廣州市白云新城項(xiàng)目建筑場地巖土工程特征分析與評價(jià)

1、    廣州市白云新城項(xiàng)目建筑場地巖土工程特征分析與評價(jià)    劉偉摘要：本文以白云新城項(xiàng)目建筑場地巖土工程勘察實(shí)例，對建筑場地的巖土工程特征、水文地質(zhì)條件進(jìn)行綜合分析。結(jié)合實(shí)際情況對建筑場地的巖土特征進(jìn)行分析評價(jià)和判斷，提出經(jīng)濟(jì)合理的建議。關(guān)鍵詞：建筑場地；巖土工程勘察；巖土特征；分析與評價(jià)abstract：in this paper， combining with the high-rise construction site geotechnical characteristics in baiyun new town， guangzhou ins

2、tance. the author analyzed the foundation geotechnical engineering feature and hydrogeological conditions of a high-rise building. based on the actual situation on the building site geotechnical characteristics analysis and evaluation and judgment， provide reasonable suggestions.key words： construct

3、ion site， geotechnical engineering exploration， geotechnical characteristics， analysis and evaluation中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： ：1 工程概況及勘察方法1.1工程概況擬建場地位于廣州市白云區(qū)云城西路東側(cè)白云舊機(jī)場內(nèi)，場區(qū)南側(cè)緊靠齊富路，西側(cè)為云城西路，東側(cè)緊靠蕭崗涌（溝），北側(cè)為廢土堆填區(qū)。由兩個(gè)地塊組成，其中一號地塊：用地面積41967平方米，建筑面積117927平方米，建筑限高70米；二號地塊：用地面積18998平方米，建筑面積53384平方米，建筑限高70米。正在運(yùn)營的廣州地鐵二號線緊靠

4、一號地塊東側(cè)向北，穿過二號地塊至蕭崗站。結(jié)合本工程的具體情況，本工程重要性等級為二級，工程場地等級為一級場地（復(fù)雜場地），工程地基等級為一級地基（復(fù)雜地基），綜合確定工程巖土工程勘察等級為甲級。1.2勘察方法此次勘察采用沖擊和回轉(zhuǎn)全取芯法鉆進(jìn)、現(xiàn)場鑒別，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貫入測試、現(xiàn)場簡易抽水試驗(yàn)及取試樣作室內(nèi)試驗(yàn)的勘察方法，完成勘探孔111個(gè)（其中取樣測試孔54個(gè)），勘探總進(jìn)尺3254.10米，標(biāo)貫測試812次，簡易抽水試驗(yàn)2孔，取土試樣192件、巖石試樣48組、水試樣4組。2 場地工程地質(zhì)條件2.1氣候、氣象場地所在地區(qū)屬海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，以溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短為特征。常年溫暖濕潤

5、，四季如春，全年平均氣溫20-22為攝氏度。一年中最熱的月份是7月，月平均氣溫達(dá)28.7。最冷月為1月份，月平均氣溫為916。平均相對濕度77%，市區(qū)年降雨量約為1720毫米。全年中，4至6月為雨季，7至9月天氣炎熱，多臺風(fēng)，10月、11月、和3月氣溫適中，12至2月為陰涼的冬季。臺風(fēng)是影響廣州市的重要天氣系統(tǒng)。510月是廣州市的臺風(fēng)季節(jié)，盛夏的7、8、9三個(gè)月，熱帶氣旋影響和侵襲廣州市的可能性均較大，分別占全年的71.4%和81.5%。據(jù)19491993年資料統(tǒng)計(jì)，有23個(gè)臺風(fēng)對廣州影響較大，造成廣州8級以上大風(fēng)（或極大風(fēng)速24.5米/秒）、日雨量在100毫米以上的大暴雨。暴雨主要集中在夏季

6、風(fēng)盛行時(shí)期，每年49月夏季風(fēng)盛行，暴雨顯著增加；10月至翌年3月，主要受冬季風(fēng)控制，暴雨顯著減少。廣州市暴雨季節(jié)長，暴雨日數(shù)多。從廣州市各地平均狀況看，除12月份沒有暴雨外，其余各月都有，最多出現(xiàn)在春夏之交的5、6月，是防汛的緊張階段；其次是8月、4月和7月；再次是9月，其它月份均極少出現(xiàn)暴雨。據(jù)19081988年80年的（缺1945、1946、1947年資料）統(tǒng)計(jì)結(jié)果，19081988年共出現(xiàn)暴雨152次，平均每年1.9次，最多年份達(dá)7次。2.2區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造與區(qū)域穩(wěn)定性根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，擬建場地區(qū)域位于華南褶皺系（級單元）贛湘桂粵褶皺帶（級單元）南部的粵中坳褶束（級單元），廣花褶斷群（級單元

7、）東南緣的流溪河斷陷（級單元）中。近場區(qū)活動斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，總體上可劃分為北東向和近東西向三組。構(gòu)造上位于廣從斷裂以西，新市斷裂以東，黃婆洞斷裂以北范圍內(nèi)。（1）廣從斷裂：廣從斷裂是流溪河斷陷、白云山-蘿崗斷隆、廣州斷陷、鹽步拗陷等構(gòu)造單元的分界線。斷裂兩側(cè)的巖性、巖相、古地理都有很大的差異，斷裂開始發(fā)生于加理東期，活躍于中生代以來，至今仍在活動。斷層走向nne-ne，產(chǎn)狀傾向nw，傾角40°60°，屬正斷層。（2）新市斷裂：為新市走向斷裂組，斷裂經(jīng)過燕山運(yùn)動的改造，以致褶曲常被錯(cuò)動或不完整，同時(shí)也出現(xiàn)了相同逆沖斷裂造成中生代地層呈“地塹”型的單斜構(gòu)造。斷層走向nne-n

8、e，產(chǎn)狀傾向以東為主，傾角30°70°不等，屬順走向逆斷層。（3）黃婆洞斷裂：位于白云山北側(cè)黃婆洞近東西向的谷地，產(chǎn)狀不明，西段切過上古生界地層，東段切入變質(zhì)巖中使石英巖層右行錯(cuò)動，并見絹云母化、石英巖化的壓碎巖及硅化角礫巖。查閱廣州市航空遙感基巖地質(zhì)圖說明書（1：50000），場區(qū)內(nèi)無明顯斷裂帶通過，地質(zhì)構(gòu)造條件簡單，鉆孔內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷層、斷裂構(gòu)造形跡，總體上區(qū)域地殼基本穩(wěn)定。2.3地形地貌及工程環(huán)境擬建場地原始地貌屬廣花凹陷沖積盆地，工程場地較為平坦，可見舊機(jī)場跑道，一號地塊的西南角及二號地塊東側(cè)可見到當(dāng)?shù)卮迕穹N植的菜地及香蕉林，地形稍有起伏，地面高程介于14.1518.8

9、1米之間，平均高程15.91米。場地東部的蕭崗涌（溝），水深約0.100.60米。2.4巖土結(jié)構(gòu)特征及其物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)野外鉆探揭露情況，勘察場地內(nèi)巖土層分布自上而下分別為：人工填土層（q4ml）、沖積洪積土層及砂層（q3+4al+pl），局部夾河湖相沉積層q3+4al、殘積土層（qel）及石炭系上-中統(tǒng)壺天群石灰?guī)r（c2+3ht），現(xiàn)分述如下：1）層人工填土（q4ml）：主要為雜填土和素填土，顏色較雜，主要為褐黃色、灰色、灰褐色、褐紅色等，局部地段頂部可見植物根莖，且部分地段的填土為近年堆填。在舊機(jī)場跑道范圍內(nèi)表層多為0.500.60m砼路面。素填土組成物主要為粉質(zhì)粘土、中粗砂、碎石等；雜填

10、土則含有磚塊、砼塊等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍壓實(shí)欠壓實(shí)，稍濕濕。層厚為1.007.30m，平均厚度為2.97m。2）層河湖相沉積層（q3+4al）：主要為淤泥及淤泥質(zhì)土，呈灰黑色、深灰色，飽和，流塑狀，粘性好，具腥臭味，含少量有機(jī)質(zhì)及粉細(xì)砂。零星分布，多呈透鏡體。層厚為0.602.80m，平均厚度1.59m。3）-1層沖積洪積粉細(xì)砂層（q3+4al+pl）：主要為粉砂、細(xì)砂，呈灰白色、淺灰色、灰黃色等，石英質(zhì)，含粘粒，級配不良，飽和，多呈松散稍密狀。局部夾薄層粘性土。零星分布，層厚為0.658.60m，平均厚度2.85m；-2層沖積洪積中粗砂層（q3+4al+pl）：主要為中砂、粗砂，呈灰

11、白色、淺灰色、灰黃色等，石英質(zhì)，含粘粒，級配不良，飽和，多呈松散稍密狀，局部中密及密實(shí)狀。其中：中砂粒徑較均勻，粗砂粒徑多為0.51.0mm。該層局部夾石英質(zhì)碎石。本層局部分布，層厚為0.606.20m，平均厚度2.35m；-3層沖積洪積礫砂層 （q3+4al+pl）：主要為礫砂，呈灰白色、淺灰色、灰黃色等，石英質(zhì)，含粘粒，粒徑為2.05.0mm，級配不良，飽和，多呈稍密中密狀。零星分布，層厚為0.603.50m，平均厚度1.71m。4）-1層沖積洪積軟塑狀粘性土層（q3+4al+pl）：主要為粘土及粉質(zhì)粘土，局部為粉土。花斑狀，呈褐黃色、棕紅色、灰白色相間、深灰色及灰綠色等，含少量砂粒，局部

12、夾粉細(xì)砂薄層。零星分布，厚度為0.606.00m，平均厚度2.45m；-2層沖積洪積可塑狀粘性土層（q3+4al+pl）：主要為粘土及粉質(zhì)粘土，局部為粉土?；ò郀?，呈褐黃色、棕紅色、灰白色相間、深灰色及灰綠色等，含少量砂粒，局部夾中細(xì)砂薄層及夾石英質(zhì)碎石，d=2-3cm，棱角狀。本層大部分布，厚度為0.4025.60m，平均厚度4.66m。-3層沖積洪積硬塑狀粘性土層（q3+4al+pl）：主要為粘土及粉質(zhì)粘土，局部為粉土。花斑狀，呈褐黃色、棕紅色、灰白色相間、深灰色及灰綠色等，含少量砂粒，局部夾中粗砂薄層及夾石英質(zhì)碎石，d=2-5cm，棱角狀。本層零星分布，厚度為1.5016.10m，平均厚

13、度6.93m。5）-1層殘積軟塑狀粘性土層（qel）：主要為粘土及粉質(zhì)粘土，以粘粒為主，質(zhì)較純，局部含少量-大量細(xì)中砂。局部夾灰?guī)r質(zhì)碎石，d=2-3cm，棱角狀。本層零星分布，層厚為0.209.00m，平均厚度2.46m；-2層殘積可塑狀粘性土層（qel）：主要為粘土及粉質(zhì)粘土，以粘粒為主，含少量中粗砂。局部為粉土及夾灰?guī)r質(zhì)碎石，d=2-5cm，棱角狀。局部地段碎石富集。本層大部分布，層厚為0.6019.60m，平均厚度7.01m；-3層殘積硬塑堅(jiān)硬狀粘性土層（qel）：主要為粘土及粉質(zhì)粘土，以粘粒為主，質(zhì)較純，局部含少量粗礫砂。局部為粉土及夾灰?guī)r質(zhì)碎石，d=2-6cm，棱角狀。局部地段碎石富

14、集。本層零星分布，層厚為2.6015.90m，平均厚度7.44m；-4層殘積中密密實(shí)狀碎石土層（qel）：主要為碎石土，母巖成分多為微風(fēng)化石灰?guī)r，d=28cm，棱角狀，骨架顆粒呈交錯(cuò)排列，填充可塑硬塑狀粉質(zhì)粘土。鉆進(jìn)困難，鉆桿跳動較激烈，孔壁較穩(wěn)定。本層零星分布，層厚為0.5011.45m，平均厚度3.62m。6）-1層石炭系上-中統(tǒng)壺天群中風(fēng)化石灰?guī)r（c2+3ht）：主要為溶蝕狀石灰?guī)r，呈淺灰色、灰白色、灰黑色及肉紅色，巖芯呈短柱狀、碎塊狀（短柱狀的巖芯多呈半邊巖，半邊溶蝕面），巖芯較破碎。溶蝕現(xiàn)象發(fā)育，巖芯表面多被方解石巖脈穿插。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，性脆。巖芯采取率平均為66

15、%（58100%），巖石質(zhì)量指標(biāo)（rqd）平均為52%（075%）；-2層石炭系上-中統(tǒng)壺天群微風(fēng)化石灰?guī)r（c2+3ht）：呈淺灰色、灰白色、灰黑色間肉紅色，巖芯多呈長柱狀、柱狀，局部為短柱狀及塊狀。巖石組織結(jié)構(gòu)基本未變，溶蝕現(xiàn)象較發(fā)育，網(wǎng)狀方解石脈發(fā)育。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，致密，巖質(zhì)硬，錘擊聲脆。大部分巖芯表面光滑，較連續(xù)、完整。巖芯采取率平均為95%（86100%），巖石質(zhì)量指標(biāo)（rqd）平均為87%（66100%），巖體較完整。2.5特殊性巖土、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害勘察場區(qū)范圍內(nèi)分布的特殊性巖土主要有人工填土、軟土、殘積土及風(fēng)化巖，未發(fā)現(xiàn)有滑坡、崩塌、泥石流、地面沉陷等不良地質(zhì)作用和

16、地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象，但由于基坑開挖施工有可能引發(fā)或加劇次生地質(zhì)災(zāi)害，如地面沉降、地面塌陷等。1）人工填土：場地廣泛分布一層人工堆填的填土，主要為雜填土及素填土，顏色較雜。素填土主要為人工堆填的粉質(zhì)粘土、中粗砂、碎石等，雜填土則含有磚塊、砼塊等建筑垃圾或生活垃圾，大部分稍壓實(shí)欠壓實(shí)，稍濕濕。填土層局部地段可能存在土層滯水。考慮到人工填土層的密實(shí)性及壓縮性的差異，未經(jīng)處理加固，不適宜作為天然地基，可采用換填或進(jìn)行其他地基處理方案，并在處理后現(xiàn)場進(jìn)行適量的載荷試驗(yàn)，以便確定其變形模量；如采用樁基，樁基施工時(shí)應(yīng)考慮其穿透雜填土的困難性。2）軟土：主要為局部地段分布的流塑狀的河湖相沉積淤泥及淤泥質(zhì)土層，強(qiáng)度低

17、、高壓縮性、易流變等特點(diǎn)，無法自穩(wěn)，是場地穩(wěn)定和變形的控制地層。當(dāng)軟土位于建筑物基坑內(nèi)時(shí)，開挖易坍塌，當(dāng)需作為建筑物地基持力層時(shí)或位于建筑物壓縮層范圍內(nèi)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的地基處理措施。3）殘積土及風(fēng)化巖：本場地的殘積土呈軟塑、可塑、硬塑堅(jiān)硬狀，且局部地段含有少量大量的棱角狀的灰?guī)r質(zhì)碎石；局部地段富集為中密密實(shí)狀的碎石土，故殘積土的土質(zhì)均勻性很差。殘積土礦物結(jié)晶、結(jié)構(gòu)及構(gòu)造不易辨認(rèn)，成碎屑狀的松散體，具有上硬下軟的特點(diǎn)，接近巖面的殘積土因受地下水活動的作用，其強(qiáng)度低于上部土層。局部地段的殘積土還具有紅粘土的特征，屬紅粘土的復(fù)浸水特性分類類，即紅粘土收縮復(fù)浸水膨脹，不能恢復(fù)到原位。對采用天然地基及基

18、坑開挖時(shí)，設(shè)計(jì)及施工應(yīng)采取相應(yīng)的措施，請給予考慮。2.6水文地質(zhì)條件場地位于石灰?guī)r洼地水文地質(zhì)區(qū)，代號，該區(qū)溶洞發(fā)育，但多為死溶洞，連通性差；灰?guī)r上覆風(fēng)化土，可視為隔水層；溝谷中有砂層孔隙水分布，砂層厚度一般為3.05.0米，水量0.5l/s·m。地表水：位于場地外東側(cè)的地表水體為蕭崗涌，主要為當(dāng)?shù)氐膹U水排放通道。斷面上半部呈倒梯形，下半部呈矩形，梯形頂?shù)讓挾确謩e約為24.00米及11.40米，高約1.80米；矩形高約2.15米，寬約11.40米；河床起伏平緩，河水較淺，一般水深約0.100.60米，雨季水深約為0.501.00米；水質(zhì)稍微發(fā)臭，水流方向自南向北流經(jīng)本場區(qū)外。地下水：

19、場地地下水來源主要為大氣降水及地表水滲透補(bǔ)給，按其賦存方式分為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水及巖溶水?？辈焓┕て陂g，各鉆孔均遇見地下水。實(shí)測鉆孔地下水初見水位埋深為0.804.40米，平均埋深2.66米；穩(wěn)定水位埋深為0.908.00米，平均埋深3.72米。3 場地工程地質(zhì)條件評價(jià)3.1建筑場地類別及地震烈度場地土層的等效剪切波速se 為175194.8m/s，綜合判定建筑場地類別為ii類。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2010）附錄a提供資料，本場區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，特征周期值為0.35s。根據(jù)建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（gb5022

20、3-2008）3.0.2條規(guī)定劃分，本項(xiàng)目建筑工程抗震設(shè)防類別屬標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類（簡稱丙類），建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合規(guī)范要求。3.2地基液化可能性評價(jià)本次進(jìn)行鉆探揭露沖積洪積砂層，主要是-1層粉細(xì)砂、-2層中粗砂及-3層礫砂，按國家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb 50011-2010）的有關(guān)條件判別，采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)方法對沖積洪積砂層進(jìn)行液化判別。鉆孔樣本數(shù)66個(gè)，液化孔數(shù)4個(gè)；標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)樣本數(shù)97個(gè)，液化標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)樣本數(shù)4個(gè)。根據(jù)液化判別計(jì)算，本次勘察所揭露的沖積洪積粉細(xì)砂-1層大部分地段不液化，局部地段會產(chǎn)生液化，液化等級為輕微中等；沖積洪積中粗砂-2層、礫砂-3層不液化。3.3場地巖土特征評

21、價(jià)場地巖土層按特征分述如下：1）層人工填土（q4ml）：中高壓縮性，土質(zhì)不均勻，基本連續(xù)，厚度不大。層河湖相沉積層（q3+4al）：流塑，含水率大，孔隙比大，為高壓縮性飽和軟土，基本連續(xù)，厚度局部稍大。上述各土層工程力學(xué)性質(zhì)差、承載力低，未經(jīng)處理不宜作擬建建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)持力層。2）-1層沖積洪積粉細(xì)砂層（q3+4al+pl）：松散稍密，高壓縮性，基本連續(xù)，厚度局部稍大；-2層沖積洪積中粗砂層（q3+4al+pl）：松散稍密，局部中密及密實(shí)，中高壓縮性，局部分布，厚度稍大；-3層沖積洪積礫砂層 （q3+4al+pl）：稍密中密狀，中高壓縮性，零星分布，厚度較小。-1層沖積洪積軟塑狀粘性土層（

22、q3+4al+pl）：軟塑，高壓縮性，零星分布，厚度局部稍大；-2層沖積洪積可塑狀粘性土層（q3+4al+pl）：可塑，中高壓縮性，局部分布，厚度稍大；-3層沖積洪積硬塑狀粘性土層（q3+4al+pl）：硬塑，中壓縮性，零星分布，厚度稍大。-1層殘積軟塑狀粘性土層（qel）：軟塑，高壓縮性，零星分布，厚度局部稍大；-2層殘積可塑狀粘性土層（qel）：可塑，中高壓縮性，局部分布，厚度稍大；-3層殘積硬塑堅(jiān)硬狀粘性土層（qel）：硬塑堅(jiān)硬，中壓縮性，零星分布，厚度稍大；-4層殘積中密密實(shí)狀碎石土層（qel）：中密密實(shí)，中高壓縮性，局部分布，厚度稍大。-3、-3及-4層的工程力學(xué)性質(zhì)稍好，可作荷載不大建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)持力層。3）層基巖：中風(fēng)化微風(fēng)化狀態(tài)，工程力學(xué)性質(zhì)較好，承載力高，是擬建建（構(gòu)）筑物較好的基礎(chǔ)