兰州某建筑场地工程地质特征及适宜性评价

兰州某建筑场地工程地质特征及适宜性评价

刘满

【摘要】对兰州某建筑场地的工程地质问题进行介绍,通过室内试验和地基承载力试验获得地层岩土参数,结合其地质条件与地层参数,对该拟建场地的适宜性进行评价.

【期刊名称】《山西建筑》

【年(卷),期】2018(044)001

【总页数】2页(P79-80)

【关键词】建筑场地;工程地质;适宜性评价;湿陷性

【作者】刘满

【作者单位】中国人民解放军68023部队,甘肃兰州 730050

【正文语种】中文

【中图分类】P642

0 引言

我国人口众多，城市扩容对场地的需求量不断增加，对于平原地区，地势平坦，场地条件相对较为简单。但在我国西北黄土高原地区，扩建需要的场地往往在沟谷两侧或黄土塬、梁、峁附近，给岩土工程提出较大的挑战。兰州市作为我国西部重要的交通枢纽和经济发展重要节点，在“一带一路”战略推进中快速发展。

城市发展中需要不断新建基础设施，基础设施建设中需要大量的场地。由于兰州市

位于黄河阶地上，而阶地上场地有限，不得不寻找阶地外的适宜修建构筑物的场地。黄土场地的工程地质特性和适宜性评价对于后期工程建设起着举足轻重的作用。

黄土场地的相关研究方面，已有学者做了以下方面工作：黄土湿陷性方面，学者们[1-3]通过现场取样以及大型现场模拟试验，对于黄土的湿陷性进行了综合评价，

根据试验结果提出了湿陷性黄土场地进行工程建设的建议。由于黄土湿陷性对于工程建设影响较大，王谦等[4,5]通过水泥和粉煤灰等材料对黄土进行改性处理，基

于动三轴试验对于改性黄土的抗液化性能以及震陷性等动力特性进行研究，发现粉煤灰掺量增加以及动载作用均会引起黄土震陷性发生改变，粉煤灰掺量增大将引起改性黄土动应力幅值增大和残余应变逐渐减小。邵生俊等[6]在大厚度黄土的隧道

现场进行充分调查的基础上，结合室内试验提出浅埋隧道基底压力和隧道两侧基底面分布土层自重由衬砌结构自重荷载及围岩压力共同构成的附加应力计算方法。此外，地质构造对于黄土场地的影响较大，彭湘林等[7]基于地质构造运动特征以及

地貌演化规律将地层沉积结构划分为风成沉积型、冲洪积型及风成—冲洪积复合

沉积型。在此基础上对黄土场地进行划分为后期工程建设提供参考。整个地质构造演化过程以及水文地质条件对于黄土场地也会产生影响，苏立海等[8]利用随机波

对于黄土场地地下的暗穴进行探测研究，结合数值计算对其扩散规律进行分析，发现黄土暗穴形成主要由不同深度处黄土的湿陷性差异引起，黄土的崩解性是地面塌陷的关键诱因。

黄土场地适宜性评价中，除考虑黄土湿陷性之外，其场地的工程地质问题分析以及稳定性分析对于后期工程建设至关重要。基于现场调查结合黄土场地的工程地质特征，对拟建场地的适宜性进行综合评价，可为后期场地中工程建设提供依据。

1 工程概况

拟建场地位于兰州市七里河区，三面被公路环绕，该场地属于典型的黄土场地，场地中拟建物包括7栋高层住宅楼(30层～33层)，一栋幼儿园(以3层为主局部2

层)及1栋会所共9栋。场地的工程地质特性、湿陷性等均需要进行评价，以确保

构筑物的安全性。

2 工程地质特性

研究区位于兰州市，地处祁吕—贺兰山字型构造前弧西翼与河西系武威—兰州构

造带的复合部位。燕山运动使白垩系地层发生强烈褶皱和断裂，并伴随着不均匀的升降运动，在此基础上沉积了新近系和古近系地层。喜马拉雅运动使新近系和古近系地层隆起，并产生褶皱和断裂，形成一系列北北西向的隆起和断裂。

据区域地质资料及本次调查结果，场地位于兰州断陷盆地内部，场地内部及外围附近无第四系活动断裂，故整个场地结构特征较简单且稳定。场地地层主要为第四系松散沉积物，岩性为黄土状粉土、细砂及卵石层。

研究场地位于兰州市七里河区，地貌单元划属黄河南岸侵蚀堆积河谷地貌。根据微地貌形态可将研究区内地貌进一步细分为侵蚀沟谷地貌。

场地地层主要为第四系松散沉积物，自上而下依次为：①杂填土；②黄土状粉土(湿陷性)、③黄土状粉土(非湿陷性)、④卵石、④-1细砂、④-2细砂、④-3细砂；

⑤粉土；⑤-1细砂、⑤-2细砂、⑥卵石、⑥-1细砂、⑥-2细砂。场地地下水为

孔隙潜水，主要赋存下部卵石层中，接受大气降水及侧向径流的补给，向下游方向排泄，调查期间探测深度范围内未见地下水。

场地位于兰州断陷盆地内，场地内部及外围附近无第四系活动断裂，研究区内未见黄土溶洞、滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷及地裂缝等不良地质现象。场地西侧

10 m处有一斜坡，斜坡高度10 m，已进行支护。

3 拟建场地适宜性评价

3.1 地基土湿陷性评价

研究中选取②层黄土状粉土及③层黄土状粉土的原状土样进行湿陷性分析，根据GB 50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范，计算其总湿陷量及自重湿陷量后进

行综合评价，评价结果见表1。

表1 当地黄土湿陷性评价结果编号场地湿陷类型湿陷等级湿陷深度/mLZ⁃2⁃1自重湿陷Ⅳ级(很严重)10．70LZ⁃2⁃2自重湿陷Ⅳ级(很严重)20．50LZ⁃2⁃3自重湿陷Ⅳ级(很严重)32．30LZ⁃3⁃1非湿陷性黄土非湿陷性黄土10．30LZ⁃3⁃2非湿陷性黄

土非湿陷性黄土20．30LZ⁃3⁃3非湿陷性黄土非湿陷性黄土30．10

结合场地地层分布状况，综合评价该建筑场地为自重湿陷性场地，②层黄土状粉土的地基湿陷等级为Ⅳ级(很严重)，最大湿陷深度32.3 m，③黄土状粉土不具湿陷性。

3.2 地基均匀性评价

拟建场地内地基土主要为：①杂填土；②黄土状粉土(湿陷性)、③黄土状粉土(非

湿陷性)、④卵石、④-1细砂、④-2细砂；④-3细砂、⑤粉土、⑤-1细砂、⑤-2

细砂、⑥卵石、⑥-1细砂、⑥-2细砂、④层卵石成层稳定，厚度适中，层面起伏不大，⑥卵石层不稳定，厚度较大，层面起伏较大，属不均匀基地。

3.3 场地工程地质评价

在根据本次现场调查结合地区经验，该建筑场地：

①杂填土:分布不连续，成分不均，厚度变化大，工程力学性能差，不宜做拟建建

筑物基础持力层。

②黄土状粉土(具湿陷性)：成分较均匀，厚度变化较大，具中等压缩性，具Ⅳ级(很严重)自重湿陷性，工程力学性能一般，不经处理不可做拟建建筑物基础持力层。

③黄土状粉土(不具湿陷性):分布连续，厚度变化较大，工程力学性能一般，不宜做拟建建筑物基础持力层。

④卵石：分布连续，成分较均匀，厚度变化不大，厚度适中，工程力学性能较好，如做基础持力层，应进行软弱下卧层验算。

⑤粉土：成分较均匀，厚度变化较大，具中等压缩性，不具湿陷性，工程力学性能