西藏林芝市巴宜区河谷地基勘察试验分析

2016-12-19 03:27李玉庆
山西建筑 2016年32期
关键词:卵石原位承载力

张 存 李玉庆

(西藏农牧学院水利土木工程学院,西藏 林芝 860000)



西藏林芝市巴宜区河谷地基勘察试验分析

张 存 李玉庆

(西藏农牧学院水利土木工程学院,西藏 林芝 860000)

针对西藏林芝市地处尼洋河的下游,地质条件复杂的特点,在采用超重型动力触探和原位试验的基础上,对场地地质条件、地下水深度、冻土深度等进行了数据分析,得出了该场地的地基承载力,为该地区建筑物的修建提供了参考依据。

地基勘察,地质条件,承载力,地下水

本文研究场地位于西藏自治区林芝市巴宜区,该研究场地处于尼洋河河谷。场地为第四纪堆积发育,分布于河谷地带;时代划分为更新统、全新统[1]。目前,国内外地基承载力的检测方法较多[2],其中重型动力触探试验是根据锤击数来判定地基土性质的一种原位测试试验方法,亦是工程地质勘察中主要的原位测试手段之一,它的主要用途是土类、土层的划分、地基土容许承载力确定、单桩承载力的确定、砂土密实度及液化势的确定[3]。其因设备简单,易操作而广泛应用于中粗砂地基承载力的勘察[4]。

1 试验方法

本文通过实例,对尼洋河巴宜区河谷土层通过钻探为主、原位试验和室内土工试验为辅的勘察方法,试验采用超重型动力触探试验,基本原理采用能量平衡法分析[5-7]。重型动力触探试验是在需测试的层位下加装具有触探头的钻杆,钻杆上部接导向杆及重锤(120 kg),试验时把重锤提升76 cm后让其自由下落,以打入每10 cm的锤击数为衡量标准[8]。影响该试验的因素很多,可归纳为三个方面[7,9,10]:1)人为因素:包括重锤的高度控制、锤击方法、读数量测方法、钻进方法、护壁清孔情况等。2)设备因素:包括重锤的形状和质量;探头的形状和大小;触探杆的截面尺寸、长度和质量;导向锤座的构造及尺寸;所用材料的类型和性能。3)其他因素:土的密实度和含水量及其力学性能,还包括地下水的高度等。但杆长、地下水等因素则是无法人为控制的[11]。

2 试验步骤及成果分析

依据勘察试验规范及要求[9,12],采用DPP-100型和GY-2型钻机进行岩芯钻探、120 kg动力触探器对岩土体进行原位测试及室内对扰动土样进行筛分试验的勘察方法。该工程拟建场地根据规范要求布置四条勘探线,但勘探钻孔的数量受委托方工作量的限制只布置了五个勘探钻孔,其编号分别为:GK01,GK02,GK03,GK04,GK05,五孔分别布置在拟建体育馆场地的四角及中心。

2.1 场地工程地质条件

场地地下水类型为第四纪松散岩类孔隙潜水,储存于卵石和土层的孔隙中,水量大。补给的方式主要为大气降水,而且量丰富,地下水位的埋深1.20 m~2.40 m,地下水由高山台阶向尼洋河河谷方向径流。根据钻孔揭露,拟建场地内土体类型为:表土、杂填土、卵石土。土体特征分别为:①表层为表土草皮覆盖,GK02,GK03,GK05揭露,厚度0.25 m~0.45 m;②杂填土:杂色,干燥,松散堆积,GK01,GK04揭露,颗粒成分主要是圆砾石,圆砾石中含塑料、碎玻璃及砖瓦等生活垃圾,揭露厚度0.25 m~1.10 m;③卵石土:灰白色,饱水,密实。经过颗粒成分试验分析,得出该样品成分主要分为石英砂岩、花岗岩,呈圆~亚圆状。颗分结果显示:粒径大于20 mm的约占该土的质量百分比为53.88%,20 mm~2 mm的颗粒占28.48%,小于2 mm的占17.64%。粒径一般在20 mm~80 mm之间,个别可达87 mm以上。拟建场地五孔的扰动土样按规范[9]进行筛分试验,其颗分试验成果见图1。全场地分布,层顶厚度0.25 m~1.10 m,揭露厚度7.75 m~13.90 m,未揭穿。

2.2 土体承载力参数

勘探孔GK01,GK02,GK03,GK04和GK05的原位测试超重型(N120)动力触探成果见表1。根据动力触探的主要影响因素分析,对该拟建场地动力触探锤击数试验成果进行了杆长和地下水的校正。

土体承载力参数根据动力触探试验成果表1和规范规定[12](将极限荷载除以3的安全系数作为地基承载力)及结合西藏高原地区经验进行评价,得到场地卵石土的承载力fk=240 kPa、变形模量E0=16 MPa、内摩擦角φ=30°。

表1 勘探孔原位测试超重型(N120)动力触探成果表

2.3 地下水对本场地建筑物腐蚀性研究

对本次勘察GK05孔中所取水样的分析结果显示,研究场地的地下水呈弱碱性(pH值7.10),水质类型为HCO2-Ca型。场地海拔大于3 000 m,场地土层属高寒区、干旱区含水量大于10%的强透水层,环境类型分类属Ⅰ类,按环境类型水和土对混凝土结构的腐蚀性成果见表2,按地层渗透性水和土对混凝土结构的腐蚀性成果见表3。

表2 按环境类型水和土对混凝土结构的腐蚀性成果表

表3 按地层渗透性水和土对混凝土结构的腐蚀性成果表

2.4 抗震、砂土液化、冻土层深度

根据规范[13]附录A,巴宜区抗震设防烈度为8度区,设计基本地震加速度值为0.20g,设计分组为第二组。勘察结果表明,该场地地势开阔平坦,土体结构简单,属坚硬土,土体分布均匀,未发现孔穴、暗沟等不良地质现象,场地范围内无断裂构造分布,根据规范[13]划分属建筑抗震有利地段。场地内土体分布为表土、杂填土和卵石土,根据规范[9],可不考虑砂土液化和震陷问题。根据中华人民共和国行业标准(建工版)[14]中的“中国季节冻土标准冻深线图”划分,巴宜区季节冻土标准冻线为60 cm。

3 结论与建议

3.1 结论

经分析,该场地地基存在以下特点:1)勘察场地内未发现洞穴、暗沟、泥石流和滑坡等不良工程地质现象,场地范围内无断裂构造分布,无软弱夹层,也未见临空面,土体为表土、杂填土和卵石土,为坚硬土。因此该场地稳定性好,适宜拟建物建设。2)场地内的表土及杂填土结构松散,厚度小,属松散不稳定土层;下部卵石土,结构密实,分布均匀,厚度大,属坚硬稳定土层。因此该卵石土地基土稳定性、均匀性好。3)表土及杂填土结构松散,地基承载力特征小,工程地质性质变化大,不能作为地基基础持力层。卵石土,结构密实,地基承载力特征值高,工程地质性能好,厚度大且分布均匀,是良好的基础持力层,可选择整体性强的基础。

3.2 建议

为了确保该工程质量,注意做好以下几点:1)场地地下水位埋深浅,水量丰富,施工时遇地下水,可采用明排措施;2)基础开挖时,应做好排水护壁等措施,同时应注意施工安全;3)巴宜区冬季气温在0 ℃以下,应尽量避免在低温下施工;4)勘探钻孔数量少造成勘察精度低,在设计、施工时应引起重视;5)基坑开挖后应请有关人员及时验槽,确保施工进度及工程质量。

[1] 尹光侯,张留青,包 钢,等.西藏林芝地区第四系新知[J].地层学杂志,2005,29(sup):626-630.

[2] 毛士成,张世勤,尹小涛,等.人工碎石土强夯地基动力触探检测标准探讨[J].土工基础,2008,22(2):78-83.

[3] 陈志海.浅谈重型动力触探在素填卵石夹砂地基中的应用[J].西部探矿工程,2008(6):15-17.

[4] 刘小川.浅谈采用重型动力触探仪对中粗砂地基承载力进行检测的方法[J].四川建材,2007(3):93-94.

[5] 孟高头.土体原位测试机理、方法及其工程应用[M].北京:地质出版社,1997.

[6] 王 清.土体原位测试与工程勘察[M].北京:地质出版社,2006.

[7] 王建刚.宜宾砂卵石地基的超重型动力触探试验指标及承载力研究[D].成都:西南交通大学硕士学位论文,2007.

[8] 张国梁,李运长,张继河.浅谈重型动力触探试验影响因素及解决的办法[J].黑龙江水利科技,1999(1):92-93.

[9] GB 50021—2001,岩土工程勘察规范[S].

[10] 方 森,王新宏.本溪地区圆锥重型动力触探的应用及解析[J].辽宁科技学院学报,2008,10(4):22-23,28.

[11] 王保田.土工测试技术[M].第2版.南京:河海大学出版社,2005.

[12] GB 50007—2002,建筑地基基础设计规范[S].

[13] GB 50011—2001,建筑抗震设计规范[S].

[14] JGJ 118—98,冻土地区建筑地基基础设计规范[S].

The foundation survey and experimental analysis about valley in the Appropriate area Nyingchi Tibet

Zhang Cun Li Yuqing

(CollegeofWaterConservancyandCivilEngineering,CollegeofAgricultureandHusbandryofTibet,Nyingchi860000,China)

For Tibet Nyingchi city is located in Niyanghe downstream, with characteristics of complicated geological conditions, this paper adopting super-heavy dynamic penetration and in situ test, analysis the site geological conditions, groundwater depth, frozen soil depth data, to reached the field foundation bearing capacity, providing reference for the construction of buildings in the region.

foundation reconnaissance, geological condition, bearing capacity, ground water

1009-6825(2016)32-0090-02

2016-09-03

张 存(1979- ),男,讲师; 李玉庆(1976- ),男,副教授

P624

A

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