《岩土工程勘察》课程设计报告

1、 PAGE PAGE 21目录地形地貌地层岩性及工程性能地质构造及地震岩溶地下水人类工程活动六 承载力计算红粘土物理力学指标及承载力岩石力学指标及承载力地基承载力七 地基持力层及基础方案八 基础沉降计算九 滑坡稳定系数和滑坡推力（剩余下滑力）计算采用折线滑动法计算边坡稳定性系数t 1.15)1、体积较小的溶洞2、洞体较大的空洞或半填充溶洞3、埋藏较深、地下水丰富的发育溶洞十一 基坑涌水量预测1、计算渗透系数K2、基坑涌水量的计算十二 地下水腐蚀性评价环境类型水对混泥土结构腐蚀评价如下受地层渗透性影响的水对混泥土结构腐蚀性评价地下水对钢筋混泥土结构中的钢筋的腐蚀性评价水对钢结构腐蚀性评价十三 课

2、程设计心得附件课程设计目的：岩土工程勘察是勘察技术与工程专业（岩土工程专业）的一门重要专业主干课程，是一门实践性相当强的课程。在岩土工程勘察课程中安排课程设计教 延伸和拓展，使学生在生动、具体的课程设计实践中提高自身独立思考和解决工程 实际问题的能力。学生经过课程设计的教学环节后，可系统掌握工程建筑中岩土工程地质条件的分析评价、工程地质问题的处理方法，进行场地工程建设适宜性评价；掌握工程勘察的基本理论与各种实用方法。在毕业设计或论文中，能充分应用本课程知识完成实际的工程地质勘察项目，毕业后从事实际工程项目时，能很快熟悉工作方法，完成相应的工程地质工作，提出合格的工程地质（岩土工程）勘察报告。二

3、 课程设计要求：议、场地稳定性评价、钻孔柱状图及工程地质剖面图（D。基础沉降计算滑坡稳定系数计算基坑涌水量计算提交报告（文，图）纸质及电子文档各一份。三 工程概况：拟建物为一栋地上十层，地下二层的高层建筑，高度 56.0m,钢筋混泥土框架一剪力墙结构。主楼最大舳里 11000KN/柱，裙房最大舳力 2000KN/柱。建筑物地下室埋深-5.00m,+-0.00 标高 1092.00m。建筑物安全等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。四 执行技术规范及标准：1.岩土工程勘察规范(GB50021-2001)；（GB50007-2002；贵州岩土工程技术规范(DB22/46-2004)；（DB22/45

4、-2004；5（DB50011-2001；6（GB50330-2002；五 基础工程地质分析：地形地貌：于低洼的地带，土质松软，场地平均标高为 1092.00m。地下水埋深较浅，在低洼处有积水，原为林园与农民耕地。地层岩性及工程性能：通过钻探查明，场地地层由杂填土、红粘土、强风化白云岩、中风化白云岩、软塑红粘土等组成，地下水埋深较浅，各单元地层概述如下：1）杂填土：一般成黄色、褐黄色，孔隙度大，较湿，含有有机质及植物根茎， 厚度 1.4m1.8m2) 红粘土：褐红色，土质均匀，可塑状态，天然含水量高，孔隙比大，高压缩性，厚度为 2.8m 左右。1.11.3m。理裂隙发育的地段，岩体完整程度较破

5、碎。饱和抗压强度标准值 fr=36.61Mpa,场4.3m7.6m。岩石基本质量等级为级。软塑红粘土：褐黄色，主要分布于基岩埋深较深，厚度为 1.6m 左右。本次勘察初勘施工 2 个钻孔，孔距 12m，最大孔深为 30.2m，揭露的地层可分为 7 个大层，82ZK1 钻孔：高程 1091.0m,0-1.4m 杂填土，1.4-4.2m 红粘土，4.2-5.3m 强风化白云岩，5.3-10.8m 中风化白云岩，10.8-12.4m 软塑红粘土，12.4-20.0m 中风化白云岩。ZK2 钻孔：高程 1092.0m,0-1.8m 杂填土，2.0-4.8m 红粘土，4.8-6.1m 强风化白云岩，6.

6、1-10.3m 中风化白云岩，10.3-11.9m 软塑红粘土，11.9-16.2m 中风化白云岩，16.2-17.8m 软塑红粘土，17.8-30.2m 中风化白云岩。地下水位埋深3.5m。其钻孔柱状图及工程地质剖面图见附件。地质构造及地震：场地岩层中节理裂隙不明显发育，均由第四系地层覆盖，下伏季出露岩基为二叠系 65 40（GB50011-2001） 表 4.1.34.1.6，小于 5.00m，建筑场地类别为类.属于抗震一般地段.据建筑抗震设计规范(GB50011-2001),拟建场地抗震设防烈度为 6 度区,设计基本地震加速度为0.05,0.35s，设计应按相关规定设防。拟建场地范围内存

7、在滑坡见附录。本区地震震级，=21/4，基本烈度=VI， 建筑条件适宜。岩溶：构成场区地层岩体为三叠系安顺组方解石石脉的白云岩，易发育溶洞。根据本次勘察的 2 个钻孔钻探发现本地岩溶发育程度为微发育。地下水：拟建场地内部地下水属潜水类型，地下水位埋深 3.5 米，受降雨影响而所变化，水质分析表明地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。人类工程活动：由于各种环境因素的影响，场区内无高层建筑物，被大量的人工植草所覆盖。故人类工程活动对该场区影响较小。六 承载力计算：红粘土物理力学指标及承载力：本次勘察中索取的 7 件原状红粘土土样， 按建筑地基基础设计规范表1 红粘土物理力学指标统计计算表土质单表1 红粘土物

8、理力学指标统计计算表土质单参加统计变异系数统计修正系标准值参数名称区间值平均值元红粘土（ ）样数数 skKN/m316.6-18.370.0300.97817.276比重（Gs）2.73-2.7970.0080.9942.759饱和度（Sr)%94-9970.0170.98895.232孔隙比（e）1.014-1.62870.1470.8921.130液限（WL)(%)48-8370.1980.85450.023塑限(WP)(%)30-5036.71470.1720.87332.043塑性指数（IP)18-3321.85770.2440.82017.911(%)液性指数（IL)0.21-0.4

9、90.34370.2860.7890.270含水比（aw)0.69-0.820.75770.0600.9580.725液塑比（Ir)1.53-1.661.59170.0300.9781.556粘聚力(c)Kpa31.9-53.738.22970.2040.85032.474内摩擦角（度）3.7-8.25.81470.2450.8194.760压缩模量（ES)4.88-7.336.02370.1400.8975.401Mpa根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）5.2.5，采用土的抗剪强度指标（C、 值）计算场地可塑红粘土的地基承载力特征如下：faMb b+Md md+Mcck设b

10、3.00md0.5mk4.76由查表计算得 ：Mb0.075Md1.30Mc3.59 17.28KN/m3 m20KN/m3 代入公式fa133.46Kpa考虑在对土样采取、运输、存放等工作时对土样产生的扰动等不利影响，使得以及现场袖珍贯入仪测试结果，建议红粘土地基承载力特征值及其力学参数值采用如下：红粘土承载力特征值：fak160KpaEs5.4MpaCk32.47Kpa K4.76重力密度： 17.28KN/m3岩石力学指标及承载力：本次勘察中取土试样 7 件做室内常规实验，经数理统计结果，计算岩石物理22统计修正系折减平均值标准差变异系标准值承载力特征项目数息系数frk值fa(Kpa)数

11、r湿容重27.820.3650.0130.990327.55（KN/m3)饱和抗压强白度42.508.1960.1930.857436.4370.27287.4云（Mpa)岩原始统计数53.41、31.77、44.24、40.49、49.42、35.66据舍弃样本28.1012.10（注：岩样试验高径比为 2：1）由：farfrk根据岩石单轴饱和抗压强度试验结果，并综合考虑场地地基岩体的风化层度等因数，建议使用一下参数：中风化白云岩：fa7600kpa强风化白云岩：fa1000kpa(经验值)地基承载力根据建筑地基基础设计规范（GB500072002）的规定，采用该规范中的公式（8.5.51）

12、计算该桩基础的竖向承载力标准值：取主楼桩基础直径：d10.450m 扩底半径：取裙楼桩基础直径：d20.250m 扩底半径：主楼实际承受的荷载：N111000kN主楼实际承受的荷载：N12000kNk qa p paiRk 单轴承载力特征值qpa 桩端岩石承载力特征值Ap 圆桩的横截面积（这里使用的是扩底直径计算基础底面积）p 圆桩周长qsia 第层土的桩周土摩擦力标准值li 第层土的桩长由于甲方设计的地下室埋深为 5.00m，该深度已基本接近强风化白云岩，桩基础不受土的摩擦力。主楼基础的单轴承载力特征值：Rk111394.432KN11000KN 裙楼基础的单轴承载力特征值：Rk22692.

13、550KN2000KN拟建物为一幢地上十层，地下二层的高层建筑，高度 56.0m，钢筋混泥土框架剪力墙结构。主楼最大轴力：11000KN/柱，裙房最大轴力：2000KN/柱。建筑物地下室埋深-5.00m，0.00，标高 1092.00m。建筑物安全等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。七 地基持力层及基础方案：拟建场地全部为挖方区，建筑基坑开挖平整至地下室底标高 1087.00m强风化岩体单元，其中强风化岩体单元分布于基岩表层，层厚 01.3m效的处理或将基础埋设到洞隙底板上（详见7岩溶地基处理物良好的天然地基。终上所述，根据拟建物规模特征结合场地工程地质条件、水文地质条件，建议选用中风化岩体单

14、元作地基持力层，选用正方形桩基础形式。八 基础沉降计算：场地东侧标塔为独立柱基础尺寸 4mma，地基承载力特征值为 fa=180kpa,根据表 1 。第i 层土3iEsi/MPaZi/b查表得 i11.6160.40.93623.2110.80.77536.0251.50.54843060基础底面 6m 范围内的变形量：S S 2 p0 z a z(a) 11.19mm400mmEsSi Ei2i1表 100m400 mm, 因此, 此建筑物沉降变形达标。九 滑坡稳定系数和滑坡推力（剩余下滑力）计算：（GB500211，用滑动面为折线形的稳定安全图 1 所示，参数见表 2 所示，地下水未形成统

15、一水位，滑带土无排水条件，采用极限平衡法计算其滑坡稳定系数和滑坡推力。112233如图 1 滑坡主剖面图表 4 计算参数编号滑体重力W滑带长度L滑面倾角滑带土粘聚力c滑带土摩擦系数（f=tan ）1（KN）11000（m）50（）40（kpa）200.37025376010018180.345353202218180.345采用折线滑动法计算边坡稳定性系数：sT TF Ri1 .sT T i in-1nj cos（i in（i i）tani1RiNitan i+ciLi一号土块：R1 N1tan 1+c1L1=11000 cos40 0.37+20 50 4117.80KN/mT1W1sin

16、1=11000sin407070.66 KN/m 二号土块：R2N2tan 2+c2L219439.44KN/T2W2sin 216612.75KN/m 三号土块：R3N3tan 3+c3L32141.57KN/m T3W3sin 31643.97KN/m传递系数 j ：1 s（1 n（1 ）n2cos(40- 18)-sin(40- 18) 0.3450.802 cos（2 n（2 ）tan31 故稳定系数 Fs：Fs R11 2 . R 2 2 R 3 1.10T11 2 . T2 2 T3t 1.15)： t Gnt Gnn tann cnln cos（n1 n（n1 ）tann1111

17、 1F t G t G n tan1 c l1111 11.157070.66-4117.804013.46KNF2 F1 t G2t G2n tan2 c2 l24013.460.8+1.1516612.75-19439.442875.99KNF3 F2 t G3t G3n tan3 c3l32875.991+1.151643.97-2141.572624.99 KN十 岩溶地基处理：1.6m大，按溶洞的具体情况作如下处理方案。1、体积较小的溶洞浆比重(13 gcm32、洞体较大的空洞或半填充溶洞填充物等，若遇发育明显、有裂隙穿过的空洞时，应将钢护筒埋至风化岩层，以防 止覆盖土层的坍塌，并准

18、备好片石、水泥包、粘土包等填塞物。3、埋藏较深、地下水丰富的发育溶洞钻孔中遇到这种溶洞可打入全程钢护筒到溶洞底层以隔绝溶洞，采用静压化学灌浆法或喷射灌浆法，固结填充物，然后再钻孔施工。若洞内无填充物或填充物不满时，则采取先填充碎石或干砂，然后注浆。十一 基坑涌水量预测：设隔水底板高程 1074.20m，勘探期间地下水位埋深在 3.5m 左右。参照供水水文地质勘查规范（1，其孔口高程为m，水位高程为 m，抽水试验情况见表1、计算渗透系数 K表 5 ZK2 钻孔抽水试验资料一览表(h)1.150.2030.17782.730.3740.13784.600.5130.1128孔口高程孔口高程孔深静止

19、水位观测及抽水时间降深涌 水量Q(l/s)量q(l/s.m)稳定时间水温气温()水位恢复时间1092.0030.21088.50（-3.50）002003.12.2720：00152015191519102756K 0.733Q2H S SKHR 2SKH第一次抽水试验数据：lg Rrr0.055mH40.00mR012.0mS1.15mQ17.539m3/d故 ： K10.733Q S lg R 0.332m/drKHR1 2SKH8.382mR1-R0 3.618m 0.01将 R1=代入潜水完整井公式，计算得： K20.310 m/dR2-R1 0.229m 0.01m将 R2=代入潜水

20、完整井公式，计算得： K30.307 m/dR3-R2 0.039m 0.01m将 R3=代入潜水完整井公式，计算得： K40.307 m/dR4-R2 0.000m 0.01m故：R8.060mK0.307m/d 第二次抽水试验数据：r0.055mH40.00mR012.0mS2.73mQ32.31m3/d故 ： K10.733Q S KHR1 2SKHlg R 0.263m/dr17.709mR1-R0 5.709m 0.01 将 R1=代入潜水完整井公式，计算得：K20.283 m/dR218.370mR2-R1 0.66m 0.01m将 R2=代入潜水完整井公式，计算得： K30.28

21、3 m/dR3-R2 0.000m 0.01m故：R18.370mK0.283m/d 第三次抽水试验数据：r0.055mH40.00mR012.0mS4.60mQ44.32m3/d故 ： K10.733Q S KHR1 2SKHlg R 0.219m/dr27.230mR1-R0 15.230m 0.01 将 R1 代入潜水完整井公式，计算得：K20.252 m/dR229.209mR2-R1 1.979m 0.01m将R2 代入潜水完整井公式，计算得： K30.255 m/dR3-R2 0.173m 0.01m将R3 代入潜水完整井公式，计算得： K40.255 m/dR4-R2 0.000

22、m 0.01m故：R29.382mK0.255m/d 经过统计计算，如表4所示。编号降深s涌水量编号降深s涌水量Q单位涌水量q渗透系数K影响半径R（m）（l/s）（l/s.m）（m/d）（m）11.150.2030.1770.3078.06022.730.3740.1370.28318.37034.600.5130.1120.25529.382平均值0.28218.604（注：又有钻孔直径为 110mm）2、基坑涌水量的计算由潜水完整井稳定流计算公式：RQ 1. 366K (2H - Sw)SwRlgrWKH当 S5.0m 时，各项数据分别为： H40mR 2SwKH10.076mK0.282

23、m/dSw1.50mrw0.055m代入公式，经计算得此时的涌水量 Q20.044m3/d根据该钻孔的抽水试验资料，基础施工时基坑涌水量约为 20.044m/d,应作好相应的防渗措施。场区无地表径流，主要由大气降水补给，附近无污染源，地下水不会对钢筋和混凝土产生腐蚀性。十二 地下水腐蚀性评价：表7工程勘察规范GB50021-2001表 7 水质分析报告项目单位（mg/l）备注项目单位（mg/l）备注项目单位（mg/l）备注Ca2+119.64总硬度）443.13Mg2+34.10永久硬度158.95K+7.50暂时硬度（CaCO3 计）284.18Na+24.0负硬度（CaCO3 计）0Cl-42.96总碱度（CaCO3 计）