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文檔簡介
中國地質(zhì)大學江城學院畢業(yè)設計(論文)PAGE8原創(chuàng)性聲明本人呈交的畢業(yè)論文,是在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果,所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。盡我所知,除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本畢業(yè)論文的研究成果不包含他人享有著作權的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體,均已在文中以明確的方式標明。本畢業(yè)論文的知識產(chǎn)權歸屬于培養(yǎng)單位。本人簽名:日期:摘要房屋建筑物設計與施工的基礎工作是巖土工程勘察。如果在生活中勘察工作不準確,房屋建筑物的不利與不良的地質(zhì)工程問題將揭露出來,即使房屋建筑物的上部分構(gòu)造的設計與施工達到了優(yōu)質(zhì)也不免會遭受到破壞。不同規(guī)模與不同類型的房屋建筑物工程活動都會給工程周邊的地質(zhì)環(huán)境帶來不同程度的影響,反之不同的工程地質(zhì)條件又會給房屋建筑物工程的建設帶來不同的地質(zhì)效應。巖土工程勘察的主旨是了解工程地質(zhì)條件,對房屋建筑物存在的問題進行地質(zhì)分析,對工程地質(zhì)進行評價。按照不同階段進行勘察是巖土工程勘察的任務要求,反映場地的正確的工程地質(zhì)條件及巖土體的形態(tài)影響,并再結(jié)合房屋建筑物工程設計與施工條件和工程的地基處理等的具體要求,進行工程評價和技術論證,提交巖土工程問題和解決問題的指導性具體建議,并根據(jù)基礎、邊坡等工程的設計準則,提出巖土工程施工的的決策性意見,為房屋建筑物的設計與施工提供依據(jù),服務于工程建筑的全部過程。本文就針對南京市江寧區(qū)將軍南路與誠信大道交界處東南隅興建英華達廠區(qū)一期工程采用工程鉆探、物探、波速檢測、地質(zhì)調(diào)查測繪等手段進行巖土工程勘察,查明勘探深度范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性,分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力,不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度,提出整治方案的建議,評價場地的地震效應。并調(diào)查地下水的埋藏條件,提供地下水位及其變化幅度,判定地下水及土對建筑材料的腐蝕性。提出經(jīng)濟合理的地基基礎設計方案,提供單樁承載力計算技術參數(shù),提出地基基礎設計、施工應注意的問題。提出基坑支護設計技術參數(shù)、施工應注意的問題等。以實際工作事例進行簡要的闡述。關鍵詞:工程地質(zhì)評價工程特性地質(zhì)條件地基基礎設計ABSTRACTGeotechnicalengineeringinvestigationworkisthebasisofbuildingdesignandconstruction.Ifthesurveyworkisnotinplace,badengineeringgeologicalproblemswillbeexposed,andeventhedesignoftheupperstructureoftheconstructiontoachievethehighqualitywillinevitablybedestroyed.Differenttypesandscaleoftheprojectactivitieswillbringaboutdifferenteffectstothegeologicalenvironment;anddifferentgeologicalconditionswillbringdifferenteffectstotheengineeringconstruction.Geotechnicalengineeringinvestigationofthemainpurposeistoidentifytheengineeringgeologicalconditions,geologicalanalysisproblems,maketheengineeringgeologicalevaluationofbuildingarea.Geotechnicalengineeringtaskisaccordingtotherequirementsofthedifferentexplorationstage,correctlyreflecttheengineeringgeologicalconditionsofthesite,andtheinfluenceoftherockmasscharacteristic,andcombiningwithengineeringdesign,constructionconditionsandfoundationtreatmentprojectspecificrequirements,suchastechnicalargumentationandevaluationandsubmitingeotechnicalengineeringproblemsandthedecision-makingSuggestionstosolvetheproblem,andputforwardthefoundationandslopeengineeringdesigncriteriaandguidanceofgeotechnicalengineeringconstruction,providethebasisfordesign,construction,serviceinthewholeprocessofengineeringconstruction.Inthispaper,thegeneralinnanjingjiangningdistrictsouthroadandintegrityavenuejunctioneastenvadano.107builtfactoryconstructionengineeringdrilling,geophysicalprospecting,wavevelocitytest,geologicalsurveyofsurveyingandmappingmethodsofgeotechnicalengineeringinvestigation,findouttheexplorationofthetypeofrockandsoillayerdepthrange,depth,distributionandengineeringcharacteristics,analysisandevaluationofstability,uniformity,andbearingcapacityoffoundation,thetypesofadversegeologicaleffects,origin,distribution,developmenttrendandtheharmdegree,putsforwardSuggestionsfortheimprovementscheme,evaluationofsiteseismiceffect.Andtoinvestigatethegroundwaterburialconditions,provide,undergroundwaterlevelanditschangesinthegroundwaterandsoilcorrosionofconstructionmaterials.Economicandreasonablefoundationdesignschemeisputforward,providingasinglepilebearingcapacitycomputingtechnologyparameter,putforwardthefoundationdesignandconstructionproblemsshouldbepaidattentionto.Putforwardthetechnicalparametersoffoundationpitsupportingdesign,construction,attentionshouldbepaidtoproblems.Inactualworkcasebrieflyinthispaper.Keywords:EngineeringgeologicalevaluationEngineeringcharacteristicsgeologicalconditionsFoundationdesign
目錄第1章概述 11.1工程概況 11.2勘察目的 11.3勘探工作量布置 21.4勘察方法 31.5勘探點定位及高程測量 31.6實際完成工作量 4第2章研究區(qū)工程地質(zhì)概況 62.1場地地形,土層分布 62.1.1地形地貌 62.1.2巖土層分布 62.2場地土層物理力學性質(zhì)指標 72.2.1室內(nèi)土工試驗主要指標 72.2.2現(xiàn)場原位測試指標 82.2.3地基土承載力評價 92.2.3地基土變形特征指標 92.3場地水文地質(zhì)條件 92.3.1場地地表水 92.3.2場地地下水 102.3.3環(huán)境水腐蝕性評價 102.3.4場地土腐蝕性評價 102.4場地地震效應 11第3章房屋建筑物勘察分析與評價 123.1場地穩(wěn)定性及不良地質(zhì)作用評價 123.2場地土層分布特征 123.3地基與基礎方案的建議 133.3.1廠房 133.3.2宿舍 163.3.3附房 163.3.4抗浮 163.3.5設計及施工的建議 173.4關于基坑開挖的建議 18第4章結(jié)論及建議 20致謝詞 21參考文獻 22第1章概述1.1工程概況圖1-1場地交通圖英華達有限公司擬在南京市江寧區(qū)將軍南路與誠信大道交界處東南隅興建新廠區(qū),地理位置詳情見圖1-1。本工程由2棟廠房,5棟員工宿舍及2棟(1層)附房組成。本次勘察為一期工程,包括1棟廠房,5棟員工宿舍及2棟附房,廠房采用框架結(jié)構(gòu),地上3~4層,地下一層,基礎埋深4.5米左右。最大柱軸力10000KN左右,擬采用樁基礎。員工宿舍及2棟附房為磚混結(jié)構(gòu),基礎埋深2m左右,擬采用樁基礎或條型基礎。本工程總建筑面積約166270m2?;A設計等級為乙級、抗震設防等級為丙類、巖土工程勘察等級為乙級。1.2勘察目的本工程為施工圖設計階段的巖土工程勘察,其勘察目的是:1、查明勘探深度范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性,分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力;2、查明房屋建筑物現(xiàn)場不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度,提出整治方案的建議;3、評價房屋建筑物場地的地震效應;4、查明地下水的埋藏條件,提供地下水位及其變化幅度;5、判定地下水及土對建筑材料的腐蝕性;6、提出經(jīng)濟合理的地基基礎設計方案,提供單樁承載力計算技術參數(shù),提出地基基礎設計、施工應注意的問題。7、提出基坑支護設計技術參數(shù)、施工應注意的問題。1.3勘探工作量分布1、勘探點數(shù)量根據(jù)提供的建筑規(guī)劃總平面圖,結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范有關規(guī)定,場地已有的地質(zhì)資料,擬建建筑物層數(shù)、荷載(擬采用預制樁)等,沿建筑物周邊及角點進行勘探點布設,共布置了102個勘探點,其中取土鉆孔23個,標貫鉆孔31個,鑒別鉆孔19個,靜力觸探孔29個。現(xiàn)場布置如圖1-2。圖1-2現(xiàn)場勘探2、勘探點深度控制性鉆孔為取土孔和標準貫入孔,一般性鉆孔為鑒別鉆孔及靜力觸探孔,具體深度要求為:廠房場地內(nèi)取土鉆孔、標貫鉆孔深度為進入中風化基巖2m,鑒別鉆孔深度為進入中風化基巖1m。靜力觸探孔沿基坑周邊布置,深度為15m;五棟員工宿舍場地內(nèi)取土鉆孔、標貫鉆孔深度為進入中風化基巖2m,鑒別鉆孔深度為進入中風化基巖1m,靜力觸探孔要求20m。具體情況根據(jù)現(xiàn)場實際土質(zhì)情況進行調(diào)整。開關站、中央廚房場地內(nèi)所有鉆孔深度按15m控制。3、勘探工作量的調(diào)整在外業(yè)勘探過程中,勘探過程中,由于部分地段巖土層變化較大,且場地內(nèi)有坳溝與階地分布,為查明建筑物場地其分布范圍,經(jīng)過協(xié)商,補充勘察鉆孔29個,手搖鉆孔4個。另外,原布置的靜力觸探孔在施工過程中,測試深度無法滿足設計要求,將其調(diào)整為技術鉆孔。1.4勘察方法1、鉆探方法野外勘探采用北京探礦機械廠生產(chǎn)的XY-1型百米巖芯鉆機,開孔孔徑146mm,終孔孔徑100mm,全井泥漿護壁鉆進。原狀土樣采用重錘(錘重63.5kg)少擊方式采取。原狀土樣采用重錘(錘重63.5kg),少擊方式采用。對于可~硬塑粘性土及砂性土采用中厚壁對開式取土器取樣,土樣質(zhì)量為Ⅱ級;對于軟~流塑粘性土采用108薄壁對開式取土器取樣,土樣質(zhì)量為I~Ⅱ級;少量采用中厚壁對開式取土器取樣,土樣質(zhì)量為Ⅱ級。2、原位測試方法(1)、標準貫入試驗采用自動落錘方式,錘重、落距及貫入器規(guī)格均符合國家標準。(2)、靜力觸探試驗采用3T手搖式靜力觸探儀,采用連續(xù)貫入,每10cm記錄一次應變值,自動記錄和繪制Ps曲線。(3)、波速檢測采用單孔檢層法,在野外勘探完成后及時進行,測試時,要求測試孔垂直,孔壁光滑,探頭貼壁良好,激振板應緊貼地面,測繩深度標記準確,測試儀器處于正常工作狀態(tài);測點的垂直間距采用1m,并自下而上測試,測定土層的剪切波速。波速測試方法、原理詳見附件——《波速檢測》。3、地下水水位量測首先鉆入含水層一定深度,然后,按《巖土工程勘察規(guī)范》要求的地下水的穩(wěn)定時間,量測地下水穩(wěn)定水位。1.5勘探點定位及高程測量1、勘探點定位在場區(qū)利用導線點將圖上布置的鉆孔用全站儀測放出各鉆孔的實地位(各勘探點坐標為電子圖件捕捉的坐標)。依據(jù)提供的1:1000勘探點平面位置圖,將圖上布置的鉆孔(各勘探點坐標為電子圖件捕捉的坐標),在場區(qū)利用我公司的一級導線點I9-3695、I9-3691坐標實地位置,用全站儀觀測并增設站A2、A3、A4點(見勘探點平面位置圖),然后在站A2、A3、A4點,用全站儀測放出各勘探點的實地位置。2、勘探點高程測量高程引測點:導線點I9-3695、I9-3691(H=11.299m、H=13.246m,吳凇高程),勘探施工完成后,用全站儀觀測出各勘探點的實地孔口高程。1.6實際完成工作量1、勘探工作量 勘探于2015年7月31日~8月15日進行,共投入通用XY-1A型100米鉆機7臺及手搖式靜力觸探儀一臺。除靜力觸探試驗孔外,其余鉆孔均采用泥漿護壁鉆進。施工現(xiàn)場鉆探如圖1-3。圖1-3現(xiàn)場鉆探具體完成工作量見表1-2。表1-2勘探工作量勘探方法孔數(shù)(個)孔深(m)累計進尺(m)取土樣(件)巖體樣(件)取水樣(件)標貫試驗(點)波速試驗(點)原狀擾動取土鉆孔319.5-30.0617.420919110314784標貫鉆孔359.0-29.0588.0鑒別鉆孔589.0-29.01010.9靜力觸探孔64.1-16.054.6手搖鉆孔42.0-3.011.02、室內(nèi)試驗完成工作量室內(nèi)巖土工試驗與勘探同期進行,于8月20日完成全部試驗并提交試驗成果。具體完成工作量見表1-3。表1-3室內(nèi)試驗完成量試驗項目物理壓縮試驗剪切試驗顆粒分析滲透水質(zhì)分析巖石實驗0.1-0.4MPa快剪固快篩分比重計垂直水平樣次228188781035481029203110
第2章研究區(qū)工程地質(zhì)概況2.1場地地形、土層分布2.1.1地形地貌建設場內(nèi)大部分為耕地,地勢較為平坦,有5個小水塘分布,地面高程在10.1~14.4m左右。擬地貌單元為坳溝與階地。除在擬建場地內(nèi)廠房的西部為坳溝外,其余擬建場地為階地。2.1.2巖土層分布根據(jù)勘探鑒別、現(xiàn)場原位測試及室內(nèi)巖土工試驗成果綜合分析,場地土層自上而下為:1素填土:灰色~灰黃~黃灰色,以可塑為主,局部為軟塑或硬塑狀態(tài),土質(zhì)不均勻。由粉質(zhì)粘土填積,夾少量碎石及植物根,局部為新填土。層厚0.4~3.6m。2-1粉質(zhì)粘土:灰色~灰黃色,軟~可塑,稍有光澤,韌性中等,干強度中等,夾少量粘土及鐵錳質(zhì)斑紋。層厚0.6~10.5m,埋深0.5~3.6m。2-2粉質(zhì)粘土~淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土:灰色,軟~流塑,光澤反映弱,韌性、干強度較低,夾少量粉土。層厚1.1~12.1m,埋深0.8~8.1m。2-3粉質(zhì)粘土:灰色~灰黃色,軟~可塑,稍有光澤,韌性中等,干強度中等,混粗顆粒的砂及礫石,含量≤5%,粒徑在0.5~10cm,土質(zhì)不均勻。層厚1.0~14.5m,埋深3.4~14.7m。3粉質(zhì)粘土:黃褐色~褐黃色,可~硬塑,有光澤反映,韌性較高,干強度較高,夾少量灰白色粘土及鐵錳結(jié)核,底部混少量風化巖碎屑。層厚0.4~14.0m,埋深0.0~14.0m。4殘積土:灰色~灰褐色~灰黃色,可~硬塑,局部為松散,混少量風化巖碎巖塊。層厚0.7~14.3m,埋深0.5~19.6m。5-1強風化閃長巖:深灰色~灰色,風化強烈,呈松散砂土狀,夾有小巖塊。層厚0.2~11.0m,埋深5.0~21.1m。5-2A中風化閃長巖:深灰色~灰色,巖質(zhì)較軟,巖體裂隙極為發(fā)育,巖體破碎,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ類。層厚0.3~9.5m,埋深6.5~22.6m。5-2B中風化閃長巖:深灰色~灰色,巖質(zhì)較硬,巖體較完整,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅲ類。埋深18.1~25.5m,該層未鉆穿。2.2場地土層物理力學性質(zhì)指標2.2.1室內(nèi)土工試驗主要指標土工試驗指標平均值(表2-1)表2-1土工試驗指標平均值層號(%)a1-2直剪(固快)滲透試驗(度)垂直10-6m/s水平10-6m/s①24.619.50.73813.90.390.3325.69131.018.30.04②-126.919.50.77514.00.590.2806.90030.920.13.030.08②-236.018.41.039234.42514.32②-31712.20.590.2188.08928.622.81.641.93③24.919.70.72214.10.430.2268.37333.420.60.052.33注:液限由76g瓦氏圓錐儀試驗確定,塑限由滾搓法試驗測定。2、各土層土工試驗指標標準值(表2-2)表2-2土工試驗指標標準值層號(%)a1-2直剪(快剪)直剪(固快)(度)(度)①27.919.20.8040.57②-090.640.3116.33916.911.827.318.3②-237.518.21.0851.230.5724.09311.39.811.717.2②-326.019.70.7410.650.2327.62120.115.422.220.9③25.319.60.7350.460.2348.09936.914.624.318.6注:(1)、統(tǒng)計修正系數(shù)γs=1(EQ\F(1.704,\R(n))+\F(4.678,n\S(2))),式中正負號按不利組合考慮。(2)、土層樣本數(shù)、標準差、變異系數(shù)見附件—土工試驗成果統(tǒng)計總表。3、巖石試驗指標平均值與標準值(表2-3)表2-3巖土試驗指標平均值與標準值層號密度平均值(天然)(g/cm3)密度標準值(天然)(g/cm3)單軸抗壓強度平均值(天然)fr(MPa)單軸抗壓強度標準值(天然)frk(MPa)⑤-2a2.32.311.410.0⑤-2b2.52.545.8現(xiàn)場原位測試指標表2-4現(xiàn)場原位測試指標層號標準貫入試驗擊數(shù)N(擊)剪切波速VS(m/s)平均值標準值范圍值平均值①7.4138-153147.6②-17.76.7161-169165.3②-22.21.9129-130129.5②-310.49.4181-191186.0③11.110.5225-248235.0④19.718.1307-333320.0⑤-169.765.8525-639559.5注:(1)、統(tǒng)計修正系數(shù)。(2)、標準貫入擊數(shù)N:⑤-1層為實測擊數(shù)換算成30cm標貫擊數(shù),其余土層為經(jīng)桿長修正后擊數(shù)。(3)、各土層樣本數(shù)、標準差、變異系數(shù)見附件—原位測試成果統(tǒng)計表。(2-1)2.2.3地基土承載力評價表2-5地基土承載力評價層號按物理力學指標確定fak(kPa)按抗剪強度指標計算fa(kPa)按原位測試指標確定fak(kPa)綜合確定的承載力特征值建議值fak(kPa)備注①80②-1160100146120②-282688080②-3178131190160混粉土、粉砂③191215214200④180180土質(zhì)不均勻⑤300300由于廠區(qū)荷載較大,且房屋建筑物的覆蓋層厚度差異大,土層不均,根據(jù)表中的地基土承載力值,選擇⑤強風化層做為樁端持力層。2.2.4地基土變形特征指標表2-6地基土變形特征指標層號(KN/m3)各級荷載下的孔隙比e050kPa100kPa200kPa400kPa②-119.50.7750.7450.7270.6990.661②-218.41.0340.9530.9150.8640.800②-319.80.7170.6900.6750.6530.625③19.70.7240.6990.6840.6610.628本工程廠房部分設有1層地下室,預計開挖深度5m左右,開挖深度范圍內(nèi)主要為人工填土層、②-1層可塑粉質(zhì)粘土及③硬塑粉質(zhì)粘土,根據(jù)場地條件,對上部填土層厚度較大地段需采取相應的支護措施,其余部分建議采取放坡開挖或簡單的支護措施。2.3場地水文地質(zhì)條件2.3.1場地地表水場地為菜地,場地內(nèi)有5個水塘分布,塘水面高程在10.5m左右,主要接受大氣降水的補給,以蒸發(fā)排泄為主。場地附近為居民區(qū),所以有少部分生活排水,五個水塘為死水塘,無上流水源,主要依靠大氣降水。場地附近一公里內(nèi)無河流進過,所以無河流滲水等因素。2.3.2場地地下水根據(jù)勘探揭示的地層結(jié)構(gòu),場地地下水屬潛水型,主要賦存于表層人工填土及新近沉積土中。人工填土具有大孔隙,透水性不均勻,其下②~1粉質(zhì)粘土、②~2層粉質(zhì)粘土~淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、②~3粉質(zhì)粘土透水性較弱、給水性較差??碧狡陂g,地下水在地面以下0.8~1.2m,主要接受大氣降水的滲入補給,水位受季節(jié)性變化影響,年變化幅度約為0.5m左右。2.3.3環(huán)境水腐蝕性評價本次勘察在J21、J31、J45孔中采取地下水樣3件。根據(jù)水質(zhì)分析,場地地下水為:HCO3—Mg2+(K++Na+)型水。主要離子含量見表2-7。表2-7水離子含量表環(huán)境水類型PH值侵蝕性CO2(mg/L)Cl-(mg/L)SO42-(mg/L)HCO3-(mmol/L)Mg2+(mg/L)Cl-+SO42-(mg/L)地下水J216.580.00172.8485.537994.4168.32258.37J316.583.5633.4340.73527.1927.5774.16J456.4213.58.7424.44197.707.7333.18本場地地下水為弱透水層,無干濕交替作用。所以,綜合判定場地地下水對混凝土無腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性。場地地下水對混凝土無腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性,在干濕交替作用下對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有弱腐蝕性。當混凝土處于強透水層或直接臨水時J45號孔水樣對混凝土有弱腐蝕性,當混凝土處于弱透水層時水樣對混凝土無腐蝕性。詳見附件—《水質(zhì)分析》。2.3.4場地土腐蝕性評價經(jīng)調(diào)查場地及周圍無環(huán)境污染源存在,而場地為菜地,場地地下水水位較淺,地下水位以上以耕植土為主。所以,場地地下水對建筑材料的腐蝕性反映,已能表現(xiàn)出土的腐蝕性。根據(jù)場地地下水腐蝕性評價,判定場地土對混凝土無腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。2.4場地地震效應南京地區(qū)抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.10g,設計地震分組為第一組。建設場地位于坳溝與階地之上,其中在坳溝范圍及邊緣,覆蓋層分布不均勻,土質(zhì)軟弱,建設場地屬對抗震不利地段。階地上,基巖埋深較淺,覆蓋層土質(zhì)良好,根據(jù)分析建設場地屬可進行建設的一般場地。根據(jù)5個鉆孔(J7、J37、J41、J45、J69)的波速檢測資料,場地等效剪切波速Vse見表2-8。從表10可以判定,階地上,覆蓋層等效剪切波速Vse為199.8~231.9m/s,坳溝范圍覆蓋層等效剪切波速Vse為157.1~172.9m/s,均大于140m/s,小于250m/s。根據(jù)勘探結(jié)果,場地基巖埋深經(jīng)大于3m,但小于50m。根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2001)表4.1.6綜合判定,該場地為Ⅱ類建筑場地,特征周期為0.35秒。根據(jù)勘探結(jié)果,場地覆蓋層為粘性土,無可液化土層分布。表2-8波速測量值孔號計算深度d(m)等效剪切波速Vse(m/s)地貌單元特征周期(s)備注J719.5172.9坳溝0.35實測值J3720.0157.1坳溝0.35實測值J4113.2199.8階地0.35實測值J457.8231.9階地0.35實測值J6914.1214.6階地0.35實測值
房屋建筑物勘察分析與評價3.1場地穩(wěn)定性及不良地質(zhì)作用評價根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及江蘇省地震部門資料,南京地區(qū)地震活動的烈度不大,有史以來最大震級未超過5級,周圍外來的地震活動對南京的影響也很小。所以,南京區(qū)域穩(wěn)定性較好,場地屬基本穩(wěn)定場地。場地存在階地和坳溝兩種不同地貌單元,地基土分布不均勻,但仍以粉質(zhì)粘土層為主,無液化土層分布,場地基巖為閃長巖,所以場地無不良地質(zhì)作用。3.2場地土層分布特征場地位于階地和坳溝兩種不同地貌單元,地形平坦,土層分布不均勻。土層分布特征具體表現(xiàn)為:1、表層人工填土以耕植土為主,主要分布在場地的大部分地帶,厚度小,層厚0.4~3.6m。2、坳溝范圍,填土層以下為②~1層可軟塑粉質(zhì)粘土,為場地表層的“硬殼層”,強度較好,中等壓縮性,但厚度變化較大,且不均勻(層厚0.6~7.4m)。3、“硬殼層”下為②~2層粉質(zhì)粘土淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,含水量高,強度低,高壓縮性,厚度大;坳溝底部為可塑②~3粉質(zhì)粘土及③層可~硬塑粉質(zhì)粘土,層面、層厚不均勻,部分缺失。4、階地上,填土層以下主要為③層可~硬塑粉質(zhì)粘土,局部為②~1層可軟塑粉質(zhì)粘土。5、場地基巖面上分布有可硬塑④殘積土,層面、層厚不均勻,部分缺失。6、場地基巖面埋深在5.0~21.1m,其風化程度隨深度增加逐漸減弱。⑤~1強風化層風化強烈,大部分呈砂土狀,局部夾硬質(zhì)巖塊,厚度變化大(層厚0.2~11.0m);中風化閃長巖,按其強度及巖體完整性,可劃分為⑤~2a層和⑤~2b層;其中⑤~2a層中風化閃長巖,巖質(zhì)較軟,裂隙發(fā)育,巖體破碎,巖體基本質(zhì)量等級屬=5\*ROMANV類;⑤~2b層中風化閃長巖,巖質(zhì)較硬,巖體完整,巖體基本質(zhì)量等級屬Ⅲ類。3.3地基與基礎方案的建議本工程由1棟(4層)廠房,5棟(6層)員工宿舍及2棟(1層)附房組成,由于各建筑物層數(shù)、結(jié)構(gòu)不同,荷載亦不相同,擬采用的基礎形式亦不相同,現(xiàn)分布敘述:3.3.1廠房由于荷載較大,且覆蓋層厚度差異較大,土層土質(zhì)不均。在選擇基礎方案時,業(yè)主專門組織召開廠房的基礎方案論證會,由業(yè)主和設計人員共同確定在坳溝范圍內(nèi)采用預應力管樁,以⑤~1強風化層做為樁端持力層。在階地上采用人工挖孔嵌巖灌注樁基礎,以⑤~2a或⑤~2b中風化閃長巖為樁端持力層。1預制樁、樁基設計參數(shù)表3-1樁基設計參數(shù)層號極限側(cè)阻力標準值極限端阻力標準值備注②-155②-223②-360③70④65⑤-11005500按樁入土深度16<h30m考慮注:(1)、樁長自地面下5.0m算起。(2)、承載力特征值為極限標準值的1/2。(3)、按閉口管樁計算。(2)計算公式采用經(jīng)驗參數(shù)法計算單樁豎向極限承載力標準值時,可按下式計算:QUK=QSK+QPK=U∑qskiLsi+qpkAp式中:—各土層(含⑤~1強風化巖層)的極限側(cè)阻力標準值,表3-1計算;qpk--極限端阻力標準值,表3-1計算;—樁截面周長;—樁底面積;—各土層厚度;(3)、估算單樁豎向極限承載力標準值現(xiàn)以J1、J38孔為例,采用經(jīng)驗參數(shù)法計算單樁豎向極限承載力標準值時,可按下式計算:QUK=QSK+QPK=U∑qskiLsi+qpkAp式中:—各土層(含⑤~1強風化巖層)的極限側(cè)阻力標準值,表3-1計算;qpk--極限端阻力標準值,表3-1計算;—樁截面周長;—樁底面積;—各土層厚度;估算單樁豎向極限承載力標準值見表3-2。表3-2單樁豎向極限承載力標準值孔號樁徑持力層入持力層深度QPK(KN)單樁豎向極限承載力標準值J1500⑤~11.01192.91080.02272.9J38500⑤~11.01311.01080.02391.02人工挖孔嵌巖灌注樁樁基設計參數(shù)(1)、樁基設計參數(shù)(表3-3)表3-3樁基設計參數(shù)層號巖土層名稱極限側(cè)阻力標準值備注②-1軟可塑粉質(zhì)粘土50②-2軟流塑淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土~粉質(zhì)粘土20②-3可塑粉質(zhì)粘土55③可硬塑粉質(zhì)粘土65④可硬塑殘積土60⑤-1強風化閃長巖90注:當樁(墩)長不大于6.0m或在有效樁(墩)長范圍內(nèi)人工填土厚度超過有效樁(墩)長60%時,計算單樁承載力不考慮樁(墩)側(cè)摩阻力。(2)計算公式嵌巖樁單樁豎向極限承載力可根據(jù)巖塊單軸極限抗壓強度計算,公式為:=QsK+QrK+m0QpK=式中:—各土層(含⑤~1強風化巖層)的極限側(cè)阻力標準值,表3-3計算;—樁截面周長;—樁底面積;—各土層厚度;—巖石單軸極限抗壓強度標準值,由于⑤~2a中風化閃長巖巖質(zhì)軟硬不均,其巖石單軸抗壓強度差異較大,建議按0.7折扣取值,即=10000;⑤~2b中風化閃長巖按=41100取值。—清孔影響系數(shù),對于人工挖孔樁,樁底無虛土時=1;、、—分別為樁間土側(cè)阻力、嵌巖段側(cè)阻力和端阻力修正系數(shù),設計可根據(jù)樁身長徑比的大小按表3-4選用。表3-4樁身阻力值樁身長徑比⑤~2a⑤~2b⑤~2a⑤~2b碎裂狀巖石完整巖石碎裂狀巖石完整巖石101.00.00201.20.0650.090.250.40單樁豎向極限承載力標準值估算現(xiàn)以J5、J41孔為例,根據(jù)嵌巖樁單樁豎向極限承載力標準值估算公式,估算單樁豎向極限承載力標準值見表3-5。表3-5單樁豎向極限承載力估算孔號樁徑持力層嵌巖深度樁間土總側(cè)阻力嵌巖段側(cè)阻力端阻力單樁豎向極限承載力標準值J5800⑤~2b1.03415.69284.58263.620963.71000⑤~2b1.04275.011614.912905.428795.3J41800⑤~2a2.01769.33518.62010.67298.51000⑤~2a2.02211.74398.23141.69751.5注:(1)、樁長均從地面以下5.0m起算。(2)、單樁承載力特征值按單樁豎向極限承載力標準值乘以1/2。3.3.2宿舍本工程為5棟員工宿舍,根據(jù)場地土層條件,建議采用天然地基,分別以②~1層可塑粉質(zhì)粘土及③可~硬塑粉質(zhì)粘土作為持力層。考慮到②~1層可塑粉質(zhì)粘土與③可~硬塑狀粉質(zhì)粘土壓縮性、強度差異較大,設計時應進行變形驗算。3.3.3附房本工程附房為1棟開關站及1棟中央廚房組成,根據(jù)場地土層條件,建議采用天然地基,其中開關站以②~1層可塑粉質(zhì)粘土作為持力層;中央廚房以③層可~硬塑狀粉質(zhì)粘土或④層可~硬塑殘積土作為持力層。3.3.4抗浮本工程設有1層地下室,預計基坑開挖深度約為5m。地下室跨越階地與坳溝兩種地貌單元,根據(jù)勘探結(jié)果,結(jié)合開挖深度,地下室底板將埋置在②~1層可塑粉質(zhì)粘土、②~2層粉質(zhì)粘土~淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及③可~硬塑狀粉質(zhì)粘土上,均為弱透水層。由于地下水埋藏淺,加上地下室建成后,雨水及生活(生產(chǎn))用水將沿地下室外墻與周圍回填土的縫隙不斷滲入地下室底板,從而導致地下室底部含水,對地下室箱體將產(chǎn)生浮托力。所以,設計應進行地下室抗浮驗算。由于設計未提供地下室結(jié)構(gòu)標高(頂板標高),所以,抗浮驗算的地下水水位難以提供的高程,建議按建成后的地面下0.5m計算。根據(jù)《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94-94),單樁的抗拔極限承載力標準值按下式估算:TK=∑λiUiqskiLsi式中:Ui—破壞體表面周長(m),對于等直徑樁取Ui=πd,擴底樁則按自樁底起算的長度Lsi≤5d,Ui=πD;Lsi>5d,Ui=πd;D—擴大底端直徑(m);iqski—樁側(cè)表面第i層土的抗壓極限阻力標準值,當采用人工挖孔樁時,按表11取值;采用預制壯時,按表3-1取值;λi—抗拔系數(shù),取值見表3-6。表3-6抗拔系數(shù)土類λi粘性土、粉土0.70-0.80注:(1)、樁長L與樁徑之比小于20時,λi取小值。(2)、=5\*GB3⑤-1層建議按粘性土取值。3.3.5設計及施工的建議本項目工程提供的樁基設計參數(shù)僅供設計估算單樁承載力使用,按規(guī)范規(guī)定實際單樁承載力應由載荷試驗確定,樁基施工完成后,應檢測樁身質(zhì)量。房屋建筑物樁基施工開挖現(xiàn)場如圖3-2。圖3-2樁基施工現(xiàn)場2、場地局部強風化層厚度大,且夾有硬質(zhì)巖塊,施工難度較大,樁基施工時應予以重視。3、由于預制樁屬于擠土樁,樁側(cè)擠土效應易使相鄰樁的樁頭偏位,甚至出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。施工中應引起重視,并合理安排打樁順序,確保工程質(zhì)量,安全施工。4、樁底沉渣厚度直接影響單樁承載力的發(fā)揮,人工挖孔樁樁基施工時,應清底干凈,確保樁底無虛土。5、基礎施工時,請聯(lián)系驗槽、驗樁。現(xiàn)場驗槽如圖3-3。3.4關于基坑開挖的建議本工程廠房部分設有1層地下室,預計開挖深度5m左右,開挖深度范圍內(nèi)主要為人工填土層、②~1層可塑粉質(zhì)粘土及③硬塑粉質(zhì)粘土,根據(jù)場地條件,對上部填土層厚度較大地段需采取相應的支護措施,其余部分建議采取放坡開挖或簡單的支護措施。由于場地局部人工填土厚度較大,賦存于填土層中的孔隙水相對較豐富,尤其雨季水量較豐富,基坑開挖時應采取相應的排水措施,如采用基坑底外側(cè)設明溝集中排水于。有關基坑支護設計參數(shù)見表3-7。表3-7基坑支護設計參數(shù)土層重度γ(KN/m3)直剪(固快)滲透系數(shù)(度)①19.5(15.0)(15.0)(10.0)(10.0)②-119.527.318.329.50.15②-218.411.77②-319.841.93③19.724.318.60.094.64注:()內(nèi)為經(jīng)驗值,重度為平均值,直剪(固快)為標準值,滲透系數(shù)為室內(nèi)試驗最大值。
第4章結(jié)論及建議通過對英華達廠區(qū)一期工程的分析,發(fā)現(xiàn)在房屋建筑物勘察中,我們應該了解房屋建筑物的工程地質(zhì)概況,如場地地形,土層的分布,場地的水文地質(zhì)條件,場地地震效應,并在房屋建筑物的現(xiàn)場取樣,進行實體試驗,再通過與分析的標準值進行比較,評價出地基土的承載力范圍,根據(jù)房屋建筑物工程的實際情況,選擇合理的持力層,保證房屋建筑物的穩(wěn)定性。在本工程中,在廠區(qū)坳溝范圍內(nèi)采用預應力管樁,以⑤~1強風化層做為樁端持力層。在階地上采用人工挖孔嵌巖灌注樁基礎,以⑤~2a或⑤~2b中風化閃長巖為樁端持力層。宿舍根據(jù)場地土層條件,建議采用天然地基,分別以②~1層可塑粉質(zhì)粘土及③可~硬塑粉質(zhì)粘土作為持力層??紤]到②~1層可塑粉質(zhì)粘土與③可~硬塑狀粉質(zhì)粘土壓縮性、強度差異較大,設計時應進行變形驗算。附房根據(jù)場地土層條件,建議采用天然地基,其中開關站以②~1層可塑粉質(zhì)粘土作為持力層;中央廚房以③層可~硬塑狀粉質(zhì)粘土或④層可~硬塑殘積土作為持力層。本工程廠房部分設有1層地下室,預計開挖深度5m左右,開挖深度范圍內(nèi)主要為人工填土層、②~1層可塑粉質(zhì)粘土及③硬塑粉質(zhì)粘土,根據(jù)場地條件,對上部填土層厚度較大地段需采取相應的支護措施,其余部分建議采取放坡開挖或簡單的支護措施。由于場地局部人工填土厚度較大,賦存于填土層中的孔隙水相對較豐富,尤其雨季水量較豐富,基坑開挖時應采取相應的排水措施,如采用基坑底外側(cè)設明溝集中排水于。在房屋建筑物工程中,可以通過對場地的土層分析,確定基礎樁的種類,再通過進行室內(nèi)單樁承載力試驗值與標準值比較,確定出房屋建筑物地基樁的樁徑大小。而房屋建筑物的場地土層,則可以通過勘探方法查明,一般使用的方法為鉆機鉆進和進行原位測試,還有地下水位量測。通過對房屋建筑物的各項指標進行分析與評價,我們可以對房屋建筑物的地基于基礎,基坑開挖,房屋建筑物設計與施工,樁基選擇等,提出合理建議。這在房屋建筑物施工中,是至關重要的環(huán)節(jié)。
致謝本論文的研究成果是在中國地質(zhì)大學(武漢)工程學院晏鄂川老師和中國地質(zhì)大學江城學院李英老師的悉心指導下完成的,從最初研究方向的確立,論文的選題,到最后數(shù)據(jù)的整理和分析等各個方面,都得到了晏鄂川老師和李英老師的大力支持,在分析探討中晏鄂川老師和李英老師認真負責的態(tài)度,獨特的教導方式將使我受用終生,再此,向您們表示衷心的感謝與祝愿,祝您工作順利,闔家歡樂。本次論文所探討的案例是在南京江寧區(qū),因此,本論文的完成也得到了廣州孛特勘測技術科學綿竹分公司周經(jīng)理的支持與幫助,在此向您表示衷心的感謝。除了論文的撰寫、修改與定稿過程中程先武老師給予的熱心指導,在整個大三學年的授課以及課下不厭其煩的悉心指教與幫助下,您都讓我收獲許多,在此衷心祝愿您身體健康,事業(yè)有成。感謝陳浩輔導員與邵杰輔導員在大學期間對我的指導,讓我健康成長。感謝12001204班的全體同學與我的室友蔡俊杰,楊斌鵬,感謝你們在大學學習和生活中的幫助。在此要特別感謝父母在我大學路上的陪伴與堅持。感謝我的母校中國地質(zhì)大學江城學院為我提供的平臺。離校之際,獻上我深深的祝福,祝愿母校培養(yǎng)出更多的棟梁之才,早日取得更多輝煌。最后感謝我的父母和姐姐,感謝他們在我考研路上的鼓勵與照顧,祝愿父母身體健康,每天開心,快樂常在。祝姐姐工作順利,青春永駐。
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