高层建筑工程地质勘查工作探究

　　地质勘查是地质勘查工作的简称，是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点并有所不同的调查研究工作。工程地质是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学，起源于 20 世纪初，20 世纪 50 年代以后在我国才有了长足的进步和发展。而今，工程地质勘查已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分[1,2].在城市高层建筑的建设过程中，地质勘查是最基础也是最重要的环节之一，只有认真地做好工程地质勘查工作，确保地质勘查的准确性和全面性，才能保证基础处理及结构施工方案的合理性，最终保证建筑施工过程的顺利及结构的安全[3-5].

　　1 工程概况

　　拟建场地位于霍尔果斯口岸合作区内，该工程为拟建文化馆，地上 3 层，建筑面积 2 097 m2,估计基础埋置深度 1. 5 m,结构类型为框架，基础型式为独立基础。

　　2 方案设计及数据采集

　　本次勘察为详细勘察，拟建建筑物工程重要性等级为 3 级，场地复杂程度为 3 级，地基复杂程度等级为 3 级，综合划分岩土工程勘察等级为丙级。在拟建建筑物周边布置勘探点 4 个，勘察点间距控制在 50. 0 m 之内，完成的实际工作量见表 1.

　　3 坝址区工程地质【1】

　　
　　3. 1 场地地形、地貌

　　拟建场地地处伊犁霍尔果斯口岸，地貌单元上属霍尔果斯河冲洪积平原区，地质成因为 Qal + pl4; 整个场区地形地貌较为简单，地质环境相对稳定。场地总地势相对平坦，相对高差约在2 m 之间。

　　3. 2 岩土特性描述

　　根据现场勘探点揭露地层，并结合室内土工试验成果，在12. 0 m 勘探深度范围内，地层按其岩性从上到下可划分为杂填土、卵石，各层岩土特征描述如下：

　　①层杂填土： 杂色，松散，稍湿，主要以粉土为主，含植根系及少量生活垃圾； 层厚 0. 5 m ~0. 7 m,平均层厚 0. 6 m,该层在整个场地内均有分布。

　　②层卵石： 杂色，以青灰色为主，稍密 ~ 中密，稍湿，层顶埋深0. 5 m ~ 0. 7 m; 磨圆度好，多呈圆状、椭圆状，颗粒级配不良； 一般粒径10 mm ~60 mm,最大可见300 mm,砂土类充填，母岩成分主要由凝灰岩、砂岩等硬质岩石组成。该层在最大勘探深度（ 12. 0 m）
　　
　　3. 3 原位测试成果评价

　　根据重型动力触探试验和当地建筑经验，评定卵石层的均匀性、物理性质（ 状态、密实度） 、强度、变形参数和地基承载力等。

　　本次勘察在3 个钻孔内针对卵石层做了2. 7 延米重型动力触探试验，统计分析成果见表 2.【2】

　　
　　3. 4 场地地下水埋深及评价

　　本次勘察在勘探孔深度内未见地下水，可不考虑地下水对工程的影响。

　　3. 5 不良地质作用

　　勘察范围内无岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，场地稳定性、地基均匀性良好。

　　4 场地岩土工程评价

　　4. 1 场地适宜性评价

　　据野外勘探及室内试验成果综合判定： 整个场区地基土主要以杂填土、卵石层构成，拟建场地内岩土层分布均匀，物理力学性质变化不大，土层在水平方向上连续均匀分布，属均匀地基。工程特性指标随深度的增加趋于良好。

　　通过上述几方面的分析与评价，本场地适宜于本工程建设。

　　4. 2 场地稳定性评价场区地貌单元单一，地层简单，据区域地质资料显示，拟建场地及周边 300 m 范围内无活动断裂穿越，适宜作建筑场地，场地和地基土是稳定的。

　　4. 3 场地和地基的地震效应评价

　　1） 地震动参数。依据 GB 50011-2010 建筑抗震设计规范及岩土的物理力学性质，本场地的抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值 0. 15g,设计地震分组第三组，特征周期值 0. 45 s.

　　2） 建筑结构地震影响的效应评价。本次勘察未实测地层波速，根据周边建筑资料及地区经验，依据场地地层特点及 GB50011-2010 建筑抗震设计规范 4. 1. 3 条及岩土的物理力学性质，场地土的剪切波速范围值应为 250 m/s < υs≤500 m/s,该场地土属中硬场地土，场地类别为Ⅱ类，为对建筑物抗震有利地段。

　　同时场地地层主要为卵石层，勘探深度内未见地下水，故无地震液化可能。

　　4. 4 场地土腐蚀性评价

　　1） 腐蚀性评价。根据 GB 50021-2001 岩土工程勘察规范（ 2009 年版） 附录 G: 场地环境类型，G. 0. 1 场地环境类型的分类，本场地环境类别为Ⅲ类。

　　由 GB 50021-2001 岩土工程勘察规范（ 2009 年版） 结合土化学分析报告显示，场地土1. 5 m ~2. 5 m 深度范围内，SO2 -4含量在416 mg /kg ~ 479 mg /kg 之间，故场地土对混凝土结构具有微腐蚀性； pH 值在 7. 6 ~7. 8 之间； Cl-含量在 247 mg/kg ~305 mg/kg 之间，故场地土对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。

　　2） 盐渍土评价。根据土样化学分析报告结果，场地土易溶盐含量在 0. 163%~0. 172%之间，小于 0. 3%,属非盐渍土。

　　4. 5 场地工程特性指标

　　根据重型动力触探试验和室内的试验成果，并且结合当地的建筑工程地质经验，各岩土层主要工程特性指标建议值如表 3所示。【3】

　　
　　5 评价与建议

　　1） ①层杂填土组成成分复杂，厚度小，物理力学性质差，严禁作为建筑物基础持力层，基坑开挖时予以清除。②层卵石层该层厚度大，物理力学性质较好，工程性较好，为天然良好建筑物基础持力层。

　　2） 根据建筑物结构特点、基础埋深，结合场地工程地质条件，建议采用天然地基，基础形式建议采用独立柱基础。拟建建筑物基础持力层应选择在②层卵石层上，地基土承载力特征值可采用400 kPa 建议值。

　　3） 基坑应采用放坡方式开挖，放坡系数可取 1∶ 0. 5 或 1∶ 0. 75.

　　4） 根据土样化学分析报告表明： 场地土对混凝土结构具有微腐蚀性； 场地土对钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。

　　5） 本次勘察在勘探孔深度未见地下水，可不考虑地下水对建筑物的影响及地震液化影响。

　　6） 抗震设防烈度 7 度，设计基本地震加速度值为 0. 15g,属设计地震分组第三组，建筑场地类别划分为Ⅱ类建筑场地，特征周期值 0. 45 s,该场地属对建筑抗震有利地段。

　　参考文献：

　　[1] 蔡鸿洁。 基坑支护方案优化[J]. 山西建筑，2009,35（ 18） :91-92.
　　[2] 孙广忠。 论地质工程的基础理论[J]. 工程地质学报，1996（ 4） :5-6.
　　[3] 李祥东。 工程地质在土建工程中的作用[J]. 科技信息，2008（ 2） :40-41.
　　[4] 田学君。 浅论工程地质勘查的相关问题[J]. 北方经贸，2010（ 6） :20-21.
　　[5] 浦 敏。 高层建筑工程地质勘查技术分析[J]. 科技信息，2011（ 27） : 45-46.