菏关公路管理养护中心办公楼场地岩土工程评价

菏关公路管理养护中心办公楼场地岩土工程评价摘要东化理工学院毕业设计（论文）目录目录1前言111拟建工程概况112勘察目的及任务1121勘察目的1122勘察任务113勘察执行的规范、标准214勘察方法及勘察工作布置2141勘察方法2142勘察工作布置215完成工作量32场区岩土工程条件421地形、地貌422场地的地下水423地基土的分布和性质43场地岩土工程分析评价1131场地稳定性与适宜性评价1132场地的地下水评价1133场地及地基地震效应评价12321初步判别12322进一步判别1234地基土评价14341地基土均匀性评价14342基土适宜性评价1435地基土承载力评价144基础设计1641基础持力层选择1642基础选择16421柱下条形基础16422箱形基础16423片筏基础1743基础尺寸的确定1744筏板基础厚度的确定1845持力层基底应力的验算1846筏板基础配筋的确定1947混凝土强度等级确定1948片筏基础施工中应注意的问题19结论错误未定义书签。建议错误未定义书签。结束语错误未定义书签。参考文献221东化理工学院毕业设计（论文）目录附件附件1、勘探点平面布置图2、工程地质剖面图4、分层标准贯入试验成果统计表图号A1B1B2B4B5张数1张4张3张2东华理工学院毕业设计论文1前言1前言11拟建工程概况受山东省交通规划设计院委托，我公司对其拟建的菏关路管理养护中心办公楼及附属建筑进行了岩土工程详细勘察。本工程建设场地位于菏泽市东郊，西临南京路，北临长江东路。拟建办公楼1幢，东西长55M，南北宽18M，设计5层；另有附属建筑6处，平面尺寸较小，设计均为1层。拟采用天然地基、砖混结构。拟建工程重要性等级为三级，场地等级为二级中等复杂场地，地基等级为二级简单地基，综合确定该工程岩土工程勘察等级为乙级，建筑抗震设防类别为丙类。12勘察目的及任务121勘察目的本次勘察工作的目的是对建筑场地提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对基础方案设计及地基处理提出建议。122勘察任务查明场区地质构造及地层岩性、成因、分布和物理力学性质；查明地下水类型、埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度，并对其腐蚀性作出评价；对场地地基的稳定性和建筑适宜性作出评价；对各岩土层工程地质性质作出评价，确定各地基土层承载力特征值；提供场地的抗震设计参数，并判别场地土是否存在地震液化现象；提供场地的标准冻土深度；提供基础设计方案、地基处理建议。1东华理工学院毕业设计论文1前言13勘察执行的规范、标准岩土工程勘察规范GB500212001建筑地基基础设计规范GB500072002建筑抗震设计规范GB500112001岩土工程勘察文件编制标准DBK14S32002土工试验方法标准GB/T50123199914勘察方法及勘察工作布置141勘察方法本次勘察采用钻探、取样、室内土工试验、现场原位测试等综合手段。142勘察工作布置钻孔布置及地面高程测量依据山东省交通规划设计院提供的菏关路管理养护中心钻孔布置图，共布置钻孔11个，组成南北向勘探线和东西向勘探线各3条，其中地质孔2个，取样孔4个，取样标贯孔5个。在主要拟建物办公楼处布置6个钻孔，钻孔间距为2000M，孔深12101550M，符合规范要求；另在代表性附属建筑处共布置5个钻孔，孔深12001230M。（详见勘探点布置平面图）依据各勘探点设计位置，采用相对高程，基准点BM点设在从南京路与长江东路交叉口东数第五根路灯处的路中心点，并假设其高程为3000M，用水准仪进行测量，测量精度满足规范要求。钻探本次勘察，使用XY100型钻机，采用回转钻进、泥浆护壁钻探工艺，严格按规范要求控制回次进尺。取样2东华理工学院毕业设计论文1前言用薄壁取土器采用静压法在钻孔内于粘土、粉土层中采取原状土样；为确定粉土的粘粒含量，在部分标贯孔中从标贯器中采集粉土的扰动土样，用于颗粒分析试验。室内土工试验由山东岩土工程公司土工试验室完成，执行土工试验方法标准GB/T501231999。原位测试在5个钻孔内进行了标准贯入试验。15完成工作量本次勘察工作量主要包括钻探，取样和原位实验。完成的工作量见表11表11完成工作量表钻孔项目个工作量11尺M14330样件37样件21入试验次48点11累计钻探进取原状土取扰动土标准贯工程测量3东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件2场区岩土工程条件21地形、地貌本区属黄河冲积平原地貌单元，呈北高南低、西高东低之势，坡度平缓，由孔口相对标高反映地面最大高差为042M。22场地的地下水场区地下水属第四系孔隙潜水，主要赋存于粉土、粉质粘土中，属弱透水层，场地环境类型为III类。勘察期间水位埋藏深度217259M，相应水位相对标高2765M，近期内年最高水位埋藏深度约为100M。23地基土的分布和性质据钻孔揭露，地基土自上而下分为8层，其分布及部分物理力学性质分述如下耕植土QPD4褐黄色，可塑，以粉质粘土为主要组份，含植物根系及小虫孔，有少量有机质。该层在场区普遍分布，厚度040M；层底标高29492984M。AL粉质粘土Q4褐黄色，可塑，土质较均匀，稍有光泽，干强度中等高,韧性中等高,无摇振反应。该层在场区普遍分布，厚度060090M；层底标高28592917M；层底埋深100130M。层顶面最大坡度小于5。该层取原状土样6件，做标准贯入试验3次，其部分物理力学性质指标见表214东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件表21粉质粘土部分物理力学性质指标表0310280300010046215585810260043203003080900319219019000000078407760779000300020119619902001705660最大值246最小值242平均值244标准差变异系数标准值246样本数602001032134024117029127003060100051906074060316603165606304519953该层为中等压缩性土。粉土QAL4褐黄色，湿很湿，稍密，含较多铁质氧化物斑点，局部夹粉粘薄层，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。该层分布较稳定，厚度270350M；层底标高25312614M；层底埋深390470M。层顶面最大坡度小于5。该层取原状土样7件、扰动土样9件，做标准贯入试验13次，其部分物理力学性质指标见表225东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件表22粉土部分物理力学性质指标表最大值最小值平均值标准差变异系数标准值样本数243151887078070481616036747871104214573132462392420200119118818901001078807520772001600205591038046005010738206007038031034003008565452509042008120110114050042172102140300190707607009该层为中等压缩性土。粉质粘土QALL4灰色，可塑，含较多铁质氧化物斑点，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。该层分布较稳定，厚度230320M；层底标高22312319M；层底埋深680760M。层顶面最大坡度小于5。该层取原状土样8件、扰动土样1件，做标准贯入试验8次，其部分物理力学性质指标见表236东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件表23粉质粘土部分物理力学性质指标表最大值最小值平均值标准差变异系001数标准值样本数24591888080980279902886228295819987580010030090100070060120030082472412440219318518902083707580793002402902302600215812114013030025027002696588650041370240310372051901990690707906该层为中等压缩性土。AL粉土Q4黄褐色，很湿，稍密，层理清晰，夹灰色条纹，一般在顶部含粉砂颗粒，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。该层分布较稳定，厚度290380M；层底标高19111997M；层底埋深10201090M。层顶面最大坡度小于5。该层取原状土样7件、扰动土样8件，做标准贯入试验12次，其部分物理力学性质指标见表247东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件表24粉土部分物理力学性质指标表最大值253最小值240平均值245标准差04193189190010011908079407460764001600207767060034046008017050159374830600714034028031003009033761650556104700852673001101738404912552232032140700321451008088080098412变异系数002标准值247样本数15该层为中等压缩性土。粘土QALL4灰色，可塑，含少量有机质成分，有腥臭味，底部含少量姜石，直径约02CM，有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。该层分布普遍，厚度较小，为090140M；层底标高18211859M；层底埋深11401190M。层顶面最大坡度小于5。该层取原状土样5件，做标准贯入试验4次，其部分物理力学性质指标见表258东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件表25粘土部分物理力学性质指标表最大值259最小值249平均值255标准差变异系数标准值样本数55554553543193340500219118819001001083507920811001900202917302317202617300301031029030001003620573600017003400350377250071981891930500211090100010000该层为中等压缩性土。粉土QAL4褐黄色，很湿，中密，层理清晰，含较多铁质氧化物斑点，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。该层分布较稳定，有3个钻孔揭穿该层，厚度140M；层底标高17091719M；层底埋深13001310M，其它钻孔的揭露厚度为030080M。层顶面最大坡度为109。该层取原状土样4件、扰动土样3件，做标准贯入试验4次，其部分物理力学性质指标见表269东华理工学院毕业设计论文2场区岩土工程地质条件表26粉土部分物理力学性质指标表最大值最小值平均值标准差变异系数标准值样本数253240246040022497937787070370340360015074764890150034192188190020014080007560771002000340570420480051201001054010008004052774该层为中等压缩性土。AL粉土与粉质粘土互层Q4单层厚度030040M。其中粉土褐黄色，湿，中密，含少量姜石，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应迅速；粉质粘土灰黄色，可塑，含铁质氧化物斑点，局部夹粘土薄层，稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。该层分布较稳定，厚度较大，仅有3个钻孔揭露到该层揭露厚度为220250M。该层做标准贯入试验3次，N117击。10东华理工学院毕业设计论文3场区岩土工程分析评价3场地岩土工程分析评价31场地稳定性与适宜性评价场地地形较平坦，地貌类型单一，地层结构较稳定，基底无全新活动断裂，场地及附近无不良地质作用，场地稳定，适宜做一般建筑场地。32场地的地下水评价根据采取的水样分析结果，地下水水质为HCO3CA型水，PH值为70，场地地下水属于中性水，场地环境类别II类。侵蚀性CO2含量为000MG/L。详细水质结果见表31表31水质分析结果表嗅和味无检测项目透明度透明（B）MG/LKNACA2MG2合计CLSO4HCO3CO3合计421115219461768212710933844005150色度无检测项目PH值70（CACO3）MG/L19962617499965248686999总硬度永久硬度暂时硬度负硬度总碱度检测项目可溶性总固体游离CO2侵蚀性CO23678525315300315369182815000C（1/ZBZ）X（1/ZBZ）MMOL/L183575160918060228630918然后分析场地地下水对砼是否有腐蚀性。地下水的侵蚀性可以分为以下三种类型（1）结晶性侵蚀。当PH65且SO42500MG/L,或当PH65且SO421500MG/L11东华理工学院毕业设计论文3场区岩土工程分析评价时，可以判断为结晶性侵蚀。（2）分解性腐蚀。在弱透水层（粘性土）中当PH4时，或在强透水层（如中、粗砂）中PH65或侵蚀性CO215MG/L时，可以判断为分解性腐蚀。（3）结晶分解复合性侵蚀。这种侵蚀同时具有上述两种侵蚀的性质。根据岩土工程勘察规范（GB500212001）本场地地下水及土对砼腐蚀性评价的标准，判断场地地下水对砼无腐蚀性。33场地及地基地震效应评价场地抗震设防烈度为7度第一组，场地土类型为中软场地土，场地类别III类，地震动反应谱特征周期为045S。据建筑抗震设计规范GB500112001，本区抗震设防烈度为7度第一组，设计基本地震加速度值为015G，应对场地内015M深度范围内的第层、第层和第层粉土进行液化判别。321初步判别按照建筑抗震设计规范GB500112001地震液化初步判别的条件，饱和粉土可能存在地震液化，需采用标贯试验判别法进一步判别。322进一步判别标准贯入试验锤击数值临界值按式进行计算NCRNO0901DSDW3CDS15式中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，N0取8；DW地下水位深度，DW取150M；DS饱合土标准贯入点击深度M；C粘粒含量百分率，小于3时取3。液化指数ILE按计算每个钻孔的液化指数12东华理工学院毕业设计论文3场区岩土工程分析评价ILE1NINCRIDIWI式中ILE液化指数；N在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；NI、NCRI分别为I点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应当取临界值的数值；DII点所代表的土层厚度M；WII土层单位土层厚度的层位影响权函数M1。由表32知，1号、3号、6号钻孔的判别结果为第层、第层及第层粉土均为液化土层，液化指数438，液化等级轻微。表32标贯液化判别及液化指数表015M标贯击数基准值8击，抗震设防烈度7度，地下水位埋深100M标贯起粘粒含量C828075837576分层影响权实临界值NCRI液化判别1NI/NCRIDIWI液化指数ILE液化等级孔层始深度号号1DS175275375765865965厚度函数WI测DI130100080120100110140锤10007010007010007073062051526080808010121513东华理工学院毕业设计论文3场区岩土工程分析评价表33标贯液化判别及液化指数表015M标贯击数基准值8击，抗震设防烈度7度，地下水位埋深100M3165296365765865965115100010010008009007009008001000100080080080010001000900120073120100079130761001201407356205102701235616526536577587597513010007610010009211010001407306105202707410076080121582140由表33可知，对1号、3号、6号钻孔的判别结果为第层粉土不液化，第层粉土为液化土层，液化指数为214392，液化等级轻微；第层粉土为液化土层，液化指数为007148，液化等级轻微。34地基土评价341地基土均匀性评价场地内地层结构比较稳定，层顶面最大坡度均小于5，该地基属均匀地基。342基土适宜性评价场地内所揭露土层中，除表层耕植土外，其它各土层为中等压缩性土，工程性质良好，分布较稳定，均可作为持力层。35地基土承载力评价根据建筑地基基础设计规范500072002，按各地基土层的物理力学性质指标及标准贯入试验锤击数，经计算并结合当地工程实践经验，建议各地基土层的地14东华理工学院毕业设计论文3场区岩土工程分析评价基承载力特征值FAK、压缩模量建议值ES12见表34表34各地基土层的地基承载力特征值FAK、压缩模量建议值ES12表层号岩性粉质粘土粉土粉质粘土粉土粘土粉土粉土与粉质粘土互层承载力特征值FAKKPA压缩模量ES12MPA15东华理工学院毕业设计论文4基础设计4基础设计41基础持力层选择该建筑物为5层，场地上部的填土、粉质粘土层因埋藏较浅，不能满足基础埋深的要求，因此，认为此土层不宜作为基础持力层。粉土在场地分布稳定、均匀性好，地基承载力适合，不会产生土层液化，无论从基础持力层的均匀性、承载力还是地基基础设计规范对建筑基础埋置深度的技术要求和建筑使用功能要求都是可行、适宜的。因此，认为此土层可以作为基础持力层。42基础选择根据拟建场地的工程地质条件和主要地层的物理力学性质可以得知粉土层抗压载荷均满足设计要求，综合考虑上部结构拟建物的结构特点，选择粉土作为基础持力层。其下部为基岩没有软弱下卧层，因此可以采用天然基础。桩基础已经成为高层建筑基础的主要形式，但与天然基础相比较，其存在造价过高，施工困难的缺点。故在满足结构安全的前提条件下，应优先考虑天然地基基础。根据实际情况，有三种基础形式可以考虑采用，它们分别是条形基础、片筏基础和箱形基础。421柱下条形基础柱下条形基础作为天然基础的浅基础来看，本身就具有施工质量好、施工方便、工期较短等优点，且本场地基础持力层在角砾层上，经过分析评价该层具有较高的地基承载力，无不均匀沉降的优点。施工条件相对较好，且造价较低，符合经济原则。满足建筑物地下结构施工的要求，但它的施工工艺比较复杂，设计时所涉及的计算较为繁琐,所以不采用此基础形式。422箱形基础箱形基础具有底面积较大、埋深和刚度大的特点。因本次工程有一层地下室，所以箱形基础可以与地下室结合，充分利用建筑物的空间。同时开挖基坑时挖出的土方量可以减小上部结构传来的附加应力，增加地基的稳定性，提高承载力。本工程为上16东华理工学院毕业设计论文4基础设计部9层的高层建筑，上部荷载较大，而箱形基础有很大的刚度，能有效的扩散上部结构传给地基的荷载，从而发挥补偿性作用，减小地基沉降，使用此方法可以满足施工要求。但本场地持力层均一，无不均匀性沉降，施工条件较好，如果用此方法需要解决大面积开挖带来的施工困难，会增长工期，且箱形基础需要耗费大量的钢筋混凝土，浪费材料增加了工程造价，同时有由于技术条件较难把握，施工质量不易保证等诸多缺点，因此，不采用此基础形式。423片筏基础在本工程中如果采用片筏基础则有以下几个优点（1）片筏基础具有较大的基础面积，因而不但能增加承载面积，而且能提高地基土的承载能力，比较容易满足地基承载力的要求。（2）从地下挖去的土方量能有效的减小基底压力，起补偿性作用，减小建筑物的沉降。虽然本工程只是办公楼，但上部荷载较大，本小区的办公楼基础持力层为粉土，但地基承载力较高，无不均匀性沉降。采用片筏基础可以满足建筑施工要求。因其需要将基础连成一块整体连续的钢筋混凝土基础板，虽然消耗的材料较多，但综合起来承载力较好，而且它的工期远远短于其他两种，也算降低了工程造价，因此片筏基础是比较合适的选择。筏形基础是当地基承载力较低，上部建筑物荷重较大，需将单基础或条行基础面积加以扩大，形成一块整体连续的钢筋混凝土基础板。若上部结构荷载较大，地基软弱，采用条形基础或十字交叉基础不能满足地基承载力的要求；或基础底面积与建筑物第一层面积相差不大时，可将基础连成整体，称筏板基础。简言之，筏形基础通常就是一块支撑许多柱子或整个结构的大的钢筋混凝土板。通过对该场地地基持力层承载力的演算及基础沉降量的分析。可以说明，若采用筏板基础无论从地基承载力，还是基础造价方面考虑都是合理可行的。43基础尺寸的确定根据建筑物的上部结构和柱的荷载情况可知其合力作用点位置即为基础的形心X019875M基础左右外伸20M，基础总长度为L198752224375M对17东华理工学院毕业设计论文4基础设计于修正后的地基承载力特征值确定，可查规范GB500072002得承载力修正系数B05和D22由经验公式FKN3N23地基承载力标准值FKKPA地基承载力设计值F由下面公式得出FFKBRB3DR0D05KPAB基础底面宽度,当基宽小于3M按3M考虑，大于6M按6M考虑，取B为6M；D基础埋深；N标准贯入锤击数。基础的计算底面积ABL由L397544375M得基础的计算宽度BA/LBM由此基础底面积AM2取基础宽度B123M，根据已知资料，由于建筑物宽度为18M，故基础在宽度方向应从边柱各向外延伸2M。由于本场地没有下卧软弱夹层，所以无需进行沉降演算。36224375NJFRD18551853062033622M283M6M基础左右外伸2M,那么基础底面宽度为44筏板基础厚度的确定按照当地工程施工经验，一般采用梁板式筏基。梁板式筏基的板厚可以根据楼层数来确定，初步按照每层增加厚度50MM选取。因为本拟建住宅楼共5层，所以筏板厚为505250MM；45持力层基底应力的验算持力层地基承载力标准值FK1976KPA；设计值F306KPA地基平均应力为PJKPAF；18东华理工学院毕业设计论文4基础设计基底最大应力为PMAXKPA；基底最小应力为PMINKPA；所以验算合格。46筏板基础配筋的确定对于筏板的配筋，要考虑到整体弯曲的影响，筏板纵横方向的支座钢筋（指柱下、肋梁以及剪力墙板处的板底钢筋）尚应有1/21/3贯通全跨，且配筋率不应小于015。跨中钢筋按实际配筋全部通过。分布钢筋对板厚250MM时取8，间距250MM；板厚250MM时取10，间距200MM。若考虑上部结构与地基相互作用引起的拱架作用，可在筏板端部的12个开间范围适当将受力钢筋的面积增加1520。筏板边缘的外伸部分应上下配置钢筋；对无外伸肋梁的双向部分，宜在板底布置放射状的附加钢筋。根据本资料筏板厚为250MM,所以取直径8,间距250MM47混凝土强度等级确定混凝土强度等级可才用C20，钢筋层厚度不宜小于35MM。48片筏基础施工中应注意的问题场地内的岩层稳定，杂填土不深，可以不用基坑支护。地基处理工程与其它