工程地质条件勘察在岩土工程调查中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-11-17
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工程地质条件勘察在岩土工程调查中的应用

梁培强

河南省有色工程勘察有限公司   河南省郑州市      450000

摘要∶通过实例,对工程地质条件勘察的内容和内容进行了阐述,指出了工程地质条件勘察与水文地质条件的研究是紧密联系、互为补充的,在实践中应对两者的相互制约进行综合分析,以便得到更为可靠的参数,从而为编制施工方案提供依据。

关键词∶工程地质条件;岩土工程;岩土体特征

岩土工程勘察是建设项目安全的重要依据,也是确定工程地质状况的重要手段。工程地质条件勘察是岩土工程调查中的一个关键环节,必须对施工场地的地质情况进行全面的认识,并根据其物理、机械特性,制定出合理的施工方案,对今后的治理和施工具有指导意义。文章通过对一个正在建设项目进行的岩土测量,对其进行了详细的阐述。

1.拟建区岩土体特征

岩土体的特性是对工程地质条件进行分析的基础,为工程施工设计提供了重要的参考。因此,在进行岩土工程勘察时,应明确拟建设地区的岩土特性。如拟建设区域的岩土可划分为:

①杂填土:色泽混合,以褐黄、褐红、褐灰色为主,并有灰褐、灰黑色、砖红等多种色彩;浅部成分以碎石、砌块、砖石等建筑垃圾和少量粘质粘土混合而成,底层以粘土混合碎石和少量的建筑垃圾为主,结构较为复杂,局部为30 cm的耕地土壤。重动力触探的击打次数(修改) N=1.0-13.2次,平均6.0次。

②粘土:褐红、褐黄色、灰黑色、主要塑性、局部塑性、饱和、中度压缩。少量的黑色铁锰结核和砂砾,局部夹杂着一层薄薄的粉质粘土,局部部分夹带15-25 cm的可变形的有机质粘土,其断面平滑,韧性高,干强度高。标准贯入量 N=4.7~11.7次,平均8.4次。

③粉土:灰色、棕灰色、微密度、湿润、压缩;局部有粉砂或粉状的粘土条带,偶尔可见胶状的块状或姜状的石头,并有中等的摇晃反应。标准贯入量 N=5.1-11.2次,平均8.8次。

③—1粘土:灰色、浅灰色、棕灰色,以塑性为主,局部软化、饱和、压缩、局部压缩、局部高压收缩。岩层内部部分为粉质粘土,具有较高的韧性和较高的干强度。在标准贯入实验中,锤击次数为2.6~9.2次,平均为5.6次.

③-2有机质粘土:棕黑、灰黑色,以塑性为主,局部软塑性、饱和、压缩。其中,有机质含量为3.7%~13.1%,平均为7.4%。标准贯入量 N=3.9-7.9次,平均5.5次。在基坑的上部,多为透镜体或薄层,只在场地的南面有少量的钻孔。

④粉质粘土:灰色、兰灰色、棕灰色,以塑性为主,局部软塑性,以饱和、中度压缩为主,局部高压缩。岩层内部部分含有少量的有机质,夹杂着一层薄薄的粘土,其断面平滑,具有中等的韧性和中等的干燥强度。标准贯入量 N=2.9~9.5次,平均6.2次。

④-1的粉土:灰色,兰灰色,浅灰色,微密度,湿润,压缩。部分地区有粉砂、粉质粘土,偶尔可见一种质硬、摇振反应、低韧性、低干度的胶结团。标准贯入量 N=6.4~13.0次,平均9.4次.

⑤粉质土壤:浅灰色,兰灰色,灰色,中密,局部略密,湿润,中等压缩。局部有粉质的粘土条带和浅粉沙层,偶尔可见胶结块或姜石,摇动反应一般,速度缓慢,韧性差,干强度低。在标准贯人实验中,锤击次数为6.3~18.2次,平均为12.4次.

⑤-1粉粘土:灰色、棕灰色、可塑性、饱和、中压,局部部分为粘土薄层,断面平滑,中等韧性,中等干燥。标准贯入量 N为5.6~7.4次,平均 N=6.7次。以薄层状或透镜状的形式存在。

⑥浅灰、灰色、浅蓝灰色、中一密实、湿润、中压。局部有粉砂或粉砂条带,偶尔可见胶结块状,振动响应缓慢,韧性差,干强度低。标准贯入量 N为9.8~23.1次,平均为16.6次。

⑥-1粘土:灰色、浅兰灰、可塑性、饱和、中度压缩.局部有薄薄的粉质粘土,偶尔可见姜石微粒,其断面平滑,韧性好,干强度高。标准贯入量 N=5.8-9.8次,平均8.2次。

⑥-2泥炭质土为黑色,可呈软塑性,局部软化,以饱和、高压缩、局部压缩为主,局部有中度压缩,部分为有机质薄层,有机质占5.2%~48.7%,平均16.90%,质量轻,干强度低。在标准贯人实验中,锤击次数为6.3~8.4次,平均7.4次。以透镜体或薄层为主,局部钻孔有暴露。

⑦粉土:以灰色、褐色、致密状态为主,局部有中密、湿润、中等压缩,局部有细粉砂薄层,偶尔可见姜黄和胶结团,其摇晃速度较慢,韧性较差,干强度较低。在标准贯入实验中,锤击数 N=12.6~25.2次,而 N=19.2次。⑦-1粘土:灰色,浅蓝灰色,主要是可塑的,局部硬化,饱和,压缩。岩层内部部分为粉质粘土或含有机质的薄层,其断面平滑、韧性好、干强度高。在标准贯人实验中,锤击次数为6.3~14.7次,平均每秒10.2次。

⑦-2泥炭质土:黑色,灰黑色,可偏软塑,局部软塑,以饱和、高压收缩为主,局部有中度压缩。部分区域是有机质的薄层,其有机质含量分别为5.6%~21.0%和12.40%。标准贯入量 N为6.3~7.7次,平均为6.8次。其分布多为透镜体或薄层状,局部钻孔有暴露。

2.特殊岩土体特征

特殊岩土体特征研究是工程地质条件勘察中的重要组成部分,是提高岩土工程调查质量和重要指标,也是防治安全施工问题的前提。因此,加强特殊岩土体特征的研究至关重要。如某拟建区域的特殊性岩土主要有人工填土、软弱土及液化土层,其特征如下∶

(1)人工填土∶拟建场地内填土主要为地表分布的①层杂填土,呈松散——稍密状,浅部成份主要由碎石、砼块、砖砾、粘性土等组成,组成份复杂,主要因拆迁挖除旧房基础回填整平形成,地表松散状杂填土现已基本清除;中下部以粘性土混碎石,少量建筑垃圾为主,局部底部为30cm耕植土。该土层后期基坑施工时将被挖除,仅基坑侧壁分布,由于该土层成分复杂,密实度不高,因此,应对基坑侧壁出露段进行清理并支护,保证基坑侧壁安全。

(2)软弱土∶拟建场地内分布有第四系饱和软土地层,主要分为两类,一类为地基土浅部③-1层、④-2层有机质粘土,呈软一可塑状,具高压缩性,力学强度低,对基坑开挖不利;第二类为地基土中下部⑥-2层、⑦-2层泥炭质土,可偏软塑状为主,局部软塑,高压缩性为主,局部中等压缩性,力学强度相对第一类软弱土相差不大,以透镜体或薄层形式分布。第二类软弱土位于基坑开挖深度以下,对基坑不利影响较小。

(3)液化土∶地基土0~20m分布有③层、④-1层、局部⑤层液化粉土,上述土层局部厚度分布较大,分布连续,对基坑工程有不利影响,主要表现在以下两点∶其一,当基坑使用时间较长时,周围较大的震动(如桩基施工、重车通行等)可能导致液化土产生液化;其二,基坑使用过程中突发事件(如地震等)也可能导致液化,砂土液化后将危及基坑的整体稳定。

3.拟建场地工程地质条件评价

3.1饱和砂土液化评价

从以上的讨论可以看出,在建设区的内基20米处,有三层、四、一、五层的饱和粉土,初步判断液化潜力按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,2016版,采用标准贯入试验判别方法,在8度的基础上,对28个孔进行了液化判别,得到了16孔不液化、12孔轻微液化;液化点分布不均匀,液化指数为0.01~4.99;③粉土层、粉土④—1层粉土、局部5层粉土,都是可液化的土层。综合以上分析,提出了在8度地震下,拟建设的场地基础属于轻度液化。

3.2软土震陷评价

根据拟建地下室埋深(-17.4 m,标高1872.80 m)得出:在地下室施工中,地基土上部3-1层有机质粘土和④-2层有机质土将基本被挖除,不存在软土震陷危害地基土中部⑥-2层、⑦-2层泥炭质土,这些土层主要为可偏软塑性土,局部软塑,虽呈透镜状或薄层状分布,但⑥-2、8-2层的最大分布厚度达到3.2-3.7 m,如果采用桩基,在桩端持力层以上分布有⑥-2-2层泥炭质土;当桩基础时,在桩端的持力层上分布有⑥、2层泥炭质土,可塑状态为主,以透镜体形式分布,分布不连续,埋深位于107.20~108.40 m,揭露厚度1.50~1.60 m,可不考虑地震时软土震陷的不利影响。

结论

在此基础上,对施工现场进行了详细的分析,并对施工现场进行了详细的分析。加强对工程地质情况的分析,是保证建设项目安全的重要保证。通过实例,介绍了该方法在岩土体特征、特殊岩土体、工程地质条件等几个方面的应用,并在工程实践中得到了良好的效果。同时,水文地质条件对工程地质状况的影响更为显著,两者具有交互作用。在实践中,必须把工程地质情况与水文地质情况紧密结合起来,以便得到更为准确的工程参数。

参考文献

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