论文部分内容阅读
摘要：对岩石地基均匀性的评价，目前还没有非常规范的方法，本文通过对某军官住宅楼岩石地基均匀性的评价，介绍了一种适用于岩石地基均匀性评价的方法。
关键词：地基均匀性；岩石地基；评价
1工程概况
某军官住宅楼高15层，拟采用框架剪力墙结构，基础形式为独立基础，基础持力层为强风化板岩。
1.1地形地貌及地质构造
建筑范围内场地地形地貌较简单，地貌类型为山前坡地。该建筑场地位于新华夏系构造体系中，岩层节理裂隙发育，在勘察控制范围及深度内未发现断层等地质构造。
1.2地层
场地层为第四系人工堆积层（Q4mL）及震旦系风化板岩（Zc），自上而下依次为：
①杂填土：杂色，松散，稍湿。主要由建筑垃圾混粉土构成。
②1全风化板岩：浅黄色，呈粘土状，可塑。
②2强风化板岩：黄褐色，风化裂隙很发育。
②3中风化板岩：灰褐色，节理裂隙发育。
1.3地下水
地下水类型为基岩裂隙水，赋存于强风化、中风化板岩中，稳定水位埋深2.50~3.90m，水位标高38.10~38.25m。地下水主要受大气降水补给，水位变化具有季节性，一般地下水水位变化缓慢。
2地基均匀性评价
地基均匀性评价范围以建筑物水平投影面积范围为评价范围；地基均匀性评价内容主要从地基承载力和地基变形两方面考虑，评价方法主要为定性评价和定量评价。
基岩地基均匀性定性评价可从以下几个方面进行：
(1)建筑物地基基础持力层跨越不同的地貌单元或地质单元，各岩土层的工程特性存在显著差异的地基为不均匀地基;
(2)建筑场地位于地质构造带破碎带上为不均匀地基；
(3)建筑物基础底板下分布有石牙、石笋等物体，能够造成建筑物基础局部的应力集中现象，同时对建筑物上部结构产生不利影响的地基为不均匀地基。
基岩地基均匀性定量评价可从以下几个方面进行：
(1)在地基均匀性评价范围内，岩石地基波速特征差异较大的地基为不均匀地基;[4]
(2)在地基均匀性评价范围内，圆锥动力触探、标准贯入试验、平板载荷试验、岩石饱和单轴抗压强度等指标差异较大的地基为不均匀地基；
(3) 在建筑物的长度和宽度方向上，地基变形有较大差异的地基为不均匀地基。
根据建筑物总体平面布置图，该军官住宅基础东西长31.00m，南北宽13.86m，共布置钻孔6个。根据规划该军官住宅基础为伐板基础，基础埋深在±0.00（±0.00高程为42.40m）以下5.30m，基础底面绝对标高为37.10m。
結合以上内容，对该军官住宅的地基均匀性做出具体评价。
2.1定性评价
2.1.1根据地形地貌和地质构造进行评价
建筑场地地势略呈北高南低，地面高程40.70～42.10m，地形平坦、开阔，建筑范围内场地地形地貌较简单，地貌类型为山前坡地。建筑场地内基岩主要为震旦系风化板岩，建筑场地范围内的地层产状稳定，未见断层、断裂等大型的构造通过，未发现软弱夹层。
该建筑场地位于新华夏系构造体系中，岩层节理裂隙发育，主要为风化裂隙，在本次勘探控制范围及深度内未发现断层等地质构造，地层产状无明显变化。
综上，建筑场地为同一地质单元，岩土层在长宽两个方向上无明显差异，建筑场地范围内无大的构造发育，故从地形地貌和地质构造两方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
2.1.2根据建筑物基础底板下地层条件进行评价
根据拟建建筑物规划的室外地坪标高(即±0.00高程)和基础埋深情况以及岩土工程勘察对地层揭露情况，该军官住宅楼的基础底板位于强风化板岩层上；根据该场地的岩土工程勘察报告②2强风化板岩层地层分布稳定，风化程度均匀，无中风化、微风化的石牙出露，且分布于其下的②3中风化板岩层岩面坡度较平缓，岩层分布稳定。所以从建筑物基础底板下地层条件方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
2.2定量评价
2.2.1根据岩石地基的波速值进行评价
本工程在两个钻孔中做了跨孔波速试验，从波速试验统计结果可以得出（表1），不同钻孔同一层位的剪切波速、压缩波速度之间的差值仅为其本身的1.33%～2.50%，场地内两钻孔中同一层位的波速值（平均值）无明显差异。所以从岩石地基的波速值方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
跨孔波速试验成果统计表 表1
统计项目 强风化板岩 中风化板岩
剪切波速vs（m/s） 压缩波速vp（m/s） 剪切波速vs（m/s） 压缩波速vp（m/s）
ZK1 ZK6 ZK1 ZK6 ZK1 ZK6 ZK1 ZK6
统计样本数 5 5 5 5 6 3 6 3
最大值 1124.00 1210.00 2136.00 2299.00 1746.00 1712.00 3317.00 3252.00
最小值 568.00 569.00 1250.00 1252.00 1314.00 1467.00 2430.00 2774.50
平均值 757.60 766.60 1577.20 1613.80 1585.67 1607.00 2995.50 3048.83
两孔差值 19.00 36.60 21.33 53.33
所占百分比 2.50% 2.47% 2.32% 2.26% 1.35% 1.33% 1.78% 1.75%
2.2.2根据圆锥动力触探、饱和单轴抗压强度进行评价
本工程在3个钻孔对强风化板岩做了圆锥动力触探试验，在另外3个钻中对强风化及中风化板岩采取岩样，在室内做了饱和单轴抗压强度试验，从圆锥动力触探试验及饱和单轴抗压强度试验成果的统计表可以得出（表2），不同钻孔同一层位的圆锥动力触探实测数据标准值和饱和单轴抗压强度的平均值均无显著差异，说明根据不同钻孔的试验数据所确定的同一层位地基承载力特征值基本一致。所以根据圆锥动力触探、饱和单轴抗压强度两方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
圆锥动力触探试验、饱和单轴抗压强度成果统计表2
统计项目 强风化板岩 中风化板岩
动力触探实测击数（击/10cm） 饱和单轴抗压强度（Mpa） 饱和单轴抗压强度（Mpa）
Zk2 Zk4 Zk6 Zk1 Zk3 Zk5 Zk1 Zk3 Zk5
统计样本数 9 8 11 4 6 6 5 6 5
最大值 28 27 27 7.09 7.74 7.23 17.05 17.35 17.88
最小值 20 19 20 5.78 5.38 5.72 15.98 15.89 15.55
平均值 23.44 23.25 23.45 6.29 6.44 6.34 16.55 16.77 16.61
标准差 2.15 1.81 2.05 0.49 0.62 0.47 0.35 0.36 0.81
变异系数 0.09 0.08 0.09 0.08 0.10 0.07 0.02 0.02 0.05
统计修正系数 0.94 0.95 0.95 0.91 0.92 0.94 0.98 0.98 0.95
标准值 22.10 22.03 22.32 5.72 5.93 5.95 16.22 16.47 15.84
2.2.3根据地基沉降变形进行评价
拟建军官住宅楼的基础位于强风化板岩层上，其下为中风化板岩，无软弱下卧层，本文用变形模量E0对拟建军官住宅楼的角点和中心点做了沉降计算，建筑物的角点沉降变形量为2.34mm，中心点沉降变形量为2.15mm。从计算结果可以得出，该建筑物地基的沉降变形量非常小，且沉降变形是均匀的，所以从地基沉降变形方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
3结语
(1)地基均匀性评价是岩土工程勘察中至关重要的一项工作，必须引起足够重视；对于基岩地基其评价方法可按本文所提到的方法进行定性和定量评价。
(2)通过定性和定量评价，可以得出该军官住宅楼的岩石地基是均匀的。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：地基均匀性；岩石地基；评价
1工程概况
某军官住宅楼高15层，拟采用框架剪力墙结构，基础形式为独立基础，基础持力层为强风化板岩。
1.1地形地貌及地质构造
建筑范围内场地地形地貌较简单，地貌类型为山前坡地。该建筑场地位于新华夏系构造体系中，岩层节理裂隙发育，在勘察控制范围及深度内未发现断层等地质构造。
1.2地层
场地层为第四系人工堆积层（Q4mL）及震旦系风化板岩（Zc），自上而下依次为：
①杂填土：杂色，松散，稍湿。主要由建筑垃圾混粉土构成。
②1全风化板岩：浅黄色，呈粘土状，可塑。
②2强风化板岩：黄褐色，风化裂隙很发育。
②3中风化板岩：灰褐色，节理裂隙发育。
1.3地下水
地下水类型为基岩裂隙水，赋存于强风化、中风化板岩中，稳定水位埋深2.50~3.90m，水位标高38.10~38.25m。地下水主要受大气降水补给，水位变化具有季节性，一般地下水水位变化缓慢。
2地基均匀性评价
地基均匀性评价范围以建筑物水平投影面积范围为评价范围；地基均匀性评价内容主要从地基承载力和地基变形两方面考虑，评价方法主要为定性评价和定量评价。
基岩地基均匀性定性评价可从以下几个方面进行：
(1)建筑物地基基础持力层跨越不同的地貌单元或地质单元，各岩土层的工程特性存在显著差异的地基为不均匀地基;
(2)建筑场地位于地质构造带破碎带上为不均匀地基；
(3)建筑物基础底板下分布有石牙、石笋等物体，能够造成建筑物基础局部的应力集中现象，同时对建筑物上部结构产生不利影响的地基为不均匀地基。
基岩地基均匀性定量评价可从以下几个方面进行：
(1)在地基均匀性评价范围内，岩石地基波速特征差异较大的地基为不均匀地基;[4]
(2)在地基均匀性评价范围内，圆锥动力触探、标准贯入试验、平板载荷试验、岩石饱和单轴抗压强度等指标差异较大的地基为不均匀地基；
(3) 在建筑物的长度和宽度方向上，地基变形有较大差异的地基为不均匀地基。
根据建筑物总体平面布置图，该军官住宅基础东西长31.00m，南北宽13.86m，共布置钻孔6个。根据规划该军官住宅基础为伐板基础，基础埋深在±0.00（±0.00高程为42.40m）以下5.30m，基础底面绝对标高为37.10m。
結合以上内容，对该军官住宅的地基均匀性做出具体评价。
2.1定性评价
2.1.1根据地形地貌和地质构造进行评价
建筑场地地势略呈北高南低，地面高程40.70～42.10m，地形平坦、开阔，建筑范围内场地地形地貌较简单，地貌类型为山前坡地。建筑场地内基岩主要为震旦系风化板岩，建筑场地范围内的地层产状稳定，未见断层、断裂等大型的构造通过，未发现软弱夹层。
该建筑场地位于新华夏系构造体系中，岩层节理裂隙发育，主要为风化裂隙，在本次勘探控制范围及深度内未发现断层等地质构造，地层产状无明显变化。
综上，建筑场地为同一地质单元，岩土层在长宽两个方向上无明显差异，建筑场地范围内无大的构造发育，故从地形地貌和地质构造两方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
2.1.2根据建筑物基础底板下地层条件进行评价
根据拟建建筑物规划的室外地坪标高(即±0.00高程)和基础埋深情况以及岩土工程勘察对地层揭露情况，该军官住宅楼的基础底板位于强风化板岩层上；根据该场地的岩土工程勘察报告②2强风化板岩层地层分布稳定，风化程度均匀，无中风化、微风化的石牙出露，且分布于其下的②3中风化板岩层岩面坡度较平缓，岩层分布稳定。所以从建筑物基础底板下地层条件方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
2.2定量评价
2.2.1根据岩石地基的波速值进行评价
本工程在两个钻孔中做了跨孔波速试验，从波速试验统计结果可以得出（表1），不同钻孔同一层位的剪切波速、压缩波速度之间的差值仅为其本身的1.33%～2.50%，场地内两钻孔中同一层位的波速值（平均值）无明显差异。所以从岩石地基的波速值方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
跨孔波速试验成果统计表 表1
统计项目 强风化板岩 中风化板岩
剪切波速vs（m/s） 压缩波速vp（m/s） 剪切波速vs（m/s） 压缩波速vp（m/s）
ZK1 ZK6 ZK1 ZK6 ZK1 ZK6 ZK1 ZK6
统计样本数 5 5 5 5 6 3 6 3
最大值 1124.00 1210.00 2136.00 2299.00 1746.00 1712.00 3317.00 3252.00
最小值 568.00 569.00 1250.00 1252.00 1314.00 1467.00 2430.00 2774.50
平均值 757.60 766.60 1577.20 1613.80 1585.67 1607.00 2995.50 3048.83
两孔差值 19.00 36.60 21.33 53.33
所占百分比 2.50% 2.47% 2.32% 2.26% 1.35% 1.33% 1.78% 1.75%
2.2.2根据圆锥动力触探、饱和单轴抗压强度进行评价
本工程在3个钻孔对强风化板岩做了圆锥动力触探试验，在另外3个钻中对强风化及中风化板岩采取岩样，在室内做了饱和单轴抗压强度试验，从圆锥动力触探试验及饱和单轴抗压强度试验成果的统计表可以得出（表2），不同钻孔同一层位的圆锥动力触探实测数据标准值和饱和单轴抗压强度的平均值均无显著差异，说明根据不同钻孔的试验数据所确定的同一层位地基承载力特征值基本一致。所以根据圆锥动力触探、饱和单轴抗压强度两方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
圆锥动力触探试验、饱和单轴抗压强度成果统计表2
统计项目 强风化板岩 中风化板岩
动力触探实测击数（击/10cm） 饱和单轴抗压强度（Mpa） 饱和单轴抗压强度（Mpa）
Zk2 Zk4 Zk6 Zk1 Zk3 Zk5 Zk1 Zk3 Zk5
统计样本数 9 8 11 4 6 6 5 6 5
最大值 28 27 27 7.09 7.74 7.23 17.05 17.35 17.88
最小值 20 19 20 5.78 5.38 5.72 15.98 15.89 15.55
平均值 23.44 23.25 23.45 6.29 6.44 6.34 16.55 16.77 16.61
标准差 2.15 1.81 2.05 0.49 0.62 0.47 0.35 0.36 0.81
变异系数 0.09 0.08 0.09 0.08 0.10 0.07 0.02 0.02 0.05
统计修正系数 0.94 0.95 0.95 0.91 0.92 0.94 0.98 0.98 0.95
标准值 22.10 22.03 22.32 5.72 5.93 5.95 16.22 16.47 15.84
2.2.3根据地基沉降变形进行评价
拟建军官住宅楼的基础位于强风化板岩层上，其下为中风化板岩，无软弱下卧层，本文用变形模量E0对拟建军官住宅楼的角点和中心点做了沉降计算，建筑物的角点沉降变形量为2.34mm，中心点沉降变形量为2.15mm。从计算结果可以得出，该建筑物地基的沉降变形量非常小，且沉降变形是均匀的，所以从地基沉降变形方面评价，该军官住宅楼的岩石地基为均匀地基。
3结语
(1)地基均匀性评价是岩土工程勘察中至关重要的一项工作，必须引起足够重视；对于基岩地基其评价方法可按本文所提到的方法进行定性和定量评价。
(2)通过定性和定量评价，可以得出该军官住宅楼的岩石地基是均匀的。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。