哈爾濱工程建設場地適宜性的研究

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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)展至關重要。本文根據《城市規(guī)劃工程地質勘察規(guī)范》就影響工程建設適宜性的場地穩(wěn)定性、地基穩(wěn)定性、地下水對建設工程的影響、地形坡度與排水條件四個因素進行分析，最終對松北區(qū)工程建設適宜性進行評價。

關鍵詞：場地穩(wěn)定性；地基穩(wěn)定性；水文地質條件；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。根據對松北區(qū)地質條件的綜合分析，確定松北區(qū)內不具備發(fā)生崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質災害的條件?，F(xiàn)狀條件下，松北區(qū)內存在的不良地質作用為活動斷裂和砂土液化。(1)活動斷裂:松北區(qū)是一個構造活動相對穩(wěn)定的地區(qū)，很少有第四紀構造變形，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，目標區(qū)以及目標區(qū)內單條斷裂發(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:本次假設地基基礎設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、丙級地基基礎設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)有評價結果大。

2地基穩(wěn)定性分析

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

2.1土體結構

松北區(qū)地基土的結構類型多樣，主要為多層結構，其次為雙層結構，個別地段為單一非粘性土結構分區(qū)。雙層結構分布于呼蘭河西側一級階地之上，呈條帶狀。頂部為中厚層粘性土；多層結構主要分布于萬寶鎮(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，基礎埋置深度或基礎樁端持力層多小于35m。、本次調查評價工作對35m以上地基土承載力特征，采用加權平均值進行分區(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，同樣采用加權平均值分區(qū)。結果表明，松北區(qū)地基土均為中等壓縮性。

3水文地質條件分析

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

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。根據工程建設場地的劃分，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工程建設適宜性評價

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

5.1工程建設適宜性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)。工程地質環(huán)境質量差，巖土工程問題多而復雜，僅適宜布置中、低層建筑物。由于該范圍內存在液化砂土等，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，是工程建設的良好地段。

參考文獻：

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

[2]GB50021-2001,巖土工程勘察規(guī)范[S].

作者:李欣桐 單位:黑龍江省地質調查研究總院