郑州市区高层建筑场地稳定性评价探讨

xx市区高层建筑场地稳定性评价探讨 前言高层建筑场地稳定性评价是高层建筑岩土工程勘察中一项重要内容，但由于这样那样的原因，不同勘察单位在勘察报告中有关该章节内容上却千差万别，甚至同一个单位不同技术人员提交的勘察报告有关该章内容也参差不齐，有的勘察报告对有关场地稳定性评价一节干脆一笔带过，存在着或多或少忽视的现象，而有的勘察报告在有关场地稳定性评价内容上往往前后倒置，在一定程度上影响了报告的技术质量。本文根据国家有关规范、规程要求结合xx地区岩土工程勘察经验谈一点个人看法。1.0国家及行业有关规范、规程对场地稳定性评价的要求1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第5章“不良地质作用和地质灾害”中，有8节内容：（1）岩溶；（2）滑坡；（3）危岩和崩塌；（4）泥石流；（5）采空区；（6）地面沉降；（7）场地和地基的地震效应；（8）活动断裂。2、《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-90）在第2.0.5条及第6章第一节中涉及内容包括：（1）断裂，尤其全新活动断裂；（2）地裂缝；（3）对斜坡地段高层建筑的评价；（4）建筑地段的划分；（5）采空区、岩溶、土沟。3、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4章包括：（1）场地类型、有利、不利、危险地段的划分；（2）发震断裂；（3）液化土的评价，并在第5章第5.1.2条中提出对某些建筑物需进行时程分析。4、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第6章包括：（1）滑坡、断裂、人工挖、填方；（2）地基不均匀性；（3）岩溶、土沟；（4）崩塌、泥石流。5、《在岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99：98）在第8.1.5条、第9.2.1条、第9.3.2条中提出，在可研阶段、初勘阶段应对场地稳定性和适宜性进行评价，包括对不良地质现象和特殊性土的评价。从上述国家有关规范、规程及行业标准中可以看出场地稳定性评价内容应包括：近场区和场地内活动断裂的评价；建筑场地类型及场地有利、不利、危险地段的划分；不良地质作用及不良地质现象；场地和地基土的地震效应评价；在以上四个方面分析基础上综合对场地的稳定性和适宜性进行评价。2.0xx市区高层建筑场地稳定性评价应包括的内容：xx地区东部为第四纪冲、洪积平原，西部为弱切割的黄土台塬。东、西区的地貌特点和断裂构造背景决定了xx地区高层建筑对场地稳定性评价内容与其它地区相比即有其共性，也有一定差异。2.1近场和场区内活动断裂的评价2.1.1xx市区断裂构造活动背景据xx地震局和xx地矿局对本区调查，xx市区及附近不存在深断裂构造，均属盖层断裂，且这些断裂自新生代以来表现微弱。据文献[6]及xx市1996年5月发布的“关于xx市地震安全评价的通知”，xx市区内工程近场（指工程场地及外围25km范围内）及场区（指工程场地及外围5km范围内）对工程有影响的活动断裂主要是xx断裂和xx断裂。据文献[7]，xx断裂北起xx老桥，大致自xx东侧通过，向南东延伸，经xx省体育馆穿过市区。走向315-330度，倾向北东，倾角60-75度，错断了中更新统地层。1974年在断裂北端（据市区中心约26km）发生过2.6级地震。xx断裂：分布在距市区中心东北约10km，大致沿xx---xx---xx城一线，呈北西向展布，长19km，自第三系以来仍有活动，第四系底界有错动。2.1.2近场和场区内活动断裂的评价1、按“GB50021-2001”第5.8条及条文说明，重大工程应进行断裂勘察。重大工程是指对社会有重大价值或重大影响如医疗、通迅、交通、供水、供电、供气等工程，具体规定应按国务院、各省、市人民政府及各主管部门的要求执行。大型工业建设场地或“GB50011-2001”规定的甲、乙类建筑及部分重要的丙类建筑应属于重大工程。2、按“GB50011-2001”第四章条文说明，对甲类建筑应按批准的地震安全性评价报告确定。对一般的高层建筑，只考虑1.0万年（全新世）以来活动过的断裂，在此之前的活动断裂不予考虑。按照以上有关规定及说明，在xx市区，对一般的丙类高层建筑（甲、乙、丙、丁类建筑的划分应按文献[8]的规定确定）可不考虑活动断裂的影响。对应进行时程分析或地震安全性评价的甲、乙类建筑及部分丙类高层建筑应参考地震安全性评价报告的有关内容。2.2场地有利、不利、危险地段的划分按照“GB50011-2001”第4.1.1条及软土地区工程地质勘察规范（JGJ83-91）第5.1.3-5.1.8条的规定进行划分。按照以上有关规定及说明，xx市区东区一般有液化土存在，属建筑抗震不利地段，而市区西区一般属建筑抗震有利地段。另外按“GB50011-2001”条文说明，对那些即不属于有利地段，也不属于不利地段和危险地段的场地，应属于可以进行建设的一般场地。2.3不良地质作用及不良地质现象如上所述，xx市区东区属第四纪冲、洪积平原，西区属弱切割的黄土台塬区，地形平坦，一般不存在岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等山区地基常遇到的不良地质现象，也较少遇到地面沉降及地裂缝。在东区有时遇到暗浜、古河道、污水坑等不良地质现象，在xx西区常遇到的有防空洞、土坑、土沟、冲沟、古墓等不良地质现象，其中对工程稳定性影响较大的不良地质现象是防空洞。对防空洞的评价应在详细查明其分布特征、埋深、跨度、拱高、是否衬砌等因素基础上，据文献[9]，常采取的措施有：（1）尽量浅埋；（2）；当防空洞较浅时，采用深埋基础；（3）柱梁跨越；（4）采用筏板基础，减少基底压力；（5）采用桩基础，穿过防空洞；（6）加固地道，如横向分格砌墙，或上部打孔用细石混凝土灌封等。此外，还应注意：（1）若保留防空洞，应做好防水措施，防止防空洞进水引起塌陷；（2）若保留防空洞，原有拱圈体与原有土体间的空隙（一般10cm左右）应采用压密注浆补强，避免可能出现的不均匀沉陷。2.4场地和地基土的地震效应评价2.4.1建筑场地类别的划分 按“GB50011-2001”第四章规定“建筑场地类别划分，应以土层等效剪切坡速和场地覆盖层厚度确定，在xx东区土层等效剪切坡速一般在140-250m/s之间，场地覆盖层厚度>50m，为Ⅲ类建筑场地。xx西区一般为Ⅱ类场地。2.4.2场地抗震设防烈度，设计基本地震加速度和设计特征周期的确定按照“GB50011-2001”附录A规定，xx地区抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.15g。另据第5.14条，其特征同期对Ⅲ类建筑场地为0.45s，对Ⅱ类建筑场地为0.35s。2.4.3地基土液化可能性评价“GB50011-2001”和“GB50021-2001”均要求按初判和标准贯入试验进行判别。这是应注意（1）在xx市区东区当地下水位埋深＞4m时务必先按第4.3.3条进行初判，确定是否须进行进一步判别。否则，若直接按第4.3.4条进行判别,将导致错误结论。如在在xx市区东区当地下水位埋深＞5.5m时，当采用天然地基浅基础(假定db=2m)时按第4.3.3条进行初判时,可不考虑液化影响；但若直接按第4.3.4条进行判别,判别结果可能是轻微液化甚至是中等液化场地，同一场地而判别结论却大相径庭，这一点务必引起注意。（2）“初判”结果是最终确定性结论而非初步判断。当须进行进一步判别时，评价场地液化等级的方法是逐点判别，按孔计算、综合评价。即按单元单点法判定液化土层的深度、液化土层分布、液化指数及液化等级，同时参照静力触探试验、剪切坡速测试成果进行判定，并根据场地地貌特征及邻近场地经验综合判定所在场地的液化等级。在xx东区，一般为轻微液化场地。应该提出的是，以上规定针对平原地区而言，对河岸、斜坡地带应专门确定研究（见“GB50021-94第5.7.6及5.7.7条文说明）。2.5场地震陷可能性评价按照“GB50021-2001”第5.7.11条条文说明表5.5要求进行判别。另外按照构筑物抗震设计规范“GB50191-93”认为烈度7度及7度以下地区均不考虑震陷问题，根据以上规定，因xx市区为7度区，当承载力特征值fa>80kpa，等效剪切坡速Vsr>90m/s时，可不考虑震陷对工程的影响。2.6对场地和地基抗震措施的建议以xx东区为例，在抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15s的条件下，地基均需进行天然地基抗震承载力和桩基抗震承载力验算。场地为轻微液化场地，液化深度6-10m以上。场地可不考虑震陷对工程的影响，但应根据建筑的抗震设防类别结合具体情况采取相应的