地基处理技术设计方案

1 地基处理技术 设计方案 第一章 绪 论 题的提出 近年来随着我国经济的快速发展，多高层建筑蓬勃发展，大量建筑不可避免的会建在一些软土地层，然而由于软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点，使得在地基填土和建筑自重作用下，会出现不均匀沉降、承载力和稳定性、渗流等地基问题。当天然地基不能满足建筑物要求时，需要采用各种地基处理措施，形成人工地基以满足建筑物对地基的各种要求，保证其安全与正常使用。结合实际工程地质等条件，选出最优的地基处理方案。 用地基处理技术 基处理方法的分类 地基处理方法的分类多种多样，如按时间可分为临时处理和永久处理，按处理深度可分为浅层处理和深层处理，按土层对象可分为砂性土处理和粘性土处理、饱和土处理和非饱和土处理，也可按照地基处理的作用机理进行分类，它体现了各种处理方法的主要特点，如表 1示。表中所列的各种地基处理方法都是根据各种软弱土的特点发展起来的，因而使用时必须注意每种处理方法的适用范围。 地基处理的基本方法，无非是置换、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法。值得注意的是，很多地基处理的效果。如碎石桩具有置换、挤密、排水和 加筋的多重作用；石灰桩又挤密又吸水，吸水后又进一步挤密等，因而一种处理方法可能具有多种处理效果。 常用地基处理方法的原理、作用及适用范围，如表 1示。 2 基处理设计方案选择 对建造在软弱地基上的工程，在进行设计前，首先应进行调查研究，其内容如下： 结构条件 建筑物的体型、刚度、结构受力体系、建筑材料和使用要求、分布和种类；基础类型、布置和埋深；基底压力、天然地基承载力、稳定安全系数和变形允许值。 地基条件 地形及地质成因、地基成层状况；软弱土层厚度、不均匀性和分布范围；持力层位 置状况；地下水情况及地基土的物理和力学性质。 各种软弱地基的性状是不同的，现场地质条件的不同也是多变的，即使同一种土质条件，也可能有多种地基处理方案。 环境影响 在地基处理施工中应考虑对场地的影响。如采用强夯法和砂桩挤密法等施工时，振动和噪音对邻近建筑物和居民产生影响和干扰；采用堆载预压法时，将会有大量土方运进输出，既要有堆放场地，又不能妨碍交通；采用石灰桩或灌注浆法时，有时会污染周围环境。总之，施工时对场地的环境影响不是绝对的，应慎重对待，妥善处理。 施工条件 a 用地条件 如 施工时占地较多，施工虽较方便，但有时却会影响工程造价。 b 工期 从施工观点看，工期不宜太紧，这样可有条件选择施工方法，从而使其在施工期间的地基稳定性增大。但有时工程要求缩短工期，早日完工投产使用，这样就限制了某些地基处理方法的采用。 c 工程用料 尽可能就地取材，如当地产矿，就应考虑采用矿垫层或挤密砂桩等方案的可能性；如石料供应，就应考虑采用碎石桩或碎石垫层等方案。 d 其它条件 如施工机械的有无、施工难易程度、施工管理质量控制、管理水平和工程造价等因素也是采用何种地基处理方案的关键 因素。 地基处理方案的确定可按下列步骤进行： 3 a 搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。 b 根据结构类型、荷载大小及使用要求，结合地形地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素，初步选定几种可供考虑的地基处理方案。另外，在选择地基处理方案时，应同时考虑上部结构、基础和地基的共同作用；也可选用加强结构措施和处理地基相结合的方案。 c 对初步选定的各种地基处理方案，分别从处理效果、材料来源及消耗、机具条件、施工进度、环境影响等方面进行认真的技术经济分析 和对比。根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则，选择最佳的处理方法。但每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性和优缺点，没有一种地基处理方法是万能的，因此也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合处理方案。 d 对已选定的地基处理方法，应按建筑物重要性和场地复杂程度，可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和实验施工，并进行必要的测试以检验设计参数和处理效果。如达不到设计要求，应查找原因，采取措施或修改设计。各种地基处理方法的主要适用范围和加固效果。 4 表 1基处理方法的分类 表 物理处理 换土处理 挖除换土法 全部挖除换土法 部分挖除换土法 强制换土法 自重强制换土法 爆破换土法 强夯挤淤法 密实处理 浅层密实处理 碾压法 重锤夯实法 振动压实法 深层密实处理 冲击密实法 爆破挤密法 振冲法 挤密法 砂桩挤密法 灰土桩挤密法 石灰桩挤密法 排水处理 力学排水 加压排水 砂井排水法 袋装砂井排水法 塑料带排水法 降水 水井排水法 浅井排水法 井点排水法 普 通井点排水法 真空井点排水法 负压排水 电学排水 其它排水 排水砂垫层法 加筋处理 加筋土 土工聚合物 土锚 土钉 树根桩 砂石桩 热力加固处理 热加固法 冻结法 化学处理 灌浆法 搅拌法 石灰系搅拌法 水泥系搅拌法 水泥土搅拌法 湿法 干法 高压喷射注浆法 5 表 1用地基处理方法的原理、作用及适用范围 分类 处理方法 原理及作用 适用范围 换土垫 层法 机械碾压法 挖除浅层软土或不良土，分层碾压或夯实土，按回填土的材料可分为砂垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、二灰垫层和素土垫层等。它可提高持力层的承载力，减小沉降量，消除或部分消除土的湿陷性和胀缩性，防止土的冻胀作用以及改善土的抗液化性 常用于基坑面积大和开挖土方量较大的回填土方工程，一般适用于处理浅层软弱地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基、季节性冻土地基、素填土和杂填土地基 重锤夯实法 一般适用于地下水位以上的稍湿的粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土以及分层填土地基 平板振动法 适用于处 理无粘性土或粘粒含量小和透水性好的杂填土地基 强夯挤淤法 采用边强夯、边填碎石、边挤淤的方法，在地基中形成碎石墩体，以提高地基承载力和减少沉降 适用于厚度较小的淤泥和淤泥质土地基。应通过现场试验才能确定其适用性 深层密实法 强夯法 强夯法系利用强大的夯击能，迫使深层土液化和动力固结二密实 适用于碎石土、砂土、素填土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土。对淤泥质土经试验证明施工有效时方可使用 挤密法 挤密法系通过挤密或振动使深层土密实，并在振动机密过程中，回填土、砾石、灰土、土或石灰等形成砂桩、 碎石桩、灰土桩、二灰桩、土桩或石灰桩，与桩间土一起组成复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降量，消除或部分消除土的湿陷性或液化性 砂桩挤密法和振动水冲法一般适用于杂填土和松散砂土，对软土地基经试验证明加固有时方可使用 灰土桩、二灰桩、土桩挤密法一般适用于地下水位以上，深度为 510排水固结法 堆载预压法真空预压法降水预压法电渗排水法 通过布置垂直排水井，改善地基的排水条件，及采取加压、抽气、抽水和电渗等措施，以加速地基土的固结和强度增长，提高地基土的稳定性，并使沉降提前完 成 适用于处理厚度较大的饱和软土和充填土地基，但需要有预压的荷载和时间条件。对于厚的泥炭层则要谨慎对待 加筋法 加筋土、土锚、土钉 在人工填土的路堤或挡墙内，铺设人工聚合物、钢带、钢条、尼龙绳或玻璃纤维等作为拉筋，或在软弱土层上设置树根桩等，使这种仍复合土体可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，借以提高地基承载力，增加地基稳定性和减少沉降 加筋土和土锚适用于人工填土的路堤和挡墙结构。土钉适用于土坡稳定 土工聚合物 适用于砂土、粘性土和软土 树根桩 适用于各类土 续表 1类 处理方法 原理 及作用 适用范围 6 碎石桩 碎石桩（包括砂桩）适用于粘性土。对于软土，经试验证明施工有效时方向可采用 热学法 热加固法 热加固法是通过渗入压缩的热空气和燃烧物，并依靠热传导，而将细颗粒入加热到适当温度（如温度在 100C 以上），则土的强度就会增加，压缩性随之降低 适用于非饱和粘性土、粉土和湿陷性黄土 冻结法 冻结法是采用液体氮或二氧化碳膨胀的方法，或采用普通的制冷设备与一个封闭式液压系统相连接，而使软而湿的土进行冻结，以提高土的强度和降低土的压缩性 适用于各类土。用于临时性支撑和地下水控制，特别是在 软土地质条件下，开挖深度大于 78m，以及低于地下水位的情况下，是一种普遍而有用的施工方法 化学加固法 灌浆法 通过采取注入水泥浆液或化学浆液的措施，使土粒胶结，用以改善土的特性，提高地基承载力 . 适用于处理岩基、砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般填土层 高压喷射注浆法 将带有特殊喷嘴的注浆管通过钻孔置入要处理的预定深度，然后将浆液以高压冲切土体。在喷射浆液的同时，以一定速度旋转、提升，即形成水泥土圆柱体；若喷嘴提升不旋转，则形成墙状固化体 可用以提高地基承载力，减少沉降，防止砂 土液化、管涌和基坑隆起，建成防渗帷幕 适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、黄土、砂土、人工填土和碎石等地基。当土中含有较多的大粒径块石、坚硬粘性土、大量植物根茎或有过多的有机质时，应根据现场试验结果确定其适用程度 水泥土搅拌法 分湿法和干法两种。湿法是利用深层搅拌机，将水泥浆与地基土在原位拌和；干法是利用喷粉机，将水泥粉与地基土的原位拌和。搅拌后形成柱状水泥土体，可提高地基承载力，减少沉降量，防止渗漏，增加稳定性 适用于处理淤泥质土、粉土和含水量较高且地基承载力标准值不大于120粘性土等地 基。当用于处理泥炭土或地下水且有慢蚀性土时，宜通过试验确定其适用程度 7 表 1种地基处理方法的主要适用范围和加固效果 按处理深浅分类 处理方法 适用情况 加固效果 最大有效处理深度（ 淤泥质土 人工填土 粘性土 无粘性土 湿陷性黄土 降低压缩性 提高抗剪性 形成不透水性 改善动力特性 饱和 非饱和 浅层加固 换土垫层法 * * * * * * * * 3 机械碾压法 * * * * * * 3 平板振动法 * * * * * * 锤夯实法 * * * * * * 工聚合物法 * * * * 深层加固法 强夯法 慎重 * * * * * * * 30 砂桩挤密法 慎重 * * * * * * * 20 振动水冲法 * * * * * * * 18 灰土桩挤密法 * * * * * * * 20 石灰桩挤密法 * * * * * 20 砂井堆载预压法 * * * * 15 真空预压法 * * * * 15 降水预压法 * * * * 30 电渗排水法 * * * * 20 水泥灌浆法 * * * * * * * * * 20 硅化法 * * * * * * * * 20 电动硅化法 * * * * * 高压喷射注浆法 * * * * * * * * 20 深层搅拌法 * * * * * * 18 粉体喷射搅拌法 * * * * * * 13 热加固法 * * * * 15 冻结法 * * * * * * * * *表示可以采用此法。 复合地基处理技术现状 复合地基是一种新的地基处理技术， 复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题 , 于 1988 年立题进行试验研究 , 并应用于工程实践， 复合地基试验研究成果于 1992 年由建设部组织鉴定 , 专家们认为：该成果具有国际领先水平； 复合地基成套技术， 1994 年被建设部列为全国重点推广项目 ,1997 年被视为国家级工法，并列入国家行业标准建 8 筑地基处理技术规范 ，目前 , 该技术已在全国 23 个省市推广使用 , 据不完全统计 , 已有 1000 多个工程使用该技术， 由于在桩体材料中加入工业废料粉煤灰 , 可以减少环境污染 , 又达到料废物利用的目的 , 具有显著的经济效益和社会效益， 桩体不配筋 , 又充分发挥了桩间土的承载力 , 与普通混凝土桩相比 , 所需桩数较少 , 其造价一般只有桩基的 1/3 1/2, 工程造价也低廉 , 值得重点推广。 随着 复合地基在全国范围内推广及应用 , 特别是近几年的发展， 复合 地基技术在我国的基本建设中起了非常重要的作用，从建筑到道路、煤矿均得到普遍应用。特别是近几年，该技术在北方地区的高层建筑地基处理中得到应用，据不完全统计，已有 300 余栋高层建筑地基处理采用了 加固技术。因此，近年来，对 复合地基各方面的研究也取得了很多成果，关于 复合地基工程特性的研究， 阎明礼 教授和张东刚高工做了大量的试验工作，总结了其工程特性；关于 复合地基的设计，赵其华、李建光提出了沉降量和承载力双重控制的 复合地基的设计思想；关于 桩体材料特性的试验研究方面，范云、汪英珍通过对 桩体材料的室内配比试验，获得了不同配比条件下桩体材料强度变化规律，提出了 桩体材料配比是应遵循的某些原则和方法；关于 复合地基承载性状方面，张晶、李斌等进行了大量的试验研究，通过对工程上较软弱土层进行复合地基处理后的静载试验结果，分析了 复合地基承载性状，并对单桩、桩土复合、桩间土、等不同的复合地基试验结果进行了分析对比，得出 的后期强度增长幅度较高，对整体桩的性状是有利结论。关于 复合地基在 工程实例中的应用研究， 阎明礼 教授和张东刚高工作了大量的工程实例应用研究，总结了很多工程经验。关于 复合地基的变形、边载条件、力学特性等的研究，很多专家作了大量的研究工作并得出了相应的规律和结果，这里不再一一赘述。 每一种地基基础处理方法，都有其使用的地质条件和范围，以及特定的施工方法，在不同的条件下，会遇到不同的问题，都要有不同的处理方法。 复合地基处理技术，具有施工速度快、工期短、质量容易控制及工程造价低 9 廉等特点，因此，目前已成为郑州地区高层建筑中主要的地基处理技术之一；但是，由 于郑州地区地质条件差别很大，以及周围环境条件的不同，近几年来施工中遇到很多不同的问题，有些导致了不同程度的经济损失，应引起足够的重视并加以研究，为以后工程提供经验，防患于未然；设计、施工方法的正确与否，关系到工程的安全、造价的高低、工期的长短。总结工程经验，就是为了保证安全、提高质量、缩短工期、节约投资，创建优质工程。 地基处理的恰当与否，不仅影响工程的造价，而且影响工程的安危，它关系到整个工程的质量、投资和进度，其重要性己愈来愈多地被人们所认识。尤其在软土地区，地基处理是非常关键的环 节。大量的工程实践结果表明，水泥土搅拌桩技术在软土地基中的应用，可有效地提高软土的地基承载力，减少地基的沉降量，而且该技术成本相对低廉，施工速度较快，具有独特的技术和经济优势。 粉煤灰桩加固软土地基技术是以粉煤灰为主掺入适量的水泥等组成胶结材料，与碎石、卵石、砂等骨料拌合形成粉煤灰混凝土桩（ ）。研究结果表明：掺入合适的外加剂后，粉煤灰用量最高可占总胶结材料重量的 80%。其无侧限抗压强度应稳定在 上。该粉煤灰混凝土可用于软土地基加固处理，处理后的复合地基承载力显著提高，处理后的地基沉降量明 显减少，能满足一般工业与民用建筑、道路地基的承载力要求。 试点工程表明，用粉煤灰混凝土沉管灌注桩处理软土地基，形成的复合地基承载力可提高至原地基承载力的 3 倍以上。在民用建筑上与普通砼沉管灌注桩基础相比，其综合基础处理费用可节省约 30%，具有显著的经济效益。在省内高速公路的软基上应用，在相同条件下，用粉煤灰桩加固软土地基比采用水泥搅拌桩节省 15 20%的造价，较好地解决了公路上高填方路基及桥头跳车的难题。粉煤灰的应用是一项变废为宝、利国利民的事业，具有重要的社会意义。粉煤灰桩复合地基的研究为我国沿海地区普遍存 在的软土地基处理技术开拓应用空间。 10 本文以中华翰苑 6#住宅楼为实例，介绍筏板基础 ,加固地基的机理和复合地基的受力性状，概括 复合地基设计和计算的基本理论，利用这一原理，分析了桩体模量、桩长、置换率等对 复合地基承载性状的影响；说明了 在该地区软土加固的适用性和推广普及的可行性 . 当天然地基不能满足工程建设需求时 ,就必须采取一定的措施 ,对地基进行加固处理是其中一种较为有效的方法。地基处理的目的就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法 ,对地基土进行加固 ,用以改良地基土的工程特性 ,提高地基的抗剪强度、降低地基的压缩性、改善地基的透水特性、改善地基的动力特性、改善特殊土的不良地基特性等。常用的地基处理方法很多 ,根据加固机理可以分为密实法、置换法、复合地基法、加筋法及灌浆等。各种地基处理方法都有自己的加固原理及适用范围。 复合地基作为一种高粘结强度桩复合地基 ,是由 、桩间土和褥垫层组成的新型复合地基形式 ,桩、桩间土通过褥垫层与基础相连接保证桩土共同承担荷载 ,具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便工期短、造价低廉等技术优点 ,是上世纪 90 年代以来发展最快的一种方法、受 到用户的欢迎 ,目前已在全国各地推广应用。 复合地基具有不同于其它复合地基的工程特性。其桩长可以从几米到 20 多米 ,并且可全桩长发挥桩的侧阻力 ,桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40% 75%之间变化 ,使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。就基础形式而言 ,既可适用于条形基础、独立基础 ,也可用于筏基和箱形基础。就土性而言 ,可用于填土、饱和及非饱和粘性土 ,既可用于挤密效果好的土 ,又可用于挤密效果差的土。 )像刚性桩一样 ,可全桩长发挥侧阻 ,桩落在好的土层上时 ,具有明显的端承作用 。 是一个良好的排水通道 ,孔隙水将沿着桩体向上排出 ,对减少因孔压消散太慢引起地面隆起和增加桩间的密实度有利。此外 复合地基具有时间效应 ,施工结束后 ,随着恢复期的增长 ,结构强度的恢复、桩间土承载力会有所增加。 设计前需要具备场地工程勘察及建筑结构方面的资料 ,并需根据场地基底土、周围环境、建筑物结构布置及荷载传递、地基处理的目的来综合考虑采用的施工设备和工艺。 复合地基设计主要确定桩长、桩径、桩间 11 距、桩体强度、褥垫层厚度及材料等 6 个设计参数。一般采用大桩距、大桩长的设计原则 ,并且桩端 要位于土的相对硬层上。桩长是 复合地基设计时首先要确定的参数 ,它取决于建筑物对承载力和变形的要求、土质条件和设备能力等因素。桩间距应根据设计要求的复合地基承载力、土的性质、施工工艺等确定 ,宜取 3 5 倍桩径。桩体配比原则上按桩体强度控制 ,并满足相关规范要求。桩顶与基础之间必须设置褥垫层 ,褥垫层厚度宜取 10 30桩径大和桩间距大时褥垫层厚度宜取高值。褥垫层材料宜用粗砂、中砂、碎石、级配砂石 ,最大粒径不宜大于 30可只在基础范围内布置。桩径取决于所采用的成桩设备 ,桩径宜取 350 600 本文综合介绍 设计方法、优越性 ,说明针对具体工程设计时存在的问题 ,最后以实例重点阐述在具体工程设计中对的应用研究。 设计的主要工作与设计思路 计内容 本文的编写是通过中华翰苑 6#住宅楼地质资料的收集和相关参考文献的学习、总结，深入了解筏板基础和 的加固机理，桩型设计和施工工艺等。一方面为今后有关这类复合地基的工程设计、施工提供参考依据；另一方面更能推动该地区地基处理技术的研究和应用提供建议。 本文的主要研究内容有以下几个方面： 有关地基处理技 术文献综述 地基处理技术种类繁多，所以关于地基处理技术方面的论文也非常丰富。通过收集和整理这方面的资料，发现所学的专业知识是及其缺乏的。 了解 的理论、方法 设计的内容是指关于复合地基的基本特性， 基沉降计算，复合地基静载试验等的基本理论和方法的研究等。通过对以上内容的理论学习，对地基处理有所深入和提高。 计思路 通过对焦作中华翰苑地质条件及搅拌桩复合地基的作用特点、加固机理 12 的分析，讨论了 展前景； 通过荷载计算，设计出该工程的地基处理。总结 复合地基施工、设计的技术成果及工程实际应用情况，对设计与施工提出一些可供实际工程应用的建议； 结合中华翰苑 6#住宅楼工程软基处理方案的设计和加固效果的分析，说明在本地区建造多层建筑时采用 复合地基作为基础是经济合理的。 结合材料设计出筏板基础的各项参数。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 13 第二章 工程地质条件 受焦作市骏利置业投资有限公司的委托，焦作市规划建筑设计院承担其拟建的中华新天地商住区（一期 )详勘阶段的岩土工程勘察工作。 拟建工程位于高新区神 州路与凯旋路交叉口的西北角，南李万村东，北临世纪大道。本次勘察包括 3号楼， 4号楼， 5号楼， 6号楼， 7号楼， 8号楼， 9号楼，10 号楼， 12 号楼， 13 号楼， 14 号楼，及 15 号楼共 12 栋住宅楼，所有住宅楼高均为 11层，拟定地下室一层，拟采用框剪结构，筏板基础，基础尺寸及埋深待定。各建筑物室内外高差为 建建筑物为 6#住宅楼，拟建建筑物尺寸为 ： 外设计标高为 上层数为 11层，地下室 1 层 察目的与任务 本次勘察集初勘及详勘一次性进行，目的 是为工程设计和施工提供详细的地质资料和岩土工程参数，对基础设计和施工提车建议。主要任务为： 查明工程场地的岩性、时代成因及空间分布特征，提供设计所需的各层土物理力学性质指标，并对基础影响深度内的承载力和变形特征进行评价。 查明工程场地不良地质现象的成因、类型、分布范围及其对场地的稳定性影响，预测其发展趋势，并提出防治措施及有关技术参数。 查明地下水的埋藏条件，含水类型等，评价地下水对基础设计施工的影响及对建筑材料的腐蚀性。 查明场地有无湿陷性及湿陷涂层厚度，确定场地湿陷类型及湿陷等级。 在季节性冻土地区，提 供场地土的标准冻结深度。 判定场地土类型及建筑场地类别，提供有关抗震设计参数，对其地震效应进行评价。 对天然地基的适宜性进行评价。当天然地基不能满足时，论证采用复合地基及桩基的可能性并提出具体方案。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 14 提出影响工程施工的不利地质因素，并对工程设计和施工中应注意的问题提出建议。 依据岩土工程勘察规范（ ，结合工程特征及场地地质条件，确定本工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，综合确定其岩土工程勘察等级为乙级；按照建筑地基基础设 计规范（ 确定地基基础设计等级为乙级；按照建筑抗震设计规范（ 确定本工程为丙类建筑。 勘察工作布置 依据岩土工程勘察规范（ 结合建筑物特征，勘探点位置沿建筑物角点及周边布置，个别住宅楼为网格布置。本次勘察共布置勘探孔78孔。 勘探点间距：根据岩土工程勘察规范（ 50021 定高层建筑物孔间距 12 25米。 勘探点深度：勘探孔深度的确定根据岩土工程勘察规范（ 、第 ，主要考虑满足天然地基及复合地基评价的要求，确定本工程的 11 层住宅楼控制性勘探孔深 ，一般性勘探孔深 为准确测定有关岩土参数及相关勘察评价指标，以针对性、实用性为原则，综合采用钻探、标贯、室内试验等多种勘察手段开展本次勘察工作。 钻探 采用 车装钻机进行施工，目的是查明地层结构及分布规律，回转钻进，粘性土岩芯采取 率不低于 90%，并观察记录各土层宏观特征，通过对不同深度的土体采样分析试验，确定地基土承载力及其物理力学性质指标。 标准贯入试验 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 15 标准贯入试验采用 42钻杆， 准重锤，自由落体法进行试验，主要用于确定地基土承载力等。 室内试验 根据本工程存在岩土工程问题有针对性地进行室内试验。通过室内试验，确定地基土的有关物理力学性质指标，为岩土工程综合评价提供依据： 一般物理性质指标实验：测定土的一般物理性质指标，用来判定土的物理性质。 中压固结试验：用来判定土的压缩性，测定各层土不同压力下的孔隙比、压缩模量 、压缩系数等变形参数。 三轴压缩试验（不固结不排水剪）：用来判定土的抗剪强度，测定各层土的粘聚力、内摩擦角等参数。 颗粒分析试验：用来进行砂土及粉土的定名，测定砂土、粉土颗粒组成及粉土的颗粒含量。 在选择地基处理方案前应完成下列工作 搜集详细的岩土工程勘察资料 上部结构及基础设计资料等 根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题 确定地基处理的目的处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等 结合工程情况了解当地地基处理经验和施工条件对于有特殊要求的工程尚应了解其他地区相似场地 上同类工程的地基处理经验和使用情况等 调查邻近建筑 地下工程和有关管线等情况 了解建筑场地的环境情况 本工程外业工作于 2008年元月 4日开始，元月 15日结束，室内试验于 2008年元月 15 日结束，提交报告为 2008 年元月 24 日，整个工期为 20 天。本次所完成的实际工作量见表： 2南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 16 表 2 完成工作量一览表 项目 数量 项目 数量 测量定孔（个） 78 室内试验 一般物理指标（件） 428 总进尺（ 位测试 标 贯 空数（个） 20 中压固结试验（件） 400 点次 303 三轴压缩试验（件） 49 钻探 取土钻孔数（个） 26 筛分试验 112 取原状样（件） 408 西颗粒分析试验 8 本次勘察高程采用 85年国家高程系统，以场地东侧水准点为基准点，其标高为 貌及地质构造条件 拟建工程场地位于焦作市高新区世纪大道南侧，场地地势开阔平坦，自北向南稍有倾斜。场地地貌属于太行山南侧山前冲洪积洼地。 场地构造位位于太行山隆起与华北坳陷平原的 交换部位，区域构造多为东北向的高角度正断面，无全新活动断层通过。 地下水类型、埋深及变幅 场地地下水类型为潜水，地下水位埋深 节性变化幅度 右，含水层岩性为粉质粘土、粉土及粉细砂夹层，以接受大气降水及径流补给为主，主要消耗于地表蒸发、人工抽水和径流排泄。 水质分析结果 根据本次勘察所取场地钻孔水样，按岩土工程勘察规范（ 结果详见水质分析报告。 根据中国季节性冻 土标准深图，焦作市的最大冻结深度为 础设计和施工时可不考虑冻土的影响。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 17 勘察范围内未发现暗滨、暗塘、洞穴、滑坡、泥石流等不良地质作用。 按照岩土工程勘察规范（ 范附录 G，本地区干燥指数 于干旱区，本场地地层属含水量 20%的弱透水层，因此拟建场地环境类型为类。 根据本场地水质分析报告，按环境类型地下水对混凝土结构无腐蚀性；按地层渗透性地下水对混凝土结构无腐蚀性；在长期浸水情况下对钢筋混凝土结构中的 钢筋无腐蚀性，干湿交替情况下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具较弱腐蚀性；地下水对钢结构具弱腐蚀性。 动断裂影响 经分析场地的附近不存在深大断裂构造，场区内无活动断层通过。 地地震效应评价 抗震设防烈度及地震动参数 根据建筑抗震设计规范（ 录 A，焦作市抗震设防烈度为 7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速值为 场地土类型和建筑场地类别 对本场地 51 号孔、 62号孔、 72 号孔、 75号孔、 90 号孔、 94号孔、 99号孔、106 号孔、 109 号孔、 125 号孔、 129 号孔及 132 号孔进行等效剪切波速测试，经计算，场地平均实测等效剪切波速为 234m/s，根据河南中原地震科技有限责任公司中华新天地商住区（一期）工程场地地震安全性评价工作报告可知，场地覆盖层厚度为 56m，判定本场地土类型为中软土。按照建筑抗震设计规范（ 场地的特征周期值为 液化判别 依据建筑抗震设计规范（ 规定进行初判，场地 97号孔 1粉土须进一步判别液化，判别结果详见表 2南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 18 表 2液化判别 孔号 土层编号 土层名称 标贯深度 ) 最高水位 ) 粘粒含量 界击数 贯击数 N 液化判别 97 号 1 粉土 不液化 由上表可知，场地无地震液化土层。 在野外钻探、原位测试、室内试验等勘察工作的基础上，结合临近场地经验，按照可靠性和适用性的基本要求，分别给出两种设计状态的岩土工程参数。表2 表 2正常使用极限状态计算所需的岩土参数 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 19 层号 岩土名 称 含水量 W (%) 比重 度 孔隙比 饱和度 液限 塑限 液性指 数 塑性指 数 粉质粘 土 1 粘土 粉质粘 土 1 粉土 2 粘土 粉质粘 土 1 粉土 2 粘土 粉质粘 土 1 粉土 2 粘土 粉质粘 土 1 粉土 2 粘土 粉质粘 土 1 粉土 2 粘土 3 粉细砂 粉质粘 土 1 粉土 2 粘土 载能力极限状态计算所需的岩土参数（ k），见表 2 表 2载能力极限状态设计所需的 层号 2 1 1 2 ） 各层土承载力特征值及压缩性评价 各层土承载力特征值 按建筑地基基础设计规范（ 范第 据室内土工试验，原位测试等资料，结合临近场地经验，经综合分析后提供各层河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 20 土的承载力特征值见表 2 2各层土承载力特征值一览表 层号 岩性 承载力特征值 物性指标确定 标贯指标确定 建议值 粉质粘土 120 130 120 1 粘土 120 120 粉质粘土 110 110 110 1 粉土 130 130 130 2 粘土 110 110 粉质粘土 180 190 180 1 粉土 180 180 2 粘土 180 180 粉质粘土 200 200 200 1 粉土 210 200 200 2 粘土 200 200 粉质粘土 180 190 180 1 粉土 200 200 200 2 粘土 180 180 粉质粘土 240 210 210 1 粉土 200 200 2 粘土 200 3 粉细砂 190 190 粉质粘土 220 210 210 1 粉土 220 220 2 粘土 210 210 各层土压缩性指标评价 经过对室内试验结果综合分析，确定各层土 100力段的压缩模量值，见表 2南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 21 Q 35 表 2各层土压缩模量及压缩性评 价一览表 层号 岩性 压缩系数 1/ 压缩模量 压缩性评价 粉质粘土 压缩性 1 粘土 压缩性 粉质粘土 压缩性 1 粉土 压缩性 2 粘土 压缩性 粉质粘土 压缩性，个别低压 缩性 1 粉土 压缩性 2 粘土 压缩性 粉质粘土 压缩性，个别低压 缩性 1 粉土 压缩性，个别低压 缩性 2 粘土 压缩性，个别低压 缩性 粉质粘土 压缩性 1 粉土 压缩性，个别低压 缩性 2 粘土 压缩性 3 粉砂 压缩性 粉质粘土 压缩性 1 粉土 压缩性，个别低压 缩性 2 粘土 压 缩性 3 粉细砂 压缩性 粉质粘土 压缩性 1 粉土 压缩性 2 粘土 压缩性 据此判定，场地各层土均为中、低压缩性土。 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 22 各层土钻孔灌注桩桩基参数 钻孔灌注桩参数系根据建筑桩基技术规范（ 结果见钻孔灌注桩桩基参数表 2 2水下钻孔灌注桩桩基参数 层号 岩性 土层厚度 （ m） 极限侧摩阻力 极限端阻力 （水下） 桩入土深度 10 米 桩入土深度15 米 粉质粘土 2 1 粘土 0 粉质粘土 1 1 粉土 1 2 粘土 5 粉质粘土 2 1 粉土 2 2 粘土 2 80 粉质粘土 0 730 1 粉土 2 70 730 2 粘土 2 780 粉质粘土 6 500 1 粉土 0 800 2 粘土 5 530 粉质粘土 2 530 1 粉土 6 900 2 粘土 5 820 各土层预制桩桩基参数 预制桩参数系根据建筑桩基技术规范（ 结果见钻孔灌注桩桩基参数表 2南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 工程地质条件 23 表 2预制桩桩基参数 层号 岩性 极限侧摩阻力 极限端阻力 （水下） 9 h 16 16 h 30 粉质粘土 72 1 粘土 80 粉质粘土 51 1 粉土 51 2 粘土 55 粉质粘土 72 1 粉土 72 2 粘土 80 粉质粘土 70 2400 1 粉土 70 2400 2 粘土 82 3900 粉质粘土 56 1600 2000 1 粉土 70 2000 2400 2 粘土 65 2000 2400 粉质粘土 62 2400 1 粉土 66 2800 河南理工大学本科毕业设计（论文） 第三章 筏板基础设计 24 第三章 筏板基础设计 结构或其他建设工程是通过地面的基础来支持。单词“ 思是地面本身，是某物放置的地方或在地面上 提供支持，或地面和放在其上要素的结合。 复杂的办公大楼的基础应是混凝土基底和土壤或支撑基地的岩石组成的联合体。土石坝的基础是天然土或放置大坝的岩石。 混凝土基底或混凝土桩或桩帽通常称为基础不包括土壤或放置其上岩石。被固定的部分和自然土壤或地球岩石形成一个基础系统，土壤和岩石提供系统的最终支撑。已固定的基础要么土壤承载要么是岩石承载。施加负荷后土壤或岩石的反应一般判定基础功能的好坏。在 设计安装部分，设计师必须确定用在土壤或岩石上安全压力、总的沉降量和结构可以承受的不均匀沉降。 已安装部分的基础系统可能是基底、筏板基础、板式基础和沉箱或桩，所有这些都是用来将上层建筑的荷载传递到地基。这些从上层建筑传输荷载到地面的部分称为基础。 基础或扩展基础是用来传递来自柱子或墙上负载到基础下土壤或岩石。通常情况下，基础是由钢筋混凝土建造的。然而，在某些情况下，他们可能用素混凝土或砖石结构来建造。当每一个基础只支撑一个柱时，它是方的。基础支持两列柱被称为联合基础，可以是长方形或梯形。悬臂基础用于传递来自两 柱的荷载，一柱和基础的一端固定在建设基线或外墙。基础支撑墙是连续基础。 基础的尺寸是由可能施加在基础底部的荷载除以地基土和岩石能够承担的容许支撑压力来确定。关于基础的大多数建筑法规和教科书上包含列有不同类型的土壤和岩石的可允许承载压力的表格，但是这些表格仅给出了土壤或岩石一般分类和描述并且必须谨慎使用。有关土壤和岩石的更具体信息通常是通过钻孔测试、提取土壤和岩石样本、进行样本化验和工程分析来来获得以确定合适的承载压力。除了承载压力，必须考虑到可能发生的总沉降量和支撑这种沉降的建筑的承载力。如果沉降是一个问题 ，那么就有必要使用其他类型的基础而不是基础或扩大基础，并且降低承载压力。