学士合肥某大学汽车院工勘及评价

PAGEPAGE46合肥工大汽车研究院工勘及评价摘要：通过对合肥工业大学汽车工程技术研究院消声室、研发中心、造型室工地现场的岩土工程勘察，依据勘察的目的及设计要求，本文对区域地质背景和区域稳定性作了评价。在此基础上，对场地的地形地貌，地基岩土构成，水文地质条件和地基土层的物理力学性质进行了研究。对场地的地震效应，场地稳定性及适宜性作了评价。对拟建场区的类型及场地进行了识别，并进行了工程地质分区。对膨胀土破坏，断层和滑坡等地质灾害进行了评价。同时结合室内土工试验及原位测试的数据，作了有关计算和分析，提出了各土层的天然地基承载力及供设计所用的相关岩土工程参数，对基础型式作了分析。论文最后提出了地基处理方案，供设计部门和施工单位参考。关键词：岩土工程勘察土工试验物理力学性质地基承载力地基处理Abstract：Dependingontheaimofinvestigationandprincipleofdesign,inthispaper,theregionalgeologicbackgroundandtheregionalstabilityareevaluatedbythegeotechnicalengineeringexplorationforHeFeiuniversityoftechnologyautomobileengineeringacademyanechoicroom,researchcenter,modelingroom.Basedonit,thesurfacefeatureandsitetopography,theconstitutionofgroundsoil,hydrogeologyconditionsandphysicalmechanicscharacterofgroundsoilstratumarestudied.Thepaperidentifiesthetypeofproposedareaandthesite,andcarriesontheengineeringgeologicalzone.Thenthegeologicaldisasterofswellingsoilisevaluated.Atthesametime,combiningthedataofindoorsoiltestandin-situsoiltest,thepaperproposesthenaturalgroundbearingcapacityofeverysoillayerandgeologicalengineeringparametersusedindesign,andanalyzesthefoundationpattern.Attheendofthispaper,itgivesthesuggestionofthefoundationtreatmentplanwhichisreferredbythedesigndepartmentandconstructiondepartment.Keyword：Geotechnicalengineering；Soiltest；Physicalmechanicscharacter；Groundbearingcapacity；Groundtreatment1前言进入二十一世纪，随着我国加入WTO，国民经济快速发展，城市建设进入了一个新时期。特别是全国范围的城市化进程，我国的地基处理及工程地质勘察进入了一个新的发展阶段。工程建设场地已并非有较多的选择空间，大多数情况下，只能通过岩土工程勘察查明拟建场地及其周边地区的水文地质、工程地质条件，在对现有场地进行可行性和稳定性论证的基础上，对场地岩土体进行整治改造再利用，这也是岩土工程面临的新形势。任何建筑都离不开勘察、设计、施工这三个环节，工程勘察为设计和施工提供了可靠依据。本次毕业设计内容是合肥工大汽车研究院研发中心、消声室、造型室岩土工程勘察。一个多月的实践过程中，在单位工程师的指导下，我掌握了野外现场工作的编录方法、现场取样及原位测试方法等的技术要领；室内试验、数据处理以及岩土工程报告的编写。2工程概况2.1工程简介本论文主要是有关合肥工业大学拟建的汽车工程技术研究院研发中心、消声室、造型室岩土工程详细勘察阶段工作，拟建场地位于合肥市大蜀山西侧科学城内，其中研发中心东西长80.5m，南北宽27.3m，6层；消声室为南北长45m，东西宽27.8m，单层；造型室为圆型，单层，直径24m，总建筑面积15532平方米（图2.1）。2.2勘察目的与任务根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规定，本工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级、地基复杂程度等级皆为三级，综合确定岩土工程勘察等级为乙级。2.2.1本次岩土勘察目的如下：勘察的目的是根据设计要求，在工程可行性研究的基础上，对合肥工大汽车工程技术研究院消声室、研发中心、造型室建设场地进一步做好岩土工程勘察工作，为初步选定工程场地、设计方案和编制初步设计文件提供必需的工程地质依据。2.2.2本次岩土工程勘察的任务如下：查明地基的地层结构及各岩土层的物理力学性质，对地基土的强度与变形特性作出评价；了解场地地下水类型、埋藏条件，并分析其对混凝土的侵蚀性；划分场地土类型及场地类别，对场地和地基的地震效应进行评价；查明场地有无不良地质现象，评价其危害程度并提出整治方案的建议；结合工程及载荷条件供地基基础方案建议及设计施工所需的各种岩土参数。2.3勘察工作依据本次勘察工作依照以下规范、标准进行：1.《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；2.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；3.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；4.《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ87－87）；5.《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）；6.《原状土取样技术标准》（JGJ89-2001）；7.《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；8.《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99:98）；9.规划及总平面布置图；10.建设工程勘察合同；图2.1工程平面位置布置及勘探点布置图图2.1工程平面位置布置及勘探点布置图2.4主要勘察工作方法2.4.1工程地质钻探工程地质钻探使用XY－1型钻机，采用泥浆护壁及跟管钻进技术，每回次钻探进尺1－2m。2.4.2工程地质原位测试原位测试采用了标准贯入试验、静力触探等几种手段。1、标准贯入试验：试验方法，钻进至试验深度以上15cm处，清除孔底残土后，再进行试验，采用自由落锤法，锤击速率小于30击/min，先预打入15cm后，再打入30cm。试验记录：记录入土30cm的锤击数，如遇到大于50击的硬土层时，记录50击时的入土深度，或记录入土10cm所需的锤击数。2、静力触探试验：探头采用单桥探头，锥头截面积10cm2；量测装置采用CL-4A静力触探仪。2.4.3室内试验项目粘性土试验项目：天然含水量、天然密度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指数、压缩指数、抗剪强度。2.4.4工程测量位置及高程量测，使用NAL124水准仪对每孔高程进行测量。静止水位测量，待钻孔终孔24小时以后，用钢尺进行测量。本工程高程采用吴淞高程系。2.5勘察工作完成情况及工作量根据拟建建筑物规模、性质、结构特点、场地施工条件，结合国家现行的勘察设计等规范要求，本次勘察采用钻孔取土、孔内标贯试验及静力触探进行综合测试。本次勘察完成钻探孔11个（进尺148.1m），取土样19件，做标准贯入试验6次；完成静力触探孔4个（进尺38.0m）。勘探总进尺186.1m。定孔、测量孔口标高15点。外业勘察采用的仪器设备主要有：XY-1型工程钻机1台，CL-4A静力触探仪1台，NAL124水准仪1台。外业勘探工作于2009年4月26日～4月28日进行，室内土工试验于5月3日结束。内业资料整理、图表绘制及文字报告编写、校审工作。3地质及地理概况根据区域地质图、工勘阶段勘察资料及本次勘察成果，现将本工程区域地质情况叙述如下：3.1自然地理概况合肥位于中国经济最具活力的长江三角洲腹地，吴头楚尾，沿江通海，处于全国经济发展的战略要冲和国内几个经济版块的对接地带，紧邻经济发达的苏、浙、沪地区，经济、文化和长江三角洲有着历史的和天然的联系。特别是延绵800里的沿江城市群和皖江经济带，内拥长江黄金水道，外承沿海地区经济辐射，具有得天独厚的发展条件。经过多年大规模建设，立体的交通网络日瑧完善，全省铁路密度居华东之首，高等级公路密度居中部地区前列，承东启西、连南接北的区位优势更加凸现。勘察区位于合肥科学城，地处合肥西部，属于河流二级阶地，交通便利。合肥地处暖温带与亚热带过渡地区。淮河是中国南北气候的分界线，淮河以北属暖温带半湿润季风气候，淮河以南为亚热带湿润季风气候。全省年平均气温在14-17℃之间，平均日照1800-2500小时，平均无霜期200-250天，平均降水量800-1800毫米。四季分明，雨量充沛，气候宜人。3.2区域地质背景安徽省总体上可分为华北、北淮阳和扬子三个地层区。拟建场地地处合肥盆地，南面有大蜀山，该区域属华北地层区。据1：500000《安徽省地质图》和1：1000000《安徽省地质构造图》等区域地质调查材料，该区有蜀山断裂发育。地层出露比较齐全，奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系。该区域第四系地层发育，分布广泛，主要以冲积类型为主，其次湖积、沼泽沉积和残坡积。本区河流纵横交错，近东－西向，源远流长，谷地宽广，阶地发育。主要由黄色、褐黄色粘土、黄色粉砂、砂质粘土、含钙质结核、铁锰小球及哺乳类、双壳类等组成。断裂发育及粘性土的膨胀性与建筑物的稳定性关系十分密切，是场地勘察中的重点。3.3地质构造本工程所在区域属合肥断陷，是新生代陆相坳陷，燕山早期以来形成。合肥断陷位于颖上断裂以南，磨子潭断裂之北，南照集断裂之东，嘉－庐深断裂之西。长约160Km，宽约130Km，面积达20000Km2。断陷内堆积了侏罗系、白垩系、下第三系陆相碎屑物，总厚达万米。断陷处于江淮台隆褐北淮阳地槽褶皱带上，盆地的基底主要由中、浅变质岩系构成，断陷内断裂系统复杂，对区域内工程产生影响。3.3.1蜀山断裂本断裂为隐伏断裂。断裂北测为上白垩统及下第三系，南侧为下中侏罗统及下白垩统。大蜀山及小蜀山出露始新世橄榄玄武岩，断裂中断重力向上延拓5Km梯变带明显，磁场反映微向南凸的近东西向弧形异常带。北倾、倾角陡，长度约155Km。3.3.2五合断裂本断裂为郯庐断裂带的西界断裂。自五河县城向南，经合肥市、舒城县城，消失在大别山区的山埋河一带，长约350Km。走向北东－北北东，断层倾向南东东，东界断裂时而向北西倾斜，倾角70o－80o，断裂之东为由上太古界阙集群、中元古界张八岭群组成的隆起，断裂之西主要为晚侏罗世以后的陆相盆地，构成东隆西沉的格局。五合断裂带地震活动频繁，震点自北而南变密，在工程建设中应该予以考虑。图3.1合肥市地质图图3.2合肥市地质构造图3.4区域稳定性评价区域稳定性评价主要从构造稳定性、岩土体稳定性和地面稳定性三个方面进行评价。根据《安徽省地质图》和《安徽省地质构造图》，本工程在合肥市西，大蜀山附近，为基本稳定区，稳定性评价：东西向断层发育，现今构造活动性弱，构造较稳定。岩土体稳定方面，地貌以河流二级阶地为主，有膨胀性粘土，属于不稳定土体。地面稳定方面，无岩溶等发育，地面稳定。综合评价：基本稳定。4场地工程地质条件4.1地形地貌拟建场地位于合肥市大蜀山西侧科学城内（原合肥市蜀山养殖场）。孔口高程为49.47～51.80m，最大高差2.33m，西半部基本平坦，现有拆迁后的建筑垃圾正在清运，东侧为北高南低。高程引测于拟建场地南侧。混凝土道路上标记为ⅡB653桩上，BM=50.60m（吴淞高程系），详见“勘探点平面布置图”（图2.1）。场地地貌属江淮丘陵Ⅱ级阶地地貌单元。4.2水文地质条件拟建场地地下水类型主要为=1\*GB3①层土中的上层滞水类型。地下水主要补给来源为大气降水，并受地表水径流影响，勘探期间测得的稳定地下水位（静止）埋深为1.00～3.40m（平均2.57m），水面标高46.33～49.10m（平均47.52）。根据场地环境水文地质条件，该地下水对钢筋及混凝土不具侵蚀性。4.3地基岩土构成根据本次钻探揭露，以及静力触探PS曲线力学分层，并结合室内土工试验定名，该场地内各地层自上而下分布为：①层杂填土（Qml）——杂色，主要由粘性土、碎石等组成，路西侧含有较多的建筑垃圾，含植物根系，可塑，湿。该层全场分布，层厚0.40～0.70m（平均0.52m）。②层粘土（Q3al+pl）——黄褐色，硬塑，稍湿，含铁锰结核及少量高岭土，断面光滑且有油脂光泽，无摇震反应，干强度高，韧性好。该层全场分布，层厚2.00～3.70m（平均2.92m）；层顶埋深0.40～0.80m（平均0.54m）；层顶标高48.87～51.00m（平均49.56m）。③层粘土（Q3al+pl）——黄色，硬塑，稍湿，含铁锰结核及少量高岭土，断面光滑且有油脂光泽，无摇震反应，干强度高，韧性好。该层全场分布，层厚5.00～11.00m（平均8.52m）；层顶埋深2.50～4.20m（平均3.46m）；层顶标高45.88～48.10m（平均46.64m）。④层强风化砂质泥岩（K）——褐红色,坚硬,稍湿,基本风化成土状,原岩结构可辨,干湿交替易崩解,含云母等矿物。该层仅6个孔揭露，未钻穿；层顶埋深13.40～14.70m（平均13.95m）；层顶标高35.23～37.10m（平均36.33m）。各岩土层的详细细分布情况况见“工程地质质剖面图44.1”、“钻孔柱状状图4.2”及“静力触探探曲线图44.3”。4.4地基土层的的物理力学学性质本次勘察对场地地持力层及及主要受力力土层，进进行了原位位测试并做做了原状土土的常规物物理指标测测试、剪切切试验、压压缩试验等等项目试验验，各层土土物理力学学性质参数数详见附录录物理力学性性质指标统统计表。图4.1工程地质剖面图4.1工程地质剖面图4.2钻孔柱状状图图4.3静力触探探柱状图5地震效应评价5.1地震地震是在地壳表表层因弹性性波传播所所引起的振振动作用或或现象。地地震按其发发生的原因因，可以分为构构造地震、火火山地震和和陷落地震震。此外，还还有因水库库蓄水、深深井注水、采采矿和核爆爆炸等导致致的诱发地地震。由地地壳运动引引起的构造造地震，是是地球上数数量最多、规规模最大、危危害最严重重的一类地地震。大陆内部的地震震分布与板板块活动有有一定的联联系。我国国处于欧亚亚大陆板块块与印度洋洋板块、太太平洋板块块交接部位位附近，地地震活动强强烈，是世世界上最大大的一块板板内地震区区。根据对对大陆板块块内部地震震分布与活活断层关系系的分析得得知，介质质条件、结结构条件和和构造应力力场条件，是是强震发生生的必备条条件。震级是衡量地震震本身大小的的一种度量量，根据释释放能量的的多少来划划分，用“级”来表示。震级是通过地震震仪器的记记录计算出出来的，指指距震中100kkm处的标准准地震仪在在地面所记记录的以微微米表示的的最大振幅幅A的对数值值。地震越越强，震级级越大。震震级相差一一级，能量量相差约330倍。地震按震级大小小的分类情情况：弱震：震震级小于33级的地地震；有感地震：震级级等于或大大于3级、小于于或等于⒋5级的地震震；中强震：震级大于⒋⒋5级，小于于6级的地震震；强震：震震级等于或或大于6级的地震震。其中震震级大于或或等于8级的又称称为巨大地地震。5.2地震基本烈烈度地震烈度是表示示地面及房房屋等建筑筑物受地震震破坏的程程度，用“度”来表示。我我国将地震震烈度划分分为12度。震级和地震烈度度是两个完完全不同的的概念，震震级只跟地地震释放的的能量多少少有关，是是表示地震震大小的度度量，所以以一次地震震只有一个个震级；而而烈度表示示地面受地地震的破坏坏程度，则则各地不同同，但震中中烈度只有有一个。一般而言，震级级越大，烈烈度就越高高。同一次次地震，震震中距不同同的地方烈烈度就不一一样（一般般情况下，震震中地区受受破坏的程程度最高，其其烈度值称称为震中烈烈度，随着着震中距的的增加，地地震造成的的破坏逐渐渐减轻）。烈烈度的大小小除了震级级、震中距距外，还与与震源深度度、地质构构造和岩土土性质等因因素有关。经过多年实践，我我国已制定定了一般工工程防震抗抗震的烈度度标准。把把地震烈度度分为基本本烈度和设设防烈度。所所谓基本烈烈度，是指指在今后一一定时间（一一般按100年考虑）和和一定地区区范围内一一般场地条条件下可能能遭遇的最最大烈度。它它是由地震震部门根据据历史地震震资料及地地区地震地地质条件等等的综合分分析给定的的，是对一一个地区地地震危险性性作出的概概略估计以以作为工程程防震抗震震的一般依依据。设防防烈度也称称设计烈度度，是抗震震设计所采采用的烈度度。一般建建筑物可采采用基本烈烈度为设防防烈度，而而重大建筑筑物（如核核电站、大大坝、大桥桥）则可将将基本烈度度适当提高高作为设计计烈度。我我国规定基基本烈度Ⅵ（包括Ⅵ度在内）以以下的地区区，建筑物物可以不设设防，而超超过Ⅵ度的必须须采取设防防措施。5.3地震效应评评价在地地震影响所所及的范围围内，于地地面出现的的各种震害害或破坏，称称之为地震震效应。地地震效应主主要有振动动破坏效应应和地面破破坏效应两两种，在斜斜坡地段还还有斜坡破破坏效应。地地震效应与与场地工程程地质条件件、震级大大小和震中中距等因素素有关，也也与建筑的的类型和结结构有关。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。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。以下下说明合肥肥工大汽车车研究院场场地和地基基的地震效效应评价：：（1）合肥地区抗震震设防烈度度为7度，设计计基本地震震加速度值值为0.110g，设设计地震分分组为第一一组。场地地反应谱特特征周期TTg=0..35s。（2）按《建筑抗震震设计规范范》（GB500011--20011）的有关关规定判断断场地土类类型为中硬硬场地土。（3）根据场地土类类型以及场场地覆盖层层厚度≥5m，判定定建筑场地地类别为对对抗震有利利的Ⅱ类建筑场场地。6岩土工程勘察评评价6.1工程地质分分区根据工作区内地地貌类型，水水文地质条条件、岩土土体组成和和岩体力学学性质等因因素，将工工作区分为为三个工程地地质区：表6.1工作区区分类表区号土层地下水位埋深标贯击数工程地质评价及及建议Ⅰ填土0.4－0.7mm2.5－3.00m43－62地形较平坦，粘粘土层，硬硬塑，无摇摇震反应，干干强度高，有有若膨胀性性宜采取膨膨胀性的相相关措施，适适合于单层层消声室的的地基要求求。粘土12..0－3.5mm粘土28..6－10.88m强风化砂质泥岩岩Ⅱ填土00.5－0.8mm2.7－3.44m53.0－577.0地形起伏，落差差达2.007m，因因此若粘土土1地基承载载力满足时时，基础埋埋深不能相相同。否则则需进行地地基处理。另另外，粘土土1有膨胀性性，需采取取相关措施施。粘土122.9－3.3mm粘土2100.1－11.00m强风化泥质砂岩岩0.7－1.0mmⅢ填土0.4－0.6mm1－1.5m地形起伏不大，落落差约1..09m，分分析工程地地质条件知知，需采取取地基处理理及膨胀性性处理。粘土12.7－3.1mm粘土26.5－8.7mm强风化泥质砂岩岩6.2场地稳定性性及适宜性性评价根据本次勘探揭揭露的地层层和区域地地质资料分分析，该场场地无构造造断裂带通通过，且②、③层粘土具具有强度高高、压缩性性低、层厚厚均匀的特特点，是理理想的天然然地基持力力层，属稳稳定的建筑筑场地。6.3拟建场区的的类型及场场地识别可从建筑抗震稳稳定性，不不良地质作作用发育情情况，地质质环境破坏坏程度，地地形地貌条条件和地下下水条件五五个方面综综合考虑。该该场地粘土土为中硬土土，对建筑筑抗震属有有利地段。不不良地震作作用如滑坡坡、塌陷、地地下水潜蚀蚀等不发育育。地质环环境基本为为受破坏，场场地地貌属属二级阶地地，地形起起伏不大，土土层结构简简单，厚度度较大，因因而地形地地貌简单，地地下水为上上层滞水，埋埋深在1－2.9mm，不影响响工程建设设，因此地地区为三级级场地，适适合工程建建设。7地质灾害评价7.1膨胀土破坏坏膨胀土工程特性性的研究主主要包括膨膨胀土的成成因、物质质成分、结结构及其裂裂隙性、胀胀缩性、超超固结性、强强度特征等等问题。7.1.1膨胀土土的成因合肥地区膨胀土土的成因，主主要是有第第四纪初期期气候干燥燥，暂时的的水流作用用首先在局局部山前地地带形成了了山前洪积积坡积平原原。此后本本区曾一度度下降，淮淮河洪水泛泛滥，横过过不高的分分水岭贯入入本区，使使区内普遍遍接受了淮淮河的冲洪洪积粘土沉沉积物（Q3粘土），并并造成了西西北高，东东南低的缓缓倾斜平原原地形。此此后地壳再再度上升，河河流下切将将淮河沉积积的冲积洪洪积粘土切切割，而形形成了二级级剥蚀阶地地。组成该该阶地上的的冲洪积粘粘土沉积物物，由于多多次失水收收缩，浸水水膨胀，结结果在土体体中形成了了纵横交错错的纹状裂裂隙。这就就是我们今今天所见到到的外观坚坚硬、工程程性质特异异的冲洪积积膨胀土。本区的膨胀土主要在粘土层1中，为褐黄色或棕黄色粘土（Q3），其表部发育以垂直裂隙为主的网状裂隙，结构致密坚硬，夹有钙质结核，厚度为2.0—3.5m。7.1.2膨胀胀土的物质质成分特点点为了搞清膨胀土土的物质成成分，实地地调查并收收集了有关关实测资料料，这对我我们进一步步分析探讨讨膨胀土的的工程性质质是必要的的。A.矿物成分通过对样品的分分析，结果果表明，粘粘土矿物以以伊利石和和蒙脱石为为主，其次次是高岭石石，氧化铁铁等。B.化学成分为了搞清膨胀土土的化学成成分，在合合肥地区取取样二十余余件做了全全面分析，结结果表明，硅硅铝率SiO2/R2O3大约在2.322-2.554之间。这这种化学成成分特点和和焦枝线同同属冲洪积积成因的膨膨胀土的SiOO2/R2O3具有很很大的相似似性和可比比性.C.粒度成分对合肥地区膨胀胀土的粒度度成分分析析表明，其其主要成分分为粘粒占占40-449%，有的高高达70%，其次为为粉粒占22-441%.7.1.3膨胀土土的胀缩性性及超固结结特性A.膨胀土的胀胀缩特性膨胀土具有吸水水膨胀，失失水收缩的的特点，这这主要与其其微观结构构特征及物物质成分有有关。微观观结构提供供了孔隙和和微裂隙作作为吸收水水的赋存空空间，而蒙蒙脱石等粘粘土矿物的的叠片状排排列特征及及粘粒的吸吸着水化膜膜的变化，导导致了膨胀胀土的胀缩缩特性规律律：膨胀量随上覆压压力的增加加而减小。土样埋深不同时时，其膨胀胀量也不同同，一般随随埋深的增增加膨胀量量减小。初始含水量越低低，膨胀量量越大。含含水量变化化与膨胀量量有下表所所示的关系系。由于初初始含水量量小，则吸吸水势能大大，充分饱饱和后的含含水量必然然增大。膨胀力随深度的的增加而增增加，并且且在一定深深度内保持持不变。在在近地表处处，由于土土体干容重重小，因而而膨胀力较较小，而深深处由于风风化作用弱弱，干容重重大，故相相应膨胀力力大。膨胀胀力的水平平及竖向存存在显著差差异，一般般是水平向向膨胀力小小于竖直向向膨胀力。B.膨胀土的超超固结特性性由于膨胀土历史史上曾受过过较大的超超固结作用用，致使其其有与正常常粘性土不不同的变形形特征。查查得合肥地地区膨胀土土的一系列列参数如下下表（表7.1）：表7.1膨胀土高高压固结试试验成果表表地点土样号试验法e0pc102kPap0102kPaOERCcCaE102kPa合肥HF01标准法0.6453.200.16219.750.1910.0101390合肥HF02标准法0.7803.710.15024.730.2570.028585合肥HF03快速法0.7282.500.23710.550.1750.036408合肥HF04快速法0.7743.800.23016.520.2340.042376合肥HF05快速法0.8104.210.22518.710.2440.052300合肥HF06快速法0.7514.600.23519.630.2380.060255合肥HF07快速法0.7334.600.23319.760.1760.042384从表可以看出：：膨胀土回回弹模量变变化范围较较大，在22.50××104-1..40×1105kPa之间，均均值为5..3×1004kPa，该地膨膨胀土的OCR值变化较较大。深部部ORC较高，浅浅部较低。这这种规律是是符合OCR随深度变变小的规律律的。膨胀土的超固结结性影响其其应力应变变性状，使使其抗剪强强度曲线呈呈现明显的的峰状。越越过峰值强强度后，强强度发生很很大衰减。由于超固结性的的影响，原原始侧向水水平应力较较大，会使使土体发生生较大的侧侧向水平回回弹，引起起裂隙的扩扩生和展开开，从而影影响地基的的强度与稳稳定性。7.1.4膨胀胀土的裂隙隙及强度特特性7.1.4.11膨胀土的的裂隙分布布膨胀土中发育了了各种纵横横交错，形形状各异的的裂隙，切切割土体成成块、条状状，破坏了了土体的完完整性。因因此，对其其形状和分分布及组合合特征的分分析，是我我们认识它它对土体强强度影响的的前提，也也是分析膨膨胀土边坡坡的前提。从从裂隙发育育的形态和和分布上看看，有以下下几组裂隙隙：A.表层网状风风化裂隙在膨胀土分布区区由于土的的胀缩作用用形成，一一般从地表表至深约1.52..0米分布。剖剖面上裂隙隙成楔状张张开，裂隙隙面粗糙，向向下尖灭。从从地表至深深部裂隙由由多、密→少、疏，并并可形成较较为明显的的风化带与与下部土体体区别开来来，在平面面形态上，它它往往与日日照时间、强强度和暴露露面有关。日日照长则宽宽且连续性性好，日照照短则裂隙隙细短。B.缓倾角裂隙：在距地表24mm深处，可可见有缓倾倾角裂隙，起起角度一般般为10-220°，间距2.03..0cm，裂裂面光滑，具具腊状光泽泽，裂隙面面上常有薄薄层灰白色色粘土。C.陡倾角裂隙常见于23m深深的膨胀土土层或侵蚀蚀，开挖的的卸荷面上上，一般也也充填灰白白色粘土薄薄层，产状状较陡。7.1.4.22膨胀土的的强度特性性A.强度的不均一性性和变动性性由于各种裂隙的的存在，破破坏了土体体的完整性性，因而难难以用均质质土体的强强度理论来来评价膨胀胀土的强度度。从这一一观点出发发，膨胀土土的强度具具有很大的的不均一性性，其表现现在：a.单个土块的强度度往往较高高，这种强强度值一般般用室内直直剪试验测测定。据我我们在合肥肥地区取样样测定，c=322kpa880kpaa，Ψ=17°°19°。b.结构面强度（即即裂隙之间间的强度）的的变动性，由由于结构面面受形状、方方向、光滑滑程度、填填充物性质质、含水量量等条件的的影响，强强度变化范范围较大。c.土体强度.土体体强度是指指包括结构构面强度和和土块强度度在内的综综合抗剪强强度，但并并不是二者者的叠加，而而是两者的的内在组合合强度，其其值一般介介于土块强强度和结构构面强度之之间。在生生产实际中中，往往采采用滑动面面反算强度度作为土体体强度。B.强度的衰减减性膨胀土在自然气气候因素及及应力条件件作用下，随随着时间的的推移，由由于昼夜温温差、干湿湿循环、土土体产生往往复胀缩变变形，裂隙隙纵声，强强度将逐渐渐发生衰减减。膨胀土由于超固固结作用，使使土体在开开挖卸荷时时产生较大大的膨胀，在在风化营力力（温度和和水）作用用下，土体体经过往复复干缩湿胀胀效应，使使原始结构构遭到破坏坏。原生隐隐微型裂隙隙张开扩大大，新的胀胀缩裂隙及及风化裂隙隙又不断产产生，土中中应力集中中现象愈来来愈发展，形形成局部破破坏区，影影响地基稳稳定。此外，在土-水水体系作用用中，随着着土中吸入入水分的增增加，膨胀胀发生，固固体颗粒被被推开，土颗颗粒周围的的结合水膜膜增厚，颗颗粒相互之之间有固体体接触变为为水膜接触触，抗剪强强度发生明明显降低。C.残余强度一般的粘性土，在在剪切过了了峰值强度度之后，呈呈平缓无峰峰曲线，而膨胀土土由于其具具有超固结结性，使它它在剪切强强度超过峰峰值时，将将发生很大大的强度衰衰减，最后后达到某一一稳定强度度。膨胀土的这种强强度特性，使使得膨胀土土在一旦遭遭受剪切破破坏后，强强度几乎丧丧失殆尽，特特别是内聚聚力几乎为为零，这种种特性表现现在膨胀土土边坡地区区，膨胀土土边坡一旦旦产生滑动动，抗剪强强度损失较较大，在外外界条件作作用下，很很容易发生生第二次、第第三次乃至至更多次的的滑动。7.1.4.3影响抗剪剪强度的主主要因素膨胀土所特有的的强度特性性，是与影影响它的因因素分不开开的。A.裂隙性质对抗剪剪强度的作作用裂隙首先破坏了了土体的均均一性，使使其强度具具有明显的的不均一特特点，由于于裂隙的出出现，使应应力集中，容容易在表土土层内形成成一个特殊殊的力学分分布区，产产生强度软软弱带，从从而影响土土体的强度度。在合肥地区膨胀胀土中取样样的测试证证实了这一一点。即当当剪切过程程中裂隙倾倾斜面与施施加的剪切切力方向垂垂直时，试试样抗剪强强度最高，接接近于峰值值强度；当当剪切方向向和裂隙方方向斜交时时，测得的值则介介于其间（表7.2）。表7.2裂隙面面方位对抗抗剪强度的的影响裂隙结构面与剪剪切面关系系沿裂隙面剪损剪切面和裂隙斜斜交垂直裂隙面方向向剪切抗剪强度c（kPa）656878φ（°）6511.318.5这一点充分说明明了裂隙的的存在将大大大影响土土体的抗剪剪强度，从从而影响坡坡体稳定。另外，我们在合合肥地区还还常常发现现裂隙中常常充填一种种灰白色粘粘土，这种种粘土遇水水后强度极极低。通过过试验分析析，原状土土体样c、φ值可达。cc=601880Kpaa，φ=16°°29°，两者差差值较大。这这种裂隙中中充填粘土土的力学特特征将直接接影响土体体的抗剪强强度，影响响地基稳定定性。B.含水量对抗剪强强度的作用用由于膨胀土富含含亲水矿物物，所以它它的抗剪强强度受含水水量影响更更为突出。随随着含水量量的增加，初初期抗剪强强度将发生生很大衰减减，以后逐逐渐减缓。与与峰值强度度相比，cc值衰减了90%以上，φ值也衰减减了80%以上。膨膨胀土地区区，特别是是受水流作用频繁繁，土体强强度逐渐发发生明显衰衰减。以上详尽讨论了了合肥膨胀胀土的工程程地质性质质。拟建场场区存在膨膨胀土，江淮丘陵二二级阶地上上的上更新新统戚咀组组粘性土中中，岩性为为黄褐色，硬硬塑，稍湿湿，含铁锰锰结核及少少量高岭土土，断面光光滑且有油油脂光泽，无无摇震反应应，干强度度高，韧性性好。天然然含水量22.5－27.8％，干重度15.0－16.00kg/ccm3，孔隙比0.6778－0.7887，液限38.0－48.3％，塑限18.1－24.9％，塑性性指数19.7－23.4％，自由由膨胀率47－55％，压缩指指数（a0.1--0.2）0.0882-0..296MMPa-1，内摩摩擦角18o－26o，粘聚力30－97KPa，容许承承载力260KKPa。从上述指标可看看出，该粘粘土压缩性性较低，密密度大，是是良好的持持力层，但但该层具弱弱膨胀性，建建筑场地会会发生不均均匀沉降。该区无断层、滑滑坡等不良良地质作用用存在。8场地地基研究8.1地基承载力力计算各地基土的地基基承载力综综合确定如如下（表8.1）:表88.1地基基土承载力力标准值fk（KPa）综合确确定一览表表土名按c、φ计算按土试试指标按标贯贯击数按比贯贯入阻力综合确确定粘土1250.2248.4260.2255粘土2260.4256.8270.0262强风化砂质泥泥岩330330按标贯击数确定定地基承载载力对实测锤击数进进行杆长修修正，按下下式进行：：N´=N×α(8.1))式中：N´―――杆长修正正后的锤击击数;N――现现场实测锤锤击数；α――杆长修正正系数。查表确定地基承承载力标准准值地基土物理力学学指标设计计参数详见见“地基土物物理力学指指标统计表表”,按C、Ф值计算：：按边界值计算地地下水埋藏藏深度1..5m，基础宽宽度3m，基础础埋深1.0m计算地基承承载力标准准值可按下下式计算：：fak＝Mb×γ×b+Md×γ0×d+MC×Ck(8.2))式中：Mb、Md、Mc为内摩擦角φ的的函数Ck值取基底下一倍倍短边宽深深度内土的的粘聚力标标准值γ基础底面以下土土的重度γ0基础底面以上土土的加权平平均重度b、d分别为基础的底底面宽度和和埋深分别代入公式可可得承载力力标准值。由土试指标、静静探比贯入入阻力得出出得地基承承载力标准准值都是根根据本地经经验公式得得出。8.2基础型式分分析合肥工大汽车工工程技术研研究院包括括消声室、造造型室、研研发中心。其其中，研发发中心东西西长80..5m，南南北宽277.3m，6层，要求考考虑不均匀匀沉降，荷荷载较大，故故可以采用用条形基础础。条形基基础要求设设置沉降缝缝，采用钢钢筋混凝土土材料，加强强纵向墙体体承受不均均匀沉降引引起的拉力力。消声室室南北长445m，东东西宽277.8m，单单层，可以以不设置沉沉降缝，荷荷载不大，可可以采用柱柱下单独基基础，基础础材料可以以采用砖石石砌体，并并用混凝土土墩与柱子子相连接，基基础地面常常为方形。造造型室为圆圆型，单层层，直径224m，为为一个独立立构筑物，稳稳定性要求求较高，荷荷载不大，常常把全部构构筑物支承承在一个整整体的大块块基础上。8.3天然地基设设计参数拟建场地各层土土的地基承承载力特征征值fak和压缩模模量Es可取如下下值(表8.3))：表8.3天然地基基设计参数数表层号岩土名称地基承载力特征征值fak（kPa）压缩模量Es（MPa）②粘土26012.0=3\*GB3③粘土30014.