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1、近日审见一个岩土工程详勘报告，场地岩土工程条件十分复杂，为此将其上传，供大家参考和讨论。岩土工程勘察的阶段大致是：现场勘察施工，获取场地第一手资料；对采集的第一手资料进行综合整理、分析、判断；根据建筑设计特征和场地岩土工程条件，提出地基基础方案，地基参数和设计施工注意问题。我现在把该复杂场地详勘报告有关内容摘录于下，请大家来完成分析、判断以及对场地的评价建议工作。希望大家能够积极参与。因为只有通过主动参与，才能拓展你的思路，积累经验，锻炼和提高你的专业能力。同时也强烈建议朋友们把你遇到的复杂、疑难工程实例上传供大家讨论，以达到共同提高的目的。工程概况XXX小学综合楼平面形态呈长方形，长轴方向为
2、120，拟建物高为3层，设计为柱基，最大柱荷载为900KN/柱，无地下室，拟建物0.00为100. 0 m（假设高程），为框架结构。对沉降敏感，建筑物基础设计等级为乙级。地形地貌及地质构造拟建场地位于一溶蚀残丘斜坡中部一冲沟台地上，据区域地质资料和地质调查，拟建场地位于北东向新华沟至新民断裂构造带下盘，场地在该断裂构造带的南东侧，距该断裂构造带约450m，拟建场地及其附近均无区域性断裂通过。但拟建场地受北东向新华沟至新民断裂构造带影响，岩体较为破碎。据区域地质资料、调查成果及钻探揭露，场地下伏基岩为三叠系下统石永宁镇（T1yn）组灰色，薄中厚层石灰岩，受次生褶皱及小断裂影响，岩层局部产状较为零
3、乱，场地岩层产状总体为倾向：70度、倾角30度。岩土单元构成及分布特征（1）粗粒混合土（Qal+pl）：杂色，属冲洪积物，为粘土混灰黄色泥岩、泥质砂岩岩块，粗颗粒粒径在0.2至3.0m，占50%至70%，排列混乱，大部份边缘有接触，锹镐挖掘困难，无水钻进井壁不易坍塌，钻进较难、速度较慢，钻杆、吊锤跳动不剧烈，偶尔剧烈，结构松散稍密，水稳性较差，粗颗粒呈棱角状，粗颗粒岩块主要为强风化，少量中风化，厚度约在0.0大于17.4m之间（详见工程地质剖面图），重型动力触探修正后的锤击数为N63.5=3.18.4击 (按岩土工程勘察规范GB GB500212001（2009年版）第10.4.3条进行统计)
4、，一般多为4.8击。其力学试验统计指标如表2，根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第4.1.6的说明中的表4.1.6-2 N63.5与承载力的关系表可知：拟建场地粗粒混合土地基承载力特征值取fak=200KPa。（2）红粘土（Qel）:黄褐色，可塑。为碳酸盐岩类岩石风化经成土作用的产物，残坡积成因，切面具光泽，成土裂隙和风化裂隙较发育，混铁锰质，厚度为014.8m左右，分布不均匀、不连续，属于类变形不均匀地基。（3）石灰岩（T1yn）:灰色，薄中厚层，节理裂隙较发育，多呈闭合状，局部裂隙面呈灰黄色，见少量方解石脉，裂隙面较粗糙，岩芯柱状、局部碎块状，岩芯采取率7085、RQD为
5、525，锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，因此岩石质量差，岩体较破碎。饱和单轴抗压强度21.8542.05MPa，单轴抗压强度标准值为25.93MPa，属较软岩。根据岩土工程勘察规范GB50021-2001表3.2.2-3，石灰岩岩体基本质量等级为级。地下水条件拟建场区现已进行了场平，上覆土体为粗粒混合土、红粘土，故拟建场区地下水为上层滞水及岩溶裂隙水。上层滞水主要接受大气降水补给，无统一地下水位，蒸发及下渗排泄，分布于整个拟建场地区；岩溶裂隙水赋存于石灰岩的孔、裂隙中，其特点为分布及水量都极不均匀，分布在整个坡体地带，在层、节理面时见地下水运移、浸蚀痕迹。岩溶裂隙水由大气降水及上层滞水的补给，
6、沿岩层层、节理裂隙及溶蚀洞隙运移排泄。场地基岩面附近土洞、溶洞发育，表明场地地下水活动强烈。拟建场区地势较高，在地形上有利于雨水及地表水的排泄，在钻探揭露深度内，终孔24小时以后均未观测到地下水位。拟建场地下伏石灰岩为透水层，可有岩溶裂隙水，经地表调查，在拟建场地周边100m范围内均无泉水出露或地表水体，在钻探时钻孔均有漏水现象。在勘探深度内无稳定地下水位。岩溶、土洞 根据钻探资料，在施钻的钻孔中揭露众多土洞及溶蚀洞隙，土洞分布于基岩面附近土体中，均为空洞；溶洞溶隙主要分布于石灰岩浅部，各钻孔揭露土洞及溶洞裂隙情况见表3。拟建场地土洞和岩溶洞隙特征如下：1、本场地共钻孔33个，有14个钻孔遇岩
7、溶洞隙，钻孔遇岩溶洞隙率为42%，局部基岩面起伏较大，根据贵州建筑岩土工程技术规范7.1.3条，该场地属岩溶强发育。2、场地内溶洞无空洞存在，所遇岩溶洞隙发育规模不大，均被粘土全充填。3、本场地共钻孔33个，有10个钻孔遇土洞，钻孔遇土洞率为30%。埋深在13.722.7m，勘察标高为77.687.0m，最大洞高为11.5m，无充填，沿基岩面发育。4、土洞及溶洞集中发育于基岩面附近。还需要补充两点：场地抗震条件根据中国地震动参数区划图（2001）及建筑抗震设计规范(GB50011-2001)，场地地震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第三组，特征周期0.35S。土
8、洞顶板稳定性评价：由钻探揭露，拟建场地存在土洞，土洞顶板厚度较薄，存在土洞地基稳定性问题。为评价其土洞顶板稳定性，采用工程地质手册中对土洞顶板的分析评价方法，以 ZK5的土洞为例进行土洞顶板稳定性分析。ZK5土洞埋深13.7m，土洞顶板为粗粒混合土。A、原理：当顶板具有一定厚度，土体抗弯强度大于弯矩、抗剪强度大于其所受的剪力时，洞室顶板稳定。满足这些条件的土层最小厚度H计算如下：顶板按梁采力计算，受力弯矩按两端固定梁计算：抗弯验算： ，即： 抗剪验算： ，即：式中：M弯矩（KNm）；P顶板所受总荷载（KN/m），为顶板厚H的岩体自重、顶板上覆土体自重和顶板上附加荷载之和；l土洞距度(m)；土体
9、计算抗弯强度（为充许抗压强度的1/8）(KPa)；fs支座处的剪力（KN）；S土体计算抗剪强度（为充许抗压强度的1/12）(KPa)；b梁板的宽度(m)；H顶板土层厚度(m)。B、计算取值：土体天然容重混合土=16 KN/m3 ；附加荷载按点荷载，900KN；l=2m；充许抗压强度200KPa；b=2m。经计算，天然状态下抗弯验算H3.43m，抗剪验算H8.41m；在附加荷载下抗弯验算抗弯验算H6.91m，抗剪验算H16.9m。在无附加荷载时，土洞顶板最小稳定厚度8.41m，小于钻探揭露土洞顶板厚度，则场地土洞顶板可暂时保持稳定，但当有附加荷载或其他因素影响时，土洞顶板厚度必须达到16.9m以
10、上才有可能满足稳定要求。需要说明的是，土洞的计算是按勘察时状况，附加荷载也仅考虑了静荷载，没有考虑动荷载的影响，同时也无法预测土洞的动态变化。主要工程地质剖面图如下：我对该场地的认识一、成因分析：本场地岩土工程条件极其复杂，要想全面查清，就必须首先查明场地形成条件和成因，从中探索场地岩土工程条件内涵。1、场地位于一溶蚀残丘斜坡中部一冲沟台地上，沉积的冲洪积物（粗粒混合土）已见最大厚度达22.2米以上，粒径在0.2至3.0m，其中部分为漂石。这表明该冲沟长期有水流作用，而且流量大，水动力条件强。同时不排除在沉积的冲洪积物中有泥石流沉积物；2、由贵州省区域地质志记载，黔西三叠系下统石永宁镇（T1y
11、n）岩性（见下图），由此可知，场地处于永宁镇第一段顶部,岩性为石灰岩，其上伏地层为永宁镇第二段，岩性为砂质粘土岩。也就是场地粗粒混合土中的颗粒成分。2011-2-27 13:48 上传下载附件 (82.18 KB) 由于岩性的差异，在长期的差异风化和冲沟水动力作用下，在斜坡中部形成了平台地形，而且堆积了大量冲洪积物。冲洪积物成分为上覆砂、泥岩。平台的形成，使原来可以直泻而下的冲沟水流，在平台部位其水动力变为对平台处岩土体更强有力的直接冲刷。3、在冲沟长期的水动力作用下，在原残坡积红粘土中形成了规模宏大的土洞群。钻孔遇土洞率为30%。场地面积：331.17m2,见土洞钻孔面积140.5m2，占场
12、地面积的42.4%。单个土洞规模大，最大洞高为11.5m，长度大于10米，无充填，沿基岩面发育。说明场地地基中的土洞无论是数量还是规模都是非常可观的，罕见的。同时再一次证明冲沟长期有水流作用，而且流量大，水动力条件强。场地土洞之上必有冲洪积粗粒混合土伴生，也是一个佐证。4、场地石灰岩岩体破碎，节理裂隙发育，处于斜坡中部，地势较高，因此形成了良好的岩溶裂隙水系统，地下水的排泄是以垂直排泄为主，又由于冲沟水动力条件强，在石灰岩中形成了众多岩溶洞隙，这些洞隙的发育仍以垂直型为主。基岩面中溶沟频繁发育和岩溶漏斗的存在即是证明。一、地基基础方案由上可知，场地存在的主要岩土工程问题是场地和地基稳定问题。拟
13、建物为学校，属于公共建筑，安全可靠性极为重要，一旦发生工程事故，后果极其严重。1、浅基础形式由于场地隐伏土洞群（空洞）的存在，并且土洞总是随时间的推移在不断地发展、扩大，连通，稳定性毫无保证，随时都有可能产生地基大面积塌陷，不能采用浅基础；场地红粘土局部分布，属变形不均匀地基。红粘土中有大量土洞，地基稳定性不良，不能用作地基持力层；粗粒混合土结构松散稍密，水稳性较差，是形成泥石流的良好物源，且位于斜坡中部的冲沟部位，而该冲沟流量大，水动力条件强，其基底有部分是外倾的，粗粒混合土有可能再次形成泥石流下泄。因此，土质地基稳定性极差，本场地不能采用浅基础形式。2、桩基础如以中风化石灰岩作地基持力层，
14、设置桩基础，桩端需穿越土洞和溶洞，全断面置于完整中风化石灰岩中不小于0.5米，其桩长1535米，对于一个只有3层的建筑物来说，不但工程费用不经济，而且还存在如下工程问题：桩长较大，如考虑桩的长径比问题，直径不能太小；大量土洞的存在，无论是采用人工挖孔还是机械成孔，都面临成桩施工困难，且桩基施工对土体产生扰动，极易引起土洞塌陷，存在重大安全隐患；基桩穿过土洞部分，桩身无侧限，需考虑抗剪问题；基桩要穿过土洞，一旦土洞产生塌陷，会对桩身产生负摩阻力和侧向压力；即使采用桩基，拟建物地坪的稳定性仍无保障，一旦地坪下伏土洞产生塌陷，建筑物地坪将失去依托，产生破坏；那么采用桩筏基础如何呢？这样室内地坪的安全
15、问题解决了，但仍然存在室外地坪的稳定性不能保证的问题，对于学校这样的公共建筑同样是不允许的。三、还有一个场地稳定性问题。场地处于冲沟平台，冲沟雨季洪水水量大，水动力条件强，还可能有泥石流倾下，要保证拟建物安全使用，就必须在拟建物后面的斜坡上方及周围修建一套有效的防排水系统和支挡系统。四、场地为抗震设防6度区，根据上述场地岩土工程条件，场地属危险地段。建筑抗震设计规范GB500112010版条文说明第3.3.1条规定“抗震设防区的建筑工程宜选择有利的地段，应避开不利的地段并不在危险的地段建设”、“严禁在危险地段建造住宅，必须严格执行”。五、结论：综上所述，场地存在重大安全隐患，不能修建该建筑，应另选场地修建。六、题外话：过去在建筑界流行一句话“没有不能建筑的场地”。那么这个场地能不能在确保稳定性的前提下修建该建筑呢？答案是肯定的，但必须以高昂的经济付出为代价，方案是：1、首先在场地及周围进行全面的钻探，查明场地及周围土体中的土洞，并对所有的土洞进行灌浆填实处理，消除地基稳定性存在的隐患。然后以完整中风化石灰岩为地基持力层，设置桩基础。2、在拟建物后面的斜坡上方及周围修建一套有效的防排水系统和支挡系统。3、在粗粒混合土斜坡下方（前方）修筑可靠的挡土墙，防止粗粒混合土形成泥石流下泄。七、土洞的形成：有网友问土洞是怎样形成的
