某鐵塔基站地基基礎(chǔ)勘察報(bào)告分析評(píng)價(jià)

鐘　菘, 陳　偉, 謝　龍, 李林澤, 段寒風(fēng)

(1. 西華大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，四川成都 610039；2. 攀枝花學(xué)院 四川省高校工業(yè)固態(tài)廢棄物綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川攀枝花 617000)

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某鐵塔基站地基基礎(chǔ)勘察報(bào)告分析評(píng)價(jià)

鐘菘1,2, 陳偉2, 謝龍1,2, 李林澤1,2, 段寒風(fēng)1,2

(1. 西華大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院，四川成都 610039；2. 攀枝花學(xué)院 四川省高校工業(yè)固態(tài)廢棄物綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川攀枝花 617000)

【摘要】文章通過對(duì)某工程鐵塔基站工程進(jìn)行地基的巖土工程勘察[1]，對(duì)場區(qū)地基的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件及地基承載力進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，提出了有關(guān)巖土參數(shù)和塔基基礎(chǔ)選型的建議。通過實(shí)地勘探，得到土層地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征值，依據(jù)地方技術(shù)規(guī)程，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，確定地基土持力層設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)，并進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)尺寸參數(shù)計(jì)算，使用結(jié)果表明整個(gè)過程是正確的，由此得出地勘報(bào)告應(yīng)注意的重點(diǎn)內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】巖土工程；勘察報(bào)告；分析評(píng)價(jià)；地基基礎(chǔ)

1擬建工程及勘察概況

1.1工程概況

擬建場地位于淶源縣張石高速公路北側(cè)山頂上一戶農(nóng)家的耕地內(nèi)，交通較便利，擬建場地山高約30 m，上山道路為上坡土道，山頂耕地地形基本平坦，場地地貌屬低山地貌。擬建構(gòu)筑物為通信單管鐵塔，鐵塔高35 m，塔體為鋼管結(jié)構(gòu)。其中通信塔預(yù)埋件直徑1.6 m，軸力設(shè)計(jì)值131.3 kN，彎矩設(shè)計(jì)值1 223.57 kN·m，水平荷載44.9 kN。通信塔基礎(chǔ)采用獨(dú)立筏板基礎(chǔ)[2]。

1.2勘察概況

本次勘察在擬建鐵塔基礎(chǔ)周邊布設(shè)鉆孔4個(gè)，鉆孔間距約4.0 m，孔深4.2～5.0 m?？辈煸O(shè)計(jì)研究院工程隊(duì)于2014年6 月10日進(jìn)場施工，當(dāng)日完成外業(yè)工作，使用Sp0-2型工程鉆機(jī)錘擊鉆進(jìn)，采用貫入式敞口取樣器重錘擊法取樣。完成鉆探總深18.5 m，取原狀土樣4件，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)4次，動(dòng)力觸探試驗(yàn)0.6 m。鉆孔定位根據(jù)甲方指定的擬建塔基位置確定。

2場地工程地質(zhì)條件的分析與評(píng)價(jià)

2.1地層特征

①層為耕土：黃褐色，稍密，稍濕，以粉土為主。底層深度0.5 m，層底標(biāo)高-0.5 m，層厚0.5 m。

②層為粉質(zhì)黏土：黃褐～紅褐色，硬塑～堅(jiān)硬，具氧化鐵染色，底部含碎石。層底深度3.3～3.8 m，層底標(biāo)高-3.3～-3.8 m，層厚2.8～3.3 m。

③層為全風(fēng)化片麻巖：雜色，中密～密實(shí)，原巖結(jié)構(gòu)被破壞，風(fēng)化成砂狀，含碎石，粒徑約2～8 cm，約占70%?？摄@進(jìn)，鍬鎬能挖掘。層底深度3.8～4.4 m，層底標(biāo)高-3.8～-4.4 m，層厚0.4～0.8 m。

④層為強(qiáng)風(fēng)化片麻巖：雜色，密實(shí)，原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，節(jié)理裂隙很發(fā)育，巖體破碎。鉆機(jī)鉆進(jìn)困難，須要風(fēng)鎬挖掘。揭示最大埋深5.0 m，揭示標(biāo)高-5.0 m，揭示最大層厚0.7 m。

2.2場地水文地質(zhì)條件

勘察期間，鉆孔控制深度內(nèi)未見地下水，地下水埋藏較深，可不考慮地下水對(duì)地基基礎(chǔ)的影響。場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)污染源，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，場地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性。

2.3地基土的物理力學(xué)性質(zhì)及土工試驗(yàn)成果

通過野外勘察，結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)成果報(bào)告(表1)[3]，對(duì)場地內(nèi)地基土進(jìn)行綜合分析，然后利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法，對(duì)各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算。現(xiàn)對(duì)各土層工程性能評(píng)價(jià)如下：

①層耕土：土質(zhì)結(jié)構(gòu)松散。

②層粉質(zhì)黏土：孔隙比e為0.657～0.749，平均值0.703；液性指數(shù)不大于0～0.08,平均值0.02；壓縮系數(shù)為0.20～0.23；壓縮模量為7.60～8.30 MPa，平均值7.93 MPa；呈硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài)，實(shí)測標(biāo)貫N為8.0～9.0擊，平均值8.6擊，屬中壓縮性土。

③層全風(fēng)化片麻巖：動(dòng)力觸探實(shí)驗(yàn)修正擊數(shù)單孔指標(biāo)平均值為29.0～31.3擊，平均值30.2擊，呈密實(shí)狀態(tài)。巖石屬于普?qǐng)?jiān)石類，普氏分類為IX類。

2.4場地土承載力分析評(píng)價(jià)

根據(jù)DB13(J)/T 48-2005 《河北省建筑地基承載力技術(shù)規(guī)程》，依據(jù)地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，綜合確定本場地地基土承載力特征值及壓縮模量平均值(表2)。

2.5場地地震效應(yīng)評(píng)價(jià)

根據(jù)GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，淶源縣抗震

表1　土工試驗(yàn)成果報(bào)告

表2　承載力特征值及壓縮模量平均值

設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g[4]，所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第三組。鉆孔控制深度內(nèi)未見地下水，地下水埋藏較深，地基土不具備產(chǎn)生地震液化的條件，場地屬于對(duì)建筑抗震的一般地段。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，場地覆蓋層厚度小于5 m，根據(jù)鉆孔資料，估算土層等效剪切波速為184 m/s，綜合判斷，場地類別為Ⅱ類。

3地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及建議

由于場區(qū)粉質(zhì)黏土較厚，綜合考慮地下土層結(jié)構(gòu)，本工程擬建通信塔推薦采用大開挖獨(dú)立筏板基礎(chǔ)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn),通過計(jì)算分析，設(shè)定基礎(chǔ)埋深3.5 m,筏板厚0.8 m，柱直徑為1.6 m，故持力層設(shè)定為第②層粉質(zhì)黏土層?；A(chǔ)受力情況如圖1所示。

圖1　基礎(chǔ)立面(單位:mm)

通過對(duì)獨(dú)立筏板基礎(chǔ)底面尺寸的計(jì)算分析，初步確定基礎(chǔ)底面尺寸為5 m×5 m，基礎(chǔ)埋深3.5 m。經(jīng)過對(duì)荷載偏心距e和基底最大壓力Pkmax的驗(yàn)算，都滿足GB 50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[5]的要求。

綜合考慮構(gòu)筑物特征、地質(zhì)情況，結(jié)合鐵塔塔體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工程經(jīng)驗(yàn),構(gòu)筑物可采用天然地基，獨(dú)立筏板基礎(chǔ)[6]，以第②層粉質(zhì)黏土層做基礎(chǔ)持力層，承載力特征值采用140 kPa，基礎(chǔ)埋深為3.5 m，筏板尺寸為5 m×5 m，筏板厚0.8 m，獨(dú)立柱的直徑為1.6 m。開槽后應(yīng)對(duì)基槽普遍進(jìn)行釬探檢測，發(fā)現(xiàn)地層有異常變化或?qū)こ逃杏绊憰r(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，及時(shí)處理。雨季施工應(yīng)做好防雨和地表水排放工作，冬季施工應(yīng)采取基槽防凍措施。

4巖土工程勘察報(bào)告編寫注意事項(xiàng)

(1)巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)遵循一定的程序，才能前后照應(yīng)，一氣呵成，否則會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)場記錄的數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)資料的矛盾、文與圖的矛盾、圖與表的矛盾，影響后續(xù)工作的效率和質(zhì)量。

(2)巖土工程勘察報(bào)告還應(yīng)根據(jù)具體的勘察要求、工程及場地條件、勘探、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)等具體情況編制有關(guān)圖表,主要有：勘探點(diǎn)平面位置圖、勘探點(diǎn)一覽表、工程地質(zhì)剖面圖、鉆孔柱狀圖、土工試驗(yàn)成果報(bào)告表、物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表、動(dòng)力觸探試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表等,根據(jù)具體需要可提供其它工程需要的圖表等。

(3)巖土工程勘察報(bào)告的內(nèi)容應(yīng)敘述工程項(xiàng)目名稱、地點(diǎn)、類型、規(guī)模、荷載，工程勘察的發(fā)包單位、承包單位，勘察任務(wù)和技術(shù)規(guī)范要求，勘察場地的位置、形狀、現(xiàn)狀，鉆孔的布置依據(jù)和平面分布，孔口標(biāo)高以及測量方法及引測點(diǎn)，鉆探施工機(jī)具、儀器設(shè)備、取樣及原位測試方法，勘察的起止時(shí)間，完成的工作量和質(zhì)量評(píng)述，勘察工作所依據(jù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程以及需要說明的其它問題[7]。

(4)巖土工程勘察報(bào)告的重要性體現(xiàn)在現(xiàn)場勘察記錄數(shù)據(jù)與勘察報(bào)告數(shù)據(jù)的一致性，只有現(xiàn)場勘察的數(shù)據(jù)和勘察報(bào)告的數(shù)據(jù)一致，并對(duì)巖土工程參數(shù)進(jìn)行精心分析評(píng)價(jià)，才能給后續(xù)工作提供正確有效的信息，才能為后續(xù)設(shè)計(jì)工作提供技術(shù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]GB 50021-2001 巖土工程勘察規(guī)范.2009版[S].

[2]GB 50135-2006 高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]GB/T 50123-1999 土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4]GB 50011-2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]GB 50007-2011 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[6]JGJ 94-2008 建筑樁基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[7]李云.巖土工程勘察中常見的問題分析及對(duì)策[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊, 2011(3).

[作者簡介]鐘菘(1987～)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)閹r土工程。

【中圖分類號(hào)】TU471+.15

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

[定稿日期]2015-10-13