国家体育训练基地力量训练馆岩土工程

摘要：结合实际场地情况，通过现场勘察，野外钻探以及土工试验等手段，详细查明了拟建场地地基土土体物理力学性质及状态，并对试验成果进行数理统计计算和相关统计分析。

关键词：勘察；独立基础；岩土工程评价

0引言

岳西县石关国家体育训练基地力量训练馆拟采用独立基础建设，设计层数2层，高度15.8m，长度34.8m，宽度17.7m，场地位于岳西县石关乡安徽省体育局石关训练基地内西北侧。为确保拟建物施工安全，通过工程勘察，查明场地环境与工程地质条件、岩土指标等，并对岩土工程作出评价，以期为今后工程设计施工指出应注意的问题，并提出防治建议。

1场地环境与工程地质条件

1.1区域地质构造、气象、水文情况

拟建场地处华南地层大区南秦岭-大别山地层区桐柏-大别山地层分区，区内大片出露一套大别造山带核部的深变质岩地层，上覆地层为全强风化二长花岗岩，下伏地层为中生代白垩世的中、细粒二长花岗岩，中、细粒石英二长岩，位于大别山造山带，地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为6度[1]。拟建场地位于岳西县，是安徽省安庆市下辖县，属亚热带季风气候区，其特点是：季风明显、四季分明、光照充足、雨量充沛、温暖湿润、无霜期长。全县历年年平均气温14.4℃。年平均降雨量1445.8mm，降雨主要集中在5~9月份。

1.2工程周边环境条件

场地西北侧为低山，东南侧为一条河流，其他周边为绿化带，周边有若干地下管线。

1.3场地地形地貌

拟建场地位于岳西县石关乡安徽省体育局石关训练基地内，地形整体较平坦，地貌属大别山中低山。

1.4地基岩土体的构成及特征

根据钻孔揭露及原位测试资料，结合土工试验资料，勘探查明所达深度范围内的岩土层分布情况：①层杂填土：层顶高程819.11~818.33m，层厚0.50~4.50m。灰黄色、杂色、松散、稍湿~湿，上面为0.15~0.20m的混凝土地面，下面主要成分为块石夹中砂。②层残积土：层厚0.70~1.80m，层顶埋深1.90~4.50m，层顶高程814.61~816.92m。灰黄、灰褐色，稍密状态，砾砂状夹少量粘性土。结构全部破坏，矿物成分显著变化。③层强风化片麻岩：层厚1.30~13.70m，层顶埋深0.7~6.30m，层顶高程812.81~818.26m。灰黄色。密实状态，中粗砂夹少量粘性土，局部夹基岩碎块。结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，干钻不易钻进。④层中风化片麻岩：揭露层厚9.50~12.80m，层顶埋深0.50~2.00m，层顶高程816.96~818.46m。灰白色，糜棱结构，片麻状构造，主要成分为长石、石英、黑云母。勘察期间未发现洞穴、临空面及软弱夹层。岩石饱和单轴抗压强度标准值为92.0MPa，岩石坚硬程度为坚硬岩，岩体完整程度较完整，岩体基本质量等级Ⅱ级。

1.5不良地质作用及地质灾害

区域地质资料及勘察成果显示场地地面以下20m深度范围内不存在饱和粉（砂）土液化土层，无厚层软土分布。拟建场地西侧1~6m外为一陡直岩体，易产生崩塌地质灾害，应进行灾害评估及治理设计施工；东侧河岸岸坡已采用重力式挡墙，稳定性较好；场地内未发现其他活动断裂、滑坡、岩溶、泥石流、滑坡、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害，未发现影响场地和地基稳定性的其它不良地质作用。

1.6特殊性岩土拟建场地中特殊性岩土

主要为人工填土、残积土及风化岩，自然状态下地形总体坡度<5°，属平坦场地。①人工填土：本场地土中的①层杂填土厚度为0.50m~4.50m，其力学性质不均匀，稳定性差，对基坑开挖有一定影响。在基坑支护中应采用适当的支护措施以避免基坑边坡失稳。②残积土：本场地中②层残积土厚度为0.70~1.80m，遇水易软化，成分较复杂，结构几乎全破坏，稳定性差，对基坑开挖有一定影响。③风化岩：本场地分布有强风化片麻岩，垂直及水平向上存在一定程度的差异风化，局部夹块状原岩碎块，强度变化较大，对基坑开挖会产生一定影响。

1.7对工程不利的埋藏物的特征、分布

场地内未发现河道、浜沟、池塘、墓穴、防空洞、孤石及溶洞等对工程不利的埋藏物。

1.8场地的地下水和地表水

①地表水：拟建场地内未见地表水，场地东南侧为河流，勘察期间水量较少。②场地地下水类型及特征：场地的地下水类型主要为潜水，主要赋存于①层杂填土、②层残积土、③层强风化片麻岩、④层中风化片麻岩中，水位埋深为3.80~4.60m（高程814.13~815.02m），地下水水位变化幅度1.00~2.00m左右。补给来源主要为大气降水。地下水排泄方式主要为蒸发、径流。

2岩土指标统计

为更好地对拟建场地进行岩土工程评价，对地基岩土物理力学性质指标及地基承载力进行统计。

2.1地基岩土物理力学性质指标

对各岩土层的物理力学性质指标进行分层统计（表1、表2）。

2.2地基承载力

地基承载力及其他设计参数建议值[4]结合土工试验统计指标、原位测试指标、地区及实际工程经验等综合确定（表3），建议通过相应载荷试验以核实确定。

3岩土工程评价

3.1地基土分析与评价

①层杂填土，土质均匀较差，工程地质特性差，建议挖除。②层残积土，稍密状态，建议挖除。③层强风化片麻岩，密实状态，风化程度不一，局部夹块状原岩碎块，不均匀，层位较稳定，工程特性较好，为良好的基础持力层。④层中风化片麻岩，饱和单轴抗压强度标准值为92.0MPa，强度高，层位稳定，岩石工程特性好。为良好的基础下卧层。

3.2场地的稳定性、适宜性评价

拟建场地西侧1~6m外为一陡直岩体，易产生崩塌地质灾害，应进行地质灾害评估及治理设计施工；未发现其他活动断裂、滑坡、岩溶、泥石流、滑坡、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害；地质构造条件简单，未发现有活动断裂通过的证据，地基土工程地质条件良好，不良地质作用总体不发育，局部存在崩塌隐患，属基本稳定场地。

3.3场地的地震效应评价

3.3.1场地抗震设计基本条件

岳西县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组第一组，工程抗震设防类别为丙类（标准设防类）[5]。

3.3.2场地类别及设计特征周期

场地覆盖层厚度约为0.50~20.0m，20m以内为松散状态杂填土，稍密状态残积土，密实状态强风化片麻岩。根据岩土性状，①层杂填土为软弱土，剪切波速经验值约为120m/s，②层残积土为软弱土，剪切波速经验值约为130m/s，③层强风化片麻岩为中硬土，剪切波速经验值约为370m/s，经计算，场地土层的等效剪切波速为120.0～271.2m/s，拟建场地属对建筑抗震一般地段。

3.4地下水、地表水性评价

3.4.1土层渗透系数

各土层的渗透系数详见表4。

3.4.2地下水、土腐蚀性评价

根据场地环境地质条件特征，按国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）附录G判定，拟建场地为Ⅱ类环境类型，按地层渗透性指标为A直接临水或强透水层中的地下水。结合本场地水质分析资料。根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）有关规定对地下水的腐蚀性进行评价，判定结果详见表5。土层是地下水的储存介质，两者之间存在密切联系，根据工程经验，场地土对建筑材料的腐蚀性评价可视同地下水对建筑材料的腐蚀性评价。综上判定：判定场地土和地下水对混凝土结构具微腐蚀性，场地土和地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。应按《工业建筑防腐蚀设计标准》（GB50046-2018）的有关规定进行防腐。

3.4.3地下水对工程影响分析评价

本场地中的①层杂填土成分复杂、结构松散，局部空隙率大，具较强的渗透性。上层滞水赋存于其中，在丰水期，地下水的水量相对较大，对基坑开挖、基坑支护及基础施工有一定的影响，应采取有效的止水、排水或降水措施。

3.5天然地基的可行性及持力层建议

拟建建（构）筑物形状规则，荷载较小，浅层分布的③层强风化片麻岩、④层中风化片麻岩能够满足强度和稳定性要求，可采用独立墩基础。建议的基础型式及持力层详见表八。地基承载力及变形计算参数详见表6。建筑物变形特征预测：拟建建构筑物、荷载均匀，地基变形特征以沉降量为主；设计应进行变形验算，建议采取建筑及结构等措施控制沉降量及沉降差。独立基础设计及施工建议：独立基础设计应满足地基强度和变形验算的要求，并以沉降差控制为主。

3.6基坑工程分析

3.6.1基坑周围环境概况、岩土条件及基坑安全等级

拟建基坑周边环境较为复杂，拟建场地东南侧为河流、距离最近处近5.0m，场地西侧为陡直山体，距离1.0~6.0m。根据拟建建筑物特征及场地周边环境，拟建力量训练馆持力层建议采用③层强风化片麻岩、④层中风化片麻岩，基坑开挖深度约0.5~4.5m。该基坑支护结构的安全等级为二-三级。建议采用独立墩基础，避免大开挖，建议根据建设部建质办[2018]37号文有关规定及《安徽省危险性较大的分部分项工程安全管理规定实施细则》进行专项基坑支护设计，经专项施工方案论证通过后，方可组织实施。其他未尽事宜按住建部建质[2018]37号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》及《安徽省危险性较大的分部分项工程安全管理规定实施细则》中的有关规定进行工作。

3.6.2基坑开挖与支护方案建议及相关设计参数

基坑开挖施工宜按“先深后浅”的原则进行，根据基坑开挖深度、周围环境及岩土条件，结合基坑工程实际经验，本工程基坑支护方案建议选用放坡+挂网喷浆护面。基坑支护设计参数可按表7选用。

3.6.3基坑降排水措施

影响较基础施工的地下水主要为①层杂填土中潜水，在基坑侧壁应设置泄水管，同时在基坑周边地面做好向外排水的散水坡或设置截水沟，防止地表水渗入基坑。基坑开挖到位后，建议沿基坑周边设置排水明沟和集水井，在坑底形成排水网络及时排出坑底积水。

3.6.4基坑支护设计与开挖施工注意事项

场地填土局部较大，拟建地下建筑物周边环境较简单。基坑开挖的土方不应在邻近建筑及基坑周边影响范围内堆放，并应及时外运。基坑开挖施工应采用分段、分层开挖或台阶式分层开挖的方式，分层厚度一般不应大于2.0m，开挖过程中的临时边坡坡度不宜大于1:1.5。

3.6.5人工挖孔墩的施工建议措施

采用钢筋混凝土护壁或钢套管，在填土层段采用随挖随护；采取有效的通风措施；加强安全管理，确保安全施工。排水措施可采用桩孔内直接抽排。

4结论

①本场地属稳定场地。②场地内未发现其他活动断裂、滑坡、岩溶、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害，未发现影响场地和地基稳定性的其它不良地质作用。拟建场地东侧河岸岸坡已采用重力式挡墙，稳定性较好。拟建场地西侧1~6m外为一陡直岩体，易产生崩塌地质灾害，进行灾害评估及治理设计施工后，可进行本工程建设。③本工程持力层的选择位于不同地层，需考虑差异沉降问题，建议设置褥垫层以调节变形。

作者：陈思 单位：安徽省地质矿产勘查局 327 地质队