试分析惠州市实验中学运动场周围的岩土勘察

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  [摘要]本文主要论述了根据惠州市实验中学运动场的地形等各方面特征,对其周围的岩土进行勘探的过程,整个勘探过程包括勘探场地工程地质条件、场地水文地质条件和场地的稳定性及适宜性等三个环节。
  [关键词]地质 岩石 边坡
  [中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-228-2
  惠州市实验中学运动场北面山坡,西面为建筑物。拟建建(构)筑物为运动场扩建,场地现为自然山坡,需进行人工挖除,本次勘察为对拟开挖的边坡进行岩土工程勘察。
  1运动场场地工程地质条件
  1.1地形与地貌
  场地原始地貌为剥蚀丘陵斜坡地貌,地表植被较发育。勘察场地位于自然山坡上,施工条件比较复杂。该自然山坡地形呈北高南低,走向近东西向(约110°),自然坡角30°~60°。根据岩石出露测得岩层产状为235°∠45°,钻孔孔口标高约在32.47~54.89m之间。各钻孔位置由委托方在设计平面图中布设,我公司根据其图中钻孔坐标现场测放。
  1.2地层岩性
  根据现场钻探揭露及室内土工试验结果,在钻孔控制的深度和范围内地层自上而下可分为第四系坡积层、第四系残积层、下伏基岩为侏罗系泥质粉砂岩。
  2运动场地水文地质条件
  2.1气象水文
  该区域属南亚热带湿润型气候区,受海洋气候调节,冬夏季风影响明显,气候特征表现为风害较多,雷暴较频,雨量集中,夏季较长,冬季短,温和湿润,偶有霜冻。多年平均气温为21.8℃,1953年8月12日最高气温为38.9℃,1955年1月12日最低气温-1.9℃。年平均降雨量为1706.8mm。降雨量一年内分配不平均,其中6至10月份降雨量占全年降雨量的47.1%。影响惠州的热带风暴(含台风)平均每年有4.1次,灾害性天气有热带气旋、暴雨、强对流、短期寒潮及低温阴雨。
  2.2场地地下水类型
  场地地下水类型为风化裂隙水,主要为赋存岩层基岩风化裂隙中,有一定的承压性,富水性及透水性较好,为本场地的主要含水层。第四系坡残积土富水性透水性较差,属弱含水层。场地周围地表水系不发育,对坡面、坡脚冲刷影响较小。
  2.3场地地下水补给、径流、排泄
  场地地下水主要为基岩裂隙水,基岩裂隙水赋存于岩体的裂隙中,具一定富水性,微具承压,水量贫乏~中等;场地地下水主要接受大气降水垂直渗入补给和地下迳流补给,向水位坡下排泄。场地水文地质条件较简单,主要受降雨影,勘察期间测得钻孔稳定水位埋深为10.00~18.30m。
  3运动场场地稳定性及适宜性评价
  3.1地质构造及场地稳定性
  区域范围内自1372年来发生M≥4.7级以上强震25次,其中M4.7-4.9级地震13次、5.0-5.9级地震10次、6.0-6.9级地震2次,最大地震为1962年广东河源6.1级地震。工程场地600余年来未遭受超过Ⅶ度的地震破坏。
  综合分析认为,区内的东西向断裂是基底构造的一部分,形成最早;北东向断裂规模大,切割深,是一组控震构造。北西向断裂主要分布于沿海地区,大多数控制沿海水系的发育和沿海港湾的形成,是中、强地震的主要发震构造。北东东向断裂主要发育于滨海地区,与强震活动关系密切。近场区的北东向断裂如沥林—樟木头断裂、多祝—淡水断裂、葵涌断裂和大鹏断裂及北西向的镇隆—新圩断裂、塘田断裂、霞涌—沙田断裂、凌坑断裂、大亚湾断裂和霞涌-柏岗断裂大多只在中更新世或以前曾有过较明显的活动,个别断裂(多祝—淡水断裂)在晚更新世早期有过明显活动,都没有全新世活动的迹象。
  就本次勘察结果来看,钻探揭露深度范围内,本场地未发现明显的断裂构造。根据区域地质构造特征、地震活动性规律及钻探揭露情况,场地内未见明显断裂构造及活动断裂构造通过迹象,场地稳定性较好,适宜于本工程建设。
  3.2地震烈度及场地土类别
  根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的相关规定,本建筑抗震设防烈度为Ⅵ、设计基本地震加速度值为0.05g,特征周期0.35s,属抗震不利地段。场地各岩土层剪切波速详见附件“剪切波测试报告”,本场地开挖后形成的运动场及边坡属中硬土或岩石,场地类别为Ⅰ类。
  3.3边坡稳定性评价
  3.3.1边坡类型
  拟开挖形成的边坡上部分布少量残坡积粉质粘土,主要为强~中风化岩岩质边坡,控制边坡稳定性的主要因素为软弱结构面,根据周边地质调查结果,软弱结构面主要为节理裂隙面、层理面。岩层的原生层面的粘结强度较高,整体稳定性较好,但岩石中长石含量不一致,致使风化后的岩石强度差异较大,在风化作用下产生顺层的软弱结构面。
  3.3.2稳定性分析
  拟开挖形成的边坡以岩质边坡为主,根据节理调查结果,生成节理玫瑰花图(见图4-1),其代表性产状 40°∠64°、 318°∠70°、120°∠80°,岩层产状对边坡的不利影响较大。本场地地层结构较稳定,未见明显断层和褶皱,场地边坡稳定性分析时可采用节理玫瑰花图统计出的层面和节理裂隙面产状作为边坡稳定性分析的依据。边坡稳定性分析采用赤平投影分析(见图4-2~图4-6)。
  根据边坡1(见钻孔平面布置图)赤平投影图可知,组合线5(层理和节理2的交线)倾向与人工边坡的倾向相近,倾角小于人工边坡并且大于自然边坡,形成不稳定的外倾结构,存在较大楔形体滑塌的可能,因此,该边坡为不穩定边坡。
  根据边坡2(见钻孔平面布置图)赤平投影图可知,组合线1(节理1和节理2的交线)、组合线2(节理2和节理3的交线)、组合线4(节理1和层理的交线)、组合线6(节理1和节理3的交线)倾向均与人工边坡倾向相反,组合线3(节理3和层理的交线)组合线5(层理和节理2的交线)倾向与人工边坡倾向相交,且倾角大于人工边坡,因此形成大规模岩土体滑塌的可能性较小,该边坡为较稳定边坡。   根据边坡3(见钻孔平面布置图)赤平投影图可知,组合线5(层理和节理2的交线)倾向与人工边坡的倾向相近,倾角小于人工边坡并且大于自然边坡,形成不稳定的外倾结构,存在较大楔形体滑塌的可能,因此,该边坡为不稳定边坡。
  根据边坡4(见钻孔平面布置图)赤平投影图可知,组合线1(节理1和节理2的交线)、组合线2(节理2和节理3的交线)、组合线6(节理1和节理3的交线)倾向均与人工边坡倾向相反,组合线3(节理3和层理的交线)和组合线5(层理和节理2的交线)倾向与人工边坡倾向相交,且倾角大于人工边坡,组合线4(节理1和层理的交线)与人工边坡相交,且倾角小于自然边坡角,因此形成大规模岩土体滑塌的可能性较小,该边坡为较稳定边坡。
  根据边坡5(见钻孔平面布置图)赤平投影图可知,组合线3(节理3和层理的交线)和组合线5(层理和节理2的交线)与人工边坡倾向相近,且倾角小于人工边坡大于自然边坡,形成不稳定的外倾结构,存在较大楔形体滑塌的可能,因此,该边坡为不稳定边坡。
  拟开挖形成的边坡坡底长约150m,边坡高度约8.00~45.0m。根据钻探揭示和现场工程地质调查,该段边坡开挖后,出露为强风化岩为主,局部夹中风化岩,该边坡以岩质边坡为主。从钻探岩芯特征显示,强风化岩体多呈碎块状为主,少量呈半岩半土状和短柱状,强风化岩裂隙发育,局部风化较不均匀,这些特征都会给边坡的开挖带来不稳定的因素,且在大气降雨的作用下,裂隙水压力会增大,边坡自重增加,岩质边坡可能产生坍塌或顺裂隙面、软质夹层面局部崩塌或滑动变形,造成边坡失稳。综合判定,自然山坡经人工开挖后形成的边坡,未经支护时其整体稳定性较差,建议结合边坡的开挖深度采取加固或支护措施处理。
  3.4支护措施
  拟开挖形成的边坡为软质岩的岩质边坡山体,坡底为拟扩建运动场,放坡坡率建议采用1:0.75放坡,可采用框架梁进行坡面加固、锚杆(索)支护、喷射砼护面等加固方式,坡脚采用砌石挡墙支护,同时在坡顶、坡脚设置排水沟,坡面设置排水孔,当环境保护和美观要求较高时,可采用栅格植草绿化,台阶绿化处理。
  4结语
  綜上所述,根据区域地质构造特征、地震活动性规律及钻探揭露情况,场地内未见明显断裂构造及活动断裂构造通过迹象,场地稳定性较好,适宜于本工程建设。
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