山区建筑工程地质问题分析

关键词：岩土工程；地质；勘察；问题

　　随着我国经济水平的不断提高，城市飞速发展，山区城区进行成片土地开发和大规模城市建设，各拟建物都要求采用桩基础方案，单柱荷载较大，对不均匀沉降较敏感。文章结合多年岩土工程勘察，收集了较多的实际资料，拟对城区建设中的主要工程地质问题进行分析。

　　1 场地工程地质概况

　　①地形地貌。安溪县城区位于山间河谷盆地中，场地地貌类型大部分属冲洪积阶地，地面海拔标高46.00~50.00 m，最高洪水位48.50 m。

　　②岩土层特征。根据钻探揭露，岩土层分布特征见表1及图1。

　　③场地地下水。场地地下水主要为孔隙承压水，赋存于细中砂、卵石层中，主要补给来源为大气降水及相邻含水层的侧向补给，水位埋深2.80~6.30m，水位标高42.28~43.77 m。抽水试验q=0.1786 L/s·m，K=8.6×10-3 cm/s，富水性中等~强。

　　2 主要工程地质问题

　　2.1 岩土层分布不均匀和厚度变化较大

　　由于受区域地质构造、岩石风化程度、沉积环境条件的影响，各岩土层的分布、埋深、厚度、性能差异较大，地基均匀性差。如杂填土厚度0.50~5.70 m, 为欠固结土，密实度及均匀性差；粉质黏土厚度1.00~7.20 m, 分布较广泛，厚度变化较大；细中砂厚度0.20~4.00 m, 虽分布较广泛，厚度变化近20倍；卵石层厚度1.40~7.80 m, 直经4~30 cm，表层直径较小较松散，下部直径较大较密实。由于岩土层厚度变化较大、分布不均匀，影响了地基基础持力层的选择和地基基础方案的确定。很多工程选择以卵石为持力层，若选择该层为持力层，除了考虑卵石层本身的工程特性外，还应考虑下卧层的情况，确定是否要进行下卧层承载力验算及桩基沉降计算。有的场地在第四系地层中难以找到工程特性好、分布稳定的土层作为持力层，只能把持力层选择在风化岩上。

　　2.2 岩石风化不均匀，存在孤石的影响

　　由于受风化强度的影响，场地内残积砂质粘性土厚度0.40~14.60 m, 全风化凝灰岩厚度0.40~9.20 m, 强风化凝灰岩厚度0.40~20.10 m, 厚度变化十几倍以上。勘察过程中，在残积砂质粘性土、全风化和强风化凝灰岩中经常发现孤石。孤石为中风化凝灰岩，厚度0.60~3.40 m，较坚硬，钻进不易穿透，容易造成已钻到基岩体的假象，出现误判，把风化残留孤石面作为基岩面。因此，本地区的中高层楼房的勘察，尤其是对不均匀沉降较敏感的建筑物地基勘察，若要考虑采用中风化为持力层的嵌岩桩，钻探时要十分小心，首先适当加深钻孔进入持力层的厚度，一般要在6 m以上；其次要注意进行相邻钻孔间揭露中风化岩面标高之间对比，若高差大，要在两孔之间补孔，同时注意判断岩石面浅的孔是否为孤石；第三要注意岩土层之间的过渡关系，若过渡突然或中间缺层，如由残积土直接过渡为中风化岩等，则可能为孤石。由于孤石分布的随机性和无规律性，不排除在钻孔之间仍有未发现的孤石存在。在冲钻孔灌注桩的基础施工过程中，应进行认真判定，必要时施工导向钻孔验证。

　　2.3 饱和土砂层的液化问题

　　场地内广泛分布细中砂层，厚度0.20~4.00 m，位于地下水位以下，属饱和砂土，为液化土，经判定液化指数平均值一般为6~15，地基液化等级中等。由于这层细中砂为饱和液化砂层的存在，未经处理不宜作为天然地基持力层。抗液化措施主工有两种，一是采取地基处理措施，如砂石桩法、振冲法、强夯法等，以降低液化砂土层的液化等级，或消除液化影响；二是采用桩基础，桩体穿过可液化砂层，以卵石、强风化和中风化凝灰岩作为桩端持力层。由于地基处理技术要求较高，检测复杂，本地建设一般多采用桩基础。

　　2.4 孔隙承压含水层

　　场地地下水类型以孔隙承压水为主，细中砂、卵石层中含丰富地下水，并且和西溪地表水有一定的水力联系，地下水水量丰富和承压性质，对基坑、基槽开挖影响较大。细中砂、卵石含水层的水位标高42.28~43.77 m,当地下室底版标高低于含水层水位标高、含水层顶板粉质粘土挖穿后，会出现突水现象。基坑工程一般要考虑具有隔水、止水效果的支护措施，如排桩加高压喷桩等，并在基坑内进行降水。若围护结构无法隔水，易造成涌砂、地面下陷。在冲钻孔灌注桩施工遇细中砂、卵石含水层时，容易稀释护孔泥浆浓度，造成孔壁坍塌等不良现象，增加施工难度。

　　2.5 边坡稳定性

　　城区边缘靠近山地坡麓一带往往存边坡斜坡，故应充分考虑边坡（斜坡）对建筑物的安全影响，安全影响表现在对场地稳定性和对地基稳定性的影响两个方面，故应对其进行勘察评价。对二、三级建筑边坡，可与主体建筑勘察一并进行，一级边坡应进行专门的边坡勘察评价，勘察范围包括可能对建筑物潜在安全影响的区域，若建筑位于边坡上，设计时应充分注意到边坡的影响，进行边坡和地基稳定性评价，稳定性评价应计入建筑物荷重。边坡支护一般采用挡墙、排桩、锚杆挡墙、锚杆排桩、喷锚支护等。水对边坡工程的影响很大，勘察时应查明地表水、地下水的特征，设计时注意作好地表水的截水、排水系统和地下水的排泄工作。

　　3 结论和建议

　　安溪县城区位于山间河谷盆地的冲洪积阶地上，由于当地特殊的地形、地貌条件及地质构造特征，形成了当地独特的工程地质问题，根据地形地貌、地质环境条件分析，本文所阐述的岩土层分布不均匀和厚度变化较大、饱和液化砂层、风化岩土层中存在孤石、承压含水层水量丰富、边坡问题等重要工程地质问题具有普遍性。建议在今后的勘察、设计施工建设中要注意以下几点：

　　①在岩土工程勘察中应控制勘探点的间距，尽量查明场地岩土层的分布特征，进一步论证基础设计与施工的岩土技术问题。

　　②判定场地饱和砂土的液化势问题，查明建筑场地内及周围有无影响工程稳定性的不良地质作用存在（如孤石、边坡稳定等）。

　　③查明场地地下水埋藏条件、类型，水位变化幅度，评价地下水对基坑、基槽开挖的影响。

　　④在设计施工时应加强基础持力层的判别，必要时可进行施工导向钻孔验证。

　　⑤在基坑、边坡施工时应做好相应的支护工作，确保施工质量安全。总之在今后的勘察、设计施工建设中应引起足够重视，不断提高工程勘察和基础工程设计施工质量。

　　参考文献：

　　[1] 韩立君,高保玉,张金保.山区工程地质条件及地质病害[J].科技信息,2008,(10).