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更多相关文档资源请访问HTTP/WWWDOCINCOM/LZJ781219完整CAD设计文件以及仿真建模文件,资料请联系68661508索要摘要毕业设计通过对邯郸市供销社综合业务楼岩土工程勘察报告的整理,详细介绍了岩土工程勘察的步骤、方法和原理,并对可采取的地基处理方式进行设计。其中,岩土工程勘察的内容主要及地基处理1自然地理概述;2场地工程地质条件明确了建筑物的地形、地貌地基土的构成及特征,地下水,不良地质作用,场地类别和地基土地震效应评价;3勘察工作布置介绍了钻探与取样,原位测试,室内土工试验等;4地基土的物理力学性质主要介绍了地基土物理力学性质指标统计,岩土工程设计参数;5地基综合评价对场地地基稳定性分析与评价,基础方案分析与评价;6地基基础方案设计对该建筑物基础形式,基坑支护、CFG复合地基进行了设计和论证。关键词岩土工程勘察;地基承载力;灌注桩ABSTRACTTHESUMMARYGRADUATIONDESIGNBYHANDANSUPPLYANDMARKETINGCOOPERATIVESOFGEOTECHNICALENGINEERINGINVESTIGATIONREPORTOFCOMPREHENSIVEBUSINESSBUILDING,ANDDETAILSTHESTEPSOFGEOTECHNICALENGINEERINGINVESTIGATION,METHODS,ANDPRINCIPLESANDFOUNDATIONTREATMENTDESIGNCANBETAKENAMONGTHEM,MAINLYOFROCKANDSOILENGINEERINGSURVEYANDGROUNDHANDLING1OVERVIEWOFPHYSICALGEOGRAPHY2SITEENGINEERINGGEOLOGICALCONDITIONCLEARTHELAYOFTHEFOUNDATIONOFTHEBUILDINGSTRUCTUREANDCHARACTERISTICSOFSOIL,GROUNDWATER,ADVERSEGEOLOGICAL,SITECLASSIFICATIONANDEVALUATIONOFTHESEISMICEFFECTOFFOUNDATIONSOIL3SURVEYWORKARRANGEMENTDESCRIBESTHEDRILLINGANDSAMPLING,INSITUTESTING,SUCHASINDOORSOILTESTING4PHYSICALANDMECHANICALPROPERTIESOFFOUNDATIONSOILFOCUSESONPHYSICALANDMECHANICALPROPERTIESOFFOUNDATIONSOILINDICATORSANDSTATISTICS,DESIGNPARAMETERSOFROCKANDSOIL5COMPREHENSIVEEVALUATIONOFFOUNDATIONANALYSISANDEVALUATIONONTHESTABILITYOFFOUNDATION,THEUNDERLYINGANALYSISANDEVALUATIONOFPROGRAMMES6DESIGNOFFOUNDATIONTHEBUILDINGSFORMTHEBASIS,FOUNDATIONPITSUPPORTINGDESIGNANDVERIFICATION,CFGCOMPOSITEFOUNDATIONKEYWORDSGEOTECHNICALENGINEERINGINVESTIGATIONTHEFOUNDATIONBEARINGCAPACITYPILE目录摘要IABSTRACTII1序言111工程概况112勘查的目的任务113勘查的依据及标准214完成的勘察工作量32场地工程地质条件及水文地质条件421地形、地貌422地层岩性523岩土的工程性质724地下水73场地地震效应931地震影响基本参数932场地类别933液化判别934建筑物抗震地段类别94岩土工程分析评价1041场地的均匀性及稳定性1042地基土承载力特征值和压缩模量1043地基方案1144基坑支护275结论与建议29参考文献30致谢31附图建筑物勘探点位置图(1张)工程地质剖面图(9张)钻孔柱状图(5张)附表剖面表图例(1张)勘探点一览表(1张)物理力学指标统计表(3张)土工试验成果表(3张)综合固结实验成果表(3页)附件剪切波速测试报告(2页)1序言受邯郸市物质回收总公司供销社综合办公楼筹建处(以下简称甲方)的委托,我中佳勘察设计有限公司承担了其拟建邯郸市供销社综合业务楼的岩土工程勘察工作。11工程概况拟建的邯郸市供销社综合业务楼场地位于邯郸市联防路北1公里,新兴大街路东,北临华兴丰田。本次勘察由邯郸市物质回收总公司供销社综合办公楼筹建处提出详堪阶段岩土工程勘察任务书,各拟建建筑物概况见表11。拟建(构)筑物概况序号建筑物名称地上层数地下层数基础埋深结构类型基础型式基底压力(KPA)地基基础设计等级勘察等级1服务大厅253750M框架剪力墙筏板100150甲级乙级2办公主楼253110M框架剪力墙筏板480甲级乙级3地下车库2750M框架筏板100乙级乙级备注主楼和地下车库及高低存在差异的建筑物均拟采用后浇带连接本次勘察为详堪阶段,其工程重要性等级均为二级、场地复杂等级二级、地基复杂等级二级,综合确定本次岩土工程勘查等级为乙级。12勘查目的、任务根据设计要求,勘查需满足详堪的要求,本次勘察的目的、任务如下1)查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;2)查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力,论证采用天然地基基础形式的可能性,对持力层基础埋深等提出建议;3)查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;4)查明地下水的埋藏条件,提供地下水和其变化幅度以及对建筑材料的腐蚀性,提供主要地层的渗透系数,提供基坑开挖工程应采取地下水的控制措施,当采取降水控制时,应分析评价降水对周围环境的影响;5)在抗震设防区应划分场地土地类型和场地类别,并对场地地基经行地震效应评价;6)预测地基沉降、差异沉降和倾斜等变形特征,提供计算变形所需要的计算系数;7)对复合地基或桩基类型、适应性、持力层选择提出建议;提供桩的极限侧阻力、极限端阻力和变形计算有关系数;对沉桩可行性、施工时对环境的影响及桩基施工中应注意的问题提出建议;8)评价场地土对建筑物材料的腐蚀性;9)对不良地质作用的防治提出意见,并提供所需技术参数;10)在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;11)满足岩土工程勘察规范规定的其他要求。13勘察依据及标准(1)勘察依据甲方提出的详堪任务书及拟建建筑物规划图。(2)执行规范标准岩土工程勘察规范(GB500212001)(2009年版)高层建筑岩土工程勘察规范(JGJ722004)建筑地基基础规范(GB500072011)建筑抗震设计规范(GB5000112010)建筑桩基技术规范(JGJ942008)建筑地基处理技术规范(JGJ792002)建筑地基支护技术规范(JGJ12099)标准贯入试验规程(YS52132000)土工试验方法标准(GB/T502131999)土的分类标准(GB14590)岩土工程基本术语标准(BG/T5027998)建筑工程地质勘探与取样技术规范(JGJ/T872012)河北省建筑承载力技术规范(DB13J/T482005)房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2010年版)岩土工程勘察安全规范(GB505852010)14完成的勘察工作量根据勘查的任务和要求,本次勘查工程的起始时间、资料整理时间、完成的工作量如下本次工程共布勘察孔15个,我方投入DPP100型钻机2台,采用回转钻进工艺,钻探过程参照建筑工程地质钻探技术标准(JGJ/872012)及相关文件要求严格控制回次进尺,采用敞口薄壁取土器快速静压法采取上部原状土试样,采用双管单动取土器才去深部原状土试样,进行物理力学指标实验,在砂土中采取扰动样进行筛分实验。为了配合钻探分层,了解土层的物理力学性质,在标准贯入实验钻孔中严格按照标准贯入试验规程(演算2132000进行标准贯入实验,实验前必须清除孔底,标准贯入器放置孔底后,首先进行15CM预打,并记录其击数。然后进行30CM试验段的实验,记录每10CM的击数,并留取部分粉土和砂土扰动试样进行颗分实验,进行室内实验定名和液化判别。本次勘察野外时间2012年7月13日2012年7月20日室内土工实验时间2012年7月15日2012年7月24日编制报告时间2012年7月24日2012年7月26日;本次勘察共完成钻孔15个,总进尺55000米;采取原状土试样91件、扰动土试样16件,土工实验107件(其中常规实验91件,筛分16件,三轴剪切实验40件);标准贯入试验99次;水质简分析2组,波速测试2孔4000M。本次勘察所给出的勘探点高程来自甲方提供的地形图,高程为黄海高程系,以拟建建筑物东侧小路一点A处高程5460M为孔口高程引测点,因甲方未能提供拟建建筑物的坐标,故根据拟建建筑物与已有建筑物、及路的相对位置,采用钢尺测放各勘探点。勘探点技术资料详见附表勘探点一览表勘探点平面布置详见附图建筑物与勘探点位置图2场地工程地质条件及水文地质条件21地形、地貌邯郸市区65位于太行山以东地处河北省南部,东临华北平原。地跨东经11403001143234,北纬362440364001。主城区包括从台区、复兴区、邯山区(不含马头镇),东至东环路、南至张庄桥、西至西环桥、北至十五里铺东、面积1043KM2。邯郸市区是河北省南部重要交通枢纽,交通十分便利,有京广铁路、邯长铁路、邯济铁路交汇与此,以市区为中心的309、107国道,京深高速公路、邯临公路等四通八达,纵横交错,连接各县及晋鲁豫三省。拟建建筑物场地位于邯郸市开发区东区和谐大街与创业路交叉口西北角,交通便利。见图11邯郸市交通位置图图11邯郸市交通位置图邯郸市位于太行山东麓,华北平原西部边缘,地貌上属于丘陵向平原的过渡地段,位于冲积、洪积扇的尾部,市区由东向西不断抬高,经丘陵进入太行山腹大地,大的地貌单元属于华北冲洪积平原的西南边缘,小的地貌单元为山前冲洪积平原。场地的地形高差小,比较平坦。邯郸市大的地质构造单元属于华北陆台渤海凹陷带与太行山隆起的接触部位。太行山隆起的中心为太行山背斜的轴部,地层从轴部向东大致为震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系。太行山山前断裂带的邯郸断裂是通过本区的主要断裂。其走向为北北东,倾向东,倾角较大,全长180KM,为太行山隆起与华北盆地邯郸凹陷的分界主断裂。邯郸市区以京广铁路为界,以西由上第三系地层组成,以东为第四系地层覆盖。本区所处大地构造单元位置属于华北地台,渤海凹陷带与太行山的隆起带的接壤部位,太行山背斜的东部一测,断裂构造发育。邯郸断裂为本区的主要的断裂构造,晚第三系以后该断裂形成并强烈活动。邯郸断裂有一系列走向NE10的阶梯状正断层组成,断裂带总共宽度达10公里,断裂带由四条断层组成,由西向东为邯郸市东部的陈岩嵛于二庄断层,插箭岭西断层,京广铁路以东蔚庄断层,滏阳河以东东小屯与东辛庄之间的断层。由于邯郸断裂继承性活动而形成了区域性的西升东降的构造变动。若以邯郸市的战国文物平均埋深75M计算,则战国以来,邯郸市的沉降率达每年3MM。,另外,大量开采地下水,也是造成地面沉降的又一重要因素。国家科委地震办公室和国家地震局地震地质大队对邯郸市的地裂缝的调查结果显示,至今邯郸地裂缝仍在不断发展,不断造成新建房屋的破坏。1978年以后,许多房屋建筑遭受了新的破坏,据建筑物开裂情况,将邯郸市地裂缝分成三个地裂缝带,其分布方向为南北北北东,由西向东规模逐渐增大。这三个地裂带为电台国棉一厂地裂带;从台公园贸易街小学地裂带;前郝村地区粮库地裂带。22地层岩性本次勘察在7000M深度范围内,钻孔所揭露的地层除上部为填土之外,主要为第四纪堆积物及第三纪沉积物,按岩土工程特性从上至下共划分11大层,现自上而下分述(1)杂填土(Q42ML)杂色,稍湿,松散稍密,主要由碎砖块、混凝土块及旧房屋地基组成,底部混粘性土。本层分布整个场地,层厚060220M,层底标高54505260M。(2)粉质粘土(Q42(ALPL)黄褐色,可塑软塑,稍有光泽,干强度及韧性中等,夹粉土薄层。本层分布整个场地,层厚260480M,层底标高51904925M。(3)粉土(Q42(ALPL)黄褐色,湿很湿,稍密中密,局部密实,无光泽,干强度及韧性低,摇振反应中等。本次分布整个场地,厚度110390M,底层标高48554595M。(4)粉质粘土(Q42(ALPL)灰褐色,可塑,底部硬塑,含少量青瓦片,稍有光泽,干强度及韧性中等,黏性较弱,夹粉土。本层分布整个场地,层厚030520M,底层标高47604095M。(4)1粉土(Q42(ALPL)褐黄色,很湿饱和,稍密中密,局部密实,无光泽,干强度及韧性低,摇振反应迅速。本层分布局部场地,层厚090290M,层底标高45604305M。(5)粉质粘土(Q41(ALPL)灰褐色褐黄色及灰色条纹,可塑,稍有光泽,干强度及韧性中等,含约510钙质结核,径2MM15MM,局部含量较高。本层分布整个场地,厚度360700M,底层标高39803705M。(5)1中粗砂(Q41(ALPL)褐黄色,饱和,中密,主要矿物成分为石英、长石,含云母,级配差,混粘性土。本层分布场地局部,厚度050120M,底层标高38703620。(6)粉质粘土(Q41(ALPL)黄褐色,可塑硬塑,含约520钙质结核,径为320MM,最大约30MM,局部含量高,粘性弱,夹多层粉土薄层,稍有光泽,干强度及韧性中等。本层分布部分钻孔,揭露厚度670840M,底层标高31752900M。(7)粉质粘土(Q41(ALPL)棕红色棕黄色,可塑硬塑,含少量钙质结核,含卵石薄层,稍有光泽,干强度及韧性中等,局部粘性好夹粘土。本层分布部分场地,在高层钻孔完全揭露,揭露厚度0701220M,底层标高30301730M。(8)粉质粘土(NFGL)棕红色褐黄色夹灰绿色,可塑硬塑,局部坚硬,含少量小砾石及砂粒,局部含交界岩块,稍有光泽,干强度及韧性较高。本层分布整个场地,在高层钻孔揭露,揭露厚度3601020M,底层标高15251020M。(9)粉质粘土(NFGL)褐红色夹少量棕黄色,硬塑坚硬,稍有光泽,干强度及韧性高,含大量胶结岩块,较硬,土质均匀致密。本层分布整个场地,在高层钻孔揭露,揭露厚度490680M,底层标高530480M。(10)粉质粘土(NFGL)褐红色、棕黄色夹灰绿色,硬塑坚塑,局部可塑,含胶结岩块及砂粒,稍有光泽,干强度及韧性高。本层分布整个场地,在高层钻孔揭露,揭露厚度10501130M,底层标高5206。40M。(11)粉质粘土(NFGL)褐红色,硬塑坚硬,含胶结岩块,稍有光泽,干强度及韧性高。本层分布整个场地,为揭露,揭露最大厚度980M。23岩土的工程性质本次勘察对深度7000M以上的地层进行了取样、原为测试、室内土工实验;根据建筑地基基础设计规范(GB500072011)对各土层的物理力学性质指标进行了统计,统计结果见物理力学性质指标统计表。24地下水本次勘察期间在钻孔深度范围内均见地下水,稳定水位埋深370430M,稳定水位高程50655145M,属上层滞水,水位随季节变化略有升降。年内水位变化幅度约20M。据调查,本场地近年最高水位约200M,抗浮设防水位可按200M考虑(黄海高程约5250)。场地环境类型为II类,根据K1和K13孔水质分析报告判定地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;在干湿交替作用下,地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。长期浸水条件下,地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。气候、水文条件对建筑物有一定影响,邯郸地区属于半干旱、半湿润的大陆性气候,四季分明,春季干旱多风,夏季炎热,秋季多雨,冬季寒冷多雪。多年平均气温在124138,最高气温42,最低气温243。此处降水少而蒸发量大,且降雨多集中在每年七、八、九月份,约占全年总降水量的70,以七月份最多,常为暴雨,多形成地表径流流走,向地下渗入量很少。每年降水量平均为600MM,蒸发量为降水量的三倍,潮湿系数在29左右。邯郸冲积、洪积山的形成与沁河、渚河滏阳河三条河流有关,沁河、渚河发源于西部山区,是永久性河流,在河水泛滥时期把上游大量的碎石、泥沙搬运到下游地区,致使平原区冲积物不断加厚,在几条河流互相交错形成冲积型的地层,因而具有相变大,夹层多的特点。场地冻结深度为06M,地下水埋深不大平均地下水位150M。年平均风速23M/S;年主导风向为南风,风向频率201;次主导风向为北风,风向频率155;冬季盛行北风,风向频率17;夏季盛行南风,风向频率252。季节性冻土最大深度37CM,无霜期190天左右。流经邯郸市区的主要河流为滏阳河,属海河流域的子牙河水系。滏阳河发源于邯郸市峰峰矿区和村镇附近,为常年性河流,长度为2002KM,其中峰峰境内长约36KM,邯郸市区长约159KM,流域面积15109KM2。19512000年年均径流量为37631104M3/A,最大径流量为49500104M3/A(1955年),最小径流量为8500104M3/A(1981年)。牤牛河、渚河、沁河为滏阳河的支流,均为季节性河流4。主要水利工程有滏阳河上游的东武仕水库、沁河上游的齐村水库等。建于1959年的东武仕水库,后经加固扩建,库容为152108M3,是具防洪、发电、灌溉、养殖及城市供水等多种功能的水源地。齐村水库位于邯郸市主城区上游,大坝将沁河水截流改道,输入输元河,减少了邯郸市主城区的防洪压力。跃峰渠是本区农田灌溉的主要水利工程。3场地地震效应31地震影响基本参数按建筑抗震设计规范(GB500112010)规定,本区的抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速值为015G,属设计地震第一组。32场地类别为进行场地类别划分,本次勘察分别在K9和K15钻孔进行了波速测试,波速测试采用单孔法,地面激振,测试仪器为RS1616KS基桩动测仪及其配套三分量检波器;根据波速测试结果知K91和K15钻孔等效剪切波速波速分别为17908M/S和17497M/S,按建筑抗震规范(GB500112010)判定,场地土的类型为中软土,根据地区经验场地覆盖层厚度大于50M,场地类型为III类;特征周期值045S。33液化判别根据建筑抗震设计规范(GB500112010)第434条及435条规定,液化判别深度200M范围内场地内第(3)层粉土、第(4)1层粉土及第(5)1层中粗砂应进行液化判别;在标准贯入器中取扰动粉土试样采用移液管法以六偏磷酸钠作为分散剂测定粘粒含量,其含量均大于10,第(5)1层中粗砂分别在K2、K5、K10、K14孔采用标准贯入实验进行判断,均无液化。综合评定,本场地地基土不具液化,判断结果详见附件液化判别计算表。34建筑抗震地段类别拟建场地属对抗震一般地段。4岩土工程分析评价41场地的均匀行及稳定性和适宜性411场地均匀性评价拟建服务大厅及地下车库基础埋深为750M,有剖面图可知其基础直接持力层主要为第(4)层粉质粘土局部为第(3)层粉土;拟建办公楼基础埋深为1100M,直接持力层为第(4)层、第(4)1层、第(5)层粉质粘土,为不同地质单元,综合考虑,本场地地基为不均匀地基。412场地稳定性和适宜性及场地土腐蚀性评价拟建建筑物场地地形较平坦,地貌类型单一,底层结构较复杂,分布较连续,厚度变化不大,物理力学性质较均匀,勘探时未发现不良地质作用分布,场地稳定性良好,适宜该建筑物的兴趣。拟建场地周围无污染源,根据本地区经验,本场地土具微腐蚀性。42地基土承载力特征值和压缩模量根据原为测试、物理力学指标、结合地区经验综合确定本次勘察各地层承载力特征值及压缩(变形)模量如下(2)粉质粘土FAK110KPAES0102554MPA(3)粉土FAK115KPAES0102572MPA(4)粉质粘土FAK110KPAES0102553MPA(4)1粉土FAK120KPAES0102744MPA(5)粉质粘土FAK140KPAES0102760MPA(5)1中粗砂FAK180KPAE0150MPA(6)粉质粘土FAK150KPAES0102829MPA(7)粉质粘土FAK190KPAES0102968MPA(8)粉质粘土FAK240KPAES0102982MPA(9)粉质粘土FAK280KPAES01021143MPA(10)粉质粘土FAK300KPAES01021172MPA(11)粉质粘土FAK300KPAES01021426MPA43地基方案431天然地基1)依据“岩土工程勘察任务委托书”,拟建服务大厅及地下车库基础埋深为750M,由剖面图可知其基础直接持力层为第(4)层粉质粘土,其承载力特征值为110KPA;拟建办公主楼基础埋深为1100M,有剖面图可知其基础持力层为第(4)层、第(4)1层、第(5)层粉质粘土,清除上部土层选择第(5)层粉质粘土作为地基持力层,其承载力特征值为140KPA。按建筑地基基础设计规范第524条计算,按综合地层计算第(4)层粉质粘土与第(5)层粉质粘土修正后的地基承载力特征值(FA)如下FAFAKB(B3)DM(D05)式中FAK地基承载力特征值(KPA);B、D基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;基础底面以下土的重度(或浮重度)(KN/M3);M基底以上土的加权平均重度(或浮重度)(KN/M3);B基础底面宽度,取B60(筏基);D基础埋置深度(M);序号建筑物名称DBDMBFAKFA基底压力(KPA)天然地基是否满足要求1办公主楼450119612461401945480否2服务大厅450119612461101645100150是3地下车库450119612461101645100是注由于主楼周围存在地下车库,故基础埋置深度D存在折减。2)对于高层建筑物办公主楼需按剪切强度指标进一步判断承载力特征值,按建筑地基基础设计规范第525条公式,FAMBBMDMDMCCK计算地基承载力特征值(FA)如下公式中MB、MD、MC为承载力系数;K基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值;CK基底下一倍短边宽度深度内土的粘聚力标准值;经计算FA为26125KPA,天然地基强度不能满足高层建筑荷载要求;综合分析考虑后认为天然地基强度满足地下车库及服务大厅上部荷载要求,不能满足办公主楼的上部荷载要求,需进行地基处理。432复合地基4321CFG复合地基采用CFG复合地基(旋挖成孔)时,第(8)层为粉质粘土,压缩性较低,强度较高,层位稳定,可选择该层作桩端持力层,桩端进入持力层不小于2D,取桩径600MM,有效桩长28M,面积置换率65,按建筑地基处理技术规范(JGJ792002)第925、926条估算复合地基承载力可达到480KPA,处理后复合地基承载力特征值满足拟建建筑物荷载要求;各层土设计参数见表4321。表4321桩周土的侧阻力及端阻力特征值层号土层名称桩周土的侧阻力特征值QK(KPA)桩端端阻力特征值QK(KPA)(4)粉质粘土20(4)1粉土25(5)粉质粘土27(5)1中粗砂30(6)粉质粘土35(7)粉质粘土40500(8)粉质粘土41750(9)粉质粘土45800(10)粉质粘土50800注表中数据仅为试桩设计时采用,单桩承载力特征值应通过现场荷载试验确定。符合地基处理方法是否适合本工程应论证并进行试桩。4322沉降计算依据建筑地基基础设计规范(GB500072002)的有关规定,办公主楼应估算沉降量,各拟建建筑物的角点及中心沉降估算如下拟建建筑勘探点号沉降量(MM)倾斜()K91853013K132106K152549009办公主楼中心点7527433物理力学指标4331物理力学指标统计统计过程1统计步骤51划分统计单元;2岩土指标检查、归整;3指标舍弃;4指标统计;5评价划分单元的合理性;6合理取值。2划分统计单元依据1处于同一构造部位、地貌单元或同一成因年代;2成因、结构、构造或工程性质基本接近;3影响工程性质的因素基本接近;4指标虽离散,但无明显的空间变化规律。符合以上任一条件者划分为一个统计单元。指标统计在进行数理统计之前,应对各统计单元所属指标进行整理5,逐一检查,排除不合理指标,以清除它们对数理统计结果正确的影响。舍弃范围包括以下两类指标1无代表性的指标1取土工艺不当;2图样密封失效或保存期过长;3仪器失灵或操作失误;4用了重度或孔隙比、湿陷性系数等结构性指标已经严重扰动数据;5单元之外的薄层或夹层试样。2过于离散,显著不合理的指标当指标超出以下范围时,判定其为过于离散指标而舍弃。|GD式中;标准差;G由不同标准给出系数,采用正负3倍DIFM标准差时取3即|3。31NIIMFF132NIIIF122式中岩土的物理力学指标数据IF岩土的物理力学指标的算术平均值MFF岩土的物理力学指标的标准差参与统计的样本数N4332主要参数统计计算对各统计单元的物理力学指标进行数理统计,以便消除个别因素的影响,综合考虑,取得各单元体最具代表性的物理力学指标。1算术平均值求法33NIIMFF12标准差求法34NINIFFF12123变异系数求法F/FM35主要参数划分单元的合理性评价利用指标的回归修正系数F检查单元划分的合理性3691874212NF当F075时,应分析过大原因,如分层是否合理,试验有无差错,数据数量是否过少等,并应同时增加试样数量。当F075时,说明单元划分合理。按上式计算的回归修正系数F均大于075,说明单元划分合理。标准值FK37MSKFF382678401NS式中S统计修正系数,式中正负号的取用按不利组合考虑,如C、值取负号,E、A值取正号。本次勘察通过钻探、室内土工试验等手段,基本查明了各岩土层的物理力学性质。各岩土层的主要物理力学性质指标详见所附地基土物理力学性质统计表及土工试验成果总表。4333地基处理方案的提出1地基处理概述4地基处理是改善地基的承载能力或抗渗能力所采取的工程措施。主要分为基础工程措施和岩土加固措施。在建筑工程和土木工程中经常会遇到软土地基,天然的软土地基远远不能满足构建物承载力的要求,因此需要进行地基处理。我国地基处理按时间顺序分为几个不同的阶段,在20世纪70年代以前;受技术发展不成熟、经济条件贫乏的限制,大多是在设计中有意识地避开软土地段进行建设,以免加大工程投资,又给建筑物的使用带来不良后果;20世纪8090年代,由于人口膨胀土地资源日益紧张,同时地基加固的技术也有了长足的发展,经济条件有所改善,各种加固理论得到了充分的应用与验证,基础加固技术也得到长足发展,在不同的领域里均有涉猎;目前,各种各样的地基处理技术已广泛地应用在高层建筑、高速公路、高速铁路的等施工中,并取得良好效果。2地基处理常用的方法地基处理的方法7很多,选择天然地基处理方案时需考虑的因素地质条件、建筑物条件、环境条件、材料的供给情况、机械施工设备和机械条件、工程费用的高低、工期要求等。常用的地基处理方法有换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法、单液硅化法和碱液法等。下面就着几种方法作一下简要的介绍1换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。2强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用。3砂石桩法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。4振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20KPA的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。5水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。当地基的天然含水量小于30(黄土含水量小于25)、大于70或地下水的PH值小于4时不宜采用此法。连续搭接的水泥搅拌桩可作为基坑的止水帷幕,受其搅拌能力的限制,该法在地基承载力大于140KPA的粘性土和粉土地基中的应用有一定难度。6高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。当地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30M。7预压法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小于4M时,可采用天然地基堆载预压法处理,当软土层厚度超过4M时,应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。8夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。该法施工周期短、造价低、施工文明、造价容易控制,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。9水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。基础和桩顶之间需设置一定厚度的褥垫层,保证桩、土共同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,可用来提高地基承载力和减少变形。对可液化地基,可采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。10石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。该法不适用于地下水下的砂类土。11灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为515M。当用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法;当地基土的含水量大于24、饱和度大于65时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。12柱锤冲扩桩法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。地基处理深度不宜超过6M。13单液硅化法6和碱液法适用于处理地下水位以上渗透系数为012MD的湿陷性黄土等地基。在自重湿陷性黄土场地,对级湿陷性地基,应通过试验确定碱液法的适用性。3地基处理方案选择的原则11地基处理方案,应针对具体工程的具体处理要求,奔着技术上安全可靠,经济上节约、合理的原则,精心设计。方案设计时,还应重视环保问题,减小或避免对周围空气、地面和地下水的污染以及对周围的振动、噪音等影响地基处理的效果达到预期的目的,首先有赖于地基处理方案选择的是否得当、各种加固参数设计的是否合理。地基处理方法虽然很多,但任何一种方法都不是万能的、都有其各自的适用范围和优缺点。由于具体工程条件和要求各不相同,地质条件和环境条件也不相同,此外,施工机械设备、所需的材料也会因提供部门的不同而产生很大差异,施工队伍的技术素质状况、施工技术条件和经济指标比较状况都对地基处理的最终效果产生很大的影响。一般地说,在选择确定地基处理方案以前应充分地综合考虑以下几个方面的因素101地质条件搜集详细的工程地质,确定工程场地的地形、地质;成层状态;各种土的指标(物理、化学、力学);地下水条件。2建筑要求根据结构类型、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(如设置圈梁和沉降缝等)和处理地基相结合的方案。3场地环境条件1气象条件;2噪声、振动情况振动、噪声可能对周围居民或设施的影响;3邻近构筑物情况,指邻近的建筑物,桥台、桥墩,地下结构物等情况,加固过程中是否有影响,以及相应的对策;4地下埋设物应查明上下水道、煤气、电讯电缆管线的位置,以便采取相应的对策;5机械作业、材料堆放的条件加固过程中,涉及到施工机械作业和大量建筑材料进场堆放,为此,要解决道路与临时场地等问题。6电力与供水条件。4材料的供给情况尽可能地采用当地的材料,以减少运输费用。5工程经费情况经济技术指标的高低,是衡量地基处理方案选择的是否合理的关键指标,在地基处理中,一定综合比较满足加固要求的各地基处理方案,选择技术先进,质量保障,经济合理的方案。6工期的要求应保证地基加固工期不会拖延整个工程的进展。另一方面,如地基工期缩短,也可利用这段时间,使地基加固后的强度,得到提高。桩基础一般是用在上部建筑物荷载较大,而持力层埋深又较深,为保证建筑物满足地基稳定和变形容许量的要求,这时才选择桩基础。鉴于本工程的具体情况,从适用性和经济性方面考虑,并综合考虑建筑物的用途和安全等级、建筑布置和上部结构类型,地质条件、建筑物条件、环境条件、材料的供给情况、机械施工设备和机械条件、工程费用的高低、以及工期要求,造价等各方面要求等因素综合考虑,本工程地基处理采用桩基础是合适的。综合以上,本设计决定选用以下地基处理方案水下钻孔灌注桩方案、预应力混凝土预制管桩基础434地基基础方案论证1地基基础初选方案分析1水下钻(冲)孔灌注桩混凝土灌注桩是在施工现场的桩位上,通过机械钻冲或人工挖掘等方法形成钻孔,然后在孔内下入钢筋笼,灌注混凝土,形成钢筋混凝土灌注桩13。混凝土灌注桩桩既适用于各种砂性土、粘性土,也适用于卵砾石类土层和岩层,而且桩长和桩径变化范围大,适用性较广。当然对该场地也是适用的,且施工工艺较简单,对环境又无影响,且在当地又常用,加固效果也比较理想。2预应力混凝土预制管桩预应力混凝土预制管桩,是在制桩前对桩身主筋施加预拉压力,成桩后混凝土受预压应力,从而提高起吊时桩身的抗弯能力和沉桩时抗冲击能力。这种桩的制作方法有离心法和捣注法。采用离心法制成的环行断面的管桩,有利于减少沉桩时的排土量和提高沉桩贯入能力。预应力混凝土预制管桩适用于各种地层,适用范围广。它具有制作工艺简单、质量容易保证、植桩方便、耐打性好,并且具有抗压强度高、耐久性好、混凝土取材方便、价格便宜等有点。施工时既可以预先浇注成桩,又可以在现场浇注成桩。桩径和桩长可变范围大,而且能承受较大荷载等特点,再工程中广泛使用。加固效果也比较理想。2地基基础方案对比14对初步提出的2种处理方案从施工设备、对环境的影响程度、加固效果,适用范围、施工难易程度、经济、技术等方面进行方案比较对需要进一步优化的方案进行设计计算,对两者从设计参数、沉降等方面进行取舍,确定最优方案。1从成桩工艺上论证水下钻(冲)孔灌注桩和预应力混凝土预制管桩的施工工艺各有特点;1水下钻(冲)孔灌注桩的施工工艺主要包括成孔工艺包括设备安装和调试、钻头选型、护筒埋设、冲洗液类型、循环方式和净化处理方法、清孔要求、成孔施工的技术参数和成孔质量检查措施等。成桩工艺包括编制钢筋笼制作图和技术要求,混凝土配比和配制工序,混凝土灌注工艺和灌注质量检测,混凝土现场取样和、护养和送检的技术要求等。2预应力混凝土预制管桩施工工艺主要包括桩的预制包括钢筋配置和桩的制作两部分,一般可以现场浇注亦可委托有关单位按照设计要求进行制作,当桩制作完成养护至桩的强度达到要求后方可进行吊运;沉桩工艺包括锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩和静力压桩等,但一般常用锤击沉桩和静力压桩方法,主要介绍静力压桩法。静力压桩是利用静压力将预制桩压入土中的一种沉桩方法,主要特点是施工时无噪音、无振动、适用于对噪声有限制的市区内作业;施工引起的土体隆起和水平挤动较小,适宜于精密仪器房、堤岸等;由于避免了锤击应力,可减少钢筋和水泥用量,从而降低了工程造价。2从施工工期上比较从设计参数上比较,水下钻(冲)孔灌注桩比预应力混凝土预制管桩的桩长要长并且桩径较大,设计参数较多比较繁琐。而预制桩的质量和承载力有保证,并且桩长较短,桩径也较小;从施工工艺上比较,水下钻(冲)孔灌注桩需要先成孔后成桩,成孔质量直接影响到灌注桩的质量,并且成桩后需要一定的养护时间。而预制桩则不需要预先成孔,桩在预制时经过养护强度已经达到要求,从而大大节省了施工时间,缩短了工期。3从施工环境上论证水下钻(冲)孔灌注桩在成孔和成桩过程中需要大量冲洗液,同时还会产生大量钻渣会对环境造成一定的污染,同时钻成孔时,可能会引起地面沉降或相邻建筑物的沉陷。而预应力混凝土预制管桩沉桩过程中无振动,无噪音,对环境影响较小。4从其它方面论证1混凝土灌注桩的优、缺点优点钻孔灌注桩属于非挤土桩(或少量挤土桩),较之其他桩型,灌注桩施工时基本无噪声、无振动、无地面隆起或侧移,因而对环境影响小,对周围建筑物、路面或地下设施等危害小。大直径钻孔灌注桩直径大、入土深;施工设备比较简单轻便,能在较低的净空条件下设桩。大直径钻孔灌注桩成孔施工中,对桩所穿越土层的性质均可从桩孔排出的土进行鉴别验证,或在孔中做原位测试,直接检测土层的性质;并且可穿过各种软、硬夹层,也可将桩端置于坚实土层或嵌入基岩,可适用于各种地层。钻孔灌注桩可采取扩大底端的形式(扩底桩),更好地发挥桩端土的作用。大直径钻孔灌注桩的单桩承载力高,视地质条件、桩身尺寸和桩材混凝土强度等级不同,一般可达数千至数万千牛。大直径钻孔灌注桩既能够承受较大的竖向荷载,也能够承受较大的横向荷载,能够增强建筑的抗震性能。钻孔灌注桩通常布桩间距大、群桩效应小,设计时可无须为此进行繁琐的计算。对桩的沉降及其对邻桩和周围地面的影响,其估算也较常规中等直径桩更为简便。可根据建筑物的荷载分布与土层情况利用不同桩径,对于承受横向荷载的桩,可设计成有利于提高承载力的异形桩,还可以设计成变截面桩,即在受弯矩较大的桩段采用较大面积。钻孔灌注桩为原地浇注成桩,不需要搬运吊装,不必承受打击,因而可采用较低的配筋率,也可视建筑物的重要性和荷载条件仅在桩身上段配筋或沿深度做变载面配筋(变配筋率配筋)。缺点钻孔灌注桩施工中,影响成桩质量的因素较多,质量不够稳定,有时会发生缩径、断桩、桩身局部夹泥等现象,桩侧阻力和桩端阻力的发挥会随工艺而变化,切又在较大程度上受施工操作影响。另一方面由于钻孔灌注桩承载力高,进行的常规的静载试验一般难以测定其极限荷载,在各种工艺条件下形成的桩受力、变形和破坏机理仍未能够完全弄清,系统试验研究不够,设计计算理论大多沿用传统桩理论,有待进一步完善。钻孔中取出的废土及泥浆护壁施工时,对周围环境有一定影响,同时钻成孔时,可能会引起地面沉降或相邻建筑物的沉陷。鉴于本工程的具体情况,从适用性和经济性方面考虑,钻孔灌注桩基础是合适的。所以说这种处理方法有必要进行进一步论证。2预应力混凝土预制管桩的优、缺点预应力混凝土预制管桩桩身强度和质量都能得到保证,能够承受较大的荷载;预应力混凝土预制管桩具有混凝土强度高、桩身竖向承载力较强、抗弯性能适中、接头性能好、沉桩质量可靠、监测方便;预应力混凝土预制管桩具有结构合理、桩身强度和桩端持力层能充分发挥、单桩承载力大、耐打性好、设计选用灵活、施工速度快、成桩质量可靠,并且坚固耐久和不受地下水变化的影响;预制桩可做成各种需要的断面和长度,适用于各种地质条件;在一定程度上其施工质量灌注桩等易于控制,桩长和桩径可根据场地情况提前灵活调,整在建筑工程中广泛使用;预制桩制作方便,成本较低,经济合理,施工工期短、质量靠桩长和截面面积控制。沉桩过程中无振动、无噪音、无污染、无冲击应力和施工应力,对环境影响较小;管桩的“过疲劳”现象,即为了达到设计桩长或贯入深度而过度施打,尤其碰到孤石或硬夹层时,往往容易造成管桩的“过疲劳”而使桩身强度降低,在静载检测时便容易出现桩身破坏现象;锤击能量不足,管桩的承载力除桩身因素外,尚取决于桩周土体和持力层,还有成桩施工中锤击能量的大小,它体现在锤重、落锤高度、总锤击数、贯入度等成桩参数中。本次设计涉及的建筑物主楼2楼为地上2526层。主楼采用桩基筏板基础,基底压力(标准组合)约440KPA。拟建车库为地下2层,裙楼为地上5层,结构形式为框架结构,采用筏板基础,基底埋深约100米,基底压力(标准组合)100KPA。天然地基经深、宽修正后的地基承载力特征值为180KPA,小于基底压力(标准组合)440KPA。而桩基础一般是在上部建筑物荷载较大,而持力层埋深又较深,为保证建筑物满足地基稳定性和变形容许量的要求时才选择考虑选用。鉴于本工程的具体情况,从适用性和经济性方面考虑,决定采用预应力混凝土预制管桩基础。地基承载力是地基在同时满足强度和变形的两个条件下,单位面积所能承受的荷载。这种承载力是地基不会达到失稳时的极限荷载,并且有足够大的安全储备,地基产生的变形也在容许范围内。地基承载力是地基设计中一个非常重要的指标,确定的是否合理,关系到建筑物的安全可靠性和经济性。影响地基承载力的主要因素有土的物理力学性质,土的沉积年代及成因,建筑物的类型、结构特点和重要性,基础形式、尺寸、埋深等。确定承载力的方法8依建筑物的类别不同而有许多的方法,具体有理论公式法、查表法、原位测试法。在建筑经验丰富的地区,可以依据建筑经验来确定。根据本次勘察所给的资料,确定地基承载力后综合场地地层结构、上部荷载作用、建筑物特点,结合地区经验,给出适当的建议值,供设计时使用。查表法查表法的步骤是根据室内实验所的岩土参数平均值,依据建筑地基基础设计规范(GB50072

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