貴州都勻地區巖土體特征及地基穩定性分析

摘" 要：為評價建筑場地與地基的穩定性，判定場地巖土的抗震性能、場地類別、場地巖土體物理力學等參數。通過對場地進行巖土工程勘察，查明場地巖土體特征，深入了解巖土體的組成、結構及其分布規律，結合區域地質條件，對巖土體特征進行評價分析。以都勻市北片區城市更新項目巖土工程勘察項目為例，對都勻地區的巖土體特征及該地質條件下地基穩定性進行綜合分析評價。

關鍵詞： 巖土工程勘察 "巖土工程 "巖土體特征 "地基穩定性 "泥質頁巖夾硅質巖

中圖分類號：TU195

Analysis of Rock and Soil Mass Characteristics and Foundation Stability in Duyun Area， Guizhou

WANG Yong

Guizhou Jianhai Geological Environment Engineering Co.， Ltd.WANG Yong

Guizhou Geology and Mineral Geology Engineering Co.， Ltd.， QiannanDuyun， Guizhou Province， 558000 China

Abstract： In orderIt aims to evaluate the stability of the constructionbuilding site and foundation， determine the seismic performance of the site rock and soil， the site type， the physical mechanical parameters mechanics of the site rock and soil mass and other parameters. Through the geotechnical engineering investigation of the site， the characteristics of the rock and soil mass of the site were identified， the composition， structure and distribution patternslaw of the rock and soil mass were deeply understood， and the characteristics of the rock and soil mass were evaluated and analyzed in combination with the regional geological conditions. TakingIn this paper， the geotechnical engineering investigation project of the urban renewal project in the northern area of Duyun cCity "is taken as an example， to a comprehensiveely analyze analysis and evaluatione the characteristics of rock and soil mass characteristics in Duyun area and the stability of the foundation under the geological conditions are conducted.

Key Wwords： Geotechnical engineering investigation; Geotechnical engineering; Characteristics of rock and soil mass; FoundationGround stability; Muddy shale interbedded with siliceous rock

都勻市位于貴州省南部，其地質構造具有顯著的復雜性和多樣性。受到燕山期造山運動影響，形成了當今的地質格局。該地區在地質歷史上屬于凹陷析斷帶，受到強烈的燕山期造山運動的影響，形成了現今的地質格局。其地質結構主要由南北向隔槽式和東西向隆析斷帶構造形跡疊加而成，呈現出背斜平緩寬大、向斜陡峻狹小的隔槽式褶皺特點，褶皺方向基本呈南北向。

本文研究的重點是都勻壩區，位于貴州高原苗嶺山脈南段，地貌以丘陵、山地和盆地為主，壩區地勢相對均勻，是都勻市的重要工業和居住區。此外，壩區沉積物主要為海相沉積，出露的巖石類型包括石灰巖、泥灰巖、頁巖和硅質巖等。這些巖石在海洋沉積環境中，因水流作用將黏土礦物和硅質物質搬運并沉積在一起，當沉積速率適中時，能夠形成層狀結構的泥質頁巖夾硅質巖。通過對泥質頁巖夾硅質巖的巖土體特征進行實際項目分析，能夠對該區域的地基穩定性進行綜合評價。這樣的研究不僅有助于了解都勻壩區的地質條件，還有助于為該地區未來的工程建設提供經驗參照。

1" 研究區地質構造特征

區域地質構造單元屬貴定南北向構造變形區（四級構造單元），以南北向隔槽式皺褶為主。都勻地區的巖土體源于獨特的地質構造，包括明顯的褶皺和斷層現象，再加上多樣化的沉積環境，導致了巖體的形成土體在物理和力學性質上的復雜性。該地區主要以石灰巖為主，在壩區，由于海相沉積的作用，常出現泥質頁巖夾硅質巖等，勘察區域主要為海相沉積形成的泥質頁巖夾硅質巖。從本次勘察鉆探巖芯看出，巖體節理、裂隙較發育，工程區內構造晚近期斷裂活動不發育，場地穩定性較好，根據地面調查及鉆探揭示，場地內未發現明顯的斷裂構造跡象。

2" 研究區巖土體特征

2.1 "巖土體特征

場地范圍內上覆地層為第四系人工回填的雜填土和河流堆積的卵石土，下伏基巖為二疊系吳家坪組（P₃^w[A2]"）黃褐色、黑褐色泥質頁巖夾硅質巖，呈單斜產出。場地巖層傾向235°，傾角40°^[1] 。本文主要研究泥質頁巖夾硅質巖，巖土結構分述如下。

泥質頁巖夾硅質巖層：黃色、黃褐色、黑褐色，結構大部分破壞，節理較發育，干鉆不易鉆進，散體狀結構，易垮塌，巖芯呈土狀、砂狀，人工風鎬挖掘呈碎塊狀、角礫狀、砂狀，硅質巖與泥質頁巖厚度比1/5～1/8。全風化層與強風化層主要依靠原位測試進行區分。

2.2 "巖土體物理力學參數

2.2.1" 全風化泥質頁巖夾硅質巖

進行超重型動力觸探試驗，查《貴州建筑地基基礎設計規范》（DBJ52/T 045—2018[ 3]"）條文說明5.3節及《工程地質手冊》（第5版），結合《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007—2011）[ 4]"式5.2.5進行反算，綜合相鄰建筑施工經驗確定抗剪強度[A5]"；E₀=21.0 MPa[ 6]"，f_ak=350 kPa，C=12 kPa，Φ[ 7]"=26°。

2.2.2" 強風化泥質頁巖夾硅質巖

根據該項目載荷試驗報告進行分析；根據實驗結果，場地內3個試驗點強風化泥質頁巖夾硅質巖的承載力特征值為966.7 kPaKpa[A8]"，變形模量平均值E₀E0[ 9]"[A10]"=39.15 MPa。

3" 場地巖土體特征與地基穩定性關聯性分析

?巖土體特征與地基穩定性之間存在密切的聯系?。巖土體的物理力學性質、地質環境條件以及巖土體的變形和強度特性等因素都會直接影響地基的穩定性。

3.1" 場地整體穩定性評價

場地地勢較平緩，地形起伏較小，無滑坡、崩塌、泥石流等不良地質作用及地質災害，場地不具備滑移變形失穩的條件；場地屬抗震設防烈度6度[ 13]"一組分布區，設計基本地震加速度值為0.05 g。歷史上未發生過有較大破壞的地震；經調查了解，場地及附近區域無影響場地、地基穩定性的采空區分布^[2]。綜合判定為場地穩定性良好。

3.2" 巖土體特征對地基穩定性的影響

泥質頁巖夾硅質巖是由泥質頁巖和硅質巖交替形成的一種復合巖土體。這種巖土體的特征包含其組成成分、物理性質、力學行為等多方面的特征，其中：泥質頁巖通常由黏土礦物、石英、長石、有機質等組成，在一定的濕度下具有塑性和可塑性；硅質巖則以二氧化硅燧石為主要成分，具有增強巖土體的硬度和穩定性的作用。由于這兩種巖石的物理和力學性質存在顯著差異，導致復合巖土體在不同的環境下表現出復雜的特性。

在泥質頁巖夾硅質巖的巖土體中，泥質頁巖的濕度變化容易導致其物理性質的明顯變化。當泥質頁巖達到飽和狀態時，土體的有效應力減少，從而其承載能力降低。在干燥條件下，泥質頁巖可能出現膨脹現象，這種體積的變化威脅基礎的穩定性。相比之下，干燥狀態下的泥質頁巖抗剪切強度較高，但同場地不同組份占比的泥質頁巖有效應力增大時也可能引發裂縫及不均勻沉降，首先影響地基的穩定性。

硅質巖作為巖土層的主要受力骨架，主要承受上部結構傳導的荷載，對地基的穩定性起決定性作用，其高強度和低壓縮性能夠有效地承載上部結構的荷載。然而，重要的是，泥質頁巖與硅質巖的界面處可能形成軟弱面，這些軟弱面在地震荷載或其他瞬時荷載作用下，很容易出現滑動，導致局部失穩。因此，在進行基礎設計時須要重點關注這些界面，并進行必要的處理措施，以防止不均勻沉降或滑動破壞。

泥質頁巖夾硅質巖地區的地下水穩定性也對地基穩定性必然產生影響。當地下水流動對泥質頁巖和硅質巖產生作用，特別是在汛期或融雪期間，頁巖中可能會儲存大量水分，進一步增加地基處土體的孔隙水壓力。這種水壓力超出土體承受能力的范圍時，可能導致土體液化或強度下降，增加地基的失穩風險^[3]。因此，在選址和設計階段，必須進行詳細的水文地質勘探，從而確定水文條件對基礎的影響。

為了保證地基的穩定性，在施工過程中應采取多種有效措施。首先，應選擇合適的基礎形式，如深基礎或樁基礎，避開不良土層將荷載輸送到更堅固的硅質巖層；其次，泥質頁巖夾硅質巖經過擾動后狀態為砂狀和角礫狀，對原物理力學性質破壞極大，因此，在施工時盡量減少對巖土體擾動，同時采取有效的排水措施，降低土體的含水量和地下水壓力。施工完成后，定期監測地基沉降和周圍土體的水文變化，以便及時調整并維護基礎的穩定性。

3.3" 場地巖土體特征及地基穩定性評價

泥質頁巖夾硅質巖的巖土體特征復雜，地基穩定性受多種因素影響，包括物理性質的變化、巖石界面的特性、地下水作用等^[4]。泥質頁巖夾硅質巖的地層中，由于泥質頁巖和硅質巖常是以夾層、互層的形式存在，分層較為困難，在地下水豐富區域，泥質頁巖受地下水長期影響軟化，容易出現軟弱夾層，因此，在勘察時就要求高采取率、詳細編錄，注意區分軟弱夾層。在進行工程設計時，一定要結合巖土體的具體特征，綜合考慮各種因素，以確保地基的安全和穩定性。借助科學的測試方法和工程措施，能夠有效識別潛在風險并采取措施解決，在復雜的情況下提升建設項目地質條件下的安全性。

該項目所處地層為二疊系上統吳家坪組（P₃w），地層巖性為海相沉積條件下形成的泥質頁巖夾硅質巖，根據巖土體力學實驗結果，該層力學性質穩定，場地所處地質環境條件簡單，不良地質現象不發育，本場地穩定性良好，適宜工程建設^[5]。基于巖土體自身特征分析，該層承載力較低，并且是以夾層、互層的形式存在，分層較為困難，容易出現軟弱夾層，選用基礎時應充分考慮地質條件及地層巖性。

4" 結語[A14]"論

（1）通過對場地巖土體特征進行分析，結合場地工程地質條件與擬建建筑特征，基礎持力層為強風化泥質頁巖夾硅質巖，基礎形式采用端承摩擦型樁基礎（端承摩擦樁基礎樁長由設計驗算確定）^[6]，樁頂豎向荷載主要由樁側阻力承受。擬建場地地處都勻劍江河Ⅰ級階地，不良地質作用一般發育；場地總體穩定性良好，地基穩定性、均勻性較好^[6]。該場地適宜擬建工程建設。

（2）為保證地基的穩定性，選擇合適的基礎形式尤為重要，泥質頁巖夾硅質巖承載力較低，可以選擇摩擦樁，發揮泥質頁巖夾硅質巖摩擦力；其次，在地下水豐富區域，泥質頁巖受地下水長期作用，容易出現軟弱夾層，應采取有效的排水措施，降低巖土體的含水量和地下水壓力；泥質頁巖夾硅質巖經過擾動后對原物理力學性質破壞極大，因此，在施工時盡量減少對巖土體擾動。

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