毕业设计（论文）-棚户改造工程5楼工程勘察及基础设计.doc

内蒙古交通职业技术学院建筑工程系毕业设计（论文）目录一、前言- 1 -1.1任务由来- 1 -1.2目的和意义- 1 -1.3工作量统计- 1 -1.4主要依据- 1 -二、区域条件- 3 -2.1自然条件- 3 -2.3地震及地震效应- 5 -3勘察综述- 6 -3.1勘察依据- 6 -3.2勘察主要完成工作量- 7 -3.3勘查数据统计- 7 -3.4数据计算- 8 -3.5持力层的选取- 10 -4地基基础设计- 12 -41设计依据- 12 -42基础形式选择- 12 -4.3 计算公式- 12 -4.4 设计参数选取- 13 -4.5 基础稳定性验算- 13 -5施工组织设计- 14 -5.1施工现场的布置- 14 -5.2施工现场材料、工具堆放- 14 -5.4 施工顺序及进度计划- 14 -6工程费用概算- 16 -6.1基础工程量- 16 -6.2费用概算- 16 -7环保规划设计- 17 -7.1 设计依据- 17 -7.2 施工对环境影响评价- 17 -7.3 环境保护设计- 17 -7.4 环境管理与环境监测- 17 -总 结- 17 -致 谢- 17 -参考文献- 17 -附图： 勘察平面布置图 图01 剖面图 图02 钻孔柱状图 图03 基础设计平面布置图 图04 基础大样图 图05 基础剖面图 图06- 17 -1、前言1.1任务由来受绰源森工公司委托，内蒙古筑业工程勘察设计有限公司对绰源森工公司棚改工程5#楼进行了岩土工程勘察。本次勘察为详细勘察阶段。拟建棚改工程5#楼位于教育中心东侧。本次勘察拟建5#楼长33米，宽7.7米，地上3层，砖混结构，总占地面积约254平方米。1.2目的和意义查明拟建物场地岩土工程地质条件，为地基基础设计及施工提供勘察资料。本次工作主要从以下几个方面入手：查明建（构）筑物范围内的地层结构、成因类型、岩性及天然地基土的有关物理力学特征。查明不良地质作用的成因、分布、变化和可能产生的危害。查明岩土的物理力学性质，提供地基土层承载力及设计所需的岩土物理力学参数及基坑支护方案。查明地下水埋藏条件，水位深度及变化规律，地下水类型，判定水和土对建筑材料的腐蚀性，以及地下水位的季节性变化幅度。评价地震效应，明确本地区抗震设防烈度，确定场地土类型及场地类别。对场地的稳定性、适宜性作出评价。对场地地基进行评价,并对建（构）筑物的基础方案提出建议。1.3工作量统计本次勘察采用钻探、原位测试、土工试验相结合的方法。根据甲方提供的平面位置图作为本次勘探的工作底图，并编写勘察纲要及事前指导书，在拟建建筑物周边及角端共布置钻孔6个。具体位置详见“建筑物与勘探点平面位置图”。此次钻探总进尺57.00m/6孔，其中取土试样9件/2孔，进行室内分析，并对2个钻孔进行了原位测试（重型动力触探试验），详见“动力触探试验统计表”。本次勘察工作量详见“勘探点一览表”。1.4主要依据 勘察合同（合同号为)岩土工程勘察规范（gb500212001）建筑地基基础设计规范（gb500072002）土工试验方法标准（gb/t501231999）建筑抗震设计规范（gb50011-2001）建筑基坑支护技术规程（gb50011-2001）岩土工程基本术语标准（gb/t50279-98）内蒙古自治区工程建设标准岩土工程勘察（dbj03-23-2006）建筑工程勘察文件编制深度规定2、区域条件2.1自然条件勘察区行政区划位于内蒙古自治区赤峰市境内距离红山公园约3公里步行33分可到。内蒙古自治区赤峰市是中华文明的重要发祥地之一，也是全国考古学文化命名最多的地级市之一，现已发现古人类文化遗址6800多处，现存辽代文物数量居全国之首。在我国第一个“文化遗产日”到来之际，内蒙古自治区赤峰市又有10处古迹名列国务院日前公布的第六批全国重点文物保护单位之中。至此，赤峰市国家级重点文物保护单位已达25处。红山区桥北中心校位于赤峰市红山区桥北镇六大份村旁边，附近有大广高速，交通方便，附近无工厂，噪音污染小，适合建学校，是学生学习的良好所在。赤峰市位于内蒙古自治区东南部，蒙冀辽三省区交汇处，总面积9万平方公里，辖3区7旗2县，总人口460万，是内蒙古第一人口大市。赤峰属于东北经济区，是内蒙古自治区第四大城市，区位优越、交通便捷，是东北振兴区和环渤海经济区的腹地，也是内蒙古距出海口岸最近的地区，距离锦州港260公里、绥中港300公里。 2.1.1地理位置及交通勘测区行政区划位于内蒙古自治区呼伦贝尔市牙克石境内，地理坐标为东经120。33385009，北纬49。15412252。牙克石市座落于大兴安岭西北坡宽广平坦的免渡河和海拉尔河谷地上，四周为低平的群山环绕，景色宜人，是著名的林城。是内蒙古大兴安岭林业管理局所在地，也是牙克石市人民政府所在地，是全市各族各界人民政治、经济、文化的中心。牙克石是大兴安岭林区的交通枢纽，是牙林线铁路运输的门户，是滨洲铁路与牙林铁路的汇交点，与全国各地连通。301国道穿越牙克石市与全国公路联网，可谓交通方便。2.1.2气象与水文气候特征赤峰属中温带半干旱大陆性季风气候区。冬季漫长而寒冷，春季干旱多大风，夏季短促炎热、雨水集中，秋季短促、气温下降快、霜冻降临早。大部地区年平均气温为07，最冷月（1月）平均气温为-10左右，极端最低气温-27；最热月（7月）平均气温在2024之间。年降水量的地理分布受地形影响十分明显，不同地区差别很大，有300-500毫米不等。大部地区年日照时数为27003100小时。每当59月天空无云时，日照时数可长达1214小时，日照百分率多数地区为6570%。3 水文信息主要水系有乌尔吉沐沦河水系，包括乌兰白旗河、查干白旗河、十三敖包河、沙力河、欧木伦河、黑木伦河，总流域面积为27917平方公里；西拉木伦河水系，包括大克头河、碧掩河、查干沐沦河、少朗河、巴尔太河、木希嘎河等十三条河流，总流域面积为28 961平方公里；教来河水系，包括白塔于河、李家窝铺河，干沟于河、高力板河、腾克力河、孟克河，总流域面积为12 397平方公里；老哈河水系，包括黑里河、英金河干流、饮马河、汐子河、锡伯河、西路嘎河等19条河流，总流域面积为28 463平方公里；内陆河水系，包括贯格尔河、镐林郭勒河、伊和吉林郭勒河、巴嘎吉林郭勒河。贡格尔河流入达里诺尔，其余3条流入锡林郭勒盟，潴于沼泽或沉积沙锡地。地上水年平均径流量为32.67亿立方交通空中交通赤峰玉龙机场有到北京、呼和浩特、沈阳、大连、天津、上海、鄂尔多斯、重庆、成都等地的航班往返。 其中到达北京、呼和浩特、大连、天津、上海每天都有航班。5 陆上交通铁路： 赤峰站位于市区南部、昭乌达路的最南端，从赤峰至北京、呼和浩特、沈阳、哈尔滨、大连、长春、锦州、承德、朝阳、山海关、张家口、大同、齐齐哈尔、满洲里等 克什克腾旗石林10地都有列车直达。 截至2010年，正在规划建设赤（峰）凌（源）高速铁路、赤（峰）通（辽）高速铁路，届时赤峰到北京的铁路运行时间将缩短到100分钟以内。5 公路： 赤峰长途汽车站就位于松山区铁路桥东侧，111国道穿境而过。赤峰至北京、天津、秦皇岛、石家庄、哈尔滨、沈阳、唐山、锦州、朝阳、青岛、大连、济南、齐齐哈尔、郑州、西安、福鼎、呼和浩特、包头、锡林浩特、保定、邯郸、霸州、白沟、淄博等地均有车直达。赤峰市已建成了通（辽）赤（峰）高速、赤（峰）大（板）高速，已开工建设赤（峰）朝（阳）高速、赤（峰）承（德）高速等多条高速公路。米。该区局部被第四系冲积层覆盖，而且覆盖的面积较大，现根据地下水的赋存条件及水力性质的不同，可划分为三个水文地质区，分述如下： 1、第四系冲积、冰积孔隙潜水区海拉尔河和其它的支流免渡河、库都河、大雁河、大磨拐河等所形成的山间河谷冲击平原，堆积着厚度不等，以砂砾石为主，含水丰富的孔隙水。据区内不同地貌单元及富水性的差异，又可划分两个不同的水文地质亚区，即强富水区和贫水区（永冻层）。（1）强富水区分布于海拉尔河谷冲积平原，主要是远离大兴安岭山脉的冲积平原，砂砾层厚度较大，其岩性上部为黑色的腐殖土，下部为砂砾石层，一般厚度833m，最大厚度35m，水位埋深较浅，一般12m，水位年变化幅度1.52m，单位涌水量31l/s.m，渗透系数大于50m/d。（2）贫水区 分布于大兴安岭山脉北部的海拉尔河及支流大磨拐所形成的冲积平原，另外，还有分布于山间河冲积平原及山间谷地，岩性由砂石、卵石及粘土层构成，虽然含水丰富，但由于这些地域地处大兴安岭西坡，气候寒冷，地表3.5m以下为永久冻土层，厚度达616m，所以。该区大部分地域为孔隙含水而不透水的贫水区域。2、第三系（n）孔隙含水层潜水区该含水层为孔隙含水的含水层组，主要岩性以粉砂岩、细砂岩为主，泥质胶结、胶结松散，含水较丰富，在牙克石-五九煤田当中局部出现，但在五九煤田南部井田缺失此套地层。2.2工程地质与水文地质条件2.2.1地形地貌该勘探区为第四系全新统冲积、洪积地貌，钻孔孔口标高在99.2799.85米之间，最大高差0.58m，场地起伏不大。2.2.2地层岩性一、前第四系：1. 泥盆系上统大民山组在勘察北部零星出露，主要灰绿色石英钠长斑岩，灰色、绿色安山岩及凝灰岩组成。2. 侏罗系上统兴安岭群龙江组出露于汇流河电厂以东山地，胜利沟以南，海拉尔河以北，为一套陆相火山喷出岩夹火山碎屑沉积岩。其岩性主要为灰色、紫灰色流纹岩、深灰、暗紫色安山岩及凝灰岩。3. 侏罗系上统兴安岭群甘河组/九峰山组主要出露于测区南部及大小弧山，岩性主要灰紫色、浅灰绿色凝灰质砾岩、凝灰质砂岩、灰白色凝灰质砂岩，灰黑色块状杏仁状玄武岩、安山岩、安山质玄武岩。与下伏龙江组呈平行不整合接触。4. 侏罗系上统大莫拐河组分布在测区北侧丘陵区及海拉尔河以北谷底部位。岩性以泥岩为主。二、第四系1. 上更新统冰积、冰水堆积层(qgl+fgl)沿海拉尔河流谷及免渡河河谷分布，岩性主要由含泥质砂砾组成，砾石直径0.38cm,呈次园状，分选性较差，泥质含量1520%，成分以中酸性火山岩为主，厚度1015m，为测区主要含水层。2. 全新统冲积、风积、沼泽层（q4）主要分布于海拉尔河、免渡河河漫滩及有水流的支谷，岩性主要为砂砾石，粒径一般0.43cm，大者8cm左右，呈次园形状，泥质含量415%，厚度1020m，上覆2m左右砂质粘性土及沼泽层。风积粉土及砂质粘性土主要分布在丘陵及斜坡处。2.2.3水文地质条件地下水埋藏情况：在勘察范围内场地地下水为第四系孔隙潜水，勘察期间地下水初见水位埋深在6.006.60米之间，稳定水位埋深在5.225.80米之间，稳定水位高程94.05米。其水位季节变化幅度一般为1.50米左右，大气降水直接渗入补给及地下水侧向径流补给，排泄方式以侧向径流为主。2.2.4水质腐蚀性评价由于地下水埋藏较深，施工时不需要降水，所以不评价地下水对建筑物的腐蚀性。2.3地震及地震效应1、该勘探区抗震设防烈度：绰源林业局抗震设防烈度为6度区，设计地震分组为第一组，地震动峰值加速度为0.05(g)，须按规定进行抗震设计。2、场地土的类型为：剪切波速测试表 表2.1岩土名称杂填土圆砾土的类型软弱土中硬土剪切波速m/s1203003、建筑的场地类别：据调查该建筑场地覆盖层厚度在15m左右，该场地等效剪切波速按15米计算vse = 277.78m/s，土层等效剪切波速在500 m/svse250m/s范围，场地土的类别为中硬土，故场地类别为类。3、勘察综述3.1勘察依据3.1.1勘察等级的确定岩土工程勘察等级 表3.1勘察等级确定勘查等级的条件工程安全等级场地等级地基等级一级一级任意任意二级一级任意任意一级二级二级二级二级或三级三级二级三级一级任意任意一级二级二级三级二级三级三级三级二级三级三级二级或三级根据本工程的规模和特征,重要性等级为三级；场地复杂程度等级为三级；地基复杂程度等级为三级，综合确定本次工程勘察等级为丙级。3.1.2钻孔布设的要求布孔标准 表3.2布孔项目详细勘察布孔位置按建筑物平面形状沿主要承重墙和柱的轴线排列，主要建筑物四角间距/m勘察等级153525454065一级二级三级基底以下深度/m类别一般性孔：b5m，条形基础为3b，独立基础为1.5b一级二级三级控制性孔b5m5b10m10b20m软弱土一般土密砂及碎石土3.5b3.0b3.5b3.0b2.5b3.5b2.0b3.0b1.5b3.0b2.0b2.5b1.5b2.0b1.0b1.5b钻孔类别总孔数n控制性孔取样、测试孔(1/22/3)n，安全等级一级建筑物钻孔深度间距取值：为一个孔的资料所能代表的范围，按地基土层分布的简单与复杂、场地的复杂程度以及建筑工程安全等级确定。钻孔深度的理论依据：在建筑物荷载作用下，地基受压层的深度。控制性勘察孔的深度应适当大于地基受压层，以查明是否存在软弱下卧层。探查孔深度可浅于受压层，只要分清土层界面即可。结合建筑物和场地特点，在拟建建筑物周边及角端共布置钻孔6个。3.2勘察主要完成工作量主要完成工作量 表3.3序号勘查项目单位勘查完成工作量备注1工程测量钻孔点62工程地质测绘1：500剖面测绘m1341：500平面图测绘m2543工程地质勘探杂填土m5.2圆砾m51.8总进尺m57.004原位测试重型动探个2勘察人员4人，设备钻机，测量仪器等。3.3勘查数据统计3.3.1岩性分布勘探区据钻孔揭示，地层由上至下描述如下：1、第四系全新统人工堆积层（q4ml）杂填土：灰色，主要由粉粘性土、砾石、建筑垃圾组成。层顶埋深在0.001.10m，厚度0.601.10m，平均厚度为0.87m，场区普遍分布。2、第四系全新统冲积洪积层（q4al+pl）圆砾：黄色，稍密中密，稍湿饱和，主要成分为火成岩碎屑，砾石磨圆度一般，呈亚圆形，局部含有卵石，2mm颗粒含量占60.9%68.2%,0.075mm颗粒含量占1.6%9.4%,孔隙充填砂土及粉粘类土，透水性好，dmax=5060mm，该地层厚度未揭穿，层顶埋深为0.601.10m。3.3.2实验数据统计计算每贯入10cm的实测锤击数锤击数可按式（3-1） （31）式中： 重型触探试验修正的锤击数。n 实测的锤击数。 触探杆长度修正系数动探实验数据统计表 表3.4序号勘探点编号重型动探n63.5(击/10cm)探杆深度(m)杆长修正系数重型动探修正岩土编号岩土名称138.04.000.957.620圆砾29.06.000.918.2311.08.000.859.4411.010.000.829.0548.04.000.957.620圆砾610.06.000.909.0710.08.000.868.6811.010.000.829.0911.012.000.788.63.4数据计算3.4.1计算公式 按规范表格确定碎石类土承载力标准值见下表3.5：表碎石类土承载力标准值 表3.5土 的 名 称密 实 度稍 密中 密密 实卵 石3005005008008001000碎 石250400400700700900圆 砾200300300500500700角 砾200250250400400600注：表中数值适用于骨架颗粒空隙全部由中砂、粗砂或硬塑、坚硬状态的粘性土或稍湿的粉土所充填；本场地范围内圆砾：稍密中密，查表可知承载力为300-500 kpa。根据重型动力触探试验n值确定重型动探法确定砂土、碎石土承载力标准值 表3.6重型动力触探击数n63.5承载力标准值 /kpa卵石圆砾砾砂粗、中砂粉、细砂稍湿很湿32001951801209060427525022516012080534031027020015010064003603202401801208495450400320540160105805404804003002001266062055548014725690625167857606951884081576020885865815229309108652497095091026101098594528104510159703010801042995注：深度范围不大于15m；表中n63.5是修正后的值；表中粉、细、中、粗砂为冲和洪积形成；中、粗砂的不均匀系数不大于6。3.4.2计算参数选取野外鉴别结果：圆砾：稍密中密，稍湿饱和，主要成分为火成岩碎屑，砾石磨圆度一般，呈亚圆形，局部含有卵石，孔隙充填砂土及粉粘类土。重型动力触探试验统计表重型动力触探实验统计表 表3.7序号统计项目重型动探n63.5(击/10cm)重型动探修正n63.5(击/10cm)1统计数目992最大值11.09.33最小值8.07.64平均值9.88.55标准差1.2690.6376变异系数0.1280.0747修正系数0.920.9538标准值9.08.13.4.3计算结果统计不同试验深度重型动力触探实验统计表 表3.8序号试验段深度重型动探修正(击)平均值承载力fak12.00-2.107.67.64057.624.00-4.108.28.64779.036.00-6.109.49.04958.648.00-8.109.09.04959.0510.00-10.108.68.6477承载力统计表 表3.9编号岩土名称土工试验重型动力触探经验值综合取值fak(kpa)es（mpa）n63.5(击)fak(kpa)fak(kpa)fak(kpa)es（mpa）圆砾8.54703003003.5持力层的选取3.5.1选取依据勘探区主要持力层为第四系全新统人工堆积的杂填土、圆砾层，从场地整体看该勘探区第层的杂填土，埋深不够均匀，应该将其挖除；第层的圆砾层分布较稳定、均匀，埋深较浅且工程性能较好可作为本次工程的主要持力层。3.5.2数据比较（1）拟建建筑物上部荷载：拟建建筑物为住宅建筑，地上3层，砖混结构，按住宅建筑荷载经验值35层计算得：（2）场地范围圆砾，该地层厚度未揭穿，层顶埋深为0.60-1.10m。，承载力特征值=300，能满足拟建建筑物的要求，故本次工程选择圆砾作为基础持力层。4、地基基础设计4.1设计依据工程勘探区内地基主要地层为第四系全新统人工堆积层杂填土、第四系全新统冲积洪积层圆砾，场地范围内分布较稳定、均匀，工程性能较好。根据上述地基土质实际情况，进行基础设计时参照国家有关规范及标准执行，包括：建筑地基基础设计规范（gb500072002）；建筑地基处理技术规范（gb50007-2002）；基础工程施工技术；4.2基础形式选择4.2.1地基基础设计考虑因素 综合考虑拟建建筑物上部结构的形式、规模、用途、荷载大小与性质、整体刚度，以及对不均匀沉降的敏感性； 研究建筑物下部工程地质条件、底层结构、各土层的物理力学性质、地基承载力，以及地下水位埋深与水质、当地冻深等因素，因地制宜地进行设计。4.2.2本工程基础形式选择本建筑场地第二层圆砾，土质分布较稳定、均匀，工程性能较好，所以设计时将基础直接做在浅层天然土层上。拟建工程砖混结构，地上三层，设计时选择浅基础总的条形基础。基础埋深为2.5米。4.3 计算公式（1）拟建建筑物上部荷载：拟建建筑物为住宅建筑，地上3层，长33米，宽7.7米,砖混结构，按住宅建筑线荷载经验值计算得：（2）条形基础尺寸计算公式基础最小宽度：式中：为修正后的地基承载力特征值，；为基础底面以下土的重度，地下水以下取浮重度，为基础埋置深度，一般自室内标高算起。4.4 设计参数选取基础深度： m基础宽度度：m承载力的标准值:杂填土 圆砾 4.5 基础稳定性验算（1）地基承载力的深度修正基础埋深范围地基土的平均重度经深度修正后的地基承载力（2）