烟台某水泥生产线工程地质勘察及地基与基础类型的选择与评价

傅 浩

一、 工程概况

拟建场地位于山东省烟台市某地区的山间平地,拟新建一条7200t/d熟料新型干法水泥生产线。

二、 勘察手段

根据国家相关标准、结合本场地地层结构特征,本次勘察主要采用现场调查、野外钻探、取样、标准贯入试验、重型动力触探试验和室内岩、土试验相结合的方法对地基土的工程性能进行综合分析评价。

三、 场地工程地质条件及评价

(一)地层分布及各项指标

拟建场地地处华北区板块南部边缘鲁东断块的胶东变质隆起区的偏南部分,区域地质构造以褶皱和断裂为主。根据本次勘探揭露,场地勘探深度范围内分布的主要地层有:杂填土(Qml)层、耕土(Qpd)层、第四系冲洪积(Q4al+pl)粉质粘土层、卵石层、粉质粘土层、红粘土层、元古代粉子山群(Pt1fzg)大理岩层等。

(二)场地内各层地基土的工程性能分析评价

1.杂填土(Qml)层(地层代号①1)

主要为近期堆填,成份复杂,未完成自重固结,强度低,呈松散状态,工程性能差,属很不均匀土层,未经处理,不宜作为拟建建(构)筑物的基础持力层。

2.耕土(Qpd)层(地层代号①2)

该土层成分复杂,密实度极不均匀,工程性能差,未经处理不宜作为拟建建(构)筑物的基础持力层。

3.第四系全新统冲积+洪积(Q4al+pl)层

(1)粉质粘土层(地层代号②)。该层各物理力学指标平均值如下:标贯击数N=11, W=20.02%,r=19.38 kN/m3,e=0.68, Il=0.47,a1-2=0.25MPa-1,Es=6.1MPa,%]=0.206,从上述指标看,属于不甚均匀的中压缩性土,可作为一般轻型建(构)筑物基础持力层。

(2)卵石层(地层代号③)。该层重型动力触探修正击数标准值N63.5=16.5击、%]=0.618,该层场地内均有分布,且厚度较稳定,适宜作拟建建(构)筑物基础持力层。

(3)粉质粘土层(地层代号④)。该层各物理力学指标平均值如下:标贯击数N=11.8, W=32.95%,r=18.9kN/m3,e=0.94, Il=0.63, a1-2=0.27MPa-1,Es=7.71MPa,%]=0.295从上述指标看,属于不甚均匀的中压缩性土。可作为一般轻型建(构)筑物基础持力层。

(4)红粘土层(地层代号⑤)。该层各物理力学指标平均值如下:标贯击数值N=13.5, W=36.03%,r=18.5kN/m3,e=1.025, Il=0.57, a1-2=0.43MPa-1,Es=5.09MPa,从上述指标看,属于不甚均匀的中偏高压缩性土。可作为一般轻型建(构)筑物基础持力层。

四、 地基与基础类型的选择与评价

(一)天然地基

拟建场地表层为耕土,属松散不均匀土层,工程性能较差,未经处理不宜作为拟建建(构)筑物的基础持力层。

拟建场地第四系冲洪积(Q4al+pl)卵石层(地层代号③)、粉质粘土层(地层代号④)、红粘土层(地层代号⑤),均具有一定承载力,在埋藏深度不大、满足设计要求时,均可作一般轻型建(构)筑物的天然地基持力层,但应注意的是本场地内大部分地段该地层埋藏深度变化较大。

当采用天然地基时,为避免产生不均匀沉降,基础应尽量置于同一地层或强度和变形指标相近的地层上,并应按现行有关规范要求进行地基变形计算。

(二)地基处理

由于勘察场地岩溶较发育,当采用天然地基时为土岩组合地基,应根据岩溶发育的具体条件和基岩的埋藏情况综合考虑采用相应的地基处理措施,如褥垫法。

当基底下有溶洞时,可视溶洞大小采用梁、板、拱结构跨越溶洞,或用混凝土充填或置换溶洞中软弱土层、也可采用调整柱距等方法。

当荷载稍大、沉降要求不太高的拟建建(构)筑物座落于上部人工填土较厚区域,可考虑对人工填土进行强夯处理。在强夯处理施工前,宜选择代表性的地段进行现场试验,以确定设计参数和施工效果。

若场地内大面积堆料地段对地基沉降变形要求不高,可采取分级堆载预压法进行地基加固处理,但在处理过程中应进行严格的堆载管理,同时应充分考虑对周边建(构)筑物(尤其是堆取料机)的影响。另外也可进行强夯加固处理。

地基处理施工结束后,应按有关现行国家标准进行工程质量检验和验收。

五、结语

本次勘察主要针对水泥生产线工程地质做出了较为全面的勘察,提出了设计需要的各项参数指标。但由于时间等条件的限制,在具体工作方面还存在以下不足:第一,场地水文地质条件的勘察较为笼统和简单,有待进行专门详尽的水文地质调查;第二,个别地层室内岩石、土物理力学实验指标稍有不足。有待通过原位测试作等其它手段对该地层性质作进一步探讨。