某工程地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)

于建華 馬俊 官興偉

【摘 要】本文通過對(duì)華潤(rùn)雪花啤酒（寧夏）有限公司新建20萬(wàn)千升/年啤酒工程地基的巖土工程勘察，對(duì)場(chǎng)區(qū)地基的穩(wěn)定性、承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià)，提出來地基基礎(chǔ)選型的建議和有關(guān)巖土參數(shù)。

【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察;地基基礎(chǔ)方案評(píng)價(jià);華潤(rùn)雪花公司

1 擬建工程及勘察概況

1.1 工程概況

擬建華潤(rùn)雪花啤酒（寧夏）有限公司新建20萬(wàn)千升/年啤酒工程位于銀川市望遠(yuǎn)工業(yè)開發(fā)區(qū)。項(xiàng)目規(guī)劃總用地面積164955.2m2、總建筑面積131289.5m2。主要建筑物為1F-4F原料處理、糖化間、原料筒倉(cāng)、發(fā)酵罐區(qū)、動(dòng)力車間、發(fā)酵輔助間、辦公樓、倒班宿舍等建（構(gòu)）筑物。

1.2 勘察概況

根據(jù)勘察工作的任務(wù)和要求，以及場(chǎng)地地基復(fù)雜程度等級(jí)三級(jí)，擬建建筑物特點(diǎn)及場(chǎng)地條件，本工程布孔方法：按網(wǎng)格布設(shè)勘探孔。采用方格網(wǎng)布設(shè)鉆孔，在原料筒倉(cāng)、糖化間等重荷載區(qū)勘探孔適當(dāng)進(jìn)行加密，共布置勘探點(diǎn)122個(gè)：控制性鉆孔41個(gè)，孔深20.45～25.45m;一般性鉆孔81個(gè)，孔深15.45～20.45m，鉆孔間距小于30.0m。

2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

2.1 地層巖性

根據(jù)勘察揭示，在本場(chǎng)區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，除填土外，其下均為第四系黃河沖積相堆積地層。整個(gè)場(chǎng)區(qū)地層自上而下可分為六層，現(xiàn)分層描述如下：

①1雜填土層：雜色，勘探孔施工時(shí)，建設(shè)方正在土方回填，屬新近填土，松散～稍密，干燥—稍濕，以黏性素土及建筑垃圾為主要成份，含煤屑及植物根莖，成份雜亂。為周邊工地施工取土及拆除舊物的建筑垃圾丟棄在該場(chǎng)區(qū)。該層土土質(zhì)均勻性較差，整個(gè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)分布不連續(xù)。

①2素填土層Q4 ml：黃褐色～灰褐色，松散～稍密，稍濕～濕，含植物根系及蟲洞。成份以粉質(zhì)黏土為主、次為粉土、粉砂。該層土土質(zhì)均勻性較差，整個(gè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布，為堆填時(shí)間超過十年的老填土。該層局部夾5-30cm灰褐色粉質(zhì)黏土，軟塑狀，稍有臭味。

②粉質(zhì)黏土層Q4 al：黃褐色～灰褐色～灰黑色，軟塑～可塑狀態(tài)，無(wú)搖震反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度中等～高，韌性中等～高，局部夾薄層粉砂、粉土。場(chǎng)區(qū)內(nèi)普遍分布。該層局部夾5-30cm灰褐色粉質(zhì)黏土，軟塑狀，稍有臭味。

②1粉土層Q4 al：灰褐色，稍密～中密，搖震反應(yīng)中等，無(wú)光澤，干強(qiáng)度低，韌性低。飽和，局部夾薄層粉質(zhì)黏土、粉砂，該層在場(chǎng)區(qū)分布不連續(xù)。

②2粉細(xì)砂層Q4 al：黃褐色，主要礦物成份為長(zhǎng)石、石英和云母，飽和，松散～稍密。該層在場(chǎng)區(qū)分布不連續(xù)。

③粉土層Q4 al：灰褐色，稍密～中密，搖震反應(yīng)中等，無(wú)光澤，干強(qiáng)度低，韌性低。飽和，局部夾薄層粉質(zhì)黏土，該層在場(chǎng)區(qū)分布不連續(xù)。

④粉細(xì)砂層Q4 al：黃褐色，主要礦物成份為長(zhǎng)石、石英和云母，飽和，稍密。該層在場(chǎng)區(qū)分布不連續(xù)，

⑤細(xì)砂層Q4 al：黃褐色，主要礦物成份為長(zhǎng)石、石英和云母，飽和，中密，該層在場(chǎng)區(qū)較分布廣泛。

⑥細(xì)砂層Q4 al：黃褐色，主要礦物成份為長(zhǎng)石、石英和云母，飽和，密實(shí)。密實(shí)度隨深度增加，本次勘察未穿透此層，最大揭露厚度25.45m。

2.2 場(chǎng)地水文地質(zhì)條件

場(chǎng)區(qū)地下水屬孔隙潛水類型，主要含水層為③層的粉細(xì)砂層及其以下地層，地下水補(bǔ)給以農(nóng)田灌溉及溝渠側(cè)向徑流滲透補(bǔ)給為主，大氣降水、生活用水等次之，其動(dòng)態(tài)類型屬側(cè)補(bǔ)蒸發(fā)～徑流型，地下水位動(dòng)態(tài)主要受氣象、水文和農(nóng)田灌溉等主要因素影響并呈季節(jié)性變化。勘察期間實(shí)測(cè)穩(wěn)定水位埋深1.5～4.1m，地下水位高程在1073.5m左右，年變化幅度在0.5m～1.0m之間。

3 巖土工程分析與評(píng)價(jià)

3.1 場(chǎng)地土承載力評(píng)價(jià)

根據(jù)巖土參數(shù)的可靠性及適用性要求，綜合分析本次工程的取樣及原位測(cè)試結(jié)果：（1）本工程以采取不擾動(dòng)土樣作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，用以評(píng)定巖土的性狀，作為劃分地層、鑒定類別的主要依據(jù);（2）以原位測(cè)試及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果作為計(jì)算指標(biāo)，用以確定地基承載力，預(yù)測(cè)巖土體在荷載和自然條件作用下的力學(xué)行為及變化趨勢(shì)。

表1 場(chǎng)地地基土物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)試參數(shù)建議值

3.2 場(chǎng)地地震效應(yīng)評(píng)價(jià)

根椐場(chǎng)區(qū)地層和地下水埋藏條件，按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）規(guī)定，用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)擊數(shù)，對(duì)20m深度內(nèi)飽和粉土、粉細(xì)砂及細(xì)砂作進(jìn)一步判定，結(jié)果場(chǎng)地②1、③層飽和粉土粉土、②2、④、⑤層飽和粉細(xì)砂、細(xì)砂具地震液化特征。本次勘察共完成122個(gè)鉆孔，液化孔數(shù)為96個(gè)（占總孔數(shù)78.7%），其中，輕微液化孔為71個(gè)（占總孔數(shù)58.2%），中等液化孔為25個(gè)（占總孔數(shù)20.5%）。液化深度1.8～10.8m，液化指數(shù)0.23～16.34。

4 地基基礎(chǔ)方案建議

由于場(chǎng)區(qū)軟弱粉質(zhì)黏土較厚，綜合考慮周邊環(huán)境、沉樁可行性，本工程擬建筑物推薦采用樁基礎(chǔ)較為適宜。

4.1 建議采用鉆孔灌注樁方案

根據(jù)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）的有關(guān)規(guī)定、綜合分析土工試驗(yàn)及原位測(cè)試相關(guān)成果，并結(jié)合本地區(qū)已有建筑經(jīng)驗(yàn)，提供各土層的樁側(cè)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsk 和樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk，詳見表2。

推薦設(shè)計(jì)參數(shù)：建議樁長(zhǎng)L=11.0m，樁頂高程：1075m，樁底高程：1064m。建議樁徑Φ=800mm，樁端持力層為第⑥層密實(shí)狀細(xì)砂層。

單樁豎向承載力特征值的計(jì)算：由公式Quk=uΣqsik+ qpkAp

計(jì)算如下：?jiǎn)螛敦Q向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：Quk=1684.8kN。安全系數(shù)取2，則單樁豎向承載力特征值：Ra=1684.8/2=842.4kN。

4.2 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁方案

初步設(shè)計(jì)時(shí)，各土層的樁側(cè)極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsk 和樁端極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk可參考混凝土預(yù)制樁參數(shù)，詳見表2。

推薦設(shè)計(jì)參數(shù)：建議樁長(zhǎng)L=9.7m，樁頂高程：1075m，樁底高程：1065.3m。建議樁徑Φ=500mm，樁端入土深度以貫入度（貫入度小于3cm/10擊）和標(biāo)高雙重控制，樁端持力層為第⑥層密實(shí)狀細(xì)砂層頂面。當(dāng)樁身穿過②2、④、⑤層飽和粉細(xì)砂時(shí)，沉樁時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生較大阻力，需采用大配重靜壓設(shè)備施工工藝。

表2 各主要土層極限側(cè)阻力及極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值建議值

單樁豎向承載力特征值的計(jì)算：由公式Quk=uΣqsik+ qpkAp

計(jì)算如下：?jiǎn)螛敦Q向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值：Quk=1073.3KN。安全系數(shù)取2，則單樁豎向承載力特征值：Ra=1073.3/2=536.6KN。

注意事項(xiàng)：設(shè)計(jì)或工程樁施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試樁，通過試樁情況及檢測(cè)資料確定其適用性及設(shè)計(jì)使用承載力等各項(xiàng)參數(shù)。

[責(zé)任編輯：張濤]