太原理工大学柏林校区工程地质条件与地基处理

太原理工大学柏林校区工程地质条件与地基处理摘要：本文介绍了区域内的地质构造、地震概况,对其工程地质特性,诸如地层竖向分布以及地基土的均匀性、稳定性、湿陷性和地基土的承载能力等。同时又通过对大多数工程地质报告和勘察深度范围内地层土的分析,为设计人员合理选用地基处理方案提供了参考。关键字：地质构造工程地质特性地基处理1太原盆地太原理工大学柏林校区位于太原盆地的西部，区域内的工程地质条件与太原盆地的形成历史、地质构造、地震概况密切相关。1.1形成历史土的工程性质与土的形成历史密切相关。自新生代以来,太原盆地处于下降趋势,而两侧山区陆续上生,盆地底部构造复杂,断裂活动频繁,场地构造稳定性受区域构造控制。汾河自北向南纵贯盆地中部,汾河东岸形成一级、二级阶地,二级阶地与东山洪积平原相连,西岸与西山洪积平原相连。1.2地质构造太原盆地存在两组断裂，一组为横向断裂，即北东东——东西向断裂；另一组为纵向断裂，即北北东——北北西向断裂，为上新世——第四纪断裂，活动性较强，但规模不大。由于太原盆地介于裂谷盆地之间，邻区发生的强震可影响到太原盆地，震害也较重。1.3地震活动统计太原盆地为一多震区,主要表现为次数频繁、强度较弱的特点。据统计,1304年至今,盆地发生4级以上的地震22次,最大震级6.5级。在平面展布上,太原盆地可分3个地震带:1)盆地西缘地震带。位于西山山前断裂带。2)盆地东缘地震带。位于东山山前断裂带,是盆地内发震较多,震级较大的地区。在22次4级以上的地震中,本带达10次之多。最大的6.5级地震就发生于此带。3)盆地中间地震带。主要分布于太原小店区的流涧至南瓦窑—带及清徐、徐沟一带,也是区内发震较多地区。2柏林校区2.1地形地貌太原理工大学柏林校区为原山西矿业学院老校区，位于太原市的六城区之一万柏林区，校区东西长320米，南北宽340米。校区位于汾河以西，地貌为汾河西岸I级阶地与山前洪积倾斜平原交互区。自然地理上场地南有虎峪河、北有玉门河，相对距离均为数百米，二条河流均为汾河流域季节性河流。其源头均为西山余脉，均向东排泄于汾河。现有自然地貌是由过去河流相系列的地貌单元演变而来。场地地形平缓，地面标高介于800.03～804.61m。区域内地下水位为4.52～6.5m，水位标高795.1～798.23m,不具腐蚀性。档2.飞2企地层竖向分渡布饺纽分析区域登内以往大多数鸽工程地质报告暗后得知渣,基勘探深度范围棉内地层土从上播向下依次辛为钥:壮第四系全新统狡人工堆积物及第第四系更新统散河流冲、洪积蓝地层构替成栽,除岩性主要为人托工填土、生活翅垃圾和建筑垃贷圾四;列Ⅰ箱级非自重湿陷凳性黄危土脸;气粉质粘土、粉胸砂、细砂、粘举土流,屯有些土层较矿薄成,候厚度变化较灰大迫,掀多数情况为互梅夹层傲。法所2.行3扣场地土类喘型符隶场地土类谦型大多为中软库场地土秧,圣并且场地覆盖劣层厚度大械于牌8叨0豪ｍ比,暗多捏为黎Ⅲ烦类建筑场地拖。中我2.推4何地震烈度及全地基液塘化湖营根据犬1妖∶乒10淋0症万《山西省工盾程抗震设防烈候度图》可特知巧,虎太原市抗震设考防烈度霸为彻8慰度。场地地面启以览下振1民5婶ｍ以内存在饱黄和粉土和砂颤土潮,蒸根非据枯GBJ11-张8寨9随建筑抗震设计朽规范中液化初津判条猫件忙,肢应进行液化判于定。在校区内殖，除西南部即棒高层住宅楼场斯地为轻微液化怀外，其他部分医均判定为不液去化画。气袖2.笛5清地基土的均稠匀貌性蛋妙校区内各偏土层层面坡度场局部常大于驳10%涝,爪可视为不均匀沃地基。同时，腊以压缩模量加璃权评价也属不圈均匀地基姻。痰欣2.正6胀地基土的稳盗定惩性钟夫校区内未狠见自然不良地访质现象。慰但素“朝深挖烂洞拒”没年代修筑的人圈防工程，属于北人工不良地质脂现象。在建筑谎荷载作用下，童防空洞周围会苍出现应力集中焰，形成塑性区遮，塑性区的进张一步扩展将可察能导致地基局娇部失稳，对建设筑物的安全使甜用产生影响。扇同时，也给地玻基基础设计、列施工带来很多疮问题。是盘校区内燕27骆#厕住宅楼为六层毫砖混结构，竟于刺199菌7朱年开工，在基县坑开挖时发现杀建筑的西山墙霉恰好在南北走萍向的防空洞上缓，且洞顶面已携达设计基坑开处挖标高。随即专对防空洞进行淹挖除，基础外墓进行封堵。由眉于防空洞洞底廉较深，挖除后漠分层夯填片石思、级配砂石。偶在审底未见异淋常的情况下，妻按照原设计，妥地基处理进行第了三七灰土换魔填，基础采用腰了筏板基础。栋在一年的施工炸过程中，参建阳各方密切观注肠沉降量，尤其逃是西山墙部分楚。直至目前沉佳降均匀，西山墨墙及其他墙体戒均未发现裂缝街。摸禽2.俯7包湿陷性评怠价怠犹根据地基端土含水量的变牵化、地表渗水箱和地下水位变局化权,秘湿陷性土的湿笨陷等级呜为腔Ⅰ驻级非自重湿陷佣性俩。忧咏2.呆8耽地基土承载悟力巾联上部杂填什土承载力骆:80kP举a炸～酷100kP过a但;哥粉质粘土承载昂力毯:120k羽P执a隐～蹲160kP析a壮;脉粉细砂承载乓力放:笔大于等洞于侨150kP驱a竟。找麻校区内的卖2欢9劲层高层住宅楼晴的场地土层分挂布见工程地质巡剖面瓜图孟(储图猎2.8考)壁，地基各层土另承载力标准油值粘f纽k辨见未表躺2.怀8泻。余坦3本地基处递理砍深本校区地基处孙理主要有换土掏垫层法和桩基拴两种。边祝高层住宅楼地雾基各层土承载燥力标准斩值随fk(kP枝a)立查表法抵猾标贯野法赴墓静探两法就对理论计算及经符验刃捷承载力标准易值民①层杂填土馋②绢层粉土舞1508捆5130廊15011堤0社③阴层粉土宵1408蹲0801奉1580醒④硬层中粗砂两1852腰05190船珍⑤坡层粉土家1751报80210春1901省80拒5-怕1症层粉值土爹1601关35125途130晕5-磨2用层粉细岸砂候1501泻10140蜂副5-纠1极层粉细仍砂驴1602弦00180米革⑥础层粉土芽1702警20190船1701咬70范6-欺1朗层粉眠土肝1402颠2580舅130椅6-森2溪层粉宇土以1652译20140服1301训50估⑦喷层粉土呢2002桑60150雄260扶7-妹1问层粉细巩砂今2152雁80210污今7-兔2恋层中粗歪砂尖2652盖60爽7-丰3划层中粗嫁砂坡2702膝70遇⑧秋层卵砾石料5005抽00杯3.1茄携换土垫层别法共递常用于基路坑面积宽大和标开挖土方量较熄大尖(剥且开挖时不影读响相邻建筑物鼻的安全使摩用殊)班的回填土方工医程房,同一般适用于地算下水位较犯低位,茄处理浅层软弱驶地基、湿陷性留黄土地基、杂凶填土地基梦。模弊在近几年镰，校区内的六营层砖混结构住租宅楼采用了三昨七灰土换填及案筏片基础。涨猾3.2跨乎桩择基睡反适用于对升场地要求较高错的多、高层建废筑。目前在基铜础施工中比较桂常用的桩型有砖钻孔灌注桩、输沉管灌注桩、总静压桩、高压文旋喷桩、人工谜挖孔扩底桩等研;唉以及近几年来鹰发展起来的超激流态素砼桩、芦多支盘桩、钻虚孔甜桩靠+亏注浆等宝。革起3.2.得1踪人工挖孔扩底劈桩狐将该桩型特悠点是赞:巩施工设备简西单蹦,土工程成本比低扎;浅适应性惠强瓣,梯环境污染借少怀;柏成孔速度巩快向,结工期偏短妈;勾成桩质量容易烫控粮制芽,求单桩承载力高艰。由于受地下圈水位埋深及地请层地质条贸件哀(喜如流砂、淤泥萝、涌水带劣等丘)饮的限制万。它明丸闷沉管灌注末桩担出该桩型为藏刚性桩检,挥其特点主要眨是螺:垦单桩承载力缴高浅,华施工速度豆快博,述工程造价低。肥但由于其受桩早径、最大沉管浴深度、地层及仿地下水条件的忘制约睛。蛙汁封唱钻孔灌注狸桩钥莫是目前应舅用最多的一种喉桩基础。优点革为该桩型适应却范围广泛眉,办几乎在各类复屡杂工程地质和华水文地质条件杀下都能适应。督缺点为由于其滚工程造价相对即较秆高睡,仍且在施工中泥凑浆排量姐大至,脖具有一定的噪粪声污趋染身,控在繁华市区内卫施工时对环境凉具有较大影枣响洗,林因此不能作为视首选桩害型越,朱只有在其它桩系型不适应或不烫能满足承载力矮要求的情况下津才选用这种桩慢型愿。半烧校区内的纹2盲9拖层高层住宅楼霸桩型选择时，嘉由于相临建筑究非常近，地下照水埋较浅，其劲它桩型均不适盯应现场条件，康因而采用了钻配孔钢筋混凝土推灌注桩。在持豆力层的选择时坟，按照《高层喂建筑岩土工程去勘察规锅程踢JGJ72-弓9蝶0群》及《建筑桩伙基技术规恰范锻JGJ94-映9凳4忙》规定，原则征上选择层位厚签度稳定的中低栽压缩性土、粉宗土、中密～密辈实状态的砂土哑，下无软弱土看层或可液化土秀层牲。慈⑦帐层粉土以上各衡层均不满足这泛些要求，夕而复⑧形层卵砾石承载选力很高，但层僵面埋深变化大迫，桩长过长。缺因熊此牧⑦喉层粉土作为桩令端持力层，桩奔长旺3暮6夹米，桩身直栽径腰800m折m别。催歌4迷膊基础选耕型政善基础的选拼型应根据场地井岩土工程条件犹及建筑物的重斗要性，从地基唇稳定性、承载反能力、控制不霉均匀沉降以及毛施工工期、施慎工难度、工程袍造价等方面综谜合分析比较。臂悲校区内主告要有三种基础水形式：菌秃摸毕1啊）昨切条型基础：在煎早期的五层以待下砖混结构中耻，常用墙下条坡形基础捷。羽做阳棋2陡）葵起筏片基础：考牵虑场地的不均税匀性，后期的则五至六层建筑冷大多为此基础厅形式荒。哀大懂圣3肾）漆钳箱型基础。箱拉形基础突出的筑优点是抗震稳甲定性好，刚度朝也比较大，抵们抗不均匀沉降碎的能力也比较楚强。由于高层恐建筑一般荷载织较大，对地基尼的附加应力影蜡响范围广，因当此为了减少地跪面产生过大荷授载，就要考虑献建筑物地面下臣设置地下室，溜以卸除土的自涉重压力，予以凡平衡，使基础教多加稳定。目捎前太原市区及罩建造的高层建桑筑高度行在颤60循m恼甚至百米以上林，其地面下都讽搞策了奏1姐～恋3蓬层地下室，即骨增加了使用空丧间，又解决了如基础稳定问题男。故此，将高岸层建筑基础埋浙在地面享下饭5蛇～香10娃m遥是完全可以的乡。御