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某住房改造項目巖土工程勘察研究
摘 要：通過勘探和土工試驗對廈門市某住房改造項目進行了巖土工程詳勘，對其土層巖土工程力學性質進行了分析與評價，為設計與施工提供可靠的巖土參數。
關鍵詞：工程勘察;巖土工程;土工試驗
一、工程概況
擬建場地位于廈門市大學路南側，擬建3、5、6、7#樓設整體地下室一層2。
二、勘查工作
2.1勘察目的及任務要求
本次勘察的目的為根據擬建場地的巖土工程條件，結合擬建工程的特性，采用有效的勘察手段和方法，為設計、施工提供所需的巖土水參數。
2.2勘察方法
本次勘察在收集資料基礎上，采用工程地質調查、測繪、物探、鉆探、原位測試、室內試驗等方法。
三、場地環境與工程地質條件
3.1地形地貌
擬建場地位于廈門市思明區大學路南側，場地原分布多幢居民樓，現已基本拆遷平整，場地現狀地面標高約4.40～5.50m，最大高差約1.0m，場地地處海岸平原地貌單元。
3.2巖土層特征及分布情況
根據勘察揭露及區域地質資料，擬建工程場地上覆土層主要以第四紀沖洪積、海積及殘積地層為主，下伏基巖主要為燕山早期侵入的花崗巖及之后局部侵入的輝綠巖巖脈(呈脈狀穿插)。
3.3對工程不利的地下埋藏物
擬建工程場地分布有較多孤石;擬建場地上部雜填土中分布有塊石及舊建筑基礎;除分布有上述對工程不利的地下埋藏物外，未發現其它對工程不利的地下埋藏物。
3.4水文地質概況
3.4.1地下水概況
根據區域水文地質資料及勘探揭露地層情況，擬建場地地下水主要賦存于第四紀覆蓋層的孔隙水和風化巖層的孔隙-裂隙水，場地地下水屬承壓水類型。各主要含水層均未見污染源，各含水層的的水力聯系較差。初見水位埋深2.15～4.80m，穩定混合水位埋深2.10～4.80m，標高0.00～2.86m。根據工程調查，雜填土地下水位的隨季節變化而變化，變化幅度1～2m，含水層粗砂地下水位變化升降主要決定于補給與排匯區的水壓傳遞，水位變化幅度小，一般不大于1m。擬建場地歷史最高地下水位3.50m，近3～5年最高地下水位3.00m。
3.4.2抽水試驗
為提供地下室基坑開挖所需的水文地質參數，選取地層分布具有代表性的鉆孔ZK27進行抽水試驗，根據抽水試驗成果可知，擬建場地綜合滲透系數k=14.76～54.91m/d，涌水量Q=29.994～110.674T/d，影響半徑R=14.76～54.91m，根據地層分布情況和抽水試驗成果可見擬建場地地下水的補給條件較強，地層滲透性較強，地下水涌水量較大。
3.4.3水質(土的易溶鹽)分析
為評價地下水對混凝土結構及鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕性，在鉆孔ZK5和ZK25中各采取一件地下水樣進行水質簡化學分析，根據水質分析結果，按照國家標準《巖土工程勘察規范》[1]和福建省標準《巖土工程勘察規范》[2]進行評價：干濕交替條件下，擬建場地地下水對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具有弱腐蝕性;長期浸水條件下，擬建場地地下水對混凝土結構具有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性;對鋼結構具有弱腐蝕性。
3.5不良地質作用與地質災害
未發現擬建工程場地及鄰近場地存在巖溶、滑坡、危巖、崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、地裂縫及活動斷裂等不良地質作用和地質災害。
3.6場地和地基地震效應
3.6.1剪切波速測試及場地類別判定
為劃分場地土的類型及場地類別，在擬建場地布置了鉆孔ZK13、ZK15、ZK42和ZK47(共4個鉆孔)作為場地土層剪切波速測試孔。測試依據國家標準《建筑抗震設計規范》[3]和《地基動力特征測試規范》[4]。根據測試結構，結合野外鉆探揭露情況，綜合判定擬建建筑場地類別為Ⅱ類。
3.6.2地震動參數
擬建工程位于廈門市思明區，抗震設防烈度7度，設計基本地震加速度0.15g，設計地震分組第二組，擬建場地的特征周期值0.40s。
3.6.3巖土地震穩定性評價
①飽和砂土與粉土液化判定
a、初步液化判別
擬建場地分布的飽和砂土有粗砂，不滿足初判為不液化土條件，需進一步根據標貫擊數進行液化判別。根據計算結果，擬建場地液化等級為輕微液化。
b、震陷特性及抗液化措施
擬建場地液化等級為輕微，擬建工程抗震設防類別為不應低于標準設防類，按標準設防類設防時，應根據規范對基礎和上部結構處理，亦可不采取措施。
②軟土震陷性評價
擬建場地分布的軟弱粘性土有淤泥質粘土、淤泥質粘土，根據《巖土工程勘察規范》[5]，其剪切波速值大于90m/s，可不考慮淤泥質粘土震陷影響。
3.6.4抗震地段劃分
擬建場地分布有軟土和液化土，屬對建筑抗震不利地段，應根據規范采用有效的措施。
四、巖土工程分析評價
4.1場地穩定性與適宜性評價
根據不良地質作用、地質災害、場地和地基地震效應評價結果，擬建場地無臨近邊坡影響，擬建場地穩定性為穩定，工程建設經濟可行，對于生態和環保的影響可控，故本工程建設場地的適宜性為適宜。
4.2地下水和地表水對工程建設的影響
除關于地下水(土)和地表水對建筑材料的腐蝕性外，擬建場地地下水和地表水對擬建工程建設的影響如下：
4.2.1滲透變形
根據國標《建筑地基基礎設計規范》[5]基坑抗滲流穩定性驗算，計算公式如下： ，則不會產生滲流。
式中γ――透水層以上土的飽和重度(Kn/m3);
t+△t――透水層頂面距基坑底面的深度(m);
Pw――含水層水壓力。
本工程粗砂埋藏較淺，水頭壓力較大，大部分地下室基坑開挖至該層，局部穿透該層，基坑側壁和坑底會產生滲流。
4.4.2基坑突涌
根據基坑開挖后相對隔水層的厚度(H)與承壓水頭壓力的平衡式進行驗算：
要求基坑開挖后隔水層的厚度 ，當 時基坑不產生突涌， 時基坑產生突涌。
式中：H--基坑開挖后不透水層厚度(m)
γ―相對隔水層的容度(KN/ m3)
γw―水的重度(KN/ m3)
h―承壓水頭高于含水層頂板的高度(m)
根據擬建場地工程地質條件，部分地下室基坑底板已經位于含水層，隔水層厚度為0， 基坑開挖將產生突涌現象。可設計一定數量的降水井以降低地下水位，可減少或消除其對基坑底的滲流和突涌影響，或采用其他措施進行處理。
4.4.3對基坑和邊坡的影響
地下水對巖土體的軟化作用，可能降低巖土體抗剪強度;地下水的控制不當可能造成基槽側壁土體的流失――造成潛蝕，嚴重時造成體積很大的“空洞”，威脅體系的整體穩定性，對于槽底土質為粗砂②時，可能造成基底的管涌或基底抗隆起失效。
4.4.4地下水對結構的上浮作用
地下水對地下室具有浮托作用，應進行地下室抗浮驗算，必要時設置抗浮錨桿或抗浮樁，抗浮樁和抗浮錨桿的抗拔力應通過現場抗拔靜載荷試驗確定，試驗的數量應符合規范規定。
4.4.5孔隙水壓力對沉樁的影響
如果采用沖(鉆)孔灌注樁，應確保樁孔內的泥漿液面高度和泥漿比重、粘度等，保證孔內的動態平衡，由于地下水對泥漿會產生稀釋作用，特別是填土、砂層等易塌孔，應及時調整泥漿比重、粘度等參數，保證孔壁穩定和成孔質量。殘積礫質粘性土、全風化花崗巖和砂土狀強風化花崗巖長期浸水易軟化、崩解，施工中盡量縮短成孔、成樁時間，防止樁孔長時間泡水造成孔壁土體軟化，摩阻力損失，而降低樁的承載力。
4.4.6工程建設對原有水文地質條件的影響
擬建場地周邊分布較為密集的的民用建筑，基礎型式多為天然淺基。場地地下水豐富，基坑開挖時長期進行施工降水大量抽講地下水對周邊的建筑、路面影響較大，建議采用高壓旋噴樁進行止水，基坑開挖前在止水帷幕內側設置井點降水，必要時在基坑外側設置一定數量的回灌井。
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