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[摘要]通過采用工程測量、工程地質鉆探、靜力觸探原位測試、標準貫入試驗原位測試、重型動探原位測試、室內土工、巖石試驗等手段,查明了徐州市鼓樓區YZB-19單元CD地塊的巖土工程條件,確定了建筑工程重要性等級為1~2級、場地復雜程度為2級、地基復雜程度為2級,綜合確定巖土工程勘察等級甲級,建筑抗震設防類別丙類。因此,場地作為工程建筑場地是適宜的。建議低層及地下車庫采用筏板基礎,高層施工采用混凝土預制樁。
[關鍵詞]YZB-19單元巖土工程條件;工程勘察;混凝土預制樁
0引言
根據建設規劃,徐州市鼓樓區YZB-19單元CD地塊中擬在C地塊建設3棟13~15F研發辦公樓及1棟3F檢測中心,D地塊建設1棟26F、4棟17~18F住宅樓及1棟3F商業,含大型地下車庫。本次工程勘察主要是采用工程測量、工程地質鉆探、靜力觸探原位測試、標準貫入試驗原位測試、重型動探原位測試、室內土工、巖石試驗等手段,查明場地巖土工程條件,對地基類型、基礎形式、持力層的選擇等提出經濟合理的建議;評價對基坑降水、開挖及支護影響,提供基坑支護設計參數。
1場地工程地質條件
根據勘察揭露,場地東側存有古河床,其附近一般粘性土及老粘土厚度變化大,自西向東變薄或缺失。據此進行場地分區,河床外為Ⅰ區(A座研發辦公、B座研發辦公、1#、3#樓),分布穩定的一般粘性土及老粘土;河床內為Ⅱ區(C、D座研發檢測辦公中心、2#、4#、5#樓、地下車庫),一般粘性土缺失,老粘土層變薄或局部缺失,新近沉積粉土層較厚。場地上部土層由于市區古黃河的多次泛濫造成以粉土層為主,夾有粉質粘土及淤泥質土。平均22.0m下為青白口系土門組砂質頁巖[1]。各巖土層物理力學指標建議值如表1所示。
2水文地質條件及水土腐蝕性分析與評價
(1)場地內含水層主要為第四系孔隙水。通過勘察資料分析[2],第四系孔隙水主要為潛水,賦存于①層雜填土、②-1層粉土、②-3層粉土、②-5層粉土中,主要接受大氣降水及東側八里大溝側向補給。場地初見水位埋深平均值1.93m,水位標高平均值33.20m;穩定水位埋深平均值2.25m,水位標高平均值32.88m。地下水隨季節有明顯變化,年變幅在0.5~2.0m。根據調查,該場地3~5a來歷史最高水位約為34.30m。場地賦存地下潛水,對基坑開挖影響較大,開挖前需采取有效的降排水措施。(2)依據GB50021-2001《巖土工程勘察規范》,場地環境類型按Ⅱ類:地下水對混凝土有微腐蝕性;在干濕交替的環境下,地下水對鋼筋混凝土中的鋼筋有微腐蝕性;場地土對混凝土有微腐蝕性,對鋼筋混凝土中的鋼筋有弱腐蝕性。依據DGJ32/TJ208-2016《巖土工程勘察規范》,場地環境類型按IC類:地下水對混凝土有微腐蝕性;在干濕交替的環境下,地下水對鋼筋混凝土中的鋼筋有弱腐蝕性;場地土對混凝土有微腐蝕性,對鋼筋混凝土中的鋼筋有微腐蝕性。地下水腐蝕性評價如表2所示。
3場地地震效應評價
經計算,場地②-1、②-3、②-5層粉土液化指數IlE在1.80~15.30,平均9.57,為中等液化場地,可劃為對建筑抗震不利地段。為確定場地土類別,現場通過9個鉆孔進行單孔波速測試試驗。根據波速測試結果,該場地等效剪切波速平均為174.1m/s。根據測試結果判定場地土為中軟場地土。據本次勘探資料,該場地覆蓋層厚度在22.0m左右,綜合判定場地類別為Ⅱ類,建筑設計特征周期值為0.45s。
4不良地質作用
場地為中等液化,根據GB50011-2010《建筑抗震設計規范》規定,對抗震設防類別為丙類建筑。場地東側有南北向的古河床穿過,床內受古河流沖刷侵蝕作用一般粘性土缺失,老粘土層變薄,沉積厚層為稍~中密狀態的粉土層,對河床邊處老粘土層埋深及厚度形成變化,該處對樁型選擇、樁基持力層位置確定造成一定影響。
5巖土工程地質條件分析與評價
根據工程實際應用,結合老粘土層面及上部土層變化情況,確定古河床位置并進行場地分區:Ⅰ區位于古河床外,Ⅱ區處于古河床內。Ⅰ區未受古河床影響,可按均勻地基考慮;Ⅱ區受古河床沉積環境影響,土層局部夾層多,厚度變化大,按不均勻地基考慮;橫跨Ⅰ區、Ⅱ區按不均勻地基考慮。綜上所述,建筑場地為穩定場地。場地地基雖然存在液化土層、軟弱土、土層分布不均勻等情況,但在采取可靠的處理措施后,適宜建筑物的興建,該場地作為工程建筑場地是適宜的。
6基礎方案
(1)低層建筑:可采用淺基礎,以②-2層粉質粘土或②-3層粉土為基礎持力層,可做筏板基礎。(2)地下車庫部分:可采用天然地基,采用筏板基礎,以②-2粉土或②-3層粉質黏土為基礎持力層。(3)高層部分:高層部分單柱荷載較大,淺部土層工程條件較差,淺基礎不能滿足要求,綜合考慮應采用樁基。根據場地土層特點,適宜作為樁端持力層的有③層含砂姜粘土及其下④-1全-強風化砂質頁巖,可采用混凝土預制樁。
7樁基設計參數
(1)規范及計算公式。計算公式采用JGJ94-2008《建筑樁基技術規范》中相關公式。根據土的物理指標估算[3],單樁極限承載力標準值:Quk=Qsk+Qpk=u∑qsikli+qpkAp根據雙橋靜探估算,單樁極限承載力標準值:Quk=u∑liβifsi+αqcAp(2)預制管樁樁基設計參數及單樁承載力估算。依據土工實驗成果查表及雙橋靜力觸探法,提供的樁基設計參數如表3所示。(3)各棟樓單樁承載力估算。若采用混凝土預制方樁,規格為500mm×500mm。取u=2.00m,Ap=0.25m2。根據代表鉆孔及靜探孔的深度,按不同計算方法計算單樁極限承載力估算值如表4所示。以上估算結果,土工法與靜探法相差不大,設計估算時以土工法參數表為準,單樁承載力應根據單樁靜載荷試驗確定。
8基坑開挖、支護分析
根據基坑挖深及周邊環境,地下車庫基坑支護結構安全等級可按3~2級考慮。由于開挖深度范圍內為松散的雜填土、稍密的粉土,有放坡開挖條件的,可采用放坡開挖并適當結合坡面噴漿掛網的支護方案;局部距紅線較近,可采用垂直支護手段。同時應做好降排水及截水措施,確保地下水低于坑底不小于0.5m。為保證施工安全,應進行專門的基坑支護及降水設計。各土層的主要物理力學性質及基坑設計參數如表5所示。
9結論
(1)項目區在地質上是穩定的;除場地中等液化外,無其他大的不良地質現象,作為擬建建筑是適宜的。(2)建筑工程重要性等級1~2級、場地復雜程度2級、地基復雜程度2級,綜合確定巖土工程勘察等級甲級,建筑抗震設防類別丙類。(3)建議低層及地下車庫采用筏板基礎,高層施工采用混凝土預制樁。
作者:卜朦朦 孟憲中 單位:江蘇省地質礦產局第五地質大隊