衡阳雁湖生态文旅小镇—E地块一期岩土工程勘察分析

2019-01-03 07:35
资源信息与工程 2019年3期
关键词:粉砂粉质泥岩

刘 娜

(湖南省核工业地质局三○六大队,湖南 衡阳 421008)

本建筑场地地貌为剥蚀残丘地貌,原多为山坡,场地北部有菜地、鱼塘,现已基本完成清表,局部进行了整平。勘探期间测得各钻孔孔口标高在89.1~106.1 m之间,本建筑场地各楼栋设计地坪标高。拟建场地位于衡南县云集镇古塘村,有乡村水泥路相通,交通便利,便于施工。拟建物周边无重要建筑物分布,基础施工时可不考虑对邻近建筑物的影响。

1 勘察工作布置及勘察方法

1.1 勘探点布置

本次勘察综合判定,本工程岩土工程勘察等级为乙级。本次勘察工作按现行有关规范、规程、标准及委托要求确定勘察方案,详见《勘察纲要》。根据衡阳市规划设计院提供的建筑物勘探点平面布置图,本工程共布置114个勘探点,其中技术性钻孔57个,一般性钻孔57个。

1.2 勘察方法

本次勘察采用野外地质钻探、现场原位测试及室内土工试验相结合的方法进行。

(1)野外地质钻探。投入10台XY-100型钻机,开孔孔径127 mm,终孔孔径91 mm。钻进方法土层采用无水回转钻进、岩层采用冲洗液回转钻进的施工工艺,进行全孔取芯钻探,派专业技术人员跟班作业。对所采取的土(岩)芯样进行野外鉴别及地质编录,施工完成后机组人员对钻孔及周边已按要求以原土进行回填。

(2)原位测试。为查明岩土层均匀性、压缩性、密实度等工程特性指标,钻孔钻探过程中对①素填土、②耕土、③粉质黏土进行了标准贯入试验;对④强风化粉砂质泥岩进行了重型(N63.5)圆锥动力触探试验,试验采用自动脱勾自由落锤法进行,并严格按相关规范进行操作。

(3)室内试验:对①素填土、③粉质黏土采取原状土样进行土的物理力学性质试验及土的易溶盐分析试验;对⑤中风化粉砂质泥岩进行岩石饱和单轴抗压强度测试;采取上层滞水2组、基岩裂隙潜水3组进行水质分析试验。

2 岩土体分布及特征

经勘察,本建筑场地在勘探深度范围内,揭露的地层为第四系素填土(Q4ml)、耕土(Q4ml)、粉质黏土(Q4el)及下第三系粉砂质泥岩(E),现对各岩土体的主要特征进行描述。

(1)素填土(Q4ml):褐黄色为主,松散-稍密状,稍湿,主要由黏性土组成,局部可见植物根枝。该层部分地段有进行过碾压迹象,部分地段由于高差过大或碾压设备暂无法到达等原因暂时未进行碾压。该层在22个钻孔有分布,且主要分布在地势较低洼地段,层厚0.5~7.1 m。

(2)②耕土(Q4ml):褐黄色,松散状、硬塑状,主要由黏性土组成,含植物根系。该层在66个钻内分布,局部由于场地开挖已清除,主要分布在原地貌表层,层厚0.5~1.0 m。

(3)粉质黏土(Q4el):褐黄色、棕褐色,硬塑局部坚硬状,主要由黏粒及少量粉粒组成,刀切面较光滑,稍有光泽,无摇震反应,干强度、韧性中等。该层全场分布,层厚4.2~13.4 m。

(4)强风化粉砂质泥岩(E):紫红色,泥质结构,中厚层状构造,风化裂隙发育,岩芯呈碎块状,半岩半土状,局部可见短柱状,碎块状岩芯手折易断,土状岩芯遇水易软化崩解,岩芯采取率较低,约55%,属极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层全场分布,层厚5.1~12.8 m。

(5)中风化粉砂质泥岩(E):紫红色,泥质结构,中厚层状构造,节理裂隙较发育,岩芯呈柱状,碎块状,节长一般5~35 cm,RQD值约75;岩芯锤击声哑,易击碎,无回弹,属软岩局部极软岩,岩体完整程度为较完整-较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ-Ⅴ级。该层全场分布,勘探期间未揭穿,最大控制层厚18.6 m。

3 岩土地质工程分析

3.1 场地稳定性与适宜性分析

根据以往勘察经验及现有区域调查成果,本工程场地地下不存在可开采、发掘的矿藏及古墓等,适宜本工程建筑。但是场地局部地形起伏较大,进一步推填整平后,需进行地基处理或采用桩基础施工。

综上所述,本工程场地天然条件下处于相对稳定状态,场地适宜本工程建筑。

3.2 地基岩土分析

根据地质勘察、现场原位测试及室内土工试验,结合场地工程地质条件,现对场地各岩土层进行分析。

(1)素填土:松散-稍密状,稍湿,分布不均匀,压缩性大,承载力较低,地基处理后达到设计要求,可以作为拟建建筑物基础持力层。

(2)耕土:硬塑状,松散状,分布不均匀,压缩性大,厚度薄,承载力低,不可作为拟建建筑物基础持力层。

(3)粉质黏土:硬塑局部坚硬状。根据土样分析结果,孔隙比为0.698~0.882,液性指数为<0~0.25,压缩模量为5.8~12.5 MPa,压缩系数为0.14~0.30 MPa-1,判定该土层为中等压缩性土。根据现场标准贯入试验实测击数16.0~24.0击/30 cm,平均击数为21.0击/30 cm,标准值为20.7击/30 cm等成果判定该土层承载力一般,推荐承载力特征值为200 kPa,可作为拟建房屋建筑物基础持力层。

(4)强风化粉砂质泥岩:风化裂隙发育,岩芯呈半岩半土状、碎块状,岩芯采取率较低,约55%。根据现场重型动力触探试验结果,实测击数18.0~39.0击/10 cm,平均击数27.3击/10 cm,标准击数27.0,杆长修正后平均击数16.0击/10 cm,标准击数为15.8击/10 cm。由此判定该层承载力较高,推荐承载力特征值为300 kPa,该层厚度较大,层位较稳定,该层埋藏较深,可以作为拟建建筑物桩基础持力层。

(5)中风化粉砂质泥岩:节理裂隙较发育,岩芯呈柱状及碎块状,节长一般5~35 cm,RQD值约75,岩芯锤击声哑,易击碎,无回弹。根据现场所取38组岩石饱和单轴抗压强度试验结果,抗压强度范围值4.6~10.7 MPa,平均值7.26 MPa,标准值6.80 MPa,属软岩局部极软岩,岩石基本质量等级判定为Ⅳ-Ⅴ级。

3.3 特殊性岩土分析

本场地的特殊性岩土为素填土、耕土、粉质黏土、强风化粉砂质泥岩。

素填土:主要分布在原地貌较低洼处,素填土作为回填料,具压缩性高、孔隙率大、透水性强等特点,为满足设计需要,局部回填厚度较大。经过碾压、强夯处理后可降低压缩性、减小孔隙率及透水性,提高承载力,减小后期沉降量的作用。因此,只要采取相应的措施,可减小素填土对拟建建筑物的不利影响。素填土在地基处理后,经检测满足设计要求,可以作为本工程建筑物基础持力层。

耕土:主要分布在原地貌表层,生长有大量植物,含植物根系,呈松散状,具高压缩性、孔隙率大、透水性强等特点,该层厚度较薄,局部在场地整平过程中可将其清除,局部埋藏于素填土以下,对素填土进行地基处理时可将其一并处理,以减小其对拟建建筑物的影响。

粉质黏土:硬塑状,为本场地主要土层,由粉砂质泥岩风化残积形成,干强度及韧性中等,土层承载力较好,在其埋藏较浅区域可作为本工程良好的基础持力层。

强风化粉砂质泥岩:粉砂质泥岩遇水易软化、久露空气易风化,岩石本身承载力较高,随着风化程度由中等-强烈,承载力急剧降低,其承载力相对较高,可以作为拟建建筑物桩基础持力层。由于其遇水易软化、久露空气易风化的特性,在基础施工过程中应做好地表水排水工作,验收合格后立即进行基础施工,避免水浸泡和久露空气中。

4 结论

本次勘察确定本工程重要性等级为三级,综合判定本工程岩土工程勘察等级为乙级,适宜建筑。本建筑场地各岩土体较稳定,天然条件下尚未发现不良地质现象。本场地的特殊性岩土为素填土、耕土、强风化粉砂质泥岩,素填土、耕土经过碾压、夯实后可减小对拟建建筑物的不利影响;强风化粉砂质泥岩力学性质较好,可根据不同的地质情况选做相应拟建建筑物的基础持力层。

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