西藏林芝市米林县城地质勘探研究
评价,以期对该县城拟建工程提供一定的实用性建议。
关键词:米林县;地质勘探;地基土
中图分类号:P624.8文献标识码:A文章编号:1003-5168(2019)11-0117-03
Abstract: For the study of engineering geology condition of the mainling county of Tibet, this paper analyzed the SH30-2 impact drill is used to perform core drilling on the ground soil in the hole. It was carried out the standard penetration test, and used the SM plant rubber retaining wall to make a rotary drilling with the XY-100 drilling rig. It investigated the rock formation characteristics of the exploration site, and based on the field test, explained the engineering characteristics of the foundation soil, and analyzed and evaluate it, with a view to the county construction projects provide some practical advice.
Keywords: Mainling county;geological prospecting;foundation soil
1 场地的工程概况
该勘测场地位于米林县县城东北方,紧邻雅鲁藏布江东南岸,东南临S306省道,西北临雅鲁藏布江东南岸,西南临滨江路,东北临米林大桥,距林芝机场直线距离约15km,交通方便,地理位置优越,如图1所示。
米林县气候比较干燥,属于高原温带半湿润季风气候区,全年有150d无降霜。米林县的气候特点为降水集中、雨热同季、蒸发量大、年平均气温8.2℃、年平均降水量600mm[1]。
米林县水文观测站的监测数据显示,1976—1982年最高的年降雨量达到891.9mm,最高的月降雨量达到391.6mm,最高的日降雨量达53.0mm,最大6h降雨量达36.9mm。
2 场地的工程地质条件
该场地位于西藏自治区林芝市米林县县城东北方,紧邻雅鲁藏布江东南岸,为雅鲁藏布江河流侵蚀堆积Ⅰ级阶地地貌。场地地形条件较好,总体呈东南高西北低,场地地形较为平缓,相对高差约为5m。该地区的抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g,设计地震分组为第3组,设计特征周期为0.45s。查看《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)(2016年版),应将场地划分为Ⅱ类场地[2,3]。
3 主要勘探方法
本次勘探主要采用SH30-2型冲击钻机,取原状土试样,并对上部土层进行取芯钻探,在孔内进行标准贯入试验;利用SM植物胶护壁,采用XY-100型钻机回旋钻进;对布设的部分控制性钻孔内卵石土进行全断面取芯观察、取样并进行颗粒分析,如图2所示。
对于多层建筑,相关规范要求地基的复杂程度等级为2级,勘探点间距为15~30m,勘探点沿柱列线、角点和拟建物周边布置,钻孔间距为12~22m不等,共布设钻孔总数93个。其中,一般性回旋取芯钻孔为22个,设计深度为12m;控制性回旋取芯鉆孔为4个,设计深度为20m;动力触探试验钻孔为67个,设计深度为12m;总工作量为1 148m。
当基础底面的宽度大于5m时,探孔深度不应小于基础底面宽度的3倍,即一般性钻孔孔深为12m较为合理。综合考虑场地持力层及下卧层为砂卵石土,地层相对连续稳定,地基均匀性较好,较弱夹层较少,控制性钻孔不应小于20m。当遇到软弱层的时候,钻孔深度应该相应加深,直至钻到稳定的硬层为止。当采用桩基础时,应以满足桩端持力层厚度为准。
①预打入:先锤击,把贯入仪头部打入15cm,如果锤击50次还未打入15cm,停止打入,记录贯入度;②打入阶段:将贯入器再打入30cm,记录每打入10cm的锤击次数;③如果累计锤击50次还未打入30cm,停止打入,记录贯入度。换算成打入30cm时的锤击次数,根据换算公式进行查表计算。
取上层细粒土做标准贯入试验,目的是用于评价该土层的力学性能,取下层的卵石土做N120超重型动力触探试验,目的是评价卵石土的物理力学性能。
①将重型动力触探探头打入土层前,先在触探杆上标出从锥尖起向上每 30cm 的位置;②一人将触探杆垂直扶正,另一人将 10kg 穿心锤从锤垫顶面以上50cm 处自由落体放下,锤击速度以每分钟 15~30 ;③记下触探杆每打入30cm土层所用的锤击数(击/30cm);④采用分段探测的方式是为了防止土与触探杆的侧壁进行相互摩擦抵消了一部分的锥击能力,是在触探杆打入土层一定深度后把锥尖向上拔起,使探孔壁的直径扩大,然后再次将锥尖打入原先的位置,试验继续进行,或者通过在触探杆每打入10cm位置时将探杆旋转一圈;⑤待到每打入30cm土层的锥击次数超过100次或打入15cm锥击次数超过50次时,试验可以结束。
4 勘探场地的地层岩性
勘察场地内地层主要由上覆第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)和第四系全新统人工填土层(Q4ml)组成。
4.1 第四系全新统人工填土
4.1.1 填土(Q4ml)。此样土质分布于勘探场地的中-南部,厚度变化较大,钻探揭露厚度5.8~9.6m,颜色呈现灰褐-褐色、杂色,稍湿,松散,主要由卵石土、碎石土、生活垃圾及建筑垃圾组成,均匀性较差。
4.1.2 素填土(Q4ml)。此样土质分布于勘探场地的中-北部及东南部,厚度变化较大,钻探揭露厚度3.4~7.0m。颜色呈现黄褐色、黄灰色,松散,稍湿,其固结程度较差,主要成分由黏性土及粉土组成,其中含有碎石、卵石等,一般含量20%~35%,一般粒径20~80mm,局部见少量建渣。
4.2 第四系全新统冲洪积
根据现场取芯鉴别情况,结合重型圆锥动力触探试验成果,此勘探场地砂卵石分布较多。将卵石层分为4个层次:稍密卵石层、松散卵石层、密实卵石和中密卵石层。
4.2.1 松散卵石(Q4al+pl)。此次勘探钻探揭露厚度为0.9~2.5m,全场分布。土体颜色呈现为黄灰-黄褐色,松散,稍湿,粒径多在2~10cm,骨架颗粒含量在20%~50%,大于10cm约占5%。分选性一般,磨圆度一般,亚圆状为主,岩石成分以砂岩、粉砂岩和花岗岩为主,其余主要为黏性土填充。
4.2.2 稍密卵石(Q4al+pl)。此次勘探钻探揭露厚度1.3~3.9m,全场均匀分布。土体颜色呈現为黄灰-黄褐色,稍密,稍湿,骨架颗粒的含量在51%~62%,粒径多在2~13cm,大于13cm约占8%。岩石成分以砂岩、粉砂岩和花岗岩为主,其余主要为黏性土填充。
4.2.3 中密卵石(Q4al+pl)。此次勘探钻探揭露厚度1.6~3.4m,全场分布。土体颜色呈现为黄灰-黄褐色,中密,稍湿,骨架颗粒含量在61%~71%,粒径多在2~15cm,大于15cm约占10%。岩石成分以砂岩、粉砂岩和花岗岩为主,其余主要为黏性土填充。
4.2.4 密实卵石(Q4al+pl)。此次勘探钻探揭露厚度0.7~9.1m,全场分布,未见底面。土体颜色呈现为黄灰-黄褐色,密实,稍湿,骨架颗粒含量在71%以上,粒径多在2~18cm,大于18cm约占10%。岩石成分以砂岩、粉砂岩和花岗岩为主,其余主要为黏性土填充。
5 场地地基土的工程性质
为了了解该勘测场地地基土的物理力学性能,包括地基土的强度、均匀性和密实程度,本次场地地基勘测不仅要对抽芯进行观察描述,而且要针对卵石层进行试验,即连续系统的N120超重型动力触探测试试验。该试验统计结果如表1所示。可以发现,该勘测场地内并不存在断层、破碎带和裂隙密集带等不良地质现象。
6 场地地基的分析评价
勘察区场地位置地势较为开阔,现状为建设用地,未见活动断裂分布,无重力异常带和重力梯度带存在,新构造运动的差异升降不明显,地壳总体居于稳定状态,无影响场地稳定性(安全)的边坡、滑坡、泥石流、地裂缝、地下空洞等地质灾害,场地稳定,适宜建筑。根据室内试验,标准贯入试验和超重型动力触探结果,因试验样品要求较完整但岩性多数破碎,故试验值偏高,不具代表性,仅供参考。
7 结论及建议
该场地区内地质构造较简单,无大的断裂带通过。场区内无影响场地稳定的断层、滑坡以及泥石流等不良地质作用。场地整体稳定,适宜建设。场区勘探深度由第四系全新统人工填土和第四系全新统冲洪积卵石层组成。场内拟建建筑物以松散卵石层以下作基础持力层。以松散砂卵石层作为地基基础持力层时,建议扩大基础。可采用独立基础或条形基础,设计可根据2种基础形式的优劣进行选择。
基坑开挖过程中,施工开挖废弃土石方应及时清运,严禁堆积在基坑顶部,确保施工安全;基础施工宜避开雨季及冬季;基坑开挖后避免太阳曝晒,避免被地表水浸泡,应及时封闭;基础施工过程前要合理安排好地表排水系统,竣工后及时用混凝土封闭地表;基坑开挖时,机械扰动对卵石层强度影响较大,建议基坑开挖到接近设计标高时,应预留约30cm采取人工清除,并对基底土层进行适当碾压。
参考文献:
[1]措姆.米林县农业气候资源特点及开发建议[J].乡村科技,2018(35):117-119.
[2]西藏米林发生6.9级地震[J].防灾博览,2017(6):10.
[3]魏琏,王森.中国建筑结构抗震设计方法发展及若干问题分析[J].建筑结构,2017(1):1-9.
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