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建设场地岩土工程分析

2015/08/21 阅读:

1地震效应评价

根据《建筑抗震设计规范》和《中国地震动参数区划图》划分,本区抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组,特征周期值为0.40s。根据场地地层和波速测试报告结果,勘察场地土层的等效剪切波速度VSe=322.61~353.14m/s,平均等效剪切波速度VSe=334.0m/s,覆盖层厚度15.0~16.3m。场地类别为Ⅱ类。拟建场地土类型为中硬场地土,无不良地质作用和地质灾害、无软弱土或液化土层,且地层均匀。本场地属建筑抗震有利地段。场地抗震设防烈度为8度,无饱和的粉土或砂性土,故本场地不考虑地基液化问题。

2岩土工程分析

本场地抗震设防烈度为8度,无饱和的粉土或砂性土,故本场地不考虑地基液化问题。

2.1建筑场地的稳定性和适宜性根据本次勘察和区域地质资料,拟建场区内无崩塌、滑坡、地面塌陷或沉降、地下采空区、地震断裂带或地裂缝等不良地质作用和地质灾害,场地具有良好的稳定性。作为建筑场地是适宜的。地基土具有承载力较高、变形小、分布均匀等特点,地基内不存在隐藏的不利地质因素(诸如地下采空区、软弱区等)。因此,地基具有良好的稳定性。

2.2岩土层工程特性、性能评价及岩土参数的选用①杂填土,分布于表层,厚度小,结构松散,力学性质较差,处于基坑开挖深度以内的范围,应清除;②粉土,埋深较浅,稍密状,力学性质差,具湿陷性,基础施工时建议清除。根据试验与地区工程经验,岩土设计参数为:承载力特征值fak=110kPa,压缩模量Es=6.8MPa,基准基床系数kv=18000kN/m3,重度γ=14.8kN/m3,粘聚力Ck=34kPa,内摩擦角φk=16度。③细砂,该层成分单一,密实状态为稍密,力学性质较差。基础施工时建议清除。根据试验与地区工程经验,岩土设计参数为:承载力特征值fak=130kPa,变形模量E0=20MPa,基准基床系数kv=20000kN/m3,重度γ=18.0kN/m3,粘聚力ck=0kPa,内摩擦角φk=32度;④圆砾,该层土未揭穿,土的状态为中密~密实状,物理力学性质较好-好。依据密实度将其分为二个亚层,各亚层的工程性能如下:④1圆砾土的状态为中密状,物理力学性质好,分布均匀。本层土承载力高、变形小,可作为地基土的持力层。根据试验与地区工程经验,④1圆砾岩土设计参数为:承载力特征值fak=400kPa,变形模量E0=36MPa,基准基床系数kv=100000kN/m3重度γ=21.0kN/m3,粘聚力Ck=4kPa,内摩擦角φk=38;④2圆砾土的状态为密实状,物理力学性质好,分布均匀。本层土承载力高、变形小,是良好的地基天然持力层或下卧层。随深度增大土的工程性能更加优越。根据试验与地区工程经验,④2圆砾岩土设计参数为:承载力特征值fak=450kPa,变形模量E0=38MPa,基准基床系数kv=120000kN/m3,重度γ=22.0kN/m3,粘聚力Ck=4kPa,内摩擦角φk=38。

2.3土对建筑材料腐蚀性评价依据土化学试验结果,深度在6m内,场地易溶盐含量为0.099%~0.514%,大于0.3%,属硫酸盐渍土。硫酸钠含量小于1%,不考虑盐胀性。本场地环境类别为Ⅲ类。根据土样中SO42-(187.4~3045.1mg/kg)和CL-(152.5~334.1mg/kg)计算判定,土对钢筋混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。综合评价,土对建筑材料具弱腐蚀性。

2.4湿陷性性评价本次工作在②粉土中共取Ⅰ级不扰动土样8件,做土的湿陷性分析。取样深度为1.0~3.5m。由土的湿陷性结果分析:(水平和垂直两个方向分析)场地粉土自重湿陷系数δzs均小于0.015,不具自重湿陷性;在深度小于3.5m的范围内湿陷系数δs均大于0.015,具非自重湿陷性,湿陷厚度为3.5m。根据土的结构、颜色、堆积环境及判别式判定,本层土为风成新近堆积而成。经计算得,湿陷量Δs=75.0~88.5mm。②粉土湿陷等级具Ⅰ级(轻微)非自重湿陷性。

3地基、基础及基坑工程

3.1天然地基本工程基坑开挖深度约4.0-6.0m(现地面标高算起),根据岩土层的分布及岩土的工程特性,建议采用天然地基,地基持力层为④1圆砾;此层土的承载力较高,变形较小,为一良好的天然地基,并且覆圆砾是巨厚层、强度及变形等工程特性更加优越(无软弱下卧层)。其中2#楼东段与3号楼西段之间,由于④1圆砾层顶面埋深较大,低于设计基底标高,建议基地局部加深。④1圆砾岩土设计参数为:承载力特征值fak=400kPa,变形模量E0=36MPa,基准基床系数kv=100000kN/m3,基础形式可采用钢筋混凝土筏形基础。建筑场地的地基土(④1圆砾)水平和垂直两方向分布均匀,土的压缩性差异较小,为均匀地基。

3.2基坑稳定性本工程基坑开挖深度4.0~6.0m(现地面标高算起),其中1#、2#、3#楼北西侧基坑深度约4m,其他地段大于5.0~6.0m,属不稳定深基坑。基坑周边无重要建筑物和地下管道等市政基础设施,因此基坑开挖对环境不会造成大的危害,1#、2#、3#楼北西侧基坑除外,其他地段基坑工程安全等级为二级。基坑开挖应做专项的基坑支护设计。1#、2#、3#楼北西侧基坑建议进行放坡处理,放坡坡率1:0.75;其他地段当场地满足放坡距离时可进行放坡处理,放坡坡率1:1。当场地不能满足放坡要求时,建议采用基坑支护方案为土钉墙支护,该方法在本区广泛使用,施工技术简单,施工经验成熟、经济造价较低。结合场地地层状情况、原位试验、工程经验等实际情况,基坑内各岩土层的物理性质、抗剪强度指标:①杂填土重度γ=15.5kN/m3;②粉土粘聚力Ck=34kPa,内摩擦角φk=16度,重度γ=14.8kN/m3;③细砂粘聚力ck=0kPa,内摩擦角φk=32度,重度γ=18.0kN/m3,④圆砾粘聚力ck=4kPa,内摩擦角φk=38度,重度γ=21.0kN/m3。若采用土钉墙基坑支护方案,需由具有资质的单位进行专项基坑支护的施工设计图设计。

3.3基坑监测本基坑工程在施工过程中,需进行基坑监测工作,各监测点和测斜装置的设置、监测精度、支护结构的位移(特别是最大水平位移)和地面沉降及相应的预警值等均应符合相关规范的要求。

4建议方案

4.1拟建场地无不良地质作用或地质灾害。稳定性较好,作为建筑场地是适宜的。

4.2地下水埋较大,不需考虑对工程场地、建筑环境及基坑施工的影响。

4.3本场地类别为Ⅱ类。抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值0.20g,设计地震分组为第二组,特征周期为0.40s。本场地属建筑抗震有利地段。

4.4场地环境类型为Ⅲ类,综合评价,土对建筑材料具弱腐蚀性。

4.5本区标准冻深为1.4m。地基土冻胀等级为Ⅰ级,冻胀类别属不冻胀。

4.6本次勘察不含地下管线、人防工程等人工地下隐蔽物的勘测内容,若在设计、施工中发现地下隐蔽物,请及时通知勘察设计及其他相关人员做施工勘察和现场处理。

4.7基槽开挖后须通知我院勘察技术人员验槽合格后,方可进行基础施工。

作者:廖明 徐志伟 陈剑 单位:新疆土木建材勘察设计院

建设场地岩土工程分析

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