岩土工程勘察报告

一、前言

(一)工程概述

我院受中国共产党山东省委员会老干部局的委托,对其拟建的山东省老年人活动中心工程进行了岩土工程勘察。

勘察场地位于济南市马鞍山路11号院内。南侧马鞍山路,北侧经十一路。建筑物为1栋,地上6层28米,地下2层,结构形式为框架结构。平面尺寸157.5×46.4m2。拟采用独立柱基或桩基,柱下最大荷载为15000KN,基础埋深约11米。

场地等级为二级,地基等级为二级,场地安全等级为二级,综合评价本次岩土工程勘察等级为乙级。

(二)勘察的目的、任务及要求

本次勘察为详细勘察,其目的是为拟建建筑物提出详细的岩土工程资料,并对地基及基础设计方案、地基处理、不良发质作用的防治等提出建议。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021--2001)的要求,其主要任务是:
    1、查明建筑物场地范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀和承载力;

2、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出可整治方案的建议;

3、查明场地的地震效应,提供场地类型和场地类别;

4、建议基础形式及持力层,对可能采用的地基处理形式提供岩土工程参数。

(三)勘察方法及完成工作量

本次勘察采用钻探、挖探坑、标准贯入试验、土工试验及岩石单轴饱和抗压试验等方法。

本次勘察共完成勘探点29个,其中钻探孔2个,取土孔12个, 重探、标贯孔12个,探井3个,完成工作量总进尺932.0m。取原状样13件,取岩样40件,标贯试验35次。

勘探点地面高程以经十一路上R1(X=47422.272,Y=49565.578,H=51.139)和R2(X=47417.058,Y=49310.062,H=46.801)为基准点,采用GPS确定各勘探点位置及高程。

本次勘察野外工作时间为20##年10月25日至11月14日,11月15日收到土工试验,经室内整理于20##年11月16日提交本报告。

(四)执行规范

《岩土工程勘察规范》(GB50021--2001)(20##年版);

《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002);

《建筑抗震设计规范》(GB50021--2001)(20##年版);

《岩土工程勘察文件编制标准》(DBK14—S3--2002);

《土工试验方法标准》(GB/T50123--1999);

《建筑地基处理技术规范》(JGJ79--2002);

《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99);  

《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99);

《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)。

二、场地工程地质条件

(一)地形、地貌

勘察场地位于济南市马鞍山路11号院内,南侧马鞍山路,北侧经十一路。属低山丘陵地貌单元,地形较平坦,地表相对高差2.00m。

(二)地下水                                                                 

本场地地下水类型属松散岩类裂隙水,主要含水层为风化岩,地下水主要受降水补给,地下水排泄以人工开采和地表蒸发为主。

在勘察期间,据钻孔揭露,场地内地下水位埋深及稳定水位标高分别如下:

                                                      表1

按照《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(20##年版)要求,对本场地12#、16#钻孔分别采取地下水试样,并在化工地质矿山第十九试验室对所取水样进行了水质分析,主要指标如下:                  表2

根据水样简分析结果,地下水对混凝土结构具微腐蚀性,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

据土样易溶盐检测报告,土样中PH=7.6,总含盐量745.8mg/L,K++Na+40.4mg/kg,Mg+42.5mg/kg,SO42-184.2mg/L,Cl-66.8mg/L,无侵蚀性CO2,土样对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

(三)地层结构及其工程特性

根据钻孔资料,本场区勘察深度范围内,岩土层可分为6大层(见剖面图):②黄土(Q4aol);③碎石土(Q4al+pl);④全风化辉长岩(γ5);⑤强风化辉长岩(γ5);⑥中风化辉长岩(γ5)。现自上而下分述如下:

①层杂填土(Q4ml):杂色,松散-稍密,稍湿,主要有碎砖石等建筑垃圾,充填有少量粘性土。

场区普遍分布,厚度:0.50~3.50m,平均1.88m;层底标高:46.42~50.06m,平均48.53m;层底埋深:0.50~3.50m,平均1.88m。

②层黄土(Q4aol):棕黄色,可塑,见针状孔隙及钙质条纹;干强度中等,韧性中等,无摇振反应,稍有光泽。

场区普遍分布,厚度:0.80~4.90m,平均2.94m;层底标高:44.17~48.78m,平均46.19m;层底埋深:1.70~6.50m,平均4.34m。

主要物理力学性质指标统计表 ( 探坑样)         表3

主要物理力学性质指标统计表 ( 钻孔样)            表4

③层碎石(Q4al+pl):灰白色,稍湿-湿,松散-稍密;含量60-70%,灰岩质,径1—12cm,呈次棱角状,不规则排列,粒间充填有黏性土。

场区普遍分布,厚度:0.90~7.70m,平均3.99m;层底标高:40.81~45.77m,平均43.90m;层底埋深:4.30~9.00m,平均6.34m。

④层全风化辉长岩(γ5):灰绿色,原岩结构,构造不清晰,成分为辉石、长石等矿物组成,岩芯呈砂土状,手捏易碎,采取率约70%。标准贯入试验平均值N=33.8击。

场区普遍分布,厚度:1.20~13.80m,平均5.20m;层底标高:29.12~43.98m,平均38.83m;层底埋深:7.40~21.00m,平均11.52m。

⑤层强风化辉长岩(γ5):灰绿色,粗粒状结构,块状构造,成分为辉石、长石等矿物组成,岩芯呈碎块状、柱状,竖向节理裂隙较发育,岩芯采取率为75-85%,RQD=15-30%。为软岩~较软岩,较破碎-较完整,基本质量等级为Ⅴ~Ⅳ。该层未穿透。

⑥层中风化辉长岩(γ5):灰绿色,粗粒状结构,块状构造,成分为辉石、长石等矿物组成,岩芯呈柱状、短柱状,竖向节理裂隙较发育,岩芯采取率为85-90%,RQD=35-50%。该层未穿透。为较软岩,较完整,基本质量等级为Ⅳ。

三、岩土工程分析与评价

(一)场地稳定性及适宜性评价

勘察场地位于济南市马鞍山路11号院内,场地地形平坦,属低山丘陵地貌单元。根据区域地质资料分析,场地附近无大断裂通过。由区域地质构造、场地周边地形、地质条件及场地的地层结构分析,场地内及附近无不良地质作用。场地地层分布稳定,适宜做一般民用建筑场地。

(二)地震效应评价

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)(20##年版)有关规定,各岩土层剪切波速估计值Vs及计算深度内的等效剪切波速计算值Vse详见表5。

                  等效剪切波速计算值Vse表             表5

估算场区土层的等效剪切波速值在324.15~326.26m/s,场地土类型为中硬土,且场区覆盖层厚度在0.00~6.50m。建筑场地类别为Ⅱ类。

场区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期为0.40s,场地可视为可进行建设的一般场地。

(三)黄土湿陷性评价

本场地内第②层黄土为非自重湿陷性黄土,黄土湿陷系数δSi=0.015~0.019,Psh=155~195kPa。由于黄土层标高在基础底标高以上,根据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)有关规定,本次报告可不对黄土层进行湿陷性评价。

(四)地基土均匀性评价

按照《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)第8.2.1和8.2.4条的要求,地基均匀性按以下三方面评价:(1)地基持力层层面坡度<10%,属均匀地基;(2)地基持力层和第一下卧层在基础宽度方向上的地层厚度差值<0.05b,属均匀地基;(3)地基土的压缩性有较大差异时,在计算各钻孔地基变形计算深度范围内当量模量的基础上,根据当量模量的最大值和最小值的比值判定地基均匀性。

该工程以④层全风化辉长岩为基础持力层,地基持力层层面坡度为15.5%,>10%,可判别地基土属不均匀地基。

(五)地基土承载力计算与评价

①按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2.4条规定,当偏心距小于或等于0.033倍基础底面宽度时,根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值按下式计算:

     fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck

式中

     fa—由土的抗剪强度强度指标确定的地基承载力特征值;

Mb、Md、Mc—承载力系数,按表5.2.5确定;

b—基础地面宽度,大于6m按6m取值,对于砂土小于3m按3m取值;  

ck—基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。

γ—基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;

       γm—基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;

         d—基础埋置深度(m);

其计算结果如下表:

由抗剪强度指标计算承载力特征值计算表       表6

②按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2.5条规定,当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,地基承载力特征值按下式修正:

 

   fa=fakbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)

     式中:

     fa—修正后的地基承载力特征值;

     fak—地基承载力特征值;

ηb、ηd—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别查表5.2.4取值;

     γ—基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度;

      b—基础地面宽度(m),当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值;

γm—基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;

d—基础埋置深度(m)。

其计算结果如下:

承载力特征值深宽修正计算表        表7

根据勘察任务委托书技术要求及相应建筑物性质,通过以上分析,天然地基不能满足强度要求,建议采用桩基础。

根据以上理论计算法、标准贯入试验、土工试验,各岩土层地基土承载力特征值fak推荐如下:

②黄土                 fak=120kPa    

③碎石                 fak=280kPa  

④全风化辉长岩         fak=300kPa 

⑤强风化辉长岩         fak=500kPa 

⑥中风化辉长岩         fak=1500kPa   

四、地基基础设计方案

⑴由于天然地基强度不能满足设计要求,根据场地地层及拟建建筑物性质,建议采用钻孔灌注基础。以⑤层强风化辉长岩作为桩端持力层。

依据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的有关规定,钻孔灌注桩的极限侧阻力标准值qsik(KPa)、极限端阻力标准值qpk(KPa)推荐如下:                                                                                           表8 

按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.2.8条的规定,当根据土的物理指标与承载力经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值时,宜按下式计算 

 

式中,

——单桩竖向极限承载力标准值(kN);

——桩侧第i层土的极限侧阻力标准值(kpa);

——桩端极限端阻力标准值(kpa);

—桩身周长(m);

——桩穿越第i层土的厚度(m);

——桩端面积(m2);

若桩径为600mm,有效桩长为22.00米,估算单桩竖向极限承载力标准值Quk≈6700KN。

⑵如基坑开挖时周围场地不允许放坡、降水,应建议采用护坡桩、止水帷幕和水泥喷护等基坑处理措施。

各土层cK、φK标准值推荐表             表9

建议采用管井井点降水方案进行基坑降水。

⑶由区域的气象资料、工程地质和水文地质资料,该工程抗浮水位绝对标高46.5米。建议抗浮桩采用钻孔灌注桩,桩的抗压极限侧阻力标准值qsik(KPa)推荐如下:                                  表10

五、结论与建议

1、场地地形起伏较大,属低山丘陵地貌单元。场地稳定,适宜做一般民用建筑场地。

2、本场地地下水类型属松散岩类裂隙水。在勘察期间,场地内地下水位埋深5.22-6.38米。地下水对混凝土结构具微腐蚀性,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;土样对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。

3、场区标准冻深0.50m。

4、各土层承载力特征值推荐如下:

②黄土                 fak=120kPa     

③碎石土               fak=280kPa  

④全风化辉长岩         fak=300kPa 

⑤强风化辉长岩         fak=500kPa 

⑥中风化辉长岩         fak=1500kPa  

4、场区抗震设防烈度为6度,场地土类型为中硬土,场地类别为II类;设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期为0.40s,场地可视为可进行建设的一般场地。

5、地基基础设计方案详见第四章节。

  

一、前言

(一)工程概述

(二)勘察目的、任务及要求

(三)勘察技术方法及完成工作量

(四)执行规范

二、场地工程地质条件

(一)     地形、地貌

(二)     地下水

(三)地层结构及其工程特性

三、岩土工程分析与评价

(一)场地稳定性与适宜性评价

(二)场地地震效应评价

(三)黄土湿陷性评价

(四)地基土均匀性评价

(五)地基土承载力计算与评价

四、地基基础设计方案

五、结论与建议

附图(表):

1、综合图例                                   1张

2、勘探点平面位置图                           1张

3、工程地质剖面图                             7张

4、钻孔柱状图                                26张

5、土工试验成果报告表                         1张

6、分层标准贯入成果统计表                     2张

7、固结试验成果图                             2张

8、剪切试验曲线图                             3张

9、岩石试验指标分层统计表                  2张

10、岩石单轴饱和抗压强度检测报告              1份

11、水质分析报告                             2张

12、土样易溶盐检测报告                       1张

13、勘察任务书                                1份

报告名称:山东省老年人活动中心岩土工程勘察报告

报告编号:20##——工50

批 准 人:

审 定 人:

审 核 人:

编 写 人:

提交单位:山东省深基础工程勘察院

提交时间:二○##年十一月十六日  

 

第二篇:岩土工程勘察报告范文

目    录

1 勘察工作概述... 3

1.1 工程概况... 3

1.2 岩土工程勘察阶段及等级... 3

1.3 勘察目的、任务及要求... 3

1.4  勘察执行的规范、标准... 4

1.5 勘察工作方法及完成工作量... 4

1.5.1 勘探点布置原则... 5

1.5.2 勘探点的数量与深度... 5

1.5.3 完成工作量... 5

2 场地岩土工程条件... 5

2.1 地形、地貌及周围环境... 5

2.2 地层分布及岩土性质... 6

3 地震效应... 11

3.1 抗震设防烈度、抗震设防类别... 11

3.2 建筑场地类别... 11

3.3 地震液化判别... 11

3.4 场地、地基与基础应采取的抗震措施... 15

4 岩土工程分析与评价... 15

4.1 场地稳定性评价... 15

4.2 土层工程性质评价... 15

4.3 水文地质条件评价... 15

4.3.1 场地环境类型... 15

4.3.2 场地冰冻区和冰冻段分类... 16

4.3.3 地下水的腐蚀性... 16

4.4 各土层的承载力特征值、基础设计计算参数... 16

4.5 持力层与地基强度验算... 17

4.6 地基下卧层强度验算... 18

4.7 复合地基……………………………………………………………………………....19

4.8 基坑开挖与降水... 21

5 结论... 21


1 勘察工作概述

1.1 工程概况

我公司承担并完成了某大队篮球馆工程的岩土工程详细勘察工作。该工程位于某市某路以南,交通便利。拟建工程为1栋1层的篮球馆,荷载按每层15kPa计,基础埋深约1.5m。

1.2 岩土工程勘察阶段及等级

    本工程勘察阶段为详细勘察阶段。

本工程具有以下特征:

1)根据由岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,该工程为一般工程,工程重要性等级为二级工程;

2)该场地抗震设防烈度为7度,场地等级为二级场地(中等复杂场地);

3)根据附近地质资料:场地岩土种类较多,不均匀,性质变化较大;地基等级为二级地基(中等复杂地基)。

根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)之规定,该工程岩土工程勘察等级为乙级。

1.3 勘察目的、任务及要求

本次勘察的主要目的是为设计、施工提供详细可靠的岩土工程勘察资料及有关参数。依据委托书,结合现行规范有关规定,确定本次岩土工程勘察的主要任务及要求如下:

1)查明场地范围内土层的类型、深度、分布及工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;

2)提供各层土的物理力学性质指标,提供地基土的承载力特征值;

3)查明不良地质作用的类型、成因、分布范围及危害程度,并提出整治方案建议。

4)查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及变化幅度,判定地下水对建筑材料的腐蚀性;

5)进行场地和地基的地震效应评价;

6)根据岩土工程条件,结合拟建建筑物特点,对地基基础方案做出评价。

为完成上述勘察任务及要求,主要提供以下指标:

地基土的比重、含水量、重度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指数、压缩系数、压缩模量、粘聚力、内摩擦角、标准贯入试验锤击数及静力触探试验指标、承载力特征值、桩极限侧阻力和端阻力标准值等。

1.4  勘察执行的规范、标准

本次勘察根据《岩土工程勘察委托书》之要求,主要执行下列规范和标准:

1、《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)及局部修订条文

2、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2002)

3、《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)(2008版)

4、《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)

5、《静力触探技术标准》(SY/T 0058—92)

6、《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ 87—92)

7、《土工试验方法标准》(GB/T 50123—1999)

8、《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)

9、《岩土工程勘察文件编制标准》(DBK14-S3-2002)

1.5 勘察工作方法及完成工作量

根据现行规范规定,结合本次勘察工作的具体任务及要求,在收集附近已有工程地质资料的基础上,采用钻探、取土、标准贯入试验、静力触探测试及室内土工试验相结合的方式进行岩土工程勘察工作,具体如下:

1.5.1 勘探点布置原则

勘探孔按建筑物周边布置,共布置5排勘探孔,孔间距控制在20m以内,具体见《建筑物与勘探点平面位置图》。

1.5.2 勘探点的数量与深度

共布置9个勘探孔,其中 静力触探孔4个,钻探、静探对比孔1个,取土、标贯孔4个,孔深为20m~25m。

 1.5.3 完成工作量

本次勘察钻探采用DPP-100-5F型钻机,采用单筒岩芯管钻进,泥浆护壁,取土采用敞口厚壁取土器,静力压入法取土,对于粉土、砂土做标准贯入试验。静力触探测试(双桥)采用液压贯入,并用JTY-3型数字静探仪采集处理数据。室内土工试验由我公司土工试验室完成,具体完成工作量如下:

总进尺190.00m

其中 静力触探孔进尺80.00m,钻探、静探对比孔进尺25.00m,取土、标贯孔进尺85.00m,取原状样45件,取扰动样21件,标贯试验21次。

2 场地岩土工程条件

2.1 地形、地貌及周围环境

勘察场地地面不太平整,局部堆有建筑垃圾。场地地貌单元单一,为黄河三角洲冲积平原。勘探孔孔口标高为相对高程,假定以广告牌基础的西北角铁座为相对高程为0.00m,勘探孔孔口高程介于-2.108~-1.038m之间。

2.2 地层分布及岩土性质

根据野外钻探资料,结合原位测试和室内土工试验结果,场地地基土在勘探深度内可划分为4大层,各地层分述如下:

1层:素填土

黄褐色,堆填时间短,上部80cm左右为杂填土,主要夹有砖块等建筑垃圾,60cm-100cm左右夹有三合土,素填土以粉土为主,夹少量黏土团块。场区普遍分布,厚度:1.40~2.50m,平均1.81m;层底标高:-2.55~-1.46m,平均-1.84m;层底埋深:1.40~2.50m,平均1.81m。

2层:粉土

黄褐色,稍湿,稍密,摇震反应迅速,无光泽反应,干强度低,韧性低,土质均匀,含有云母片及氧化铁斑。场区普遍分布,厚度:1.30~2.70m,平均1.99m;层底标高:-4.53~-3.25m,平均-3.83m;层底埋深:3.20~4.50m,平均3.80m

该层土的物理力学指标如下:

表2.1                2层粉土物理力学性质指标

3层:粉质粘土

黄褐色-浅灰色,软塑,稍有光泽反应,干强度中,韧性中,土质较均匀,含有有机质及夹有贝壳碎片。场区普遍分布,厚度:4.30~5.40m,平均4.64m;层底标高:-9.04~-7.70m,平均-8.48m;层底埋深:7.70~9.00m,平均8.44m。

该层土的物理力学指标如下:

表2.2              3层粉质粘土物理力学性质指标

4层粉砂:

灰褐色-浅灰色,密实,湿,摇震反应快,无光泽反应,干强度低,韧性低,土质均匀,含有云母片,成分以石英、长石为主,局部夹有粉质粘土薄层。场区普遍分布,厚度:6.80~7.90m,平均7.44m;层底标高:-17.24~-16.55m,平均-16.75m;层底埋深:16.50~17.20m,平均16.73m。

该层土的物理力学指标如下:

表2.3             4层粉砂物理力学性质指标

4-1层粉质粘土:

浅灰色,可塑,稍有光泽反应,干强度中,韧性中,土质较均匀,含有有机质。场区普遍分布,厚度:0.40~1.10m,平均0.80m;层底标高:-15.15~-12.40m,平均-13.25m;层底埋深:12.40~15.10m,平均13.23m。

该层土的物理力学指标如下:

表2.4                4-1层粉质粘土物理力学性质指标

5层粉质粘土:

黄褐色,可塑,稍有光泽反应,干强度中,韧性中,土质均匀,切面光滑,含有氧化铁斑。场区普遍分布,厚度:3.60~3.60m,平均3.60m;层底标高:-20.40~-20.32m,平均-20.36m;层底埋深:20.30~20.40m,平均20.35m。

该层土的物理力学指标如下

表2.5               5层粉质粘土物理力学性质指标

6-1层粉土:

黄褐色,密实,湿,摇震反应慢,无光泽反应,干强度低,韧性低,土质均匀,含有氧化铁斑及夹有少量的姜石。场区普遍分布,厚度:1.60~1.60m,平均1.60m;层底标高:-22.00~-21.92m,平均-21.96m;层底埋深:21.90~22.00m,平均21.95m。

该层土的物理力学指标如下

表2.6              6-1层粉土物理力学性质指标

6层粉质粘土:

黄褐色,可塑,稍有光泽反应,干强度低,韧性低,土质不均匀,含有氧化铁斑,局部夹有粉土薄层。场区普遍分布,厚度:2.00~2.10m,平均2.05m;层底标高:-24.02~-24.00m,平均-24.01m;层底埋深:24.00~24.00m,平均24.00m。

该层土的物理力学指标如下

表2.7               6层粉质粘土物理力学性质指标

6-2层粉土:

黄褐色,密实,摇震反应快,无光泽反应,干强度低,韧性低,土质均匀,有砂感,含有氧化铁斑。该层未穿透。

该层土的物理力学指标如下

表2.8               6-2层粉土物理力学性质指标

3 地震效应

3.1 抗震设防烈度、抗震设防类别

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)和《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)的有关规定,勘察场地的抗震设防烈度为7度,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.10g,抗震设防类别为标准设防类。

3.2 建筑场地类别

按《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)第4.1.3条的规定,判定土的类型为软弱土~中软土,以CK6孔计算土层的等效剪切波速vse,各土层剪切波速vs取值见下表:

CK2剪切波速

计算结果vse =153.3m/s,场地土层的等效剪切波速250≥vse>140m/s。由于场地覆盖层厚度远大于50m,故建筑场地类别为Ⅲ类,特征周期值为0.55s,属于建筑抗震不利地段。

3.3 地震液化判别

3.3.1初步判别

拟建场地的抗震设防烈度为7度,对于饱和粉土和砂土,当符合下列条件之一时,可初步判别为不液化或可不考虑液化影响:

1)地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时,7、8度时可判为不液化;

2)粉土的粘粒含量百分率,7度、8度和9度分别不小于10、13和16时,可判为不液化土。

3)天然地基的建筑,当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列条件之一时,可不考虑液化影响:

du > do+ db-2

dw > do+ db -3

du+ dw > 1.5do + 2.0db - 4.5

式中:

dw-地下水位深度(m),宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;

du-上覆非液化土层厚度(m),计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除;

db-基础埋置深度(m),不超过2m时应采用2m;

do-液化土特征深度(m),粉土为6,砂土为7。

由勘察资料得出:

1、该场地地基土为第四纪新近沉积土;

2、抗震设防烈度为7度,粉土的粘粒含量百分率一般小于10.0;

3、年最高地下水位为0.50m。

初判结论:拟建场地的饱和粉土、砂土可能发生液化,应进行进一步液化判别。

3.3.2进一步液化判别

进一步液化判别采用标准贯入试验液化判别法,液化判别公式如下:

液化判别公式:

    (ds ≤15.0m)       

其中:Ncr-液化判别标准贯入锤击数临界值;

N0 -液化判别标准贯入锤击数基准值,取No=8;

ds -饱和土标准贯入点深度(m);

dw-地下水位深度(m),宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;本工程地下水采用常年最高水位0.50m。

rc -粘粒含量百分率,当小于3或为砂土时,应采用3。

对于存在液化土层的地基,应探明各液化土层的深度和厚度,可按照下公式计算液化指数。

液化等级公式:

IlE-液化指数;

Ni、Ncr-分别为i点的标准贯入锤击数的实测值和临界值;

di -i点所代表的土层厚度(m),可采用与该标准贯入试验点相邻的上下两标准贯入试验点深度差的一半,但上界不高于地下水位深度,下界不深于液化深度;

Wi-i层单位土层厚度的层位影响权函数值(单位为m-1)。若判别深度为15.0m,当该层中点深度不大于5m时应采用10,等于15m时应采用零值,5~15m时应按线性内插法取值。若判别深度为20.0m,当该层中点深度不大于5m时应采用10,等于20m时应采用零值,5~20m时应按线性内插法取值。

根据标准贯入试验结果,根据场地地层情况,按照上述公式,对勘探深度15m范围内的饱和粉土、砂土进行地震液化判别,具体判别内容见下表

               标准贯入试验液化判别 2层

2   层   不液化点个数:7     液化点个数: 0

砂(粉)土液化判别成果表      层号: 4

4层   不液化点个数: 11   液化点个数: 0

由上表可知,在抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g条件下,场地饱和粉土不发生液化,综合评价该场地不考虑地震液化影响。

3.4 场地、地基与基础应采取的抗震措施

拟建建筑物的抗震设防类别为丙类(标准设防类),建筑的场地类别为Ⅲ类,设计基本地震加速度值为0.10g,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。

4 岩土工程分析与评价

4.1 场地稳定性评价

拟建场地地震烈度为7度,属于建筑抗震不利地段。据有关资料,黄河三角洲区域内只有小震活动,无强震记录,不具备中强地震发震构造条件,因此拟建场地的稳定性较好。

拟建场地地形平坦,地貌单元单一,地层成因简单,成层规律明显,无不良地质作用,适宜建筑。

4.2 土层工程性质评价

1层素填土:堆填时间短,结构松散,不能作基础持力层。

2层粉土:a1-2(MPa-1)=0.12,属中等压缩性土,工程性能较好。

3层粉质粘土:a1-2(MPa-1)=0.32,属中压缩性土,工程性能较差。

4层粉砂:a1-2(MPa-1)=0.09,属低压缩性土,工程性能好。

4-1层粉质粘土:a1-2(MPa-1)=0.18,属中压缩性土,工程性能好。

5层粉质粘土:a1-2(MPa-1)=0.26,属中压缩性土,工程性能较差。

6层粉质粘土:a1-2(MPa-1)=0.20,属中压缩性土,工程性能一般。

6-1层粉土:a1-2(MPa-1)=0.15,属中压缩性土,工程性能一般。

6-2层粉土:a1-2(MPa-1)=0.09,属低压缩性土,工程性能好。

4.3 水文地质条件评价

4.3.1 场地环境类型

根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)附录G之规定,该场地环境类型为Ⅱ类。

4.3.2 场地冰冻区和冰冻段分类

该场区1月份平均气温为-3.6℃,标准冻土深度为0.60m,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)附录G之规定,场地属微冻区(段)。

4.3.3 地下水的腐蚀性

该场地地下水属潜水类型,主要靠大气降水入渗补给,在勘察场地取2组地下水样,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)局部修订版有关规定,因为试验表明无侵蚀性CO2 ,所以按地层渗透性判定地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,按场地环境类型为Ⅱ类,根据地下水质分析结果,CL-含量为2854.64mg/L~3879.62mg/L;SO42-含量为576.64mg/L~613.27mg/L; Mg2+含量为878.49mg/L~879.76mg/L;Ca2+含量为1144.53mg/L~1146.54mg/L;Na++K+含量为3728.73mg/L~3748.46mg/L。受环境类型(Ⅱ类)影响,该场地地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性;受地层渗透性影响,该场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性。综合评价该场地地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋,在长期浸水环境下具有微腐蚀性,在干湿交替环境下具中腐蚀性。

基础设计时,建议应按照《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB 50046-95)的有关规定,采取有效的防护措施。

4.4 各土层的承载力特征值、基础设计计算参数

根据现场原位测试和室内土工试验成果,依照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),综合提供各土层的承载力特征值及基础设计计算参数见表4.1。

表4.1          各土层天然地基主要设计计算参数表

4.5 持力层与地基强度验算

根据场地内各土层特性及拟建物荷载要求,可采用天然地基上的浅基础,将1层杂填土全部清除,以2层粉土为基础持力层,该层粉土地基承载力验算如下:

按照《建筑地基基础设计规范》(GB 5007-2002)第5.2.4条之规定,地基承载力特征值尚应按下式进行修正:

?a = ?akb g(b-3)+ηd gm(d-0.5)

式中:

?a-修正后的地基承载力特征值(kPa);

?ak-地基承载力特征值(kPa);

ηb、ηd-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;

g-基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度(kN/m3);

b-基础底面宽度(m);

gm-基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度(kN/m3);

d-基础埋置深度(m)

对于拟建建筑物,以6孔为例,取常年最高地下水埋深0.50m,基础埋深d=1.50m,采用片筏基础,荷载每层按15kPa/m计,则基底压力

Pk=(F+G) / A=15×1+1.5×20=45(kPa)。

2层粉土修正后的承载力特征值计算如下:

ηb=0.5  ηd=2.0  g=19.1-10=9.1 kN/m3  b=34.2m

gm=11.3kN/m3(1层杂填土天然重度取18 kN/m3)

?a =90+0.5×9.1×(6-3)+2.0×11.3×(1.5-0.5)=126.25(kPa)

比较可知?a> Pk,地基强度能够满足要求。需要指出的是:上述荷载及基底压力均为估算值,设计单位应根据建筑物的实际荷载进行计算。

4.6 地基下卧层强度验算

3层粉质粘土为软弱下卧层,按照《建筑地基基础设计规范》(GB 5007-2002)第5.2.7条之规定,采用下式进行软弱下卧层强度验算:

pzpcz≤?az

pz = bl(pkpc)/(b+2z tgθ)(l+2z tgθ)

式中:

pz —相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加应力值;

pk —相应于荷载效应标准组合时,基础底面处的平均压力值;

pcz —软弱下卧层顶面处土的自重压力值;

pc —基础底面处土的自重压力值;

b —条形基础的宽度;

?az —软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值;

z —基础底面至软弱下卧层顶面的距离;

θ—地基压力扩散线与垂直线的夹角

以2孔为例计算可得:pc=17 kPa

3层粉质粘土顶面处经深度修正后的地基承载力特征值为:

?az = 80+1.0×11.3×(3.8 -0.5)=117.3(kPa)

3层粉质粘土顶面处土的自重压力pcz=36.8(kPa)

取b=34.2m,l=36.2m,z=2.3m,θ=0°,计算软弱下卧层顶面处的附加应力pz = 28.0(kPa)

pz+pcz=28.0+36.8=64.8< ?az =117.3(kPa),满足规范pz+pcz≤?az的条件,因此3层粉质粘土作为下卧层,其强度验算能满足要求。

若采用天然地基一层素填土全部挖出,换砂土回填,回填后施工前应进行压实(压实系数λc取0.95)

4.7 复合地基

该场地由于素填土分布不均,厚度在1.40m~2.50m.平均在1.80m左右,若采用天然地基,不进行地基处理不能作为天然地基持力层,施工前应进行压实处理。根据当地经验,采用水泥土搅拌桩复合地基较为经济合理。处理至4层粉砂,深度以9.5m为宜。

水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值估算:

据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)中的有关规定,估算水泥土搅拌桩(干法)单桩竖向基承载力特征值计算考虑桩周土提供的阻力和桩体能承受的压力,二者取小值,计算如下:

按桩体承受压力计算(假设桩径0.5米):

Ra=ηfcuAp

其中:

fcu——与水泥土搅拌桩桩身加固土配比相同的室内加固试块无侧限抗压强度平均值。若水泥掺入比为12%~15%,东营地区经验值一般为2.0~3.0MPa,本工程取2.2MPa

η ——强度折减系数, 0.25~0.33,取0.3;

经计算Ra=0.3×2200×3.14×(0.5/2)2=129.5kN。

按桩周土阻力计算

                       

  其中:Ra——水泥土搅拌桩单桩竖向承载力特征值(kN);

        qsi——桩周土的第I层土的侧阻力特征值(kPa);

        Up——水泥土搅拌桩的桩周长(m);

        Li——桩长范围内第I层土的厚度(m);

α——桩端天然地基土的承载力折减系数,一般可分别取0.4~0.6,本工程取0.4;

Ap——水泥土搅拌桩的截面积(m2); 

qp——桩端地基土未经修正的承载力特征值,本工程取130kPa。

以6号孔为例,基础埋深按1.5米计,桩端进入第4层粉砂,假设桩径0.5米、有效桩长按8.0米进行计算,单桩竖向承载力特征值可达138.4kN,各层土的侧阻力特征值可按下表取值。

根据以上估算,二者取低值:

水泥土搅拌桩(干法)复合地基承载力特征值可按下式估算:

fspk=m(Ra/Ap)+β(1-m)fsk

  其中:fspk——水泥土搅拌桩复合地基承载力特征值(kPa);

         m ——水泥土搅拌桩的面积置换率(%);

       fsk. ——桩间天然地基土承载力特征值(kPa),取0kPa;

 β——桩间土承载力折减系数,取0.20。

面积置换率可用下式计算: 

    m=d2 /de2

(其中d为桩直径,de为一根桩分担的处理地基面积的等校圆直径)

按桩距1.0米计算。置换率为19.6%,复合地基承载力可达129.3kPa,建议取120.0 kPa

对复合地基承载力特征值的估算,当假设条件改变时,应重新进行估算,且复合地基承载力特征值最终应通过现场复合地基载荷试验确定。施工方应当严格按照《建筑地基处理规范》进行施工。

4.8 基坑开挖与降水

基坑开挖时周围应注意降水,可采用明渠排水或轻型井点降水,降水设计所需的渗透系数k,对粉土k可取5.0cm/d,对粉质粘土k可取2.0cm/d。开挖时应减少对基底土的扰动破坏,防止雨水或施工用水流入基坑,以免地基土浸水软化而导致地基土承载力降低。

5 结论

1、勘察场地地貌单一,根据钻探及静力触探揭露,地层除1层素填土外,其下均由黄河三角洲第四纪新近沉积的粘性土、粉土构成。

2、拟建场地属于建筑抗震不利地段,建筑场地类别为Ⅲ类,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.10g,特征周期0.55s,建筑物的抗震设防类别为标准设防类。

3、场地地层分布稳定,成层规律明显。一层素填土为新近填土,土质不均,以粉土和粉质粘土为主,局部含有建筑垃圾,工程特性不均匀,厚度变化较大,不经处理不能作为天然地基持力层,施工前应进行压实(压实系数λc取0.95)。根据地区经验,建设采用水泥土搅拌桩复合地基(干法)进行处理。因地下水具有腐蚀性,建议通过现场试验确定其适用性,试验成功方可进行施工。

4、在抗震设防烈度7度条件下,设计基本地震加速度值为0.10g时,综合评价该场地不发生液化。

5、受环境类型(Ⅱ类)影响,该场地地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性;受地层渗透性影响,该场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性。综合评价该场地地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性;对钢筋混凝土结构中的钢筋,在长期浸水环境下具有微腐蚀性,在干湿交替环境下具中腐蚀性。

6、场地标准冻结深度为0.60m,地下水常年最高水位为0.50m。

7、基槽开挖后应进行验槽,确保达到设计要求,若出现与本报告不相符或异常的情况,应通知勘察单位协同处理。

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