对延吉市汉城花园高层住宅楼岩土工程特性试验分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 对延吉市汉城花园高层住宅楼岩土 工程特性试验分析 摘要：本文通过平板载荷试验成 果与标准贯入试验及室内实验成果的对 比分析，探讨采用理论公式、标贯击数 换算等方法计算延吉市汉城花园高层住 宅楼的地基持力层承载力特征值的实用 性。分析实测值变形模量与室内试验所 得压缩模量的关系，并提出相关实用性 建议。 中国论文网 /2/view-12901690.htm 关键词：持力层；地基承载力特 征值；临塑荷载；极限承载力；变形模 量；压缩模量 Abstract: this paper plate loading test results and standard penetration test -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 and indoor experiment results contrast analysis, this paper discusses the theoretical formula, SPT counts conversion method calculating Seoul garden of yanji high-rise residence building foundation bearing capacity of the characteristic value of practicality. Analysis results of deformation modulus and indoor test obtained compression modulus relationship, and puts forward some practical Suggestions. Keywords: three; Characteristic value of subgrade bearing capacity; The plastic load; Limit bearing capacity; Deformation modulus; Compression modulus 中图分类号：TU4 文献标识码： A 文章编号： 1 前言 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 拟建的汉城花园高层住宅楼位于 延吉盆地的东北部。层数为：主楼地上 12-15 层，附楼两层，设 1 层地下室。 地貌单元属三级阶地。地层分布以 Q2fql 黄褐色粘土为主。在以往的工程 勘察中，从未对粘性土层做过载荷试验。 这次由于工程的需要除了对该粘性土层 做常规分析试验，还在此特别加做了载 荷试验，因此笔者认为此工程更具岩土 工程特性分析价值。 2 试验概况 2.1 浅层平板载荷试验：在主楼 中心线上选取三个点，按国标 GB5007- 2002 规范附录 C 中的相关标准进行， 承压板采用直径为 798mm(面积 0.5m2)， 厚度为 60mm 的圆形钢板，试验采用慢 速维持荷载法，分 9 级加荷，每级稳定 时间不少于 120 分钟。各载荷试验点的 Ps 曲线见图 1。 2.2 常规分析试验：于持力层处 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 取 6 组原状土样，做常规分析试验，其 物理力学指标见表 1。 2.3 标准贯入实验：于持力层位 置做 6 组标准贯入试验，其贯入基数分 别为：15 击/30cm; 9 击/30cm；11 击/30cm；9 击 /30cm；11 击/30cm ；9 击/30cm 。 3.地基承载力的确定 以下通过载荷试验、标贯击数及 地基承载力的理论公式计算确定地基持 力层的承载力特征值，并探讨其间的相 互关系。 3.1 载荷试验确定地基持力层承 载力特征值 从图 1 看，在浅层平板载荷试验 中，三点的试验结果皆为：极限荷载 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 PU = 480KPa，并小于对应的比例界限 荷载值的两倍，因此，地基持力层承载 力特征值 fak = 240KPa。 3.2 标贯击数确定地基持力层承 载力特征值 标贯击数经杆长修正后，其平均 值为 9.08 击/30cm，其承载力特征值为： fak=237KPa（参见建筑地基基础设 计规范GBJ 7-89） 。 从试验结果可以看出，载荷试验 与标准贯入试验所确定的地基承载力特 征值基本一致，经深宽修正后得修正后 地基承载力特征值 fa 分别为 395KPa 和 392KPa。 3.3 理论公式确定地基持力层承 载力特征值 常用的地基承载力计算的理论公 式有以下 4 种： 临塑荷载公式确定地基承载力 特征值（参见工程地质手册第四版） 。其计算公式如下： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 fa1=Md rmd+Mcck 式中： fal-由土的抗剪强度 指标确定的地基承载力特征值（Kpa） ； rm- 基底以上的土的加权平 均重度（KN/m3） ，地下水位以下取有 效重度； d-基础埋深（m） ； ck- 基础以下一倍宽度范围 内土的粘聚力标准值（Kpa） ； Md、Mc- 承载力系数，分 别为： Md = 1+ Mc = -基础以下一倍基础宽度的 深度范围内土的内摩擦角标准值（） 。 (2)P1/4 临界荷载公式确定地基承 载力特征值。采用 GB5007-2002 规范第 5.2.5 条文中的公式： fa2=Mb rb+Md rmd+Mcck 式中：fa2-由土的抗剪强度 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 指标确定的地基承载力特征值（Kpa） ； r-基底以下土的重度 （KN/m3） ，地下水位以下取有效重度； b-基础底面宽度(m)； Mb- 承载力系数 Mb = Md、Mc、rm、d、ck、 同 上 （3） 采用魏锡克 (Vesic)地基 极限承载力公式计算，该公式列入行标 高层建筑岩土工程勘察规程JGJ 72- 2004 中。公式如下： fu1= 式中：fu1- Vesic 公式确 定的地基极限承载力（Kpa） ； -基础形状修正系数； Nr、Nq、Nc - - 地基承载力系数。 Nr =2（Nq+1）tan Nq = e tan tan2(45+ /2) -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 、Nc = (Nq-1)cot 0、- 分别为基底以上和持力 层土体的重度（KN/m3） ； B 、d、ck、 同前。 （4） 采用太沙基（Terzaghi ） 地基极限承载力公式计算， （参见工 程地质手册第二版） 对方形基础半经验计算公式如下： fu2 = 1.2C NC+rDND+0.4rB NB 式中： fu2 -Terzaghi 公式 确定的地基极限承载力（Kpa） ； NC、ND、NB-承载力系数， 分别为： ND= NC=(ND -1) cot NB= 其中 可由作图法或试算法求得。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 C -地基土的内聚力； B -基础宽度（m） ； D - 基础埋深 (m)； r -基底以下土的天然重度 （KN/m3） ； 以上 4 种方法计算地基承载力的 结果见表 2。 从表 2 可以看出，采用室内快剪 指标按临塑荷载公式计算的地基持力层 承载力特征值 fa1 略小于载荷试验、标 准贯入的实测值经深宽修正后确定的地 基持力层承载力特征值 fa，其比值为 0.95 和 0.92。 按 P1/4 临界荷载公式计算的地 基持力层承载力特征值 fa2 与载荷试验、 标准贯入的实测值经深宽修正后确定的 地基持力层承载力特征值 fa 值基本一致， 比值为 1.01、1.02，实测值较计算值略 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 小，偏于安全。 采用 Vesic 地基极限承载力公式 计算的极限承载力 fu1 与实测值修正后 的地基承载力特征值 fa 的比值为 2.33、2.35，因此，采用 Vesic 地基极限 承载力公式计算地基持力层承载力特征 值时，安全系数可取 2.4。 采用 Terzaghi 地基极限承载力公 式计算的极限承载力 fu2 与实测值修正 后的地基承载力特征值 fa 的比值为 2.37、2.39，因此，采用 Terzaghi 地基 极限承载力公式计算地基持力层承载力 特征值时，安全系数亦可取 2.4。 4 持力层的变形模量 由浅层平板载荷试验（圆形钢性 承压板）确定地基持力层的变形模量的 计算公式如下： E0 = 0.885( 12)pd/s 式中： P - PS 曲线上的压力； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 d - 承压板的直径； S - 与 P 值对应的沉降量； - 土的泊松比；对粘性土可取 0.42。 由公式（14）计算三个试验点粘 性土的变形模量 E0 分别为 11.01MPa；12.02MPa；11.61MPa。其 平均值为 11.55MPa。 根据弹性理论可推导出变形模量 E0 与压缩模量 ES 的关系: E0 = 1-22/(1-) ES 从公式可以看出，正常情况下 E0 小于 ES。但本场地的测试结果与理 论计算结果相反，变形模量的实测值 E0 大于室内试验所得的压缩模量 Es（见表 3） ，其平均值的比值为 1.75。 这一结果如果应用到沉降计算中 就会出现以下的情况：应用压缩模量计 算所产生的沉降值比应用变形模量所产 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 生的沉降值大许多。产生这一结果的重 要原因之一是外业取土或室内试验过程 中土样受到了扰动。 5.结论 （1）该场地地基持力层的粘性 土具有孔隙比较大，承载力较高的特点， 其承载力特征值可采用临塑荷载公式计 算，亦可采用 P1/4 临界荷载公式计算， 还可利用修正后的标贯击数根据建筑 地基基础设计规范GBJ 7-89 附表 5-9 进行换算。若采用临塑荷载作为地基持 力层的承载力，则基础偏于安全。但不 经济；若采用 P1/4 临界荷载作为地基 持力层的承载力，既安全。又经济。 （2）当采用 Vesic 极限承载力公 式或采用 Te