-1,Es=5.09MPa,從上述指標看,屬于不甚均勻的中偏高壓縮性土。可作為一般輕型建(構)筑物基礎持力層。

四、 地基與基礎類型的選擇與評價

(一)天然地基

擬建場地表層為耕土,屬松散不均勻土層,工程性能較差,未經處理不宜作為擬建建(構)筑物的基礎持力層。

擬建場地第四系沖洪積(Q4al+pl)卵石層(地層代號③)、粉質粘土層(地層代號④)、紅粘土層(地層代號⑤),均具有一定承載力,在埋藏深度不大、滿足設計要求時,均可作一般輕型建(構)筑物的天然地基持力層,但應注意的是本場地內大部分地段該地層埋藏深度變化較大。

當采用天然地基時,為避免產生不均勻沉降,基礎應盡量置于同一地層或強度和變形指標相近的地層上,并應按現行有關規范要求進行地基變形計算。

(二)地基處理

由于勘察場地巖溶較發育,當采用天然地基時為土巖組合地基,應根據巖溶發育的具體條件和基巖的埋藏情況綜合考慮采用相應的地基處理措施,如褥墊法。

當基底下有溶洞時,可視溶洞大小采用梁、板、拱結構跨越溶洞,或用混凝土充填或置換溶洞中軟弱土層、也可采用調整柱距等方法。

當荷載稍大、沉降要求不太高的擬建建(構)筑物座落于上部人工填土較厚區域,可考慮對人工填土進行強夯處理。在強夯處理施工前,宜選擇代表性的地段進行現場試驗,以確定設計參數和施工效果。

若場地內大面積堆料地段對地基沉降變形要求不高,可采取分級堆載預壓法進行地基加固處理,但在處理過程中應進行嚴格的堆載管理,同時應充分考慮對周邊建(構)筑物(尤其是堆取料機)的影響。另外也可進行強夯加固處理。

地基處理施工結束后,應按有關現行國家標準進行工程質量檢驗和驗收。

五、結語

本次勘察主要針對水泥生產線工程地質做出了較為全面的勘察,提出了設計需要的各項參數指標。但由于時間等條件的限制,在具體工作方面還存在以下不足:第一,場地水文地質條件的勘察較為籠統和簡單,有待進行專門詳盡的水文地質調查;第二,個別地層室內巖石、土物理力學實驗指標稍有不足。有待通過原位測試作等其它手段對該地層性質作進一步探討。