万州某住宅小区工程地质勘察及物理力学分析

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  1 项目概况

  工程项目隶属重庆某房地产开发有限公司,工程场地位于重庆市万州区,项目目的是开发住宅小区。拟建工程一期主要由14栋高层、22栋多层、幼儿园、西侧商业、主入口商业以及地下车库组成。现场实地勘察的目的是查明场地工程地质条件及水文地质条件,评价场地的稳定性与建筑适宜性,提供地基基础设计所需的岩土设计参数。

  现场踏勘工作于2010年12月13日进场施工,采用18台北京-100型、150型钻机配套施工,2010年12月30日完成施工,完成实际工作量详见表1。【表1】
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  2 工程地质条件。

  2.1 区域地质
  勘察区位于万州向斜北西翼,岩层呈单斜状产出,岩层产状171°∠7°,通过对附近基岩出露地段的调查情况,拟建场地内岩体中主要发育2组构造裂隙,岩体多呈块状结构。区内未发现断层,地质构造简单。区域上主要发育两组裂隙,一组产状为183-191°∠72-79°,稍曲,裂面平滑,局部充填粘性土;另一组产状为245-253°∠68-75°,稍曲,裂面较粗糙,无充填。二者均属硬性结构面。

  2.2 土层结构及分布
  经工程钻探揭露,场地地层主要有:第四系全新统素填土(Q4ml)、第四系残坡积粉质粘土(Q4el+dl),下伏基岩为中侏罗系沙溪庙组(J2s)泥岩、砂岩。分述如下:

  素填土(Q4ml)为杂色,由粘性土及砂、泥岩碎块石组成,硬杂物一般粒径5-480mm,含量约占总质量的10%~20%,分布不均。该层分布于整个场地,大多数为新近平场施工形成。粉质粘土(Q4el+dl)为黄褐色,土质均匀,切面稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。该层主要分布于南北侧及北东侧山坡上。

  基岩(J2s)中泥岩为紫红色,由粘土矿物组成,局部砂质含量高,质软,岩质较硬。该层分布于拟建场地的大部分地段,与砂岩呈互层状分布,为拟建场地主要岩层。砂岩为灰白色,主要由石英、长石及云母等矿物组成。该层在拟建场地的大部分地区均有揭露。

  2.3 水文气象条件
  场地水文地质条件简单。地下水按含水介质分为第四系全新统填土层孔隙水和基岩裂隙水。场地内填土土层孔隙率高,孔隙水主要靠大气降水补给,受降水气候影响,变化幅度大,且存在一定的滞后性。大气降雨渗入填土中水体,主要沿填土土层顶面和基岩面向场地外侧天子湖排泄。基岩裂隙水主要接受大气降水补给,赋存于基岩强风化带及中等风化基岩裂隙中,受裂隙贯穿程度控制,其动态受季节影响明显,具有就近补给、就地排泄的特点。勘察期间做提水后水位观测,24小时后水位不恢复,说明勘察期间在钻探深度内无地下水。

  工程区属亚热带气候,无霜期长,多云多雾,雨量充沛。降雨集中在夏季,多暴雨,久晴伏旱时有发生。年均降雨量1,085.1-1,141.8mm。

  3 物理力学性质

  3.1 实验分析
  为了获取场地岩土物理力学参数的定量评价指标,本次勘察采集中等风化岩芯样126组进行室内岩土的物理力学性质指标测试,岩石按《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)执行。

  项目地块场地内中等风化泥岩饱和抗压强度标准值为4.53Mpa,为极软岩;中等风化砂岩饱和抗压强度标准值为14.59Mpa,为软岩;本次勘察选择具有代表性的钻孔10个进行了声波测试,结果可知强风化基岩岩体较破碎,中等风化岩体完整性系数为0.69-0.78,中等风化岩体较完整。

  3.2 参数选取
  岩土参数的选取对于场地稳定性分析及后期施工具有重要的指示意义,经现场踏勘和试验分析,场地土层和基岩的岩土参数取值如表2。【表2】
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  4 稳定性分析

  以EF段为例,进行边坡稳定性分析及评价。EF段边坡坡高最高约20.00m,主要由素填土及下伏泥岩组成,边坡倾向为189°。根据边坡产状,岩层产状及该区域发育的两组裂隙产状作赤平投影图(图1)。【图1】
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  由图1可知:岩层产状与边坡倾向同向,由于岩层产状较缓,对边坡稳定性影响较小;Ⅰ组裂隙倾向与边坡倾向呈小角度相交,边坡稳定性主要受Ⅰ组裂隙影响;Ⅱ组裂隙倾向与边坡倾向呈大角度相交,对边坡稳定性影响较小。边坡主要受Ⅰ组裂隙控制。根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002)A岩质边坡分类标准归属Ⅲ类边坡,安全等级二级。采用平面破坏模式进行稳定性计算。

  分别对边坡最不利地段进行稳定性计算,结果见表3:【表3】
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  5 建议

  鉴于边坡具不稳定性,建议采用锚杆挡墙支挡,采用岩石锚杆挡墙时,岩体破裂角取75°,Ⅰ组裂隙岩层结构面的内摩擦角取18°,内聚力取55KPa。M30水泥砂浆与岩体的粘结强度特征值泥岩取300kPa。此外,由于拟建场地内及环境边坡较高,拟建场地拟建物安全等级为一级,建议先对拟建场地环境边坡进行治理后,再对拟建场地建筑物进行兴建。由于拟建1#-5#外侧与拟建挡墙较近,建议该侧桩基载荷应传至边坡岩体破裂角以下的稳定岩层中。

  参考文献:

  [1]GB/T50266-99工程岩体试验方法标准[S].北京:中国计划出版社,1999.
  [2]GB50330-2002建筑边坡工程技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
  [3]GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009版)[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

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