1、邢台阳光巴厘岛住宅楼岩土工程勘察设计中图分类号:F470.1 文献标识码:A 1 引言 拟建邢台阳光巴厘岛住宅楼依据勘察技术任务和相关规范及技术标准而进行的岩土工程勘察设计,岩土工程勘察阶段为详细勘察。本次岩土工程勘察设计主要是按照拟建建筑物的勘察要求,为工程的施工及岩土体治理加固、开挖支护和降水等提供工程地质资料和必要的技术参数,对有关的岩土工程问题作出论证和评价。 2 工程概况 拟建场地位于邢台市太行路与八一大街交叉口东北角。各拟建建筑物的规模、拟采用的结构、基础类型、基础埋深情况详见下表 3 工程地质条件概况 3.1 地形地貌 拟建场地地貌属太行山东麓山前冲洪积平原西部边缘地带,地形较平
2、坦,地貌单一。 3.2 地层岩性 收集拟建场地周围建筑物的勘察资料,地层为: 第层:杂填土,该层以粉质粘土为主。第层:黄土状粉质粘土,黄褐色, ,可塑硬塑坚硬状。第层:中砂,棕黄色土黄色,可见石英、长石为主,含少量暗色矿物和云母。稍湿,中密,分选性中等,泥质含量较高。第层:粉质粘土,棕褐色,可塑硬塑坚硬,局部软塑。第层:粉土,棕黄色棕红色,稍湿,中密。第层:卵石,紫红色灰色、灰白色,中密密实,分选较差。 3. 3 地质构造 邢台市属华北断块一级大地构造单元,处于太行山隆起与河北平原凹陷的交界处,总的区域构造线走向为 NNE 和 NE。河北平原自第三纪以来经历了强烈而复杂的构造运动,被多组活动断
3、裂切割,具有明显的差异运动,形成多隆多凹、多隆多坳的多层次复式断块,邢台市处于河北平原凹陷区次级构造单元,冀中凹陷的西南。邢台凹陷受 NNE 向太行山山前断裂的控制,呈 NNE 向延伸,凹陷内沉积了约 1000m 厚的新第三纪以来的沉积物。 34 水文地质 场地内地下水初见水位埋深为 21.0m 左右,地下水类型属孔隙潜水,地下水的变化主要受大气降水及工农业用水影响,水位年变幅约 1.0 2.0 m。由于地下水埋藏较深,可不考虑地下水对地基和基础的影响。 4 勘察方案编制依据及勘察要求 4.1 勘察的主要依据 (1).国家标准岩土工程勘察规范 GB500212001 (2).国家标准建筑地基基
4、础设计规范 GB500072002 (3).国家标准建筑抗震设计规范 GB500112008 (4).国家标准土工试验方法标准 GB/T501231999 (5).地方标准河北省建筑地基承载力技术规程 DB13(J)/T482005 (6).行业标准建筑桩基技术规范JGJ942008 (7).行业标准高层建筑岩土工程勘察规程JGJ722004 (8).地方标准长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程DB13(J)312001 (9).建设工程勘察合同 4.2 勘察要求 (1)查明建筑物范围内地下岩土的类别、结构、厚度、坡度及工程特性。 (2)提供满足设计、施工所需的岩土技术参数,评价场地的稳定性
5、及地基均匀性。 (3)对建筑地基作出岩土工程分析及评价,确定地基承载力,提供地基变形计算参数,预测建筑物的沉降及倾斜。 (4)查明地下水的埋藏情况、类型。 (5)判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 (6)提供场地土的标准冻结深度。 (7)查明场地有无不良地质作用,并查明不良地质作用的成因、类别、分布范围,提出对其整治所需技术参数。(8)分析预测地震效应,划分建筑的场地类别。 (9)分析论证基础型式及地基处理方案,建议合理的基坑开挖及支护方案。 (10)其余部分严格执行岩土工程勘察规范 (GB50021-2001) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 建筑抗震设计规范 (GB50011
6、-2001)及相关的国家及地方现行规范。 5 勘察方法、试验项目及勘察工作量设计和布置 5.1 勘察等级划分 根据岩土工程勘察规范 (GB50021-2001)的规定并结合岩土工程技术规范 (DB29-20-2000)综合进行评价:建筑物工程重要性等级为二级,该场地为二级场地(中等复杂场地) ,该场地地基为二级场地(中等复杂地基) ,由此确定该工程的岩土工程勘察等级为乙级。 5.2 工作量布置及其论证 本工程工作项目分为现场和室内工作两部分,现场工作有钻探、原位测试、工程测量等。室内工作包括土工试验和室内资料整理等。 5.2.1 勘察的勘探深度确定 根据岩土工程勘察规范对高层建筑和需作变形计算
7、的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下 0.51.0 倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层。根据高层建筑岩土工程勘察规范控制性勘探孔深度,对于箱形基础或筏形基础可按公式 dc=d+cb 确定 式中 dc控制性勘探孔深度(m) d-箱形基础或筏形基础埋置深度 c-与土的压缩性有关的经验系数 -与高层建筑层数后基底压力有关的经验系数,对勘查等级为乙级可取 1.0 b-箱形基础或筏形基础宽度 该建筑基础宽度为 24.5m,埋深为 5 m ,勘察等级为乙级,所以: dc=d+cb=5+1.21.024.5=34.4m。 一般性勘探孔的深度应适当大于受力层的深
8、度,对于箱形基础或筏形基础可按式 dg=d+g 计算确定: 式中 dg-一般性钻孔的深度 g-与土的压缩性有关的经验系数,根据基础下的地基主要土层按表 1 取值 dg=5+0.9*1.0=4.5m 经验系数 c、g 值表 1 值别 粹石土 砂土 粉土 粘性土 软土 c 0.50.7 0.70.9 0.91.2 1.01.5 2.0 g 0.30.4 0.40.5 0.50.7 0.60.9 1.0 注:表中范围值对同一类图中,地质年代老、密实或地下水位深者取小值,反之取大值。 一般性勘探孔深度:d=0.5*24.51.0*24.5=12.324.5m 依据详细勘察阶段要求,场地条件,勘探点以网
9、格状布置,原则上布孔间距为 23m,局部为 22 米,其中长方向(东西向)为23m, (286/12=23.8) ;宽方向(南北向) (275.08/12=22.9)控制性勘探孔多布置在周边线、角点及中心位置;一般性勘探孔多布置在边线上。根据勘探深度的计算及邢台地层情况,此外,再根据工作经验,控制性勘探孔深度确定为 3035m,一般性勘探孔深度确定为 1012m。 5.2.2 工作量布置 根据拟建物的特征及场地地质条件,结合本次勘察需解决的主要问题以及在石家庄地区的勘察经验,本次勘察工作量的布置遵循以多种综合勘察手段、综合评价的方法和原则,采用钻探取样、标准贯入试验等手段综合勘察,勘察钻孔及试
10、验孔的布置见勘察点平面布置图(附图) 。本次勘察,共施工钻孔 89 个,其中取土及原位测试孔 63 个,一般性孔27 个,孔深 10.035.0m。 5.3 原位测试 原位测试方法应根据岩土条件、设计对参数的要求、地区经验和测试方法的适用性等因素选用。根据原位测试成果,利用地区性经验估算岩土工程特性参数和对岩土工程问题做出评价时,应与室内试验和工程反算参数作对比,检验其可靠性。原位测试的仪器设备应定期检验和标定。分析原位测试成果资料时,应注意仪器设备、试验条件、试验方法等对试验的影响,结合地层条件,剔除异常数据。 5.3.1 重(II)型动力触探试验 重(II)动力触探是在现场测定砂、卵石的天
11、然密度用以确定地基承载力的一种方法。动力触探的设备有:穿心试验重锤,重 63.5 公斤,探头直径 6.18 厘米,锥角 60 度,钻杆直径 3.5 毫米,钻杆接手与钻杆直径同大。试验时,测定重锤打击触探头的自由落距(H)为 76 厘米、贯入 10 厘米时所需的锤击数,以 N63.5 表示。确定击数 N 时,必须消除钻杆能量消耗的影响 5.3.2 标准贯入试验 标准贯入试验:标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般粘性土,根据贯入击数,利用地方经验,可对物理状态、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力、砂土和粉土的液化、成桩的可能性等做出评价。5.3.3 剪切波速测试 波速测试主要是为了评价场地的
12、类型及场地类别,评价各地层的剪切波速和评价饱和砂土、粉土的液化。采用单孔法,地面激振,钻探一次成孔至预计深度,采用 RS-1616K 型工程测试仪,测点垂直间距取 1m,层位变化处加密,并自下而上逐点测试,将三分量探头下到井内,在地表双向激发与地面紧密藕合的木板,接受信息,将所测数据储存在计算机上。 5.4 土工实验 具体操作和试验仪器应符合现行国家标准土工试验方法标准(GB/T50123)和国家标准工程岩体试验方法标准(GB/T50266)的规定。5.4.1 取样要求 岩土工程勘察设计共取样 212 件,原状土样 170,扰动土样 42。粉土、粉质粘性土中应采取原状土样,在砂土中去扰动土样,
13、取样间隔1.0-1.5m,地基主要持力层和受力层内的原状土样不应少于 6 组,且每一土层均应有试样。对于厚度大于 0.5 的接、夹层及透镜体须取原状土样,原则为按层在各取土孔取样。粘性土及粉质粘土采取率不低于 80%,粉土不小于 75%,砂类土不小于 65%。原状土取出后及时密封,标明上下方向,正确填好、贴好标签。 5.4.2 土的压缩固结试验 土的压缩固结试验:当采用压缩模量进行沉降计算时,固结试验最大压力应大于土的有效自重压力与附加压力之和,试验成果可用 e-p 曲线整理,压缩系数和压缩模量的计算应取自土的有效自重压力至土的有效自重压力与附加压力之和的压力段.当考虑基坑开挖卸荷和再加荷影响
14、时,应进行回弹试验,其压力的施加应模拟实际的加、卸荷状态。 5.4.3 三轴剪切试验 三轴剪切试验:对饱和粘性土,当加荷速率较快时宜采用不固结不排水(UU)试验;饱和软土应对试样在有效自重压力下预固结后再进行试验。 对经预压处理的地基、排水条件好的地基、加荷速率不高的工程或加荷速率较快但土的超固结程度较高的工程,以及需验算水位迅速下降时的土坡稳定性时,可采用固结不排水(CU)试验;当需提供有效应力抗剪强度指标时,应采用固结不排水测孔隙水压力 CU 试验。 5.4.4 直接剪切试验 直接剪切试验的试验方法,应根据荷载类型、加荷速率和地基土的排水条件确定。对内摩擦角 0 的软粘土,可用级土试样进行
15、无侧限抗压强度试验。 现场直剪试验可用于岩土体本身、岩土体沿软弱结构面和岩体与其他材料接触面的剪切试验,可分为岩土体试体在法向应力作用下沿剪切面剪切破坏的抗剪断试验,岩土体剪断后沿剪切面继续剪切的抗剪试验(摩擦试验),法向应力为零时岩体剪切的抗切试验。 参考文献 1 林宗元.中国岩土工程技术发展展望J.西部探矿工程,,2000(10). 2 李智毅,唐辉明.岩土工程勘察M. 北京:中国地质大学出版社,2006. 3 田杰,刘志刚.勘察设计与抗震防灾J.抗震防灾,2006, (12). 4 袁明.浅谈岩土工程勘察方案的优化设计J. 岩土工程界,2007 10(4). 5 GB 50021 200
16、1,岩土工程勘察规范S. 6 张培成,王明格,陶志刚.岩土工程勘察中常见问题分析J.资源与产业,2007,9. 7 赵长福.浅议钻探技术对勘察质量的影响J. 工程勘察,2007, (9). 8 杨军,陈章亮.岩土工程勘察收费与编程J. 科技资讯,2007,(29). 9 JGJ 89-92,原状土取样技术标准S. 10 GB/T50123-1999,土工试验方法标准 S. 11 孙福.岩土工程勘察与施工M. 北京:地质出版社,1998. 12 Goodman,R.E,1976,Method of Geolog Engineering in Discontinuous RocksWest M. publishing Company,1976. 13 Tongzheng. The standard norm present condition of the our country rock soil engineering J. geotechnical Investigation and surveying ,2004,(1).