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本文主要通过查明某站址场地岩土工程条件,为最终确定总平面布置、主要建(构)筑物的地基基础方案设计及不良地质作用的整治等,提供岩土工程勘测资料和建议。
场地工程地质条件
(一)地形地貌
该站址区勘察范围高程约112.2-125.5m,最大高差约9.5m,自然坡度为5-12°。丘顶及近丘顶处山坡为果园,该站址勘察范围内间杂分布有多处人工水塘,面积为250-1800m2,水深1.0-2.0m。此场地内无有崩塌、滑坡等不良地质作用,场地稳定。
(二)地基岩土特性
1、第四系(Q)。素填土①1:棕黄色,松散,主要成分为粘土,为开挖水塘时形成,分布在水塘周围,厚0-1.2m。耕土①2:褐黄色,局部为黄褐色,松散,主要成分为粉质粘土,含植物根系,厚0-0.3m,分布于果园、菜地或水田表面。淤泥质粘土②:灰色,黄褐色,软塑,很湿,分布在场地水塘处,局部为淤泥状,有臭味,分布于水塘底,该层统计层厚1.6-2.3m。粉质粘土③1:褐黄色,棕黄色,表部为红色,硬塑状,粘性较差,局部含10-20%的粉砂,干强度低,韧性低,该层统计层厚3.7-9.5m,分布在东侧山脊和西侧山脊的坡脚。粘土③2:黄色,表部为红色,坚硬-硬塑状,稍湿,粘性好,干强度高,局部夹薄层粉质粘土,粘性较差,统计层厚1.8-8.2m,分布于整个场地上部。
2、第三系建都岭组(E2-3j)。全风化泥岩④:青灰色、局部为灰白色、黄色,含少量水分,致密,细腻,切面光滑,呈硬塑土状,统计层厚3.0-5.7m,分布于整个场地下部。强风化泥岩⑤:青灰色,部分为黄色,岩性致密,细腻,切面光滑,含少量水分,呈坚硬土状,统计层厚6.0-8.0m。中等风化泥岩⑥:青灰色,部分为黄色,岩性致密,细腻,呈柱状。层顶埋深约18.0m,钻孔ZK02和ZK07揭露该层,未揭穿。
(三)水文地质条件
1、地表水。该站距右江约7.0km,站址附近未有地表河流;站址勘察范围内约有23处人工开挖水塘,面积为250-1800m2,水深1.0-2.0m,通过大气降水补给,蒸发排泄。该站址位于丘陵地带,地表水易通过地表流向沟渠。
2、地下水。该站址区泥岩的厚度为1600-2800m,基岩裂隙水覆存于夹层状的粉砂岩夹层、粉砂岩和砂岩透镜体中,埋深较大,完成的钻孔中揭露基岩裂隙水水位。
场地岩土工程分析评价
(一)地基岩土特性分析
素填土①1:分布于水塘开挖形成的塘梗上,松软,强度低,应清除。耕土①2:松散,厚度小,不适宜作地基持力层。淤泥质粘土②:灰色,黄褐色,软塑,很湿,局部为淤泥状,力学强度低,本层不适宜作建筑物地基持力层。粘土③1、粘土③2:厚度大,分布广泛,物理力学性质好,场地平整后挖方区大部分出露该地层,为变电站的主要地基持力层。全风化泥岩④:厚度大,分布广泛,为变电站地基下卧持力层。强风化泥岩⑤:厚度大,强度高,埋深较大,分布广泛,为良好的地基下卧持力层。中等风化泥岩⑥:强度高,埋深较大,分布广泛,为良好的地基下卧持力层。
(二)土的胀缩性及膨胀土地基分析评价
粉质粘土层③1胀缩总率平均值为1.87%,相对膨胀率平均值为0.83%,按《广西膨胀地区建筑勘察设计施工技术规程》(DB45/T396-2007)表3的划分,属弱胀缩性土,粘土层③2胀缩总率平均值为5.94%,相对膨胀率平均值为3.35%,属强胀缩性土,全风化泥岩④胀缩总率平均值为7.34%,相对膨胀率平均值为3.92%,属强胀缩性土。由于膨胀性较强的全风化泥岩④层及强风化泥岩⑤埋深较大,受大气影响随层深度增加而变小,对建筑物直接影响的土层为粉质粘土及粘土,综合分析及现场调查,结合变电站建(构)筑物的特点,综合判定地基土为弱膨胀土,地基胀缩等级为Ⅱ级,大气影响急剧层深度为地面以下1.5-2.0m。
(三)地基均匀性评价
该场地按高程119.14m平整后,在站址北部和东南角形成1.0-6.0m厚的开挖区,开挖后主要露出粉质粘土③1、粘土③2,站址中间、东侧和西南角厚度1.0m-6.0m的填土区,采用开挖区的填土料回填,填土区及原状土区胀缩性存在明显差异,站址场地地基存在多样性,为不均匀地基。
(四)地下水及土的腐蚀性评价
根据该阶段所做的土壤腐蚀性试验可知,地基土对混凝土结构无腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀。
(五)地基处理建议
膨胀土主要对砌体结构,边坡稳定、挡土墙结构等产生影响,对钢结构的构架、主变电容等构筑物影响较小,因此建议基础埋深在1.5-2.0m以下为宜。应做好地表排洪、导流、排水措施,防止雨水侵入地基。
(作者单位:广西电力工业勘察设计研究院)
参考文献
[1]李智毅,唐辉明.岩土工程勘察[M].中国地质大学出版社,2000.
[2]晏鄂川,唐辉明.工程岩体稳定性评价与利用[M].中国地质大学出版社,2002.
场地工程地质条件
(一)地形地貌
该站址区勘察范围高程约112.2-125.5m,最大高差约9.5m,自然坡度为5-12°。丘顶及近丘顶处山坡为果园,该站址勘察范围内间杂分布有多处人工水塘,面积为250-1800m2,水深1.0-2.0m。此场地内无有崩塌、滑坡等不良地质作用,场地稳定。
(二)地基岩土特性
1、第四系(Q)。素填土①1:棕黄色,松散,主要成分为粘土,为开挖水塘时形成,分布在水塘周围,厚0-1.2m。耕土①2:褐黄色,局部为黄褐色,松散,主要成分为粉质粘土,含植物根系,厚0-0.3m,分布于果园、菜地或水田表面。淤泥质粘土②:灰色,黄褐色,软塑,很湿,分布在场地水塘处,局部为淤泥状,有臭味,分布于水塘底,该层统计层厚1.6-2.3m。粉质粘土③1:褐黄色,棕黄色,表部为红色,硬塑状,粘性较差,局部含10-20%的粉砂,干强度低,韧性低,该层统计层厚3.7-9.5m,分布在东侧山脊和西侧山脊的坡脚。粘土③2:黄色,表部为红色,坚硬-硬塑状,稍湿,粘性好,干强度高,局部夹薄层粉质粘土,粘性较差,统计层厚1.8-8.2m,分布于整个场地上部。
2、第三系建都岭组(E2-3j)。全风化泥岩④:青灰色、局部为灰白色、黄色,含少量水分,致密,细腻,切面光滑,呈硬塑土状,统计层厚3.0-5.7m,分布于整个场地下部。强风化泥岩⑤:青灰色,部分为黄色,岩性致密,细腻,切面光滑,含少量水分,呈坚硬土状,统计层厚6.0-8.0m。中等风化泥岩⑥:青灰色,部分为黄色,岩性致密,细腻,呈柱状。层顶埋深约18.0m,钻孔ZK02和ZK07揭露该层,未揭穿。
(三)水文地质条件
1、地表水。该站距右江约7.0km,站址附近未有地表河流;站址勘察范围内约有23处人工开挖水塘,面积为250-1800m2,水深1.0-2.0m,通过大气降水补给,蒸发排泄。该站址位于丘陵地带,地表水易通过地表流向沟渠。
2、地下水。该站址区泥岩的厚度为1600-2800m,基岩裂隙水覆存于夹层状的粉砂岩夹层、粉砂岩和砂岩透镜体中,埋深较大,完成的钻孔中揭露基岩裂隙水水位。
场地岩土工程分析评价
(一)地基岩土特性分析
素填土①1:分布于水塘开挖形成的塘梗上,松软,强度低,应清除。耕土①2:松散,厚度小,不适宜作地基持力层。淤泥质粘土②:灰色,黄褐色,软塑,很湿,局部为淤泥状,力学强度低,本层不适宜作建筑物地基持力层。粘土③1、粘土③2:厚度大,分布广泛,物理力学性质好,场地平整后挖方区大部分出露该地层,为变电站的主要地基持力层。全风化泥岩④:厚度大,分布广泛,为变电站地基下卧持力层。强风化泥岩⑤:厚度大,强度高,埋深较大,分布广泛,为良好的地基下卧持力层。中等风化泥岩⑥:强度高,埋深较大,分布广泛,为良好的地基下卧持力层。
(二)土的胀缩性及膨胀土地基分析评价
粉质粘土层③1胀缩总率平均值为1.87%,相对膨胀率平均值为0.83%,按《广西膨胀地区建筑勘察设计施工技术规程》(DB45/T396-2007)表3的划分,属弱胀缩性土,粘土层③2胀缩总率平均值为5.94%,相对膨胀率平均值为3.35%,属强胀缩性土,全风化泥岩④胀缩总率平均值为7.34%,相对膨胀率平均值为3.92%,属强胀缩性土。由于膨胀性较强的全风化泥岩④层及强风化泥岩⑤埋深较大,受大气影响随层深度增加而变小,对建筑物直接影响的土层为粉质粘土及粘土,综合分析及现场调查,结合变电站建(构)筑物的特点,综合判定地基土为弱膨胀土,地基胀缩等级为Ⅱ级,大气影响急剧层深度为地面以下1.5-2.0m。
(三)地基均匀性评价
该场地按高程119.14m平整后,在站址北部和东南角形成1.0-6.0m厚的开挖区,开挖后主要露出粉质粘土③1、粘土③2,站址中间、东侧和西南角厚度1.0m-6.0m的填土区,采用开挖区的填土料回填,填土区及原状土区胀缩性存在明显差异,站址场地地基存在多样性,为不均匀地基。
(四)地下水及土的腐蚀性评价
根据该阶段所做的土壤腐蚀性试验可知,地基土对混凝土结构无腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀。
(五)地基处理建议
膨胀土主要对砌体结构,边坡稳定、挡土墙结构等产生影响,对钢结构的构架、主变电容等构筑物影响较小,因此建议基础埋深在1.5-2.0m以下为宜。应做好地表排洪、导流、排水措施,防止雨水侵入地基。
(作者单位:广西电力工业勘察设计研究院)
参考文献
[1]李智毅,唐辉明.岩土工程勘察[M].中国地质大学出版社,2000.
[2]晏鄂川,唐辉明.工程岩体稳定性评价与利用[M].中国地质大学出版社,2002.