哈爾濱工程建設(shè)場地適宜性的研究

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摘要：哈爾濱市松北區(qū)不僅是哈爾濱城市發(fā)展的焦點地段，同時也是“哈大齊工業(yè)走廊”的起點，對哈爾濱城市發(fā)展至關(guān)重要。本文根據(jù)《城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》就影響工程建設(shè)適宜性的場地穩(wěn)定性、地基穩(wěn)定性、地下水對建設(shè)工程的影響、地形坡度與排水條件四個因素進行分析，最終對松北區(qū)工程建設(shè)適宜性進行評價。

關(guān)鍵詞：場地穩(wěn)定性；地基穩(wěn)定性；水文地質(zhì)條件；排水條件；場地適宜性評價

1場地穩(wěn)定性分析

《城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GJJ57-94）附錄C，將場地穩(wěn)定性分為四類，穩(wěn)定、穩(wěn)定性較差、穩(wěn)定性差和不穩(wěn)定。依據(jù)分類標準，松北區(qū)場地穩(wěn)定性分析從區(qū)域地殼穩(wěn)定性和不良地質(zhì)作用的危險性等方面進行分析評價。

1.1區(qū)域地殼穩(wěn)定性

根據(jù)區(qū)域地殼穩(wěn)定性分級標準，工作區(qū)可分為穩(wěn)定區(qū)和較穩(wěn)定區(qū)。從圖中可以看出，哈爾濱是松北區(qū)活動性以穩(wěn)定為主，局部地區(qū)為較不穩(wěn)定，主要分布在松花江和呼蘭河流域一帶。

1.2不良地質(zhì)作用危險性

松北區(qū)南臨松花江，東靠呼蘭河，地貌單元主要為一級階地。根據(jù)對松北區(qū)地質(zhì)條件的綜合分析，確定松北區(qū)內(nèi)不具備發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的條件。現(xiàn)狀條件下，松北區(qū)內(nèi)存在的不良地質(zhì)作用為活動斷裂和砂土液化。(1)活動斷裂:松北區(qū)是一個構(gòu)造活動相對穩(wěn)定的地區(qū)，很少有第四紀構(gòu)造變形，亦無淺源強震發(fā)生。主要受呼蘭河斷裂的影響，該斷裂位于松北區(qū)的東部，NNW向分布。未來100年內(nèi)，目標區(qū)以及目標區(qū)內(nèi)單條斷裂發(fā)震概率較低，未來發(fā)生4.0級以上破壞性地震的可能性很小。(2)砂土液化:本次假設(shè)地基基礎(chǔ)設(shè)計等級與巖土工程勘察等級均為甲級的條件下，采用飽和土標準貫入鍾擊數(shù)來判別液化砂土。評價結(jié)果表明，該區(qū)震動液化指數(shù)變化范圍較大，其數(shù)值介于0-24.66之間，液化分級存在不液化，輕微液化，中等液化，嚴重液化四級。其中嚴重液化區(qū)分布在哈爾濱蓄牧局奶牛場、松北鎮(zhèn)吳鐮刀村一帶，呈圓點狀，面積不大；中等液化區(qū)環(huán)繞在嚴重液化區(qū)周邊，呈條帶狀，面積較大；輕微液化區(qū)面積最大，廣泛分布于興隆村、萬寶鎮(zhèn)、十二戶村一帶；余者為不液化區(qū)。若按乙級、丙級地基基礎(chǔ)設(shè)計等級與巖土工程勘察等級來評判，不液化區(qū)面積較現(xiàn)有評價結(jié)果大。

2地基穩(wěn)定性分析

地基土的結(jié)構(gòu)類型、承載力和壓縮性往往反映了地基土土質(zhì)的均勻程度及地基的穩(wěn)定性，因此地基均勻穩(wěn)定性通過地基土結(jié)構(gòu)類型、承載力和壓縮模量三個方面來評價。

2.1土體結(jié)構(gòu)

松北區(qū)地基土的結(jié)構(gòu)類型多樣，主要為多層結(jié)構(gòu)，其次為雙層結(jié)構(gòu)，個別地段為單一非粘性土結(jié)構(gòu)分區(qū)。雙層結(jié)構(gòu)分布于呼蘭河西側(cè)一級階地之上，呈條帶狀。頂部為中厚層粘性土；多層結(jié)構(gòu)主要分布于萬寶鎮(zhèn)與松北鎮(zhèn)一帶，頂部為中厚層粘性土。

2.2地基土承載力

松北區(qū)地基土承載力特征值普遍偏不高，粘性土多在130-150kPa之間，非粘性土層承載力一般在160-180kPa之間。松北區(qū)規(guī)劃以中－低層建筑物為主，基礎(chǔ)埋置深度或基礎(chǔ)樁端持力層多小于35m。、本次調(diào)查評價工作對35m以上地基土承載力特征，采用加權(quán)平均值進行分區(qū)。

2.3壓縮模量

土的壓縮模量數(shù)值越小，土體的壓縮性越高。另外如果同一巖土體在不同地點的壓縮模量不盡相同，那么壓縮模量值小的地段，基礎(chǔ)沉降量會高于壓縮模量數(shù)值高的地段。該地基之上的建筑物會產(chǎn)生不均勻沉降。表明該地基是不均勻的。對35m以上地基土壓縮模量進行計算，同樣采用加權(quán)平均值分區(qū)。結(jié)果表明，松北區(qū)地基土均為中等壓縮性。

3水文地質(zhì)條件分析

地下水條件主要考慮地下水水位埋深情況和地下水水質(zhì)對建筑材料的腐蝕性影響。依據(jù)國家標準《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）有關(guān)條文進行評價，該區(qū)域地下水PH值一般在6.6-7.0之間，工作區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)、對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋（長期浸水）無腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)的有弱腐蝕性。

4地形坡度與排水條件分析

地形條件決定了場地排水條件。本次研究主要考慮地表的坡度。根據(jù)工程建設(shè)場地的劃分，把地形坡度小于20°的區(qū)域作為地形平坦區(qū)，地形坡度在20°-35°之間的作為地形起伏較大區(qū)域，而地形坡度超過35°的作為地形起伏大的區(qū)域。從松北區(qū)地面高程計算來看，坡降1‰-5‰，地勢相對平坦，屬場地地形平坦區(qū)。因此場地排水條件良好。

5工程建設(shè)適宜性評價

根據(jù)場地的穩(wěn)定性(權(quán)值0.5)、地基均勻性及穩(wěn)定性(權(quán)值0.3)、水文條件(權(quán)值0.1)和地形排水條件(權(quán)值0.1)，采用多因素疊加法進行分區(qū)評價。結(jié)果表明，松北區(qū)區(qū)場地工程建設(shè)適宜性可劃分為工程建設(shè)適宜性Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三類分區(qū).

5.1工程建設(shè)適宜性Ⅰ區(qū)

主要位于呼蘭河西岸與松花江北岸的部分地區(qū)，呈條帶狀分布。位于較穩(wěn)定區(qū)，地下水位埋藏深度淺，地表平坦，承載力特征值低，表層為薄層粘性土，下部為砂土，處于中等－嚴重液化區(qū)。工程地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量差，巖土工程問題多而復(fù)雜，僅適宜布置中、低層建筑物。由于該范圍內(nèi)存在液化砂土等，因此在工程勘察中，要對場地的液化問題進行判別。

5.2工程建設(shè)適宜性Ⅱ區(qū)

位于工作區(qū)西部的霍家窩棚、萬寶鎮(zhèn)、胡家街等地，面積大。地表較平坦，排水條件好，砂土液化等級為輕微或不液化，處于穩(wěn)定區(qū)，承載力特征值較高，壓縮模量中等，可以直接作為一般建筑的天然地基持力層?；娱_挖深度大于3m時，需要進行護坡，避免邊坡失穩(wěn)問題。

5.3工程建設(shè)適宜性Ⅲ區(qū)

主要位于工作區(qū)西北部的姜家村、匡家村、對青山鎮(zhèn)一帶，地貌單元為高平原或一級階地。地勢較高，排水條件好，地下水位埋藏深，對工程建筑影響小，是工程建設(shè)的良好地段。

參考文獻：

[1]GJJ57-94,城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].

[2]GB50021-2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].

作者:李欣桐 單位:黑龍江省地質(zhì)調(diào)查研究總院