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1、1工程概况及场地工程地质条件1工程概况及场地工程地质条件1.1工程概况拟建的大连医科大学旧校区搬迁改造地 F区项目位于沙河口区大连医科大学第二附 属医院北侧,总占地面积约6032.0 itf,为教学楼、风雨操场及地下车库,地上 4层,地 下1层,教学楼、风雨操场设计地坪标高 28.70m,地下车库设计地坪标高23.30m。勘察 场地西侧为连山街,东、南、北侧为在建的住宅及公建。据调查勘察场地周边无地下管 网及正在开挖的基坑。1.2勘查工作概况本次勘察共完成勘察钻孔15个,钻探总进尺173.4m。本次勘察工作量如表:孔总进分层厚度(m)数/ /Tv尺杂填含砾碎)( 1(m)土粉质粘土石强强中风化

2、板风化石风化石-uU英岩英岩173.452.25.12.1547.227.802830SPT测试(次)6DPTM试(mm1.40.90.90.9取样及室内试验原状土样8件,土常规试验6件,土腐蚀性试验2件8.1工程测量钻孔波速测试21.0m1.3场地工程地质条件1.3.1气候条件大连市位于亚欧大陆的东部、太平洋的西海岸,地处北半球的中纬度。失去三 面环海,一面连接陆地,形成依山傍水的自然地理环境。本区属于温带季风性气候,并 具有海洋影响的特点。其主要特征是冬夏风向明显交替,影响整个气候的变化。冬季主 要受蒙古及西伯利亚冷高压的控制,多为便被讥讽,气温较低,降水少。夏季受太平洋 副热带高压的控制

3、,盛行东南季风,气温较高,降雨多。春、秋两季则为过渡性变化气 候。在季风气候的基础上并受海洋影响的情况下,本区其后总的特点是气候温和、四季 分明,空气湿润,降水集中,风力较大。大连地区属于北温带季风气候区,并具有海洋影响的特点,本区属于暖温带大 陆性季风半到气候区,雨量集中,冬季寒冷,夏季炎热,八月最热,一月最冷。按中国 建筑气候区划属于寒冷地区、根据国标建筑气象参数标准提供的大连市气象资料(1951-1980年),主要 气象要素如下:年平均温度10.20 C,极端最高温度35.30 C,极端最低温度-21.10 C。平均年总降水量658.7mm 一日最大降雨量171.1mm全年平均风速5.2

4、m/s; 30年一遇最大风速31.0m/s;全年最多风向N,平率15% 最 大积雪厚度37cm,根据建筑结构荷载规范,本事基本风压 0.65KN/m2 (1/50),基 本雪压 0.40KN/ m2 (1/50)。土壤标准冻结深度0.70米,最大冻结深度0.93米。1.3.2地形地貌大连地区地铁沿线地层岩性复杂多变,三大岩类沉积岩、变质岩、岩浆岩均有 分布,地层地质时代跨度大,跨越元古代震旦纪至白垩纪地质时代,揭露不同时代的石 灰岩、白云质灰岩、泥灰岩、辉绿岩、构造碎裂岩等十几种岩性,每种岩性风化程度变 化不一,按风化程度可分为残积土、全风化、强风化、中风化、微风化五种风化等级, 不同岩层的工

5、程性质差别较大,在不同岩层的变化及交界处,围岩易出现滑移和坍塌。 场地位于洪积裙地貌单元,场地地形西高东低,地面标高25.9830.33m,相对高差4.35m。地质构造勘察区大地构造划分隶属中朝准地台(I)胶辽台隆(I 1)复州台陷(I 41)复州一大连凹陷(I 14-3)。据大连区域工程地质勘察报告(南区)地质 资料现实,该场地附近有一条走向北西 155的正断层,断层延展长度4350m另外一条 走向北东212。的正断层,断层延展度900mm这两条断层均为非全新活动断裂。勘察区 内未见有晚近期活动断裂分布,地质构造相对稳定。地层结构据勘探资料,场地地层由上至下划分为:.杂填土(Q4mD :灰褐

6、色,稍湿,松散,主要由粘性土、碎石、砖块等建筑垃圾 组成,回填期龄小于5年。该层在场地内普遍分布,厚度 1.35.70m,底板标高 22.98 27.53m。.含砾粉质粘土( Q3dl+pl):黄褐色,褐色,稍湿,可塑,无摇震反应,稍有光 泽,干强度和韧性中等,含有10-15%石英质砾石,局部夹有薄层碎石。该层在场地内普 遍分布,厚度0.504.50m,底板标高16.1524.04m。.碎石(Q3dl+pl):黄褐色,稍湿,稍密,含有 5070%勺石英质碎石,粒径2 8cm,大者大于15cm,呈棱角次棱角状,孔隙间由粉质粘土充填,局部夹有含砾粉质粘 土透镜体。厚度0.76.40m,底板标高15

7、.6826.83m。.强风化板岩(Zxhq):灰黄色,变余结构,板状构造,节理裂隙发育强烈,岩芯 成碎石土状,碎块状,属极软岩,破碎,岩体质量等级为V级。该层在场地内东侧有分 布,揭露厚度1.42.60m,顶板标高15.6818.25m。.强风化石英岩(Zxhq):黄褐色,灰白色,变晶结构,块状构造,岩石裂隙发育 强烈,岩芯多呈碎块状,为软岩,破碎,基本质量等级为V级。该层在场地西侧有分 布,揭露厚度1.03.90m,顶板标高19.026.83m。.中风化石英岩(Zxhq):灰白色,变晶结构,块状构造,岩石裂隙发育,岩芯多 呈碎块状,短柱状,为较软岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级IV级。该层在

8、场地西侧 有分布,揭露厚度1.02.0M。顶板标高21.3022.93。1.3.5地下水情况及其他勘察期间,在钻孔揭露深度内未见有地下水。在场地内韩立粉质粘土、碎石中取2件土样,根据室内分析结果判定,场地内含砾粉质粘土、碎石对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。土层标准冻深 Z0=0.70m,最大冻深 0.93m。2岩土工程勘察勘察的目的、任务现阶段的岩土工程勘察的目的和任务主要包括以下几点:.查明勘察范围内场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、分布、工程 特性和变化规律,分析评价地基的稳定性和均匀性。.查明埋藏的河道、墓穴、防空洞、旧基础、孤石

9、等对工程不利的埋藏物及其分布 范围。.查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用(包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥 石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等)和特殊土(包括软 土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红黏土、多年冻土等)的类型、成因、分布范 围、发展趋势和危害程度,并提出相应防治措施和建议。.查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件,地下水水位变化幅度及规律;评 价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质,分析评 价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响;预估产生基坑突涌、流砂(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相应的防

10、治措施建议;提 供基坑降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水 位。.基坑工程还应查明基坑周边环境,提供基坑设计所需的岩土参数,分析评价放坡 开挖的可能性和基坑边坡稳定性,适宜选用的支护结构类型及其稳定性,基坑开挖与降 水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。.本次岩土工程勘察是为建设工程实施的,主要是为建筑工程的设计、施工及基础 的设计等提供有力的地质资料。对选址的地基土进行岩土工程评价,以确定可靠地持力 层。勘察阶段应与设计阶段相适应,一般可分为可行性研究勘察(选址勘察)、初步勘 察、详细勘察三个阶段。本次勘察的工作是详细勘察。岩土工程勘察等级工程重要性等级

11、工程重要性等级是根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或 影响使用的后果,分为三级:一级工程:重要工程,后果很严重;工程:一般工程,后果严重;工程:次要工程,后果不严重;本工程为大连医科大学教学楼、风雨操场及地下车库,地下 1层,地上4层。该工 程的工程重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级,综合确定岩土工程勘 察等级为乙级,地基基础设计等级为乙级。场地等级根据场地的复杂程度,可按下列规定分为三个场地等级:(1)符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地):对建筑抗震危险地段;不良地质作用强烈发育;地质环境已经或可能受到一般破坏;地形地貌较复杂;有影响工程的多层地下水、岩

12、溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的 场地。(2)符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地):对建筑抗震不利地段;不良地质作用一般发育;地质环境已经或可能受到一般破坏;地形地貌较复杂;基础位于地下水位以下的场地。(3)符合下列条件者为三级场地(简单场地):抗震设防烈度等于或小于6度,或对建筑抗震有利地段;不良地质作用不发育;地质环境基本未受破坏;地形地貌简单;地下水对工程无影响。由勘察场地情况可知,本工程场地地形较平坦,原地貌为浑河冲积平原,地质成因 由第四季冲洪积而成。基础位于地下水位以下,故场地等级为三级。地基等级根据地基的复杂程度,可按下列规定分为三个地基等级:符合下列条件之一

13、者为一级地基(复杂地基):岩土种类很多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理;严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性土,以及其他情况复杂,需作专门处理的 岩土。符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基):岩土种类较多,不均匀,性质变化大;除本条第一款规定以外的特殊性岩土。符合下列条件者为三级地基(简单地基):岩土种类单一,均匀,性质变化不大;无特殊性土。本工程的场区地层中有杂填土、中砂、砾砂及少量的粉质粘土,所以中等复杂地基,因此地基等级为二级地基。岩土工程勘察等级岩土工程勘察规范2012版(GB 50021-2001) 3.1.4 根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,可按下列条

14、件划分岩土工程勘察等级2 o甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级;乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目;丙级:工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。本工程工程重要性等级为一级,场地等级为二级,地基等级为二级,因此工程勘察 等级为甲级。目前常用的岩土工程勘察的方法或技术手段工程地质测绘工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法 的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和 规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形 地貌和地质条件较复杂的场地,必

15、须进行工程地质测绘,而城市民用建筑场地的地形一 股比较平坦、地质条件简单且较狭小,因此可采用调查代替工程地质测绘。勘探与取样勘探工作包括物探、钻探、坑探以及触探等各种方法。它是被用来调查地下地质情 况的,并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选 用各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够 及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作 配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具有多 解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称

16、勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩 土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求 选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工 程的类型较多,应根据勘察要求选用。触探法是间接的勘察方法,不取土样,不描述,只将一个特别探头装在钻杆底端, 打入或压入地基土中,由探头所受阻力的大小探测土层的工程性质,称为触探法。因触 探法不需要取原状土做实验,对难以取原状土的水下砂土、软土等,更显示其优越性。 触探法无法单独使用,无法对地基土定名或绘制地质剖面图。但若与钻探法配合,则可 提高勘察的质量和效率。根据探头的结构和入土

17、方法不同,可分为圆锥动力触探、标准贯入试验和静力触探 三大类,分述如下:(1)圆锥动力触探:圆锥动力触探的类型可分为轻型、重型和超重型三种,具体规 格见表2-1 o其原理是用标准质量的铁锤提升至标准高度自由落下,将特制的圆锥探头贯 入地基土层标准深度,所需的击数 N值得大小来判定土的工程性质的好坏。 N值越大,表 明贯入阻力越大,即土质越密实。(2)标准贯入试验:标准贯入试验的原理与圆锥动力触探相同,标准贯入试验来源 于美国,质量为140磅(即63.5kg)的穿心锤,用钻机的卷扬机提升,至 30英寸 (76cm)高度,穿心锤自由下落,将特制的圆管状贯入器贯入土中,先打入土中15cm不计数,接着

18、每打入10cm记下击数,累计打入1英寸(30cmj)的锤击数,即为标准贯入击 数No当锤击数已达50击,而贯入深未达30cm时,可记录实际贯入深度并终止试验。勘 察报告提供的N值是基本数值。在实际应用N值时,应按具体岩土工程问题,参照有关 规范考虑是否作杆长修正或其他修正,以及用何种方法修正。(3)静力触探:1917年瑞典首先使用静力触探,它具有连续、快速、灵敏、精确、 方便等优点。它的原理是利用液压或机械传动装置,将圆锥形金属探头压入地基土中。 探头中贴有电阻应变片,当探头受阻力时,电阻应变片相应伸长改变电阻,可用电阻应 变仪测量微应变的数值,计算贯入阻力的大小,判定地基土的工程性质。按其功

19、能的不 同它可分为以下几种类型:按主机功能分为 3种:轻型一加力2030kN,测深20m左 右;中型一加力 50100kN,测深3040m;重型一加力150kN,测深50mi按量测探 头结构分为3种:单桥探头一测定的参数为比贯入阻力 ps;双桥探头一同时测定锥尖阻 力qc和侧壁摩阻力?c;孔压静探探头一测定空隙水压力 u按动力方式分为3种:人 力式一压入式或链条手摇式;液压式一有单缸、双缸、四缸3种结构,常用双缸液压式;机械式一滑动丝杠或滚珠丝杠。按反力装置分为两种:框架地锚、汽车自重加地 锚。圆锥动力触探和标准灌入试验类型和规格见表2-1和表2-2 :表2-1圆锥动力触探类型Tab 2-1

20、Cone type dynamic penetration落锤的质量/kg1063.5120锤落距/cm5076100探直径/mm407474头锥角/ 0606060探杆直径/mm254250 60指 标30cm10cm10cmN10N63.5N120主要适用岩土浅部的填土、砂砂土、中密以下的密实和很密的碎石土、软岩、极软岩表2-2标准贯入试验设备规格63.576Tab 2-2 Standard penetration test equipment specification锤的质量/kg落锤落距/cm贯入器/cm500双开管外径/cm51内径/cm35长度/cm50 76管靴刃口角度/18

21、20刃口单刃厚度/mm2.5直径/mm42相对弯曲1/1000钻杆勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施 工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置 勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。原位测试与室内试验原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时 间关系的参数等。原位测试一般都借助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘 察方法。原位测试与室内试验相比,各有优缺点。原位测试的优点是:试样不脱离原

22、来 的环境,基本上在原位应力条件下进行试验;所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构 对岩土性质的影响,代表性好;试验周期较短,效率高;尤其对难以采样的岩土层仍能 通过试验评定其工程性质。缺点是:试验时的应力路径难以控制;边界条件也较复杂; 有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是:试验条件比较容 易控制(边界条件明确,应力应变条件可以控制等),可以大量取样。主要的缺点是:试 样尺寸小,不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响,代表性差;试样不可能真 正保持原状,而且有些岩土也很难取得原状试样。现场检验与监测现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节,大量工作在施工和运营

23、期间 进行;但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施,所以又被列为一种勘察方法。它 的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段 对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主 要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环 境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以 此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进 行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣 工运营期间继续进行。勘察工作的布置勘探点间距确定

24、在岩土工程地质勘察中,详细勘察的勘探点间距可按岩土工程勘察规范 (GBJ50021-200D 中确定,见表 2-3:表2-3勘探点间距Tab 2-3 Exploration point spacing地基复杂程度等级勘探点间距 TOC o 1-5 h z 一级(复杂)1015二级(中等复杂)1530三级(简单)3050(1)勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物 或建筑群的范围布置;(2)同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点, 查明其变化;(3)重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点 不宜少于3个;(4)

25、勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、 风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。本工程场区的地基等级为二级,参照上部荷载分布情况,勘探孔间距沿建筑物长度 方向布孔点间距应在15.0030.00m之间,根据场地及拟建建筑物情况,确定本建筑物 布孔点间距在15.0030.00m。2.4.2勘探孔深度确定详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定:勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于 5m时,勘探孔的深 度对条形基础不应小于基础底面宽度的 3倍,对单独柱基不应小于1.5倍,且不应小于 5 m;对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地

26、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;对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮 桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度;在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况 进行调整。详细勘察的勘探孔深,除要按以上几点进行外,还应符合下列规定:地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%勺深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%勺深度;建筑总平面内的裙房

27、或仅有地下室部分(或当基底附加压力R00时)的控制性勘探 孔的深度可适当减小,但应深入稳定分布地层,且根据荷载和土质条件不宜少于基底下 0.51.0倍基础宽度;当需进行地基整体稳定性验算时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要 求;当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔, 其深度应满足确定覆盖层厚度的要求;大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2倍;当需进行地基处理时,勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求;当采用桩 基础时,勘探孔的深度应满足:1) 一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下 35d (d 为桩径),且不得小于3ml对大直径桩,不得小于5n

28、l 2)控制性勘探孔深度应满足下 卧层验算要求;对需验算沉降的桩基,应超过地基变形计算深度;3)钻至预计深度遇软弱层时,应予加深;在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土时,可适当减小;4)对嵌岩桩,应钻入预计嵌岩面以下35d,并穿过溶洞、破碎带、到达稳定地层;5)对可能有多种桩长方案时,应根据最长桩方案确定3。本工程的岩土工程勘察等级是甲级,结合地层分布情况,为穿透地基的几个主要受 力层,勘探孔深度确定为2035m(3)勘察点确定共15个勘探点,勘探点的间距为1530m各勘探点的钻探深度为8.214.5m。2.5场地水文地质条件及地基土构成性质场地水文地质条件勘察期间,在钻孔揭露深度内未见有地下水。

29、在场地内含砾粉质粘土、碎石中取2件土样,据室内分析结果判定,场地内含砾粉质粘土、碎石对混凝土结构具微腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。场地地基土构成及性质场地地基土在钻探深度内自上而下依次叙述如下.杂填土:松散,欠固结,未经处理不宜做基础持力层,应挖除。人工挖孔桩的极 限侧阻力标准值?名?天20?姓物理性质c= 10kPa,小=15, 丫= 19.5KN/m3。.含砾粉质粘土:可塑,据现场标准贯入试验确定其地基承载力特征值?=180?筐内土工试验结果(统计结果见表 1)确定其地基承载力特征值?= 250?吉合现场SPT试验、室内土工试验及地区经验综合确定其地基承载

30、力特征值 ?= 180?维缩模量??= 5.63?A工挖孔桩的极限侧阻力标准值 ??=? 68?c= 54.87kpa,小=11.54 ; 丫= 19.5KN/m3 ;由于粘性土吸附强度形成的不稳定表观粘聚力强度很大,因此,按经验内聚力 C= 25kpa,=11。含砾粉质粘土物理学性质指标统计成果表(表 1)样标准变异修正本数均值差(s)系数系数值((f(6(丫(N)n)mm)s)液性指数60.30.0520.151.120.37(Il)3孔隙比60.70.0030.0041.0030.703(eo)01凝聚力6594.520.080.9354.87(C?kpa)摩擦角612.0.870.07

31、0.9411.54(?度)28压骈模里Es65.61.070.195.63(Mpa33.碎石:稍密,根据DPT测试确定其地基承载力特征值??= 280?&形模量 Eo = 18.50Mpa。人工挖孔桩的极限侧阻力标准值 ?=? 90?会=20kpa ,小=32, 丫= 19KN/m3 。.强风化板岩:根据DPT测试及野外鉴别综合确定其地基承载力特征值 ??丁 320kPa,变形模量Eo = 21.0?吉合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值 ?= 4500?.强风化石英岩:根据DPT测试及野外鉴别综合确定其地基承载力特征值2%?干520?,?兹形模量Eo = 32.0?孙合地区经验确定人工

32、挖孔桩的极限端阻力标准值?= 5000?C= 30.0kpa,小=30 , 丫= 22KN/m3。.中风化石英岩:根据地区经验野外鉴别综合确定其地基承载力特征值?= 1500?结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值?= 9000?C= 50kpa,小二39, Y=24KN/m3。在此处键入公式。3抗震分析评价及地基土评价抗震分析评价(1)抗震设防烈度等于或大于6度的地区,应进行场地和地基地震效应的岩土工程勘察, 并应根据国家批准的地震动参数区划和有关的规范,提出勘察场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计特征周期分区。(2)在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时,应划分场地类别

33、,划分对抗震有 利、不利或危险的地段。(3)对需要采用时程分析的工程,应根据设计要求,提供土层剖面、覆盖层厚度和剪切波速 度等有关参数。任务需要时,可进行地震安全性评估或抗震设防区划。(4)为划分场地类别布置的勘探孔,当缺乏资料时,其深度应大于覆盖层厚度。当覆盖层厚 度大于80m时,勘探孔深度应大于80nl并分层测定剪切波速。10层和高度30m以下的丙类和丁 类建筑,无实测剪切波速时,可按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB50011)的规定,按土的名称和性状估计土的剪切波速。(5)抗震设防烈度为6度时,可不考虑液化的影响,但对沉陷敏感的乙类建筑,可按 7度 进行液化判别。甲类建筑应进行专门的液

34、化勘察。(6)场地地震液化判别应先进行初步判别,当初步判别认为有液化可能时,应再作进一步判 别。液化的判别宜采用多种方法,综合判定液化可能性和液化等级。(7)液化初步判别除按现行国家有关抗震规范进行外,尚宜包括下列内容进行综合判别:分析场地地形、地貌、地层、地下水等与液化有关的场地条件;当场地及其附近存在历史地震液化遗迹时,宜分析液化重复发生的可能性;倾斜场地或液化层倾向水面或临空面时,应评价液化引起土体滑移的可能性。(8)地震液化的进一步判别应在地面以下 15m的范围内进行;对于桩基和基础埋深大于 5m 的天然地基,判别深度应加深至20m对判别液化而布置白勘探点不应少于 3个,勘探孔深度应大

35、 于液化判别深度。(9)地震液化的进一步判别,除应按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB50011)的规定执行外,尚可采用其他成熟方法进行综合判别.当采用标准贯入试验判别液化时,应按每个试验孔的实测击数进行。在需作判定的土层中,试验点的竖向间距宜为1.01.5m,每层土的试验点数不宜少于6个。(10)凡判别为可液化的土层应按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB50011)的规定确定其液化指数和液化等级。勘察报告除应阐明可液化的土层、各孔的液化指数外,尚应根据各孔液化指数综合确定场地 液化等级。(11)抗震设防烈度等于或大于7度的厚层软土分布区,宣判别软土震陷的可能性和估算震 陷量。(12)场地或场

36、地附近有滑坡、滑移、崩塌、塌陷、泥石流、采空区等不良地质作用时,应进行专门勘察,分析评价在地震作用时的稳定性。本工程场地抗争设防烈度7度,设计地震加速度为0.1g,属设计地震分组为第二组。根据工 程物探报告大连医科大学旧校区搬迁改造地块项目勘察场地波速测试钻孔原为波速实测场地 个土层剪切波速Vs:杂填土Vs = 126m/s ;含砾粉质粘土Vs = 251m/s ;碎石Vs = 331m/s ;强风化板岩Vs = 536m/s ;强风化石英岩Vs = 541m/s ;中风化石英岩计算方法如下:Vs = 775m/s ;地层i名称类厚度剪切波速Vsi(m/s)自上市卜型Di(m)估计值实测值1杂

37、填土4.301262含砾粉质粘土0.502513碎石3.70331计算深度(M : d0 =注1 di = 8.50传播时间(s ) : t = 41(di?Vst) = 0.047等效剪切波速(m/s) : vse = d0?t = 180.85根据建筑抗震设计规范(GB50011-201O规范第4.1.5条计算场地土层的等效剪切波速vse = 180.85m/s ,依据规范(GB50011-2010规范第4.1.6条,场地覆盖层最大厚度为 3.5013.10m,判定该建筑场地类别为R类,为一般地段,地震特征周期为0.40s。该工程按现行新版抗震规范及其配套的抗震设防分类标准(GB50223

38、-2008)规定,应属于重点设防(乙类)。3.2地基土评价综上所述,本建筑场地属于坡洪积群地貌单元,场地地面相对高差为 4.35m,地层结构自上 而下主要为:松散状的杂填土、可塑状的含砾粉质粘土、稍密状的碎石、强风化板岩、强风化石 英岩及中风化石英岩;拟建场地覆盖层分布不均匀,下覆板岩及石英岩较稳定,适宜进行本工程 建设。4地基承载力与地基稳定性地基承载力地基承载力是指地基承担荷载的能力。在荷载作用下,地基要产生变形。随着荷载的增大, 地基变形逐渐增大,初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态,具有安全承载能力。当荷载增大 到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强

39、度时,该点 或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态,土中应力将发生重分布。这种小范围的剪 切破坏区,称为塑性区地基小范围的极限平衡状态大都可以恢复到弹性平衡状态,地基尚能趋于 稳定,仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大,必须验算变形的计算值不允许超过允许 值。当荷载继续增大,地基出现较大范围的塑性区时,将显示地基承载力不足而失去稳定。此时 地基达到极限承载力。地基承载力的确定方法(1)原位试验法:是一种通过现场直接试验确定承载力的方法。包括(静)载荷试验、静力 触探试验、标准贯入试验、旁压试验等,其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。(2)理论公式法:是根据土的抗剪强度指标计

40、算的理论公式确定承载力的方法。(3)规范表格法:是根据室内试验指标、现场测试指标或野外鉴别指标,通过查规范所列表 格得到承载力的方法。规范不同(包括不同部门、不同行业、不同地区的规范),其承载力不会 完全相同,应用时需注意各自的使用条件。(4)当地经验法:是一种基于地区的使用经验,进行类比判断确定承载力的方法,它是一种 宏观辅助方法。地基承载力特征值fak及影响其大小的因素地基承载力特征值fak是指,由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的 变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。不同地区、不同成因、不同土质的地基承载力特征值差别很大。例如,密实的卵石,fak可高达800100

41、0kpa;而淤泥或淤泥质土,当天然含水率 =75%寸,地基承载力特征值仅有 40kpa,两者相差20倍。影响地基承载力特征值的主要因素有以下几个方面:(1)地基土的成因与堆积年代。通常冲积与洪积土的承载力比坡积土的承载力大,风积土的 承载力最小。同类土,堆积年代越久,地基承载力特征值越高。(2)地基土的物理力学性质。这是最重要的因素。例如,碎石土和砂土的粒径越大,孔隙比 越小,即密度越大,则地基承载力特征值也越大。(3)地下水。当地下水上升,地基土受地下水的浮托作用,土的天然重度减小为浮重度,即 丫一丫;同时土的含水率增高,则地基承载力降低。尤其对失陷性黄土,地下水上升会导致湿 陷。膨胀土遇水

42、膨胀,失水收缩,对地基承载力影响都很大。(4)建筑物情况。通常上部结构体型简单,整体刚度大,对地基不均匀沉降适应性好,则地 基承载力可取高值。基础宽度大,埋置深度深,地基承载力相应提高。4.4地基承载力特征值的确定地基承载力特征值可有载荷试验或其他原位测试、公式计算并结合工程实践等方法确定4 .(1)按载荷载试验ps曲线确定对于设计等级为甲级建筑物或地质条件复杂、土质很不均匀的情况,采用现场荷载实验法, 可以取得较精确可靠的地基承载力数据。进行现场荷载试验,需要相应的试验费和时间,应对建 设单位说明:采用现场载荷试验的成果,不仅安全可靠,并且往往可以比其他方法提高地基承载 力的数值,从而节省一

43、笔投资,远超过试验费,因此是值得做的。地基承载力特征值应符合下列要求:当载荷试验ps曲线上有比例界限是,取该比例界限所对应的载荷值;当极限荷载小于对应比例界限的载荷值得 2倍时,取极限荷载值得一半;当不能按上述要求确定时,当压板面积为 0.250.50mm2,取s/b=0.010.015所对应的荷 载,但其值不应大于最大加载量的一半。(2)根据土的抗剪强度指标计算当偏心距e 0.033倍基础底面宽度是,根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下 式计算:fa Mb b Md d Mc k(4-1)式中fa 由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值;Mb Md Mc-承载力系数,按表 4-1

44、确定;b基础底面宽度,大于 6m时按6m取值,对于砂土小于3m是按3m取;ck基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。表4-1承载力系数Mb、Md、McTab. 4-1 Bearing capacity factors Mb、Md、Mc如(0)MbMdMc如(0)MbMdMc001.003.14220.613.446.0420.031.123.32240.803.876.4540.061.253.51261.104.376.9060.101.393.71281.404.937.4080.141.553.93301.905.597.95100.181.734.17322.606.358.5512

45、0.231.944.42343.407.219.22140.292.174.69364.208.259.97160.362.435.00385.009.4410.80180.432.725.31405.8010.8411.73200.513.065.66注:收一一基底下一倍短边宽深度内土的内摩擦角标准值式(4-1)是在中心载荷下导出的,而偏心短 e0.033倍基础底面宽度时,偏心载荷下地基 承载力条件pkmaxc 1.2fa (fa为宽度和深度修正后的地基承载力)与中心载荷下的条件pkfa所确定的基础底面积是相同的。因此,建筑地基基础设计规范(GB5000A2002)规定,式(4-1)可以用于

46、偏心距e0.033倍基础底面宽度时的情形。除按式(4-1)计算地基承载力特征值外,也可采用地基临塑载荷pcr、地基临界荷载p1/4(或p1/3)及地基极限荷载除以安全系数f=pu/K来计算地基承载力特征值。(3)当地经验参数法对于设计等级为丙级中的次要、轻型建筑物可根据临近建筑物的经验确定地基承载力特征 值。(4)地基承载力特征值的深宽修正当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时,从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确 定的地基承载力特征值,尚应按下式修正:fa fakb (b 3) d m(d 0.5)(42)式中:fa 修正后的地基承载力特征值;fak 地基承载力特征值;?b, ?d基

47、础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别按表4-2采用; 基础底面以下图的重度,地下水位以下取浮重度;b基础底面宽度,m,当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值;Tm-基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;d基础埋置深度,m, 一般自室外地底面标高算起。在填方整平地区,可自填土地面标高 算起,但填土在上部结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。对于地下室,如采用箱型基础 或筏基时,基础埋置深度自室外标图算起;当米用独立基础或条形基础时,应从室内标图算起。表4-2承载力修正系数Tab. 4-2 Bearing capacity correction coeffici

48、ent TOC o 1-5 h z 土的类别?d -淤泥和淤泥质土01.0人工填土01.0e或Il大于等于0.85的粘性土粉土注:强风 TOC o 1-5 h z 含水比做0.80红粘土含水比 ow0.80.15压实系数大于0.95、粘粒含量10%勺粉土0大面积压实填土最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石0粘粒含量加10%勺粉土0.3粘粒含量 但10%的粉土0.5E及Il均小于0.85的粘性土0.3 1.6粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍密状态)2.0 3.0中砂、粗砂、砾砂和碎石土3.0 4.4石,可态下的岩石不修正;地基承载力特征值按本规范附录 D深层平板载荷试验确定时?bM 0o(5

49、)重型动力触探试验N值确定地基承载力特征值1.21.41.52.01.52.0化和全风化的岩 参照所风化成的 类取值,其他状通过锤击数重型动力触探指标N63.5也可用于确定砂、碎石及卵砾石等类地基土的承载力 查表4-3可得出承载力特征值。表4-3重型动探法确定砂土、碎石土承载力Tab. 4-3 Heavy dynamic agent to determine sand and gravel soils standard capacity重型动力触探击数.N63.5fk kpa卵石圆砾砾砂粗、中砂_粉、稍湿细砂很湿32001951801209060427525022516012080534031

50、02702001501006400360320240180120849545040032024016010580540480400300200126606205554801678576069520885865815-22930910865-24970950910-261010985945-2810451015970-3010801045995-注:1.深度范围不大于15m; 2.表中N63.5是修正后的值;3.表中粉、细、中、粗砂为冲积和 洪积形成;4.中、粗砂不均匀系数不大于6.当采用重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时,锤击数N63.5应按

51、下式修正:(4-3)N 63.51 N63.5式中:N63.5一修正后的重型圆锥动力触探锤击数;a 1一修正系数,查表4-4取值;N63.5一实测重型圆锥动力触探锤击数。表4-4重型圆锥动力触探锤击数修正系数Tab. 4-4 Heavy hammer conical dynamic contact number agent correction coefficientN63.551015202530354050L=21.001.001.001.001.001.001.001.00L=40.960.950.930.920.900.890.870.860.84L=60.930.900.880.85

52、0.830.810.790.780.75L=80.900.860.830.800.770.750.730.710.67L=100.880.830.790.750.720.690.670.640.61L=120.850.790.750.700.670.640.610.590.55L=140.820.760.710.660.620.580.560.530.50L=160.790.730.670.620.570.540.510.480.45L=180.770.700.630.570.530.490.460.430.40L=200.750.670.590.530.480.440.410.390.36注

53、:L为杆长本工程可通过重型动力触探的锤击数(DPT、标准贯注试验(SPT和规范建议的地基承载力公式,来确定各地层的地基承载力:1.杂填土:松散,欠固结,未经处理不宜做基础持力层,应挖除。人工挖孔桩的极限侧阻力 标准值qsik = 20kPa。粘聚力c = 10kPa,内摩擦角 小=15 , 土天然容重丫= 15KN/m3 ;(1)由根据规范建议的承载力计算公式fa = Mb 丫异Md Md + MCck承载力系数根据内摩擦角 小=15,查表得Mb = 0.33, Md = 2.3, Mc = 4.85。其中基础宽度 设b = 5m o根据钻孔综合柱状图,粉质粘土层底深度为 d = 3.5m o

54、由公式计算得fa = 194kPa。(2) DPTM型圆锥动力触探标准值为2,根据建筑地基基础规范(GBJ7-89)中附表5- 9,承载力特征值为再根据公式fa = fak +qb 丫(b- 3) + d Y m (d - 0.5)来确定修正后的承载力特征值,其中查表得 4 b = 0, r1d=1.b=5m,d = 3.5m,丫 = 15KN/m3 , 丫 m = 15KN/m3。得fa =2.含砾粉质粘土:黄褐色,稍湿,可塑,无摇震反应,稍有光泽,干强度和韧性中等,含有 1015%5英质砾石,局部夹有薄层碎石。根据地区经验其土层的物理力学性质为c= 54.87kPa,小=11.54 ; 丫

55、= 19.5KN/m3 ;(1)由根据规范建议的承载力计算公式fa = Mb 丫异Md的d + MCCk承载力系数根据内摩擦角 小=11.54 ,查表得Mb= 0.2, Md = 1.84, Mc = 4.3。其中基础宽 度设b = 5m。根据钻孔综合柱状图,粉质粘土层底深度为d = 6m。由公式计算得fa = 405.6kPa。2) SPT标准贯入试当标准值为9,根据建筑地基基础规范(GBJ7-89)附表查的地基承 载力特征值为180kPa。再根据公式fa = fak +4b Y (b- 3) + 7 d Y m (d - 0.5)来确定修正后的承载力特征值,其中查表的 “b = 0, d

56、d = 1.b = 5m, d = 6m, = = 19.5KN/m3 , 丫 m = 16.9KN/m3。得 fa = 272.8kPa。.碎石:稍密,根据DPT测试确定其地基承载力特征值fak = 280kPa,变形模量E0 = 18.50Mpa。人工挖孔桩的极限侧阻力标准值 qsik = 90kPa。c= 20kpa ,小=32 , 丫= 19KN/ m3。(1)由根据规范建议的承载力计算公式fa = Mb 丫异Md罚d + McCk承载力系数根据内摩擦角 小=32 ,查表得Mb = 2.60, Md = 6.35, Me = 8.55。其中基础宽 度设b = 5m。根据钻孔综合柱状图,

57、粉质粘土层底深度为d = 9.5m。由公式计算得fa = 1484.8kPa。(2) DPTM型圆锥动力触探标准值为7,根据建筑地基基础规范(GBJ7-89)附表查的地 基承载力特征值为220kPa。再根据公式fa = fak +qb 丫(b- 3) + 7 d Y m (d - 0.5)来确定修正后的承载力特征值,其中查表的“ b = 3,4 d = 4.4. b = 5m, d = 9.5m,丫 = 19KN/m3 , 丫 m = 17.7KN/m3 。得 fa = 1034.9kPa。.强风化板岩:根据DPTM试及野外鉴别综合确定其地基承载力特征值 fak = 320kPa,变形模 量0

58、 = 21.0Mpa。结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值qpk = 4500kPa。DPT1型圆锥动力触探标准值为8,根据建筑地基基础规范(GBJ7-89)附表查的地基承 载力特征值为320kPa。.强风化石英岩:根据DPTM试及野外鉴别中和确定其地基承载力特征值fak = 520kPa,变形模量Eo = 32.0Mpa。结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值 qpk 5000kPa。.中风化石英岩:根据地区经验及野外鉴别综合确定其地基承载力特征值fak = 1500kPa。结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值 qpk = 9000kPa。地基的稳定性地基稳定性是指与地

59、基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安 全稳定的影响程度。区域环境地质调查中对地基稳定性的调查内容主要有:地基主要持力层和特殊性岩土体的分 布、岩性、厚度、埋藏条件、工程地质特性;现有建筑物基础类型和地基稳定性情况;现有基坑 类型、规模和坑壁、坑底稳定状况;不良地基岩土体在工程作用下和基坑坑壁、坑底的变形对工 程建设的危害和对周围环境影响的调查;采取的工程防治措施及其效果调查。在建筑物荷载作用下地基的稳定程度。直接位于基础下面,承受建筑物荷载的岩、土体,称 为地基。地基的稳定性,直接关系到建筑物的安全。当上部荷载N较小,地基处于压密阶段或地基中的塑性变形很小时,地基是稳

60、定的。若上部 荷载N很大是,地基中的塑性变形区越来越大,最后连成一片,则地基发生整体滑动,即强度破 坏,这种情况下地基是不稳定的。根据野外钻探、现场原位试验及室内土工试验结果综合判定:场地内各层地基土分布较稳7o5地基基础设计基础设计的原则基础工程是连接上部结构与地基之间的过渡结构。它的作用是将上部结构承受的各种荷载安 全传递至地基,并使地基在建筑物允许的沉降变形值内正常工作,从而保证建筑物的正常使用。 因此,基础工程的设计必须根据上部结构传力体系的特点,建筑物对地下空间使用功能的要求; 地基土质的物理力学性质,结合施工设备能力,考虑经济造价等各方面要求,合理选择,比较基 础工程设计方案,具体

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