浅谈岩土工程场地评价

浅谈岩土工程场地评价

喻林

贵州地矿凯里 101 地质队 （ 贵州 凯里 556000 ）

摘要：岩土工程勘察的场地综合评价是建筑地基基础设计和施工的重要依据。评价正确与否反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。基础工程一旦出错铸成的损失难以挽回,因此岩土工程勘察是建设工程的生命。建筑场地岩土工程勘察是工程建设的先行工作，目的在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为工程建设规划、设计和施工提供所需的工程地质依据。充分利用有利的自然地质条件，避开或改造不利的地质，从而保证建筑物安全和正常使用。

关键词：岩土工程勘察；工程概况；地质条件；场地评价

前言

岩土工程勘察的场地综合评价是建筑地基基础设计和施工的重要依据，其正确与否反映了工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工是否安全可靠、措施得当与经济合理。以凯里经济开发区职业技术学校18^#、19^#、23^#、24^#、25^#楼的工程为例，结合该工程自然地质环境和工程特点，提出了详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数，着重对场地稳定性和适宜性做出分析，并对建筑场地作出岩土工程评价，为拟建工程的施工图设计和工程施工提供了工程地质资料。

1.工程概况

拟建“凯里经济开发区职业技术学校18^#、19^#、23^#、24^#、25^#楼”项目位于凯里市经济开发区新建职业技术学校学园内，建筑规划总用地面积242997.1m²，建筑占地面积50887m²，共设有建筑物31栋及相关附属建筑。本次勘察内容只包括校园内宿舍18^#、19^#、23^#、24^#、25^#楼建筑物。

2. 场地工程地质条件

2.1气象、气候

凯里市开发区地处云贵高原东侧的梯级状大斜坡地带，西北部、西南部和东南部较高，中部和东北部较低，最高处海拔1447米，最低处海拔529米。属中亚热带湿润季风气候，年均气温16.1℃，最高气温37℃，最低气温零下4-7℃，年均日照1289小时，年均降水量1243毫米，无霜期282天。

2.2地形地貌

拟建场地地处喀斯特溶丘边缘，场地位于缓坡坡脊-坡脚地段，原场地为由南向北倾斜的自然斜坡，坡度约为15°左右，场地已进行了平整，现场地18、19^#楼西侧、23、24、25^#楼的北东均存在高边坡，场地北西侧1Km外为开发区-下司道路，交通便利，属于简单场地。

2.3地质构造

据地质调查报告及周边实地地质调查，拟建场地中无活动性断裂构造通过，场地内岩体节理裂隙较发育，地层分布较为连续。拟建场地中除上覆第四系人工堆积层、残积层外，下伏基岩均为寒武系石冷水组（∈2s）薄至中厚层状灰～灰白色白云岩，属可溶性岩类，岩层产状为352°∠16°。

2.4岩土地层构成及特征

根据工程地质调查和钻探揭露，拟建构筑物地层岩土结构较复杂。第四系覆盖层主要为素填土（Q₄^ml）及残坡积层（Q₄^el）红粘土；下伏基岩均为寒武系石冷水组（∈2s）强至中风化白云岩。

3.场地岩土工程评价

3.1场地稳定性和适宜性评价

3.1.1场地类别的划分

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.1.3条，场地中素填土属软弱土，红粘土属中硬土，取其素填土的剪切波速V_s=100(m/s)，红粘土剪切波速V_s=260(m/s)，按4.1.5-1公式V_se=do/t进行计算，从设计0.00起算，各单栋建筑物分别评价如下：

建筑物名称	素填土厚度（m）	红粘土厚度（m）	土层的等效剪切波速	场地类别
18#楼	27.64	4.28	Vs=109.31(m/s)	υS≤150，土层厚15-50m，Ⅲ类
19#楼	22.31	3.27	Vs=100.31(m/s)	υS≤150，土层厚15-50m，Ⅲ类
23#楼	29.98	/	Vs=100(m/s)	υS≤150，土层厚15-50m，Ⅲ类
24#楼	26.59	/	Vs=100(m/s)	υS≤150，土层厚15-50m，Ⅲ类
25#楼	28.96	2.87	Vs=106.10(m/s)	υS≤150，土层厚15-50m，Ⅲ类

3.1.2场地类别划分及场地所在地段的抗震设防烈度

根据《中国地震参数区划图》表C.24，凯里市鸭塘镇Ⅲ类场地基本地震动峰值加速度为0.05g，基本地震动加速度反应特征周期为0.45s，相应的地震烈度为Ⅵ度。

3.1.3建筑抗震地段的划分

场地上覆软弱土层厚度大，场地处于沟谷宽缓地带，场地周围存在自然斜坡，场地周边不开阔平缓，区域上属地壳稳定区，无不良地质作用，场地内无断裂通过，但场地位于沟谷带上，拟建场地处于抗震不利地段。

3.1.4边坡稳定性评价

拟建场地现场地18、19^#楼西侧及23、24、25^#楼的北东均存在高边坡，西侧边坡高5-12m左右的岩质边坡，北东侧边坡高25-40m左右，为斜交内倾岩质边坡，根据《建筑边坡工程技术规范》表3.2.1，可确定该边坡安全等级均为一～二级，该两侧边坡长度约西侧100m左右，北东侧338m左右，边坡上部除少量强风化白云岩以外，下部均为中风化白云岩，局部外倾结构面发育，整体现状较稳定，由总图可知在整个场区挖方后形成了多个边坡，局部边坡高度已超过30m，勘察前甲方已委托具有相关资质的单位进行专项边坡勘察与支护设计工作，故本次勘察不对周边各边坡进行下一步评价。

3.1.5场地稳定性及建筑适宜性评价

场地周边断裂及其分支断裂非活动断层，且场地内无断裂构造通过，不存在地表或近地表错动的震害问题，区域构造稳定，场地内无采空区，岩溶中等发育，岩溶对拟建场地建设存在一定影响。综上所述，拟建场地及其周边不存在活断层、崩塌、滑坡、泥石流、溶洞及采空区等不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。

3.2基础持力层的选择及基础方案建议

3.2.1岩土稳定性及均匀性评价

第①层素填土，强度低，厚度小，场地厚薄不一，均匀性差，第②层红粘土力学强度较高，场地中厚度变化大，均匀性差；其结构类型为致密状，偶见裂隙，复浸水特征为收缩后浸水膨胀，不能恢复到原位；地基变形均匀性为Z=Z₁P₁+1.5=10.5m，场地内红粘土层厚度均小于10.5m，基础为变形不均匀地基。第③层强风化白云岩，场地内均匀分布，具有一定厚度及强度，稳定性较差，均匀性较差，第④层中风化白云岩强度高，厚度大，地层分布连续，地基稳定性及均匀性好，当上部荷载差异不大时，不产生过大的差异沉降。

3.2.2基础持力层的选择

第①层素填土，强度低，厚度大，南东侧场坪后形成高回填质边坡，该段边坡在勘察时还未进行支护，若采用浅基础存在较大安全隐患，不可作该工程地基持力层。

第②层红粘土，有一定强度，场地内均有分布，但埋深大，采用桩基承载力较小，故不宜作为该工程地基持力层。

第③层强风化白云岩，承载力特征值为f_ak=500kPa，有一定强度，在场地内均有分布，但局部埋置深度大，故不宜作为该工程地基持力层。

第④层中风化白云岩承载力特征值为f_a=2700kPa，强度较高且厚度较大分布连续，可作为本工程的地基持力层。

3.2.3基础方案建议

根据拟建场地岩土工程特性和拟建建筑物的结构特点，从经济、安全的角度考虑，拟建5栋学生宿舍均选用中风化白云岩为持力层，建议基础形式采用桩基础进行施工，根据设计方案，其嵌入持力层中风化白云岩1.00m。

3.2.4成桩可能性评价

桩基所穿岩土层为素填土、红粘土、强风化白云岩，素填土和红粘土土无大块石，人工或机械均易于开挖，强风化白云岩硬度不高，人工用风镐震碎即可开挖，机械易于钻进，且在无降雨时无地下水，即使降雨时存在地下水，但水量较小，用潜水泵即可抽排。因此，转孔内岩土易于开挖。虽素填土、红粘土抗剪强度低，桩孔稳定性差，机械成孔时用钢筒进行支护，孔壁稳定。综上所述，大部分地段桩长大于15m，建议采用机械成孔桩进行施工。

4.结论及建议

拟建场地及其周边不存在活断层、崩塌、滑坡、泥石流、溶洞及采空区等不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。拟建场地地下水、地基土对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性；对钢结构具有微腐蚀性。建议拟建筑物选用中风化白云岩层为基础持力层，其承载力特征值f_a=2700kPa，建议基础形式选用机械成孔桩。根据《中国地震参数区划图》表C.24，凯里市鸭塘镇Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为0.05g，基本地震动加速度反应特征周期为0.35s，相应的地震烈度为Ⅵ度，应按相关规范进行抗震设防。同时建议按《建筑变形测量规程》JGJ/T8-97进行沉降观测。由于勘探点仅代表点上的地质情况，基槽大面积开挖后，若遇到与勘察成果不相符合的情况，应通知勘察单位有关人员现场处理，必要时尚应进行施工勘察。

参考文献：

1.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版；

2.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；

3.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010版）；

4.《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T 87-2012)；

5.《贵州建筑岩土工程技术规范》（DB22/46-2004）；