某污水处理厂地基承载力确定

吴 曦

(湖南省地质矿产勘查开发局四〇二队，湖南 长沙 410004)

某污水处理厂，工程扩建规模4×104m3/d，处理工艺采用“生化池+高效沉淀池+反硝化深床滤池+紫外消毒”工艺，工程投资2 000万元。

1 场地工程地质条件

场地位于浏阳河东岸，地貌单元属河流侵蚀堆积河谷阶地地貌，下伏白垩系戴家坪组(K2d)砾岩，揭露的岩土层如下：

①填筑土(Q4ml)：稍湿，松散，未完成自重固结，层厚0.50～5.80 m；

②1淤泥质粉质粘土(Q4h)：湿，软塑，具腥臭味，层厚0.80～5.10 m；

②2粉质粘土(Q3al)：可塑，局部硬塑，层厚0.50～6.90 m；

②3粉质粘土(Q3al)：软塑～可塑，层厚0.70～8.40 m；

③粉细砂(Q3al)：松散～稍密，湿～饱和，层厚0.80～7.80 m；

④圆砾(Q3al)：中密，饱和，层厚0.40～4.40 m；

⑤强风化砾岩(K)：岩芯破碎，呈块状，层厚1.20～9.30 m，frk=0.75 MPa；

⑥中风化砾岩(K)：岩芯较完整，岩芯呈块状或短柱状，未揭穿，最大揭露厚度5.50 m，frk=10.45 MPa。

场地内地下水主要有上层滞水、松散岩类孔隙水及基岩裂隙水，地下水与地表水互为补给，其水量、水位季节性动态影响变化和河流水力联系密切。勘察期间测得稳定水位埋深0～2.80 m，标高28.64～33.50 m。

2 岩土参数统计

根据本次勘察现场原位测试成果，分别统计见表1、表2；根据室内试验成果，将岩土层的主要物理力学性质、岩石饱和抗压强度统计汇总见表3、表4。

3 地基承载力确定

地基承载力特征值可通过载荷试验、原位测试、公式计算，并结合工程实践经验来综合确定。通常勘察阶段不具备载荷试验条件，承载力特征值采用规范查表法、公式计算法及当地经验值综合确定。

表1 标准贯入试验N统计表(单位： 击 )

表2 重型动力触探修正值N63.5统计表(单位： 击)

表3 土层主要物理力学性质指标统计汇总表

表4 岩石饱和抗压强度成果统计表(单位： MPa)

3.1 规范查表法

参考广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ 15-31-2016)：碎石土、砂土、粉土、黏性土、淤泥、红黏土和填土的承载力持征值的经验值可分别根据土的物理力学指标按表4.5.2-1～表4.5.2-7确定；砂土、粉土、残积土、黏性土和填土的承载力特征值的经验值也可根据标准贯入试验锤击数和触探试验指标按表4.5.3-1～表4.5.3-7确定。

3.2 根据土的抗剪强度指标计算

依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第5.2.5条，根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值按式(1)计算。

fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck

(1)

式(1)中：Mb、Mb、Mc为承载力系数；γ为基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；b为基础底面宽度，当基础底面宽度小于3m时按3m取值，大于6m时按6m取值；γm为基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下的土层取有效重度；d为基础埋置深度(m)，宜自室外地面标高算起；Ck为粘聚力标准值(kPa)。

3.3 根据室内饱和单轴抗压强度计算

依据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)第5.2.6条，岩石地基承载力特征值按式(2)计算。

fa=ψr·frk

(2)

式(2)中： fa为岩石地基承载力特征值(kPa)； frk为岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa)；ψr为折减系数。根据岩体完整程度以及结构面的间距、宽度、产状和组合，由地方经验确定。较完整岩体折减系数ψr取0.20～0.40。

3.4 场地岩土层地基承载力特征值计算

依据室内试验、原位测试成果，采用上述确定方法，分别确定场地内各岩土层地基承载力特征值如表5所示。

表5 岩土层地基承载力特征值计算表(单位：kPa)

3.5 地基基础方案分析

根据拟建构筑物的荷载条件及地下室基坑开挖揭露的基底岩土特征，建议拟建建(构)筑物采用天然地基浅基础方案，以粉质粘土②2层作为浅基础持力层；部分拟建建(构)筑物可采用桩基础，以强风化砾岩⑤作为桩端持力层，桩型可采用钻孔灌注桩或预应力管桩。

4 结语

(1)通过多种承载力特征值确定方法对比，该地区采用规范查表法确定的地基承载力特征值数值偏高，公式计算法与当地经验值相近，较为合理。

(2)实践表明，岩土层的物理力学性质方面，建议采用旁压试验、载荷试验多种测试手段相结合，来确定地基承载力特征值。