1、石家庄经济学院成人高等教育毕业设计11 绪 论1.1 课题研究的目的意义近年来，随着我国经济的迅速发展，全国的工程建设突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速发展。随着高层建筑的不断增高，基础相应的加深，地基处理的重要性越发的突显。我们必须给予高度的重视。在大量的工程实践过程中，工程勘查及地基处理的被重视程度越来越高，这也激励着我们工程勘查技术的迅猛发展。随着技术勘查技术的不断进步，我们能够更加准确的勘查出工程地质条件，更好的做好地基处理，为人民的住房安全保驾护航。1.2 国内外研究现状工程地质勘查是今年来非常热门的专业，尤其是在我国迅速城市化的沿海及东部地区。复杂的环境对工程地质提出了更好的要求。
2、我们要协调好环境与工程地质的关系。新中国成立以后我国的工程地质勘查得到了长足的进步和发展，今天，工程地质勘查已经成为工程建设中不可或缺的重要环节。近二十年来随着测量，钻探，物探，试验等在仪器设备，新技术，新方法等发面的不断更新，尤其是计算机技术在工程勘查中的应用。为工程地质勘查带来了一场真正的技术革命。从外业资料收集和内业资料整理工作程序，工作方法，产品成果质量标准都与传统的工程地质勘查有了较大的差异。1.3 主要研究内容工程地质勘察主要研究的是施工现场的工程地质状况，为后续的工程建设提供工程地质数据，是工程建设的基础也是建设方案的依据。主要工作是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查
3、研究工作。工作内容有地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然（物理）地质现象和天然建筑材料等。2 区域地质概况2.1 场地位置及拟建建筑物概况拟建场地位于石家庄市晋州市。拟建场地为预留空地，拟建场地地势平坦。拟建物为 1 栋教学楼，砖混结构，条形基础； 预估基础埋深为 2.0m 左右，拟建楼东西长 103.4m，南北宽 13.4m。石家庄经济学院成人高等教育毕业设计22.2 场地的交通及地形地貌拟建场位于晋州市，交通便利。拟建场地属太行山山前冲洪积平原地貌。场地地形较平坦，勘探孔相对高差不大。3 勘查方法和工作量3.1 勘查方法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
4、位测试、工程测量等，室内工作包括土工试验和资料整理等。现分述如下：3.1.1 钻探本次勘察，钻探设备采用 SH-30 型工程钻机，采用冲击及回转式钻进工艺。钻探是查明地基土层分布，揭露地层岩性、采取原状土试样及原位测试必不可少的手段。通过钻探及取样，对土层进行鉴别及取土样分析试验。本次勘察采用薄壁取土器重锤少击法采取土样，试样等级级。本次勘察共施工钻孔 6 个，总进尺 170 m。探井 1 个，深度 6m。为了测试地基土的物理力学性质指标，评价地基承载力，本次勘察共在钻孔中取样 34 件。其中原状土样 13 件，扰动土样 21 件。3.1.2 原位测试本工程的岩土工程勘察工作采用的原位测试手段
5、为标准贯入试验，用 于 评价 地 基 土 的 物 理 状 态 、 强 度 、 变 形 参 数 和 地 基 承 载 力 。 主 要 在 砂 层 、 粉 土 和黏 性 土 层 中 进 行 试 验 ， 本 次 勘 察 在钻孔中对地基土作标准贯入试验 27 次。3.1.3 室内土工试验室内土工试验按土工试验方法标准及有关规范进行。为了减小因封装、储存、运输过程中对土样的扰动，原状样用铁皮包装、胶带密封并小心运输。室内试验共处理试样 34 件，粘性土及粉土原状土样作常规物理力学和湿陷性试验，对中砂作颗分试验。3,1.4 工程测量勘探点是依据建设单位提供的总平面图，根据现行规范进行布置，各勘探点的定位是以
6、已有的参照物用钢尺测放。各勘探点的孔口高程用水准仪测量，选用场地西南侧砼台为高程基准点，假设其高程为+10 米。3.2 勘查工作量石家庄经济学院成人高等教育毕业设计3表 1 勘察工作量一览表工作项目 单位 数量 说明钻孔 个 6 170m探井 个 3.0m原状土样 件 13扰动样 件 21标准贯入试验 次 27外业测放点 组日 1 测放点 6 个常规试验 项 13固结试验 项 13 400kPa室内试验 颗分试验 项 214 场地的工程地质条件4.1 场地的底层分布4.1.1 工程地质层的划分原则根据钻探结果，本场地内地层除表层杂填土外，主要由第四系冲洪积相堆积物组成，沉积韵律明显，层位较稳定
7、。根据其岩性及力学性质自上而下分为5 个大的工程地质层。划分的主要原则为：（1）地基土的成因类型及岩性特征的不同；（2）地基土物理力学指标的差异；（3）地层的接触关系及沉积次序。4.1.2 各工程地质层的分布情况及特征本次勘察最大深度为 20 米，根据现场钻探揭露情况及室内土工试验结果，划分为 5 个主要地基土层。各层地基土描述见下表：(1)层杂填土,黄褐色，稍湿，松散稍密，分布于场地内全区，主要由砖块、灰渣、水泥块等建筑垃圾及粘性土组成。层底埋深 0.52.5m ，层厚0.52.5m。(2)粉质粘土,冲洪积成因。黄褐色，可塑硬塑，稍有光泽，韧性中等，干强度中等，土质不均匀，含砂质、钙丝、铁锰
8、染，具大孔隙。该层为新近沉积土。场地东侧除 ZK3、ZK5、ZK6 孔缺失外，场地大部分地段均有分布。层底埋深 2.34.2m，层厚 0.03.5m，属中等压缩性土，平均标贯击数为 6.8 击。石家庄经济学院成人高等教育毕业设计4(3)中砂,冲洪积成因。灰白色为主，稍湿，以稍密为主，松散；矿物成分以石英、长石为主，含少量暗色矿物和云母，级配一般，分选性好。层底埋深7.89.2m，层厚 3.88.0m，平均标贯击数为 13.6 击。(4)层粉土,冲洪积成因。稍湿，中密密实，摇振反应中等，无光泽，韧性低，干强度低，粉粒含量高，砂感明显。属中等压缩性土，平均标贯击数为10.8 击。(5)卵石,冲洪积
9、成因。灰白杂色，稍湿，密实，平均含量33.067.5%，卵石成分以石英、长石、石英砂岩为主，磨圆度一般，粒径一般2050mm，最大粒径 60mm。该层未揭穿，最大揭露层厚 4.7 米。4.2 地基土的物理力学性质场地各层土的物理力学性质指标的统计，是按划分的工程地质层分别进行的。统计方法采用数理统计方法。对各工程地质层的物理力学参数提供了算术平均值、范围值、统计个数、标准差及变异系数。各层地基土的主要物理力学性质指标见物理力学指标统计表 。4.3 地下水由于本地区地位水位变化受人类活动影响巨大，在勘察期间，勘察期间最大勘探深度 20.0m 内，未见地下水。地下水埋深超过 20 米，不考虑地下水
10、的影响。4.4 不良地质作用场地地形平坦，不存在新构造活动运动，位于相对稳定地块，无不良地质作用。5 地基土的工程评价5.1 场地稳定性评价根据勘察及调查结果，拟建场地位于构造相对稳定地带，无新构造活动迹象，地貌单一，地形平坦，地震活动微弱，场地内未发现不良地质作用，场地稳定。5.2 地基均匀性评价拟建建筑物基础埋深 2.0m，从勘察成果资料来看，地基持力层位于（ 1）层杂填土、 （2）粉质粘土和（3）层中砂等不同工程地质单元上，地层变化较大，稳定性差，故判断该场地地基土为不均匀地基土。5.3 地基土的液化评价根据勘探结果，场地地下水埋深较大，超过 20 米，地基土无饱和砂土及饱石家庄经济学院
11、成人高等教育毕业设计5和粉土，依据建筑抗震设计规范 （GB 50011-2010）中有关规定，可不考虑饱和土液化。5.4 地基土的承载力特征值、变形参数依据国家及河北省现行规范、规程及标准，根据钻探、原位测试、室内土工试验结果并综合该区的建筑经验，场地地基土的承载力特征值、变形参数建议采用表 2 值。表 2 地基土的承载力、变形参数建议值一览表层号及名称 承载力特征值 fak（kPa） 压缩模量（Mpa）（2）粉质粘土 120 8.60（3）中砂 140 12.0（4）粉土 150 9.0（5）中砂 180 16.05.5 场地抗震性评价该场地地貌类型为太行山山前冲洪积平原，地势较平坦，场地类
12、别为中软场地土，根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2010) 第 4.1.1 条规定，本场地属于可进行建设的一般地段。根据建筑抗震设计规范 （GB 50011-2010 ） ，拟建场地抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，所属设计地震分组为第二组。根据本工程勘察资料，结合当地经验，估算各地层剪切波速。按抗震规范有关规定计算，利用钻孔 ZK2 土层厚度估算场地地面下 20m 内土层的等效剪切波速 Vse=179.8m/s，综合 确定该场地地基土为中软场地土；根据区域资料，本区覆盖层厚度大于 50m，建筑场地类别属于 III 类，场地特征周期为 0.55s。详见波速估算
13、成果表 3。表 3 波速估算成果表地层岩性 地层厚度（m） 剪切波速 VS(m/s) 备注（1）层杂填土 0.7 100石家庄经济学院成人高等教育毕业设计6（2）粉质粘土 3.3 140（3）层中砂 4.0 160（4）层粉土 4.7 200（5）层中砂 4.3 220（6）层卵石 4.0 500地面下 20m 深度范围内等效剪切波速 VSe=179.8m/s5.6 地下水和土对建筑材料的腐蚀性评价勘察深度 20 米内未见地下水，地下水埋深超过 20 米，不考虑地下水的影响。场地周边无污染型企业存在，场地土未被污染。根据当地经验，地基土对建筑材料的腐蚀性可按微腐蚀性考虑。5.7 天然地基评价拟
14、建建筑物预估基础埋深 2.0m 左右，从勘察成果资料来看，基地土为（1）层杂填土、 （2）层粉质粘土和（3）层中砂等不同地质单元，地层变化较大，稳定性差，地基土为不均匀。根据建筑物特征，预估地基承载力 140KPa左右，根据本次勘察，（2）层粉质粘土 120KPa，（ 3）层中砂 140KPa，天然地基承载力不能满足设计要求。因此，该地基土不能作为天然地基，需要进行地基处理。6 结论与方案6.1 地基处理方案分析及建议根据场地地基土的工程特征及拟建建筑物的情况，并结合该场区的建筑经验以及基础埋深情况，提出以下两种加固方案。地基处理方案一：采用换填法，将（1）层杂填土和（2）层粉质粘土全部挖除，
15、采用 3:7 灰土分层夯实至基底标高，可直接作为持力层。地基处理方案二：根据初步设计要求，预估基础埋深 2.0m 左右，场地基底土为（1）层杂填土、 （2）层粉质粘土和（3）层中砂，为不均匀地基，并且（1）层杂填土、 （2）层粉质粘土承载力均不满足设计要求，根据地区经验，采用复合地基方案，采用长螺旋钻孔泵压素混凝土桩进行地基处理，桩端持力层为（3）层中砂，长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程 （DB13（J ）石家庄经济学院成人高等教育毕业设计7/T123 -2011） ，桩侧、桩端阻力特征值可按表 4 采用。表 4 素混凝土桩基设计参数表地层及编号 桩侧阻力特征值（kPa） 桩端阻力特征值
16、（kPa）（1）杂填土 10（2）粉质粘土 35 450（3）中砂 50 18006.2 结论建议（1）勘察场地地貌单元属太行山山前冲洪积平原，场地地形平坦。无新构造活动迹象，属区域地质构造相对稳定地段，拟建场地地层稳定，场地范围内无不良地质作用，适宜建筑。（2）场地布探井 1 个，根据探井土样室内试验结果，湿陷系数 0.0008，为非湿陷性黄土。（3）根据现场勘察钻孔未发现河道、沟浜、墓穴、地下人防等对工程不利的埋藏物。（4）本次勘察深度 20 米以内未发现地下水，可不考虑地下水对建筑工程的影响。拟建场地附近无污染源，土质良好，根据区域勘察地质资料，场地土对建筑材料为微腐蚀性。（5）本场地各
17、层地基土特征值中的推荐值、各层地基土代表性压力段压缩模量推荐值参见表 2。（6）拟建筑物地基土为不均匀地基，天然地基不满足设计要求，应进行地基处理，建议采用换填法或复合地基法进行地基加固。（7）场地土为中软场地土，建筑场地类别为 III 类，拟建场地为可进行建设的一般场地。场地抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，所属设计地震分组为第二组。（8）场地高程为相对高程，选用场地西侧水泥台高程基准点，假设其高程石家庄经济学院成人高等教育毕业设计8为+10.00 米，并做标记。（9）拟建场地标准冻土深度为 0.6 米。基槽开挖后严禁水泡，冬、雨季施工应采取防冻、防雨措施。本报告是
18、根据勘探孔资料结合既定建筑物条件而完成的，当既定条件发生变化后应重新评价结论建议，同时各工程地质剖面图中钻孔间的地层为推断地层，局部坑、洞、墓穴等很多对工程不利的埋藏物只能等开槽才能揭露出来，建议加强施工过程中的验槽工作，发现问题及时解决。石家庄经济学院成人高等教育毕业设计9参考文献1 岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）(2009 年版) 2 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）3 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）4 土工试验方法标准 （GB/T50123-1999）5 建筑桩基技术规范 （JGJ94-2008）6 建筑工程地质勘探与取样技术规程 （JGJ/T87-2012 ）7 原状土取样技术规程 （JGJ89-92） 8 河北省建筑地基承载力技术规程 （DB13（ J）T48-2005）石家庄经济学院成人高等教育毕业设计10
