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1工程概況及工程地質條件

1．1工程概況

項目地處麗澤金融商務核心區內，為E08、E09地塊。該項目地上建筑面積為23萬m2，地下建筑面積約8萬m2。擬建建筑物由2棟塔樓及其裙房組成，塔樓分別為地上39層和45層，建筑高度分別為180m和200m，裙房分別為地上6層、10層和15層，建筑高度分別為43．4m、49m和75．6m。擬建建筑物地下部分連成一體，基礎埋深約為22m。

1．2地層分布及巖性特征

在場地勘探深度80m范圍內的地基土主要由人工填土層、新近沉積層、一般第四紀沖洪積層和第三系構成。擬建場區表層普遍為人工填土層，巖性主要為素填土和雜填土，素填土為粘質粉土粉質粘土填土層、雜填土1層，填土層厚度約為2．8～5m。填土下部發育有新近沉積的粘質粉土砂質粉土層和細砂1層、粉質粘土2層透鏡體，新近沉積層厚度約為1．3～3．9m。人工填土層及新近沉積層以下為一般第四紀沖洪積卵石層，分布連續、厚度較大，地表下5～40m之間普遍分布卵石層，局部分布有大漂石，漂石的分布隨機性較強，其中在地面下20～35m范圍內，漂石含量較多。巨厚卵石層中局部夾有粘性土、粉土層透鏡體。一般第四紀沖洪積卵石層下為礫巖和泥巖互層。其中礫巖層，雜色，呈中厚層狀，泥質膠結，膠結程度差，天然單軸抗壓強度為0．029～0．92MPa，分布連續；泥巖1層，棕紅色，呈巨厚層狀，膠結程度差，遇水易軟化，自由膨脹率為26％～30％，有弱膨脹性，天然單軸抗壓強度為0．18～0．89MPa，分布連續。

1．3地下水概況

本次勘察鉆探深度范圍內，實測到一層地下水，地下水類型為潛水，水位埋深23．8～24．1m，水位標高19．99～20．83m，含水層主要為卵石層，含水層底板主要為泥巖層。本場區地下水位變化和北京市區總體變化趨勢一樣都呈下降趨勢，但因為含水層顆粒大，滲透性好，其水位受自然和人為因素影響較大，歷史上大的降雨年份和官廳水庫放水時可使水位大幅回升。1995～1997年官廳水庫放水，本地區水位標高曾一度達到36．0m左右，因此隨著地下水限采措施及大氣降水影響，地下水水位仍存在大幅上升的可能。該層地下水對混凝土結構具微腐蝕性；對鋼筋混凝土結構中的鋼筋在干濕交替條件下具弱腐蝕性，在長期浸水條件下具微腐蝕性。

2砂卵石地層物探方法實踐

2．1波速測試

采用RS－1616K（S）基樁動測儀，單孔法測試，本場地布置了2個波速測試孔，測試各土層的剪切波速值和壓縮波速值，利用波速測試數據，判定砂層和卵石層的密實度。本場地地面下20m深度范圍內土層等效剪切波速Vse值為256．1m／s～257．9m／s，場地覆蓋層厚度dov﹤50m，建筑場地類別為Ⅱ類。根據波速測井成果可知場地表層構成淺震低速層，在地表以下5．9m處，壓縮波速為373．5m／s、剪切波速為172．3m／s；潛水面附近20．09m處，壓縮波速為705．2m／s、剪切波速為349．7m／s；地表以下第四紀晚更新世沖洪積的巨厚砂卵石層（局部夾有粘性土層）速度相對較高，第三紀礫巖、泥巖互層其速度則更高，在地表下第四系與第三系地層分界面附近40．3m處，壓縮波速為1089．9m／s、剪切波速為605．7m／s；40．3m以深壓縮波速和剪切波速逐漸增高。

2．2地脈動測試

在E08塔樓東南角、E09塔樓西南角布置2個地脈動試驗孔，6個地脈動測試點（2個試驗孔地面、孔內21m處、40m處各一個觀測點），測試地面及孔中不同深度的測點的東西、南北、垂直方向的位移幅值和地脈動的卓越周期。根據測試報告，場地地面3個方向的脈動卓越周期在0．375s～0．395s之間，地面下21m處3個方向的脈動卓越周期為0．305s，地面下40m處3個方向的脈動卓越周期為0．19s～0．195s之間；場地地面3個方向的的脈動幅值在1．5×10－5m／s～3．0×10－5m／s范圍內，地面下21m處脈動幅值為0．4×10－5m／s，地面下40m處脈動幅值在0．4×10－5m／s～0．6×10－5m／s范圍內。建議建筑物的結構設計應避開場地地基的微振卓越周期，以避免地基與建筑物產生共振。

2．3電阻率測試

為了解決大粒徑卵石層中地下水位較深的情況下量測的困難，布置了2個電阻率測試孔，從鉆孔電阻率測試成果圖中看出，地下水位以上非飽和卵石層視電阻率最大值一般在112～120Ω•m，地下水位以下的飽和卵石層視電阻率一般在10～12Ω•m，地面下23～25m處卵石層電阻率處于驟降狀態，推測地下水位埋深可能在23～25m之間，與現場實測地下水位埋深較為接近。

2．4瞬變電磁法

TEM法屬于時間域電磁法，該方法對低阻反應靈敏，更易于突出低弱的電阻率異常，適合劃分本場地的含水及富水區域。以L2線反演視電阻率斷面圖1為例，對場區已有勘察成果資料進行綜合分析，可以看出在深度約23m至25m視電阻率等值線變化梯度較大推測為本工區的潛水面位置；本場區地下地層較為平緩，L2線右端大號測點的視電阻率等值線形態出現傾斜的原因分析可能是由于接近高壓線電磁噪聲的影響，導致曲線扭曲，影響了電阻率等值線的形態。其它各條測線視電阻率分布規律與L2線較為一致，其潛水面形態也較連續。此外對本場地各條測線的視電阻率進行了不同深度（20m、25m、40m）的水平切片，得到視電阻率切片圖，本場地內不同深度視電阻率在平面上的變化特征。視電阻率縱橫向的變化，可以看出場地由東北向西南潛水面具有逐步變淺的趨勢。另外從各個切片圖都可看到場區中部的兩個低阻異常，異常位置與地表布設的兩個鉆孔位置非常一致，推測為正在施工的鉆機及注水鉆孔所引起。從鉆孔資料可以看出第四系與第三系基巖分界面在40m左右，但是由于該處的上下兩層電阻率差異較小，依據TEM成果無法準確劃分出第三系基巖界面，但是根據40m深的視電阻率切片圖，可以看出視電阻率等值線平面上分布不均勻，即在同一水平面含水情況是不均勻的。

2．5淺層地震法

（1）淺層折射波法淺層折射波地震法是地震勘探中的一種重要工程勘察方法，常用來探測覆蓋層（或低速層）的厚度，建筑地基、斷層和古河道的分布等工程地質問題。本次淺層折射波地震勘察的目的是區分第四系潛水面及第三系基巖界面。本區地層界線的劃分主要是根據實測解譯的波速并考慮現場地質、鉆孔資料來劃分的。以DL1線為例進行分析和說明。第四系與潛水的分界面。由于場區位于古漯水河故道上，巖土破碎程度高、不完整、強度低，潛水面以上，縱波速度變化范圍為350～950m／s，潛水面處縱波速度約為950m／s，潛水面深度變化約為23～25m。第四系與第三系基巖分界面。第四系潛水面以下第三系基巖面以上為卵石，縱波速度變化范圍為950～1700m／s。第三系基巖面及以下為礫巖泥巖互層，巖石破碎程度較低、較完整。第三系基巖面處縱波速度約為1750m／s，深度變化范圍約為41～43m不等，自南向北有緩慢變深的趨勢。從DL1線反射剖面上可以看到，在100ms左右有一明顯的同相軸，結合折射波的速度和時間分析同相軸應位于40m左右，推測為第三系基巖界面引起的反射波。其同相軸有起伏，而且略向大號（向東）傾斜，說明第三系基巖界面不但有較小的起伏而且向東有較小的傾斜。從各條測線的綜合物探成果的對比可以看出：TEM法和淺震折射波法勘察成果均能較好地反映出第四系潛水面的分布，淺震折射波和反射波勘察成果均能較好地反映出第三系基巖面的分布。TEM法視電阻率可反映出第四系潛水面的分布形態，但不能反映出第三系基巖面的分布，另外TEM法視電阻率能夠反映出場區內地面以下第四系、第三系地層含水情況。根據面波勘察成果解譯出了場區內約5～6．5m深處的填土層與卵石層的分界面分布形態。

2．6地基承載力估算

采用波速測井和地震勘探獲得了波速測井地層速度和地震地層速度。可以作為地基承載力計算的依據。通過波速測井地層速度和地震地層速度對卵礫石層承載力估算值與依據規范查表值對比可以看出，查表值還有提高的空間。

3結論

（1）現階段利用普通鉆進手段難以查明卵礫石層的力學特征。采用波速測試、地脈動測試、電阻率測試、瞬變電磁法、地震勘探法等鉆探的物探方法可得到相應的一些物理力學參數，為評價場地的工程地質條件進行有益的嘗試，為類似工程實踐提供借鑒與參考。

（2）折射波地震法和TEM法較好地解譯出了深度約23m潛水面及其分布形態。

（3）二維反射波和折射波地震法較好地解譯出了深度約40m的第三系基巖頂界面及其分布形態。根據面波勘察成果解譯出了場區內約5～6．5m深處的填土層與卵石層的分界面分布形態。

（4）通過波速測井地層速度和地震地層速度對卵礫石層承載力進行了估算，并與依據規范查表值進行了對比，查表值還有提高的空間，為綜合確定卵礫石層承載力值提供了一種新的思路。

作者：郭紅梅 單位：北京城建勘測設計研究院有限責任公司