工程地质之 实例分析

1、第七章 岩土工程(gngchng)勘察第五节 实例房屋建筑工程勘察共六十二页承载力确定变形验算基础(jch)论证深基问题勘察要点主要(zhyo)内容房屋建筑工程勘察共六十二页国际(guj)规定：高层建筑-高度50m，层数9层；超高层-高度100m，层数40层。水平荷载20 60超高层建筑水平荷载8202460高层建筑竖向荷载与水平荷载37912多层建筑竖向荷载1236低层建筑对建筑结构起控制作用的荷载层数高度(m)分类我国工业与民用建筑划分标准共六十二页地基基础面以下某深度范围内，由基础传递荷载(hzi)引起岩土体中天然应力状态发生较大变化的所有岩土体。基础(jch)-建筑物的下部结构。 一、

2、基本概念基础埋深基础底面至地表的距离。基本概念与主要工程地质问题共六十二页地基(dj)持力层直接与基础底面接触的岩土层。地基(dj)下卧层持力层以下各岩土层。地基强度-地基在建筑荷重作用下抵抗破坏的能力。 地基及相关问题地基变形-地基在上部荷载作用下，土体压缩产生变形。变形量过大会危及建筑物的安全。共六十二页二、主要工程地质问题1、区域(qy)稳定性2、场地稳定性3、地基稳定性（核心）4、建筑物配置5、地下水侵蚀性6、地基施工条件共六十二页1、区域稳定性主要涉及地震(dzhn)与活断层2、场地(chngd)稳定性 斜坡稳定性（滑坡、岩溶、泥石流等）。3、地基稳定性 地基强度与变形同时满足要求。

3、 二、主要工程地质问题共六十二页6、地基施工条件考虑深基边坡支护(zh h)、降水。4、建筑物配置 建筑物的结构、规模(gum)、用途不同，对地基要求也不同，需合理配置，确定合适的基础类型。5、地下水侵蚀性 测定地下水的化学成分，并评价其对混凝土的各种侵蚀性。 共六十二页考虑(kol)：选择(xunz)较优的持力层合适的基础类型合理的基础埋深工程地质条件是决定因素、建筑物配置依据共六十二页持力层选择(xunz)-强度高、变形小；层厚大、均匀、延展性好；地下水位以上(yshng)、最大冻深以下 。共六十二页b-1,地基中岩土体结构及工程地质性质(xngzh)；b-2,水文地质条件；b-3,季节性

4、冻土深度。a-1,建筑物类型、结构特征、用途(yngt)；a-2,荷载性质、大小；a-3,相邻建筑物的基础埋深。a-建筑物特性b-工程地质条件 基础埋深确定-共六十二页相关(xinggun)地质环境：土层(t cn)中含石膏；盐湖、盐渍土；其他含盐（岩盐、芒硝）地区及海水入渗地区；强透水层（粗碎屑土）中从泥碳、淤泥及大量有机质土层内渗入的水；使水矿化富集的地形地貌。硫化矿及煤矿水流入区；工业废水渗入区；水中（HCO3 -、 SO42-、CL - 、侵蚀性CO2等）含量过高时对建筑材料有侵蚀性。 地下水侵蚀性-共六十二页施工条件影响(yngxing)因素基坑开挖情况深度、方法(fngf)、速度、

5、坑边荷载情况。地基土性质结构特征、种类、稠度状态，水文地质条件施工条件考虑基坑边坡稳定、坑底隆起、基坑涌水流砂主要工作支护降水共六十二页建筑物特征：主楼29层（105.60m），地下3层，埋深10.0m；群楼24层（11.7m)，地下1层，8度设防。地层(dcng)条件：填土、粉细砂、卵石层、第三纪泥砾岩；地下水位：9.20m技术关键：顶部强风化粘土岩的力学强度是否满足要求？采用水下深层（10.30m）载荷试验(shyn)，确定容许承载力值（f0=550kPa)，实际采用fk=180kPa经济效益：桩箱，工程造价节约107万，工期缩短半年。最终方案：箱基，置于卵石层，埋深提高1m，位于地下水位

6、以上实例：京西宾馆东楼基础方案调整初设方案：桩基，置于中等风化岩层；共六十二页d,混凝土条形基础e,钢筋混凝土条形基础f,柱下条形基础a,柱下单独基础b,墙下单独基础c ,砖砌条形基础g, h 联合基础i, 板式基础j ,壳体基础abcdefghij常用(chn yn)基础结构形式共六十二页基础(jch)埋深确定图示场地条件与基础埋深关系基础埋深与相邻建筑距离基槽开挖引起邻建墙体开裂相邻荷载对地基附加应力的影响共六十二页基础(jch)埋深确定图示冻涨对地基土的危害基础埋深与冻结深度关系基础埋深与地下水位d h0水文地质条件与基础埋深关系共六十二页 三、 地基承载力确定(qudng)修正(xiz

7、hng)的承载力特征值地基承载力特征值地基容许承载力地基在同时满足变形和强度两方面要求条件下，单位面积所能承受的最大荷载。由理论公式计算、原位测试、经验值等方法确定的地基承载力值。承载力特征值经基础深度和宽度修正后用于建筑设计的值。1、概念共六十二页2、原位测试(csh)：原位测试方法确定承载力是常用方法之一。最大特点-可靠。首选(shu xun)-载荷试验。规范要求：一级建筑必须做载荷试验 其他原位测试方法（动探、静探、旁压、十字板剪切）需要与载荷试验对比，建立经验公式，再用于确定地基承载力。共六十二页由载荷试验、其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，还需按实际的深度、宽度进行修

8、正(xizhng)后，方可作为地基承载力值。fa _ 修正后地基承载力特征值(kPa); fak _ 地基承载力特征值(kPa)。 b、d：承载力修正系数b6m,取6m； 计算(j sun)所得fa1.1fak；取fa=1.1fak。当基础宽度大于3m或埋深大于0.5m时，按下式计算：3、地基承载力深度、宽度修正：共六十二页四、地基沉降(chnjing)计算1、地基(dj)变形- 地基在上部荷载作用下，土体压缩产生变形。变形量过大会危及建筑物的安全。沉降量变形特征值：沉降差倾斜局部倾斜共六十二页局部倾斜-砌体(q t)承重结构沿纵墙610m之内基础两点沉降差与距离之比 =tg-1(S1-S2)

9、/。倾斜-单独(dnd)基础倾斜方向两端点沉降差与其距离之比 =tg-1(S1-S2)/b沉降差-相邻单独基础沉降量之差 S=S1-S2；沉降量-基础中心点的沉降量值S；变形特征值：共六十二页要求：允许(ynx)变形，不得超限高层建筑与高耸结构(jigu)- 沉降量、倾斜砌体承重结构- 沉降量、局部倾斜框架结构- 沉降量、沉降差不同建筑物变形控制共六十二页 平均附加(fji)应力系数计算沉降量（规范法)S为分层总和法计算的地基沉降量；s：经验系数；n为地基变形计算深度范围内所划分的土层数；p0为对应于荷载标准值时的基础底面处的附加应力(kPa)；Esi 为基础底面下第i层土的压缩(y su)模

10、量(MPa)； zi, zi-1 为基础底面至第i层土和第i-1层土底面的距离(m)；i、i-1为基础底面计算点至第i层土和第i-1层土底面范围内平均的附加应力系数。3、沉降量计算方法-分层总和法。变形特征值中，沉降量是基本值。 一般建筑沉降计算：共六十二页受压层底面深度zn即沉降计算深度。其下有软弱(runru)下卧层，还需继续向下验算。4、确定沉降计算(j sun)深度zn：满足b (m)b22b44b88 50m，层数9层。超高层-高度100m，层数40层。地基强度-地基在建筑荷重作用下抵抗破坏的能力。其他含盐（岩盐(ynyn)、芒硝）地区及海水入渗地区。b6m,取6m。当基础宽度大于3m或