毕业设计（论文）-瑞德制造基地岩土工程勘察方案设计及评价.doc

目录中文摘要3英文摘要.41 引 言51.1 工程勘察的现状和发展51.1.1岩土工程勘察的现状:51.1.2 岩土工程勘察中的常见问题61.1.3特殊条件的岩土工程勘察技术61.1.4 勘察技术的发展71.1.5 勘察领域的拓展71.1.6 勘察体系更加完善71.1.7 高素质的勘察技术人员71.2 工程勘察新技术的应用81.2.1 数字化勘察技术81.2.2 发展测试新技术91.3本文研究内容102 工程概况102.1 勘察目的和任务122.2 执行的规范、规程122.3 勘察工作量及实施122.3.1勘察工作量布置122.3.2 勘察测试方法132.3.3勘察工作仪器133 工程测量134 工程地质条件144.1 地形地貌154.2岩土体工程地质层的划分和评述155 场地水文地质条件176 岩土层物理力学性指标的统计和选用176.1物理力学性质指标的统计、评述176.2物理力学性质指标的选用187 场地稳定性及抗震效应评价217.1场地稳定性217.2抗震效应评价218 场地岩土工程条件综合评价218.1 天然地基设计参数228.2 桩基设计参数238.3基坑支护设计参数238.4场地土膨胀性249 基础方案建议2410 结论与注意事项2510.1 结论2510.2 建议25致谢26参考文献27瑞德制造基地岩土工程勘察方案设计及评价摘 要：岩土工程勘察主要目的是反映建筑场地的岩土工程条件，分析可能存在的工程问题，并提出解决这些问题的建议和方法。同时通过对场地条件做出评价，为工程建设施工、安全运行等提供可靠的地质依据。本次设计主要是对安徽瑞德智能科技有限公司研发制造基地进行岩土工程勘察，结合该场区周边的相关勘查地质资料，对该场区的工程地质条件和水文地质条件进行详细勘察。通过整理分析得出拟建场区内岩土体的岩性、结构、成因、类型、埋藏分布特征及其物理力学性质。查明场区可能存在的不良地质现象及规模，并提出岩土治理措施。查明场区地震效应、场区地下水类型、埋藏条件、渗透性。对拟建场地的工程地质条件和水文地质条件进行合理分析，为工程项目提出经济合理、安全可行的地基基础方案，最后给出相关结论和建议。关键词：工程地质条件；力学性能指标；场地地震效应；场地工程评价； Abstract: Geotechnical Investigations main purpose is to reflect the construction site geotechnical conditions, the analysis of engineering problems that may exist, and to make recommendations and methods to solve these problems. At the same time by making evaluation of site conditions, to provide a reliable basis for geological engineering construction, safe operation and so on. The design is mainly for Intelligent Technology Co., Ltd. in Anhui Reid D and manufacturing base in geotechnical engineering investigation, combined with relevant information on the field of geological prospecting surrounding area, the field area of engineering geological conditions and hydrogeological conditions detailed investigation. Results of the proposed field area of rock and soil lithology, structure, origin, type, distribution and buried by physical and mechanical properties analyzed. Find out the bad geological phenomenon field may exist and scale, and puts forward the rock soil treatment measures. Find out the site seismic effect, the groundwater type, burial conditions, permeability. Rational analysis of the engineering geological conditions of the site and the hydrogeological conditions, put forward reasonable foundation scheme, safe and feasible for the engineering project, finally gives some conclusion and suggestion.Keywords: engineering geological condition; mechanical property index; site seismic effect; site engineering evaluation;1 引 言1.1 工程勘察的现状和发展在新中国成立初期，岩土工程勘察工作十分落后，主要依靠人力操作，导致勘察工作进度慢，质量低，工作周期较长。50年代中期开始应用物理勘探新技术；60年代开始使用计算机技术；70年代中期到80年代末引进了大批测量、航测、勘探、遥感等先进设备以替换原有的设备；90年代中期开始应用GPS技术和航测数字化测图技术，手段更是为之一新。由于国民经济的需要，在城建、铁路、公路、港口等部门设立勘察、设计机构，根据各自行业的特点，先后开展了工程地质勘察研究工作，为工程的规划、设计以及施工提供了大量的数据资料，发挥了重大作用。50多年来, 工程勘察技术己形成包括测量、航测、遥感、物探、钻探、原位测试和土工试验等技术能力配套, 专业齐全, 技术力量雄厚, 手段先进的勘察能力，具有承担各种工程勘察任务的能力。但是在具体的工程地质勘查中仍然存在着不容忽视的问题，针对这些问题，我国自80年代开始实行岩土工程体质，它是市场经济国家普遍实行的体质，服务于工程建设全过程，很快就显示了它的优越性。我国于1995 年3月1日正式实施中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范(GB5002194)，以达到岩土工程行业真正形成岩土工程体质的目标。在该规范中首次提出了岩土工程勘察等级，以便在工程实践中按工程的复杂程度和安全等级区别对待；2002年中华人民共和国建设部又对岩土工程勘察规范(GB5002194)进一步进行了修改和补充，颂布了中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范(GB50021-94)，该规范是目前我国岩土工程勘察行业实行的强制性国家标准【1】。1.1.1岩土工程勘察的现状我国已经能够解决地质条件复杂，技术要求高的岩土工程地质问题，勘察与设计、施工、检测相结合，贯穿施工建设全过程。勘察工作已从单一的钻探、取样、试验、提报告模式发展为多种测试手段、综合评价的模式，已经取得了巨大的发展。室内土工试验中高压固结试验和三轴压缩(剪切)试验的普遍应用,使土力学理论更进一步应用到勘察生产实践中。多功能静力触探、预钻式和自钻式旁压试验、超重型动力触探、螺旋板载荷试验、孔隙水压力测试等新技术的迅猛发展,大大提高了地基评价的水平。1.1.2 岩土工程勘察中的常见问题勘察资料不够详细真实，勘察人员要对收集到的室内、野外的原始资料进行总结分析，然而在这个过程中，对于统计的定义和理论的不正确认识，在统计、分析岩土参数的时候，对异常值不加分析剔除就参与了统计，导致最终的结果误差大，标准差和变异系数也随之变大，对场地的分析得出不正确的结论。除此之外，有些不正确的结论是由于工程勘察依据的不充分导致的，有些勘察单位在前期搜集资料不全，拟建工程的结构形式不清等情况下进行岩土工程勘察，这就必然使报告的深度和广度不够，满足不了工程设计的需要。在岩土工程勘察行业迅猛发展的同时，出现了一大批素质较低的技术人员，他们缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力，缺乏建筑、结构设计方面的知识，常造成勘察的目的性不明确，所提供的资料不能满足设计的需要，最终导致勘察报告失真。 1.1.3 勘察技术的发展改革开放以来, 技术不断改革创新, 得到全面发展, 勘察主要技术方面能与世界先进水平同步发展, 但与先进国家比较仍有一定差距。要实现测试技术的现代化，不仅要保留传统的测试手段，而且要注重现代物理技术的应用。岩土工程勘察逐渐向一切以人类生存的地球表面环境中的大地岩土和与其密不可分、相互影响的地表水、地下水和大气等环境物质为系统工作目标的工程领域开拓。岩土工程勘察的体系也会更加的完善，岩土工程施工可进行各类桩基及地基改良工法的施工；野外钻探可进行海洋钻探、水平钻孔、定向钻孔、探查孔、灌浆钻等等；工程顾问主要负责工程计划、工程试验分析计算和工程监测工作；随着科技的飞速发展和勘察技术的进步，各种新型的高科技勘察设备及技术日新月异，这就要求相关勘察技术人员必须与时俱进的掌握新技术新方法，努力提高自己的职业素质和技术水平。勘察单位应尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座，达到扩大勘察技术人员的知识广度和深度的目的【3】。1.2 工程勘察新技术的应用工程勘察技术包括水文、地形, 地貌,、水文地质、工程地质、工程测量、航空摄影测量、遥感、地面调绘、物探、钻探及简易勘探、土工试验、原位测试等, 其中地形、地貌、工程地质、水文、水文地质属工程勘察内容, 其余属工程勘察方法, 前者是工程勘察的目的, 是为施工及运营提供地形、工程设计、水、岩土等有关资料, 后者是为获取地形、岩土、水有关资料所使用的方法。工程勘察内容和工程勘察方法两者构成工程勘察技术。岩土工程勘察方法或技术手段，主要以下几种：（1） 工程地质测绘（2）原位测试与室内实验（3）勘探与取样（4）现场检验与监测随着数字化勘察的发展，传统勘察方法逐步过渡到数字化勘察，这既是发展的要求，也是发展的必然趋势。数字化勘察技术在应用中关键在于以下两个方面：数字化建模方法,目前采用的建模方法主要是数字表面模型法（Digital Surface Model），这种方法能够最真实地表达地面起伏情况。数字表面模型法的基本内容就是通用精确表示工程地质体外表面的方式来表示均质地质体，可以抽象为把一系列同属性的点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。地形建模方法是采用某地区的DEM数据作为基础，然后叠加遥感影像来完成三维地形的显示。对正射影像图进行投影变换，并使用Photo shop进行调色处理，作为地形纹理或者说是三维城市的“底图”。此外要涉及到的一个重要技术是地质三维数字化，就是以地球三维地理空间中全面的地下各项内容，包括地层、土质、岩石、石油、天然气、矿藏、海水、地下水、废物等，对这些对象相应在地球三维地理空间上各点的属性、状态、特征等的分布建立统一的三维数字化描述。目前存在的问题主要是：由于三维工程数值分析是基于已知离散点插值来实现的，但是地质空间的分布由于其自身的复杂性和不完全确定性，有时仅从地质空间剥离出离散点，并不能进行三维地质工程属性描述。同时由于工程地质对象应力、应变属性的相互关系无法把握，与现实地质条件相差太远，而用于分析工程地质应力、应变的前提即工程地质条件太简单，以及把已知力或位移边界条件简化成离散点进行考虑，因此建立起来的三维描述的适用性与精确性往往还存在误差或者缺陷。数字化岩土勘察工程数据库系统。基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：第一，基础地理数据。主要包括地形地貌图和自然区划图。第二，岩土工程勘察数据。主要有所研究区域的工程地质勘探资料。各勘探点的所有信息（如地理、环境、土的物理力学指标等）。各类建筑场地的地层信息，比如年代、沉积相、液化等级等。数字化岩土勘察工程数据库系统的主要步骤有：岩土工程勘察数据库的概念模型设计。岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作，是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题。为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。数据库的建立与实现。岩土工程一体化系统的数据有三类：用户原始数据，系统中间数据，最终数据。原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据（位置）和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料。岩土工程勘察是各项工程设计与施工的基础性工作，具有十分重要的意义。但由于岩土工程的特殊性，许多时候无法采用直接、直观的手段实现对地基岩土性状的调查和获取其工程特性指标。这就要求岩土工程勘察技术人员要掌握相关的各类规范、规程，并在勘察工作中仔细、认真以及全面考虑，确保勘察工作有条不紊地开展，从而使勘察成果满足设计的使用要求，最终确保工程建设的安全、高效运行，实现国民经济社会的可持续发展【2】。上述工程勘察新技术的应用，使勘察技术水平得到了飞速提高, 不但使勘测周期缩短、成本降低、准确性提高; 同时拓宽了勘察技术的应用领域, 解决了工程中许多技术难题,提高了工程质量。1.3本文研究内容本文是对安徽瑞德智能科技有限公司研发制造基地进行勘查研究，结合该场区周边勘察地质资料，详细勘察该场区岩土体工程地质条件，通过整理分析得出拟建场区内岩土体的岩性、结构、成因、类型、埋藏分布特征及其物理力学性质，提供岩土层承载力，查明场区可能存在的不良地质现象及规模，并提出岩土治理措施。查明场区地震效应、场区地下水类型、埋藏条件、渗透性和水、土对建筑材料腐蚀性等方面，对拟建场地的工程地质条件和水文地质条件进行合理分析，为工程项目提出经济合理、安全可行的地基基础方案并提供各项岩土工程设计参数，最后给出相关结论和建议。2 工程概况拟建安徽瑞德智能科技有限公司研发制造基地位于合肥市桃花工业园内，恒山路与桥湾路交口西南，总用地面积102605.13m2，总建筑面积139575m2。此次拟建建筑物见表1。各拟建物位置及其尺寸详见附图1“勘探点与建筑物平面位置图”。表1建筑物结构类型建筑物名称层高（层）结构型式办公楼9框架结构1#生产车间2框架结构2#生产车间2框架结构3#生产车间2框架结构4#生产车间2框架结构5#生产车间2框架结构6#生产车间2框架结构7#生产车间2框架结构1#宿舍楼6框架结构2#宿舍楼6框架结构3#宿舍楼6框架结构值班室1砖混结构该工程9层办公楼工程重要性等级为二级，其余拟建物工程重要性等级分别为三级，场地与地基复杂程度等级均为二级，按岩土工程勘察规范(GB500212001)（2009年修订版）划分，该项目工程岩土工程勘察等级为乙级。我公司受安徽瑞德智能科技有限公司委托进行该项目工程岩土工程详细勘察工作。2.1 勘察目的和任务1）查明建筑场地岩土层分布厚度及其物理力学性质；2）查明场地地下水类型、埋藏条件及其对砼有无腐蚀性；3）查明场地内有无不良地质现象，评价场地稳定性及地基地震效应；4）提供满足设计、施工所需的各土、岩层承载力、压缩模量、桩基设计、基坑支护等参数；5）建议建筑物的基础形式、持力层选择并就设计、施工中可能遇到地质方面问题提出意见和防治措施。2.2 执行的规范、规程本次勘察及报告编制将遵照下列规范及设计院有关要求执行。1）甲方提供拟建安徽瑞德智能科技有限公司研发制造基地项目总平面图；2）岩土工程勘察规范（GB500212001）（2009年修订版）；3）高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ722004）；4）建筑地基基础设计规程（GB500072011）；5）建筑桩基技术规范（JGJ942008）；6）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）；7）建筑抗震设计规范（GB500112010）；8）膨胀土地区建筑技术规范（GB501122013）；9）土工试验方法标准（GBT501231999）；10）国家强制性条文对岩土工程勘察的技术要求。其他有关技术要求2.3 勘察工作量及实施2.3.1勘察工作量布置此次勘察为详细阶段的岩土工程勘察。根据工程性质、规模及场地条件，共计布置并完成勘探孔153只，其中取土孔58只，标准贯入试验钻孔、鉴别孔65只，孔深8.019.0m，打标准贯入试验97次，取土样98筒；静探孔30只，孔深5.010.1m，累计完成钻探进尺2119.4m；定点测量153点。2.3.2 勘察测试方法钻探：采用DPP-100-3B型车装钻机，全孔泥浆护壁取芯钻进，钻探控制操作的具体方法按GB50021-2001第9.2.4条及建筑工程地质钻探技术标准(JGJ87)执行。取样：原状土样采用重锤少击方式和静压方式采取。对于粘性土采用中厚壁对开式取土器取样；砂性土采用直径为91mm的内置环刀式取砂器取样。岩芯采用单管回转钻进方法采取，粘性土采芯不低于95%，砂性土采芯率不低于60%。各类土、岩样采取符合GB50021-2001第9.4.5条及第9.4.7条要求。标准贯入试验：主要在一般性钻孔中实施。操作方法和要求按GB50021-2001第10.5.3条执行。静力触探试验：主要在粘性土，粉性土，砂性土层中实施。操作方法和要求按岩工程勘察规范静力触探试验规定。室内试验要求： 土的物理试验：天然含水量、比重、颗粒级配、饱和度、孔隙比、液限、塑限、塑性指数、液性指数、密度； 土的剪切试验：快剪(直剪)、固结不排水剪(直剪)； 压缩试验与固结试验：压缩系数、压缩模量、先期固结压力、压缩指数、提供各级压力下的孔隙比(503200kPa)； 渗透试验：水平渗透系数、垂直渗透系数； 岩石试验：天然单轴抗压强度、天然块体密度。2.3.3勘察工作仪器 此次岩土工程详细勘察工作共计安排DPP-100-3B型车装钻机3台，静力触探仪CTS-1型1台（套），采用全站仪 ZHT602施放勘探孔并测量孔口高程，采用Rs-1616k基桩动测仪于钻孔内完成单孔剪切波速测试。3 工程测量工程测量 （engineering survey ）在测绘界，人们把工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量。实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作。它是直接为各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序服务的。可以这样说，没有测量工作为工程建设提供数据和图纸，并及时与之配合和进行指挥，任何工程建设都无法进展和完成。工程测量按其工作顺序和性质分为：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的施工测量和设备安装测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。按工程建设的对象分为：建筑工程测量、水利工程测量、铁路测量、公路测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、矿山测量、城市市政工程测量、工厂建设测量以及军事工程测量、海洋工程测量等等。因此，工程测量工作遍布国民经济建设和国防建设的各部门和各个方面。本次勘查所进行的工程测量内容是，钻孔定位依据总平面图电子文件，采取钻孔坐标和已有建筑物（构筑物）特征点坐标，直接传入ZHT602型全站仪，采用放样程序，测放各勘察孔，并实测高程（测站点坐标是采用后方交汇法，由实地多个已有建筑物（构筑物）特征点，交汇而得出的，定向点为已有建筑物（构筑物）特征点，并用其他已有建筑物（构筑物）特征点检测），高程引测自桥湾路与恒山路交口铁钉BM25.154m，具体位置详见附图1“勘探点与建筑物平面位置图”，并与其余注记高程点进行了检测。在勘察施工结束后，所有钻孔位置及高程均进行复测，确保了准确性，具体孔位布置详见勘察点平面位置图。坐标为安徽地方坐标系，高程为吴淞高程系。4 工程地质条件工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。这些因素包括:(1) 地层的岩性：是最基本的工程地质因素，包括它们的成因、时代、岩性 、产状、成岩作用特点、变质程度、风化特征、软弱夹层和接触带以及物理力学性质等。(2) 地质构造：也是工程地质工作研究的基本对象，包括褶皱、断层、节理构造的分布和特征、地质构造，特别是形成时代新、规模大的优势断裂，对地震等灾害具有控制作用，因而对建筑物的安全稳定、沉降变形等具有重要意义。(3) 水文地质条件：是重要的工程地质因素，包括地下水的成因、埋藏、分布、动态和化学成分等。(4) 地表地质作用：是现代地表地质作用的反映，与建筑区地形、气候、岩性、构造、地下水和地表水作用密切相关，主要包括滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷与沉积等，对评价建筑物的稳定性和预测工程地质条件的变化意义重大。(5) 地形地貌：地形是指地表高低起伏状况、山坡陡缓程度与沟谷宽窄及形态特征等;地貌则说明地形形成的原因、过程和时代。平原区、丘陵区和山岳地区的地形起伏、土层厚薄和基岩出露情况、地下水埋藏特征和地表地质作用现象都具有不同的特征，这些因素都直接影响到建筑场地和路线的选择。（6）地下水：包括地下水位，地下水类型，地下水补给类型，地下水位随季节的变化情况。（7）建筑材料：结合当地具体情况，选择适当的材料作为建筑材料，因地制宜，合理利用，降低成本。4.1 地形地貌拟建场地现场地现为空地，地表高差较大，总体东高西低，北高南低，地面高程（以勘探孔孔口高程计）为19.8723.92m，最大高差4.05m，吴淞高程系。高程引测自桥湾路与恒山路交口铁钉BM25.154m。具体位置详见附图1“勘探点与建筑物平面位置图”。宏观地貌单元为江淮丘陵，微地貌单元为岗地与坳沟。推测地貌单元分界线详见“勘探点与建筑物平面位置图”。主要由第四系冲洪积粘性土构成上覆土层，场地岩土层分布自上而下（由新到老）为：杂填土 粉质粘土（Q4al+pl）粉质粘土夹粘土（Q4al+pl）粘土（Q3al+pl）强风化岩（K）中风化岩（K），基岩埋深1518m。4.2岩土体工程地质层的划分和评述勘探深度范围内，对揭露的岩土体，据其成因时代、物理力学性质指标的差异，划分为六个工程地质层、八个亚层，各层(亚层)的工程地质特征分述见表2。表2 工程地质层分布与特征指标一览表层号地层名称特征描述分布状况层底标高(m)最小最大厚度(m)最小最大1素填土褐、黄等杂色。含碎石、植物根茎，以粘性回填土为主，含大量植物根茎、混泥土快等杂物，松散密实状态，湿很湿厚度有一定的变化17.2523.920.403.001-1淤泥质素填土灰黑、黑色，饱和，湿，含腐殖质、植物根茎等局部分布14.4719.610.405.002-1淤泥质粉质粘土褐灰、灰、黑色，软塑，很湿饱和，含铁锰结核,无摇振反应，干强度、韧性低局部分布13.2316.480.804.002-2粉质粘土褐灰、黄灰色，可塑状态，湿，稍有光滑，含铁锰结核，无摇振反应，干强度、韧性中等局部分布13.0420.680.406.303粉质粘土夹粘土褐灰、黄灰、黄色，硬可塑状态，湿，稍有光滑，含铁锰结核，无摇振反应，干强度、韧性中等局部分布11.9620.480.804.404粘土褐黄、黄、灰黄色，硬塑坚硬，湿，含铁锰结核，局部网纹状裂隙较发育，无摇振反应，切面光滑，干强度、韧性高。该层底部含泥质砂岩风化成分。无摇振反应，光滑，油脂光泽，干强度、韧性高。普遍分布最大钻深12.90m5强风化泥质砂岩红、暗红色，较坚硬，湿，含云母、长石、及少量石英，泥质胶结且胶结不致密，岩芯钻易钻进，岩芯不完整，局部夹有1020cm厚的中风化硬块。普遍分布3.596.724.006.306中风化泥质砂岩红、暗红色，坚硬，泥质胶结较致密，厚层状结构，含云母、长石、石英等，钻进过程中有软硬不均现象，岩石天然单轴极限抗压强度约为1.22.8MPa，划分属软岩极软岩，岩样质量等级为级。岩层中较软部分受水泡易崩解，长期水浸泡易软化。普遍分布 最大钻深2.60m5 场地水文地质条件该建筑场地地下水类型分为两类：一类为上层滞水，分布于层素填土、1层含淤泥质素填土和1层淤泥质粉质粘土中，受大气降水和地表水渗入补给，无统一水位，水量稍丰富，多随季节性降水变化而变化。排泄方式主要是流向于地势较低的东南侧。勘探期间测得钻孔内该层地下水静水位埋深0.602.00m，静止水面标高18.5021.50m，年变化变化范围约9.0011.80m；第二类为层间水，分布于层强风化泥质砂岩，水量较丰富，具微承压性，水位标高约10.011.0m，承压水头约1.01.5m。据周边环境水根据区域水质环境及此次两组水质分析，按照岩土工程勘察规范（GB500212001）2009年修订版，该场地地下水和土对砼结构具有微腐蚀性，对砼结构中的钢筋具有微腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。岩土层渗透系数K经验值提供如下：层素填土 K=1.010-5cm/s1层含淤泥质素填土 K=1.010-6cm/s1层淤泥质粘质粘土 K=1.010-6cm/s2层粘质粘土 K=1.010-6cm/s层粘质粘土夹粘土 K=5.010-6cm/s层粘土 K=1.010-7m/s层强风化泥质砂岩 K=1.010-4cm/s层中风化泥质砂岩 弱透水性6 岩土层物理力学性指标的统计和选用6.1物理力学性质指标的统计、评述据岩土工程勘察规范，对场地内各岩土层物理力学性质指标及原位测试数据进行分层统计、分析，提供各项统计指标的标准值、平均值、最大值、最小值、变异系数、样本数；统计过程中，对个别异常数据进行剔除处理。各项物理力学指标的平均值用算术平均法计算；标贯试验击数经杆长修正计算平均值（注：剖面图中标贯击数为实测值）。各项物理力学指标的标准值用平均值乘以统计修正系数计算，含水率、孔隙比、土重度、液性指数、压缩系数、压缩模量、标贯击数和岩石抗压强度等统计修正系数按S=1（+）计算，式中正负号按不利组合考虑。6.2物理力学性质指标的选用岩土的物理力学性质指标包括塑性指数、液性指数、塑限、液限、压缩系数、压缩模量、粘聚力、内摩擦角、孔隙度、密度、容重、含水率、渗透系数、饱水系数、抗剪强度等。对评价岩土性状的指标：含水率、液限、塑限、塑性指数等应选用指标的平均值。对正常使用极限状态计算的岩土参数指标：压缩系数、压缩模量等，宜选用指标的平均值。对承载能力极限状态计算的岩土参数：抗剪强度指标，选用指标的标准值。统计结果见表3-1、表3-2、表3-3、表3-4、表3-5。表3-1 土的物理性质指标(平均值)层号名 称含水率土重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数WeWLWPIPIL%KN/m3%2-1淤泥质粉质粘土42.418.31.08633.517.915.61.582-2粉质粘土29.819.40.82032.117.514.60.853粉质粘土夹粘土25.319.70.73736.818.917.90.394粘土24.020.00.69645.522.423.10.07表3-2 土的压缩性指标(平均值)层 号名 称压缩系数压缩模量a0.1-0.2Es0.1-0.22-1淤泥质粉质粘土0.7153.092-2粉质粘土0.3016.333粉质粘土夹粘土0.17310.024粘土0.12914.16表3-3 土的抗剪强度指标(平均值、标准值)层 号名 称直剪快剪粘聚力C内摩擦角度2-1淤泥质粉质粘土平均值8.98.4标准值8.98.42-2粉质粘土平均值24.613.4标准值21.512.13粉质粘土夹粘土平均值49.014.7标准值42.113.24粘土平均值69.613.9标准值64.113.0表3-4 标贯测试指标(平均值、标准值)层 号名 称实测值N (击)4粘土平均值18.2标准值17.85强风化泥质砂岩平均值73.7标准值70.96中风化泥质砂岩平均值141.1标准值137.1表3-5 静力触探测试指标(平均值)层号名 称比贯入阻力Ps()1素填土平均值3.451-1淤泥质素填土平均值0.942-1淤泥质粉质粘土平均值1.022-2粉质粘土平均值2.013粉质粘土夹粘土平均值3.464粘土平均值5.447 场地稳定性及抗震效应评价7.1场地稳定性根据区域地质资料及本次勘探资料分析，该建筑场地岩、土层分布尚均匀，层次稳定，岩性单一，未发现有影响场地稳定性的活动断裂构造及其它不良工程地质现象存在，为稳定的建筑场地。7.2抗震效应评价1）该场地岩土层分布尚均匀，强度较高，无其它不良工程地质现象存在，属对建筑抗震有利地段。2）合肥地区抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计分组第一组。 3）经该场地2孔剪切波速测试结果，该场地岗地处地表下至中风化面范围内土层单孔等效剪切波速Vse42=279m/s，Vse44=251m/s，平均剪切波速为264m/s，场地卓越周期为0.2798s，为中硬场地土；坳沟位置等效剪切波速约180220 m/s，为中软场地。覆盖层厚（至中风化岩面）约1517m，按建筑抗震设计规范划分为类建筑场地，按抗震规范查表该场地特征周期为0.35s。8 场地岩土工程条件综合评价拟建场地表层素填土厚度大、成分复杂，不能用作基础持力层使用；1层含淤泥质素填土状态差，含淤泥质，未经处理不能用作基础持力层使用和基础回填土使用，对各类桩基施工极为不利；1层淤泥质粘质粘土，分布于坳沟范围，状态较差，未经处理不能用作基础持力层使用和基础回填，对各类桩基施工极为不利；2层粉质粘土，分布于坳沟范围，强度一般，状态一般，可作为荷载不大的建筑物基础持力层使用，桩基施工易穿越该层土；层粉质粘土夹粘土局部分布，厚度不大，强度较高高，不含地下水，为良好的天然基础持力层，桩基施工易穿越该层土；层粘土，普遍分布，厚度较大、强度较高为良好的下卧层及天然地基基础持力层，适宜各类桩基施工，在埋深不大处为良好的天然地基基础持力层，在埋深较大处可作为钻孔灌注桩、预应力管桩桩端持力层使用；层强风化泥质砂岩埋藏深，强度高, 厚度一般、强度较高为良好的下卧层及桩端持力层， 可作为钻孔灌注桩、预应力管桩桩端持力层使用；层中风化泥质砂岩强度高，厚度大为良好的桩端持力层。拟建场地各主要土层均适宜钻孔灌注桩桩基施工，但钻孔灌注桩泥浆排放污染周边环境、噪音大影响周边居民正常休息。8.1 天然地基设计参数拟建建筑若采用天然地基基础型式，相关土层的地基承载力特征值fak和压缩模量Es、基床系数可按下表4采用：表4 工程地质层分布与天然地基设计参数一览表层序岩土层名称承载力特征值()压缩模量Es12()基床系数K（MN/m3）素 填 土603.51含淤泥质素填土502.51淤泥质粉质粘土902.82粉质粘土1305.5粉质粘土夹粘土1809.0粘土27013.560强风化泥质砂岩32017.0中风化泥质砂岩900注：基床系数K为经验值8.2 桩基设计参数拟建场地坳沟位置上部软弱土层分布较厚，当采用天然地基不能满足要求时，建筑物可采用桩基础时，所需相关桩基参数见表5表5 工程地质层分布与桩基设计参数一览表层序土名按GB50007-2002预应力管桩人工挖孔桩钻孔灌注桩 ()()()()()()素 填 土1010101含淤泥质素填土8881粉质粘土2018182粉质粘土282626粉质粘土夹粘土353333粘土4518004280042700强风化泥质砂岩80300070110070900中风化泥质砂岩16028001602400注：1）桩周土摩擦力特征值；桩端土摩阻力特征值； 桩侧极限阻力标准值；桩端极限阻力标准值； 桩侧（端）极限阻力标准值()=2倍桩侧（端）承载力特征值()。 2）单桩承载力最终应以现场荷载试验结果为准。8.3基坑支护设计参数拟建场地局部填土较厚（约3.05.0m）及1层淤泥质粘质粘土厚度较大，局部基坑开挖深度较大，必须进行基坑支护，所需设计参数见表6。若开挖深度小于5m，可以考虑采用放坡开挖+挡土墙相结合的支护模式；若开挖深度大于等于5m，则应委托具备相应资质设计单位进行专项支护设计，并报当地市审图中心审查。表6 工程地质层分布与基坑支护设计参数一览表层序土名容重 (MN/m3)抗剪强度（直剪）基底摩擦系数*桩侧水平抗力系数m(MN/m4) *静止侧压系数Ko*Ck()k(度)素填土*19.0*10*8*2.00.601淤泥质素填土*18.2552.00.701粉质粘土19.665120.25120.602粉质粘土19.255130.25150.50粉质粘土夹粘土19.755130.25350.40粘土20.065130.25500.30备注：1）基坑设计时请以最不利状态考虑选用相关参数,其中抗剪强度指标宜按提供数值折减使用(约为70%)。 2）带*为经验值。8.4场地土膨胀性该场地层粘土经室内自由膨胀率试验并结合合肥地区经验，自由膨胀率为4058%之间，均值48.3%，为弱膨胀土，具弱膨胀性，地基胀缩等级为级。对低层建筑基础有影响，需采取适当的防治措施，如基础埋深大于室外地坪下1.5m且设置不小于1.2m的散水坡；对拟建的六层及其以上建筑物基础不产生影响，但基坑开挖宜快速进行，坑底土不得长期被水浸泡或曝晒。按膨胀土地区建筑技术规范（GB50112-2013）查表得，合肥地区大气影响深度为3.2m，急剧影响深度为1.45m。9 基础方案建议1）对于对9层办公楼：天然基础，即条形基础或筏板筏板，基础持力层为层粘土。2）对17#生产车间及13#宿舍楼：A：天然基础，即在层粉质粘土夹粘土或层粘土埋深不大（小于5m）处采用独立柱基，基础持力层为层粉质粘土夹粘土或层粘土；B：桩基础，即在层粉质粘土夹粘土或层粘土埋深较大（超过5m）处采用独立柱基，预应力管桩，桩端持力层为层粘土或层强风化泥质砂岩。3）对于1层值班室：A：天然基础，即独立柱基，基础持力层为2层粉质粘土或层粉质粘土夹粘土或层粘土；B：地基处理，即采用换土回填或级配砂石进行地基处理。采用级配砂石应进行分层碾压，换填厚度不小于1.5m，压实度应满足设计要求，经处理后承载力可达160kPa。4）具体方案由设计人员根据上部荷载、结构等综合比较后确定选用安全、经济、合理的基础方案。 10 结论与注意事项10.1 结论1）拟建场地为稳定的建筑场地，上部地层分布种类较多，且状态较