南海G138地塊87區東部場地土適宜性評價

蘇平水

1 工程概況

場地位于佛山市南海區桂瀾路與海七路交匯處的西南側，場地占地面積約305 m×295 m，本次勘察范圍為地塊的東部區域，該區域內擬建建筑物主要包括5棟26層住宅樓(限高80 m)、4棟6層住宅樓、1棟3層幼兒園及1棟單層商鋪。高層住宅樓采用剪力墻結構，其余建筑采用框架結構，擬用基礎形式待勘察后確定，場地西部設有1層地下車庫，底板設計標高為-1.4 m，工程重要性等級高層建筑屬二級，其余建筑屬三級，場地和地基復雜程度等級屬二級，巖土工程勘察等級為乙級。

2 場地工程地質條件

2.1 地形地貌及周邊環境

場地位于珠江三角洲沖積平原區，屬河口三角洲堆積地貌。原為魚塘、耕地，大部分區域現已填土整平，局部區域正在進行基坑開挖，東部近南北向有未填水溝，地面高程約為0.5 m～1.2 m，比北側海七路路面約低0.5m～1.0 m;中部區域已開挖至地下室底板設計高程。場地東側為桂瀾路，北側為海七路，交通條件較好，西側及南側為空地，海七路下及桂瀾路沿道路邊線埋有下水管道，場地東部有地下管線通道，施工時應注意安全和防護。

2.2 巖土層結構特征及其物理力學性質

在勘探孔深度控制范圍內，場地巖土層按地質成因分為第四系填土、沖積土、殘積土和白堊系基巖，現自上而下分述如下:①填土:上部雜填土平均厚1.1 m;下部黏性素填土:灰黃色，灰色，濕，含少量粉細砂，松散，層厚 0.3 m～3.1 m，平均1.3 m。素填土標貫測試13次，標準值為 2.7擊，含水量 W=48.5%，天然密度 ρo=1.69 g/cm3，孔隙比 eo=1.396，塑性指數 Ip=17.2，液性指數IL=0.84，壓縮指數 a1-2=1.00 MPa-1，壓縮模量 Es=2.66 MPa，粘聚力 C=12.6 kPa，Φ=8.2°，垂直滲透系數 3.25×10-7cm/s～1.42×10-6cm/s，水平滲透系數 4.40×10-7cm/s～1.54×10-6cm/s。②沖積土:根據土的組成成分及物理力學性質劃分為兩層。②-1淤泥質土:深灰色，流塑，含少量粉細砂，局部為淤泥，層厚0.6 m～2.7 m，平均1.4 m。 W=53.3%，ρo=1.63 g/cm3，eo=1.532，Ip=17.7，IL=1.34，a1-2=1.18 MPa-1，Es=2.20 MPa，C=6.6 kPa，Φ=4.8°。垂直滲透系數1.26×10-6cm/s～ 5.09×10-6cm/s，水平滲透系數1.60×10-6cm/s～5.25×10-6cm/s。靈敏度 St=2.18～7.49，平均4.84。 ②-2粉砂:灰色、灰白色，飽和，松散，石英質，土質不均勻，局部為細砂或粉土，局部夾淤泥質土或灰黃色軟塑黏性土薄層。層厚1.8 m～11.6 m，平均6.3 m。標貫測試102次，標準值為4.2擊。垂直滲透系數2.15×10-4cm/s～1.52×10-3cm/s，水平滲透系數 2.31×10-4cm/s～1.26×10-3cm/s。 風干休止角 37.5°～ 42.5°，平均 39.8°，水下休止角27.5°～31.5°，平均29.9°。③殘積土:以粉質黏土為主，棕紅色，硬塑，局部可塑、堅硬，由泥質粉砂巖風化殘積而成，遇水易軟化，局部為粉砂或中砂，個別孔夾全風化薄層。標貫測試66次，標準值為 14.2擊。粉質黏土的主要物理力學指標:W=23.9%，ρo=1.99 g/cm3，eo=0.690，Ip=11.2，IL=0.08，a1-2=0.26 MPa-1，Es=8.55 MPa，C=42.6 kPa，Φ=20.6°。 垂直滲透系數 2.98×10-8cm/s～ 7.05×10-7cm/s，水平滲透系數 3.59×10-8cm/s～7.62×10-7cm/s。④基巖:巖性為泥質粉砂巖，棕紅色，根據其風化程度分層描述如下:④-1全風化層:全風化狀態，裂隙極發育，巖芯呈土柱狀，散體狀結構，手捏易碎，受水易軟化。④-2強風化層:強風化狀態，裂隙發育，上部巖芯多呈硬土狀，硬土狀層中標貫測試59次，標準值57.2擊。取巖石試樣1個，試樣的天然單軸抗壓強度為2.09 MPa(沿裂隙破壞)。巖石堅硬程度為極軟巖，巖體完整程度為極破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。④-3中風化層:中風化狀態，裂隙發育，砂質結構，層狀構造。取巖石試樣17個，天然單軸抗壓強度范圍值為2.56 MPa～8.53 MPa，標準值為4.73 MPa。巖石堅硬程度為軟巖，巖體完整程度為較破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。④-4微風化層:微風化狀態，取巖石試樣9個，天然單軸抗壓強度為6.09 MPa～13.25 MPa，標準值為8.28 MPa。巖石堅硬程度為軟巖，巖體完整程度為較完整，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

2.3 地下水

場地位于珠江三角洲沖積平原區，地下水類型屬孔隙潛水，主要賦存于填土及沖積砂土層孔隙中，接受大氣降水和地表水補給，以蒸發方式排泄，地下水和地表水有水力聯系。根據土工試驗及本地區經驗判定:雜填土屬強透水性;②-2層粉砂屬弱透水性，該層屬主要含水層，雖厚度稍大，但粘粒含量較高，地下水不豐富，其余巖土層為微～極微透水性。

場地內8 m以上混合土層的綜合滲透系數屬弱透水性。據場地環境分析，場地地下水未受工業污染，根據水質分析結果判定:地下水對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋混凝土中鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。

3 工程地質條件評價

表1 抽水試驗相關參數

3.1 建筑場地類別及地震烈度

據勘探結果知場地覆蓋層厚度約為4 m～31 m，按土層的平均厚度算得20 m深度范圍內覆蓋層的等效剪切波速υse=167 m/s，介于140 m/s～250 m/s之間，屬中軟場地土，場地覆蓋層介于3 m～50 m之間，建筑場地類別為Ⅱ類。根據GB 50011-2001建筑抗震設計規范附錄A判定，本場區抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第一組，特征周期值為0.35 s。

3.2 地基液化等級、不良地質作用、場地地基穩定性及建筑適宜性

本場區20 m深度內有飽和砂土存在，依據《建筑抗震設計規范》，7度區的建設場地，擬用樁基礎應對20 m深度范圍內的飽和砂土進行液化判別。根據標貫判別液化土方法計算判定，②-2層粉砂為地震可液化砂土，經計算，鉆孔液化指數平均值為22.17，綜合判定場地地基屬嚴重液化等級。

場地存在軟土及地震可液化土，屬不良地基土，從地質條件判定，場地屬對建筑抗震不利地段。場地處于抗震設防烈度7度區，應考慮場地及地基的地震效應。除地震效應外，場地不存在其他不良地質作用，若采取適當基礎形式將建筑物的基礎支承在力學性質較好的巖土層中，場地、地基穩定，適宜建筑。

3.3 巖土層評價

①-1層雜填土:松散，欠壓實，強度低，不連續，厚度小;①-2層黏性素填土:松散，欠壓實，高壓縮性，強度低，基本連續;②-1層淤泥質土:流塑，含水率大，孔隙比大，高壓縮性，主要分布于場地南部，不連續，厚度較小;②-2層粉砂:松散，中壓縮性，為地震可液化砂土，廣泛分布，連續，厚度普遍稍大。以上土層力學性質差，承載力低，不應作擬建建筑物的基礎持力層;③層粉質黏土:硬塑，中壓縮性，力學性質較好，承載力稍高，廣泛分布，連續，可作荷載不大的建筑物的基礎持力層，但埋深及層厚局部變化較大，局部見巖狀強風化夾層，屬相對硬夾層，預制樁難穿越，設計及施工中須予以注意;④-1巖層:全風化狀態，力學性質較好，承載力較高，可作擬建建筑物的基礎持力層，但埋深及層厚局部變化稍大，局部夾殘積土薄層;④-2，④-3，④-4巖層:強風化～微風化狀態，力學性質良好，自上而下強度逐漸增高，是較好及良好的建筑物基礎持力層，④-2層局部夾全風化薄層，④-3層個別鉆孔夾碎巖狀強風化巖。

4 基礎形式選擇建議

高層住宅:建議采用鉆(沖)孔灌注樁基礎，以④-3或④-4巖層作樁端持力層，樁長和樁徑可根據建筑物柱荷載大小結合巖土參數及地區經驗估算。多層住宅:可采用預應力管樁基礎，建議以④-2巖層作樁端持力層。幼兒園:擬建建筑荷載不太大，可采用預應力管樁基礎，以④巖層作樁端持力層。商鋪:可采用預應力管樁基礎，以④巖層作樁端持力層。初步設計時，單樁豎向承載力特征值可按DBJ 15-31-2003建筑地基基礎設計規范有關公式估算，樁基礎設計取值應結合本地區設計經驗并應考慮樁周負摩阻力對樁承載力的影響。地下車庫:場地地下水位淺，地下室底板應考慮抗浮力，基樁設計應考慮抗拔力。用預應力管樁或鉆(沖)孔灌注樁作抗拔樁，也可采用抗拔錨桿抗浮，樁型、樁長、樁徑及錨桿長根據要求的抗浮力結合巖土參數及地區經驗確定。基樁的抗拔承載力值宜通過現場單樁上拔靜荷載試驗確定，初步設計時，單樁抗拔承載力特征值可按DBJ 15-31-2003建筑地基基礎設計規范有關公式估算，設計取值應結合地區設計經驗。

5 結論及建議

1)通過鉆探、標準貫入試驗、靜力觸探、室內試驗等手段，揭露巖土水的類型、空間分布特征，并且給出了場地地基土層相應的物理力學參數的建議值。

2)擬建場地擬建建筑物按7度進行抗震設防。本場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅱ類。根據標貫判別液化土方法計算判定，②-2層粉砂為地震可液化砂土，液化指數平均值為22.17，綜合判定場地地基屬嚴重液化等級。場地存在軟土及地震可液化土，屬不良地基土，從地質條件判定，場地屬對建筑抗震不利地段。場地處于抗震設防烈度7度區，應考慮場地及地基的地震效應。

3)根據現場試驗、室內試驗及經驗類比，給出了各本場地地基土層的承載力特征值及壓縮模量的建議值，并且對場地地基土層進行了適宜性評價。

4)根據本次勘查結果，擬建高層住宅:建議采用鉆(沖)孔灌注樁基礎，以④-3或④-4巖層作樁端持力層;其他建筑物荷載不大，建議采用預應力管樁基礎，以④巖層作樁端持力層。

[1] GB 50011-2001，建筑抗震設計規范[S].

[2] GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[3] GB 50021-2001，巖土工程勘察規范[S].

[4] JGJ 72-2004，高層建筑巖土工程勘察規程[S].

[5] DBJ 15-31-2003，建筑地基基礎設計規范[S].

[6] JGJ 94-94，建筑樁基技術規范[S].