太原理工大學(xué)柏林校區(qū)工程地質(zhì)條件與地基處理

Word版本，下載可自由編輯太原理工大學(xué)柏林校區(qū)工程地質(zhì)條件與地基處理太原理工高校柏林校區(qū)工程地質(zhì)條件與地基處理狀況如何呢，下面我為大家?guī)硐嚓P(guān)內(nèi)容介紹以供參考。

1太原盆地

太原理工高校柏林校區(qū)位于太原盆地的西部，區(qū)域內(nèi)的工程地質(zhì)條件與太原盆地的形成歷史、地質(zhì)構(gòu)造、地震概況密切相關(guān)。

1.1形成歷史

土的工程性質(zhì)與土的形成歷史密切相關(guān)。自新生代以來,太原盆地處于下降趨勢,而兩側(cè)山區(qū)間續(xù)上生,盆地底部構(gòu)造復(fù)雜,斷裂活動頻繁,場地構(gòu)造穩(wěn)定性受區(qū)域構(gòu)造控制。汾河自北向南縱貫盆地中部,汾河?xùn)|岸形成一級、二級階地,二級階地與東山洪積平原相連,西岸與西山洪積平原相連。

1.2地質(zhì)構(gòu)造

太原盆地存在兩組斷裂，一組為橫向斷裂，即北東東——東西向斷裂；另一組為縱向斷裂，即北北東——北北西向斷裂，為上新世——第四紀(jì)斷裂，活動性較強(qiáng)，但規(guī)模不大。因?yàn)樘璧亟橛诹压扰璧刂g，鄰區(qū)發(fā)生的強(qiáng)震可影響到太原盆地，震害也較重。

1.3地震活動統(tǒng)計(jì)

太原盆地為一多震區(qū),主要表現(xiàn)為次數(shù)頻繁、強(qiáng)度較弱的特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),1304年至今,盆地發(fā)生4級以上的地震22次,最大震級6.5級。在平面展布上,太原盆地可分3個(gè)地震帶:1)盆地西緣地震帶。位于西山山前斷裂帶。2)盆地東緣地震帶。位于東山山前斷裂帶,是盆地內(nèi)發(fā)震較多,震級較大的地區(qū)。在22次4級以上的地震中,本帶達(dá)10次之多。最大的6.5級地震就發(fā)生于此帶。3)盆地中間地震帶。主要分布于太原小店區(qū)的流澗至南瓦窯—帶及清徐、徐溝一帶,也是區(qū)內(nèi)發(fā)震較多地區(qū)。

2柏林校區(qū)

2.1地形地貌

太原理工高校柏林校區(qū)為原山西礦業(yè)學(xué)院老校區(qū)，位于太原市的六城區(qū)之一萬柏林區(qū)，校區(qū)東西長320米，南北寬340米。

校區(qū)位于汾河以西，地貌為汾河西岸I級階地與山前洪積傾斜平原交互區(qū)。自然地理上場地南有虎峪河、北有玉門河，相對距離均為數(shù)百米，二條河流均為汾河流域時(shí)節(jié)性河流。其源頭均為西山余脈，均向東排泄于汾河。現(xiàn)有自然地貌是由過去河流相系列的地貌單元演化而來。場地地形平緩，地面標(biāo)高介于800.03～804.61m。區(qū)域內(nèi)地下水位為4.52～6.5m，水位標(biāo)高795.1～798.23m,不具腐蝕性。

2.2地層豎向分布

分析區(qū)域內(nèi)以往大多數(shù)工程地質(zhì)報(bào)告后得知,勘探深度范圍內(nèi)地層土從上向下依次為:第四系全新統(tǒng)人工積累物及第四系更新統(tǒng)河流沖、洪積地層構(gòu)成,巖性主要為人工填土、生活垃圾和建造垃圾;Ⅰ級非自重濕陷性黃土;粉質(zhì)粘土、粉砂、細(xì)砂、粘土,有的土層較薄,厚度變化較大,多數(shù)狀況為互夾層。

2.3場地土類型

場地土類型大多為中軟場地土,并且場地籠罩層厚度大于80m,多為Ⅲ類建造場地。

2.4地震烈度及地基液化

按照1∶100萬《山西省工程抗震設(shè)防烈度圖》可知,太原市抗震設(shè)防烈度為8度。場地地面以下15m以內(nèi)存在飽和粉土和砂土,按照GBJ11-89建造抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中液化初判條件,應(yīng)舉行液化判定。在校區(qū)內(nèi)，除西南部即高層住所樓場地為輕微液化外，其他部分均判定為不液化。

2.5地基土的勻稱性

校區(qū)內(nèi)各土層層面坡度局部常大于10%,可視為不勻稱地基。同時(shí)，以壓縮模量加權(quán)評價(jià)也屬不勻稱地基。

2.6地基土的穩(wěn)定性

校區(qū)內(nèi)未見自然不良地質(zhì)現(xiàn)象。但“深挖洞”年月修筑的人防工程，屬于人工不良地質(zhì)現(xiàn)象。在建造荷載作用下，防空洞周圍會浮現(xiàn)應(yīng)力集中，形成塑性區(qū)，塑性區(qū)的進(jìn)一步擴(kuò)展將可能導(dǎo)致地基局部失穩(wěn)，對建造物的平安使用產(chǎn)生影響。同時(shí)，也給地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工帶來無數(shù)問題。

校區(qū)內(nèi)27#住所樓為六層磚混結(jié)構(gòu)，于1997年開工，在基坑開挖時(shí)發(fā)覺建造的西山墻恰好在南北走向的防空洞上，且洞頂面已達(dá)設(shè)計(jì)基坑開挖標(biāo)高。隨即對防空洞舉行挖除，基礎(chǔ)外舉行封堵。因?yàn)榉揽斩炊吹纵^深，挖除后分層夯填片石、級配砂石。在審底未見異樣的狀況下，根據(jù)原設(shè)計(jì)，地基處理舉行了三七灰土換填，基礎(chǔ)采納了筏板基礎(chǔ)。在一年的施工過程中，參建各方密切觀注沉降量，尤其是西山墻部分。直至目前沉降勻稱，西山墻及其他墻體均未發(fā)覺裂縫。

2.7濕陷性評價(jià)

按照地基土含水量的變化、地表滲水和地下水位變化,濕陷性土的濕陷等級為Ⅰ級非自重濕陷性。

2.8地基土承載力

上部雜填土承載力:80kPa～100kPa;粉質(zhì)粘土承載力:120kPa～160kPa;粉細(xì)砂承載力:大于等于150kPa。

校區(qū)內(nèi)的29層高層住所樓的場地土層分布見工程地質(zhì)剖面圖(圖2.8)，地基各層土承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk見表2.8。

3地基處理

本校區(qū)地基處理主要有換土墊層法和樁基兩種。

高層住所樓地基各層土承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk(kPa)

3.1換土墊層法

常用于基坑面積寬大和開挖土方量較大(且開挖時(shí)不影響相鄰建造物的平安使用)的回填土方工程,普通適用于地下水位較低,處理淺層懦弱地基、濕陷性黃土地基、雜填土地基。

在近幾年，校區(qū)內(nèi)的六層磚混結(jié)構(gòu)住所樓采納了三七灰土換填及筏片基礎(chǔ)。

3.2樁基

適用于對場地要求較高的多、高層建造。目前在基礎(chǔ)施工中比較常用的樁型有鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、靜壓樁、高壓旋噴樁、人工挖孔擴(kuò)底樁等;以及近幾年來進(jìn)展起來的超流態(tài)素砼樁、多支盤樁、鉆孔樁注漿等。

3.2.1人工挖孔擴(kuò)底樁

該樁型特點(diǎn)是:施工設(shè)備容易,工程成本低;適應(yīng)性強(qiáng),環(huán)境污染少;成孔速度快,工期短;成樁質(zhì)量簡單控制,單樁承載力高。因?yàn)槭艿叵滤宦裆罴暗貙拥刭|(zhì)條件(如流砂、淤泥、涌水帶等)的限制。

3.2.2沉管灌注樁

該樁型為剛性樁,其特點(diǎn)主要是:單樁承載力高,施工速度快,工程造價(jià)低。但因?yàn)槠涫軜稄健⒆畲蟪凉苌疃?、地層及地下水條件的制約。

3.2.3鉆孔灌注樁

是目前應(yīng)用最多的一種樁基礎(chǔ)。優(yōu)點(diǎn)為該樁型適應(yīng)范圍廣泛,幾乎在各類復(fù)雜工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件下都能適應(yīng)。缺點(diǎn)為因?yàn)槠涔こ淘靸r(jià)相對較高,且在施工中泥漿排量大,具有一定的噪聲污染,在繁華市區(qū)內(nèi)施工時(shí)對環(huán)境具有較大影響,因此不能作為首選樁型,惟獨(dú)在其它樁型不適應(yīng)或不能滿足承載力要求的狀況下才選用這種樁型。

校區(qū)內(nèi)的29層高層住所樓樁型挑選時(shí)，因?yàn)橄嗯R建造十分近，地下水埋較淺，其它樁型均不適應(yīng)現(xiàn)場條件，因而采納了鉆孔鋼筋混凝土灌注樁。在持力層的挑選時(shí)，根據(jù)《高層建造巖土工程勘察規(guī)程JGJ72-90》及《建造樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94》規(guī)定，原則上挑選層位厚度穩(wěn)定的中低壓縮性土、粉土、中密～密實(shí)狀態(tài)的砂土，下無懦弱土層或可液化土層。⑦層粉土以上各層均不滿足這些要求，而⑧層卵礫石承載力很高，但層面埋深變化大，樁長過長。因此⑦層粉土作為樁端持力層，樁長36米，樁身直徑800mm。

4基礎(chǔ)選型

基礎(chǔ)的選型應(yīng)按照場地巖土工程條件及建造物的重要性，從地基穩(wěn)定性、承載能力、控制不勻稱沉降以及施工工期、施工難度、工程造價(jià)等方面綜合分析比較。

校區(qū)內(nèi)主要有三種基礎(chǔ)形式：

1）條型基礎(chǔ)：在早期的五層以下磚混結(jié)構(gòu)中，常用墻下條形基礎(chǔ)。

2）筏片基礎(chǔ)：考慮場地的不勻稱性，后期的五至六層建造大多為此基礎(chǔ)形式。

3）箱型基礎(chǔ)。箱形基礎(chǔ)突出的優(yōu)點(diǎn)是抗震穩(wěn)定性好，剛度也比較大，反抗不勻稱沉降的能力也比較強(qiáng)。因?yàn)楦邔咏ㄔ炱胀ê奢d較大