【A县地基土岩土工程探析与评价探究10000字（论文）】

.3.2地基基础设计参数确定根据地基土物理力学性质指标、埋藏条件、工程特性等，按现行规范、标准规定计算和查表，并结合类似地层的工程经验，确定各地基土层的地基土承载力特征值fak、预制桩和钻孔灌注桩桩侧阻力特征值qsia、桩端端阻力特征值qpa建议值，详见表3。表3地基土基础设计参数建议值表①0杂填土①1黏土7514120.7②1淤泥45660.75②2淤泥50770.75③1淤泥质黏土6011100.75③2黏土7014120.7④1黏土14025230.7④2黏土8520600183000.7⑤1黏土14526800244000.7⑤2黏土12023700213500.7⑤3粉砂200301200276000.5⑥1黏土14526900244500.7⑥2黏土14025800234000.7⑥3粉砂220301300277000.5⑦1黏土140271000255000.7⑧1粉质黏土150271000255000.7⑨1全风化凝灰岩170301500277000.5⑨2强风化凝灰岩5005020000.75⑨3中风化凝灰岩200012050000.9备注1、桩身强度应满足相关要求。2、采用表中桩端土承载力特征值时，需考虑桩端土是否满足作为持力层的厚度要求，一般应桩端进入持力层＞2倍桩径，进入碎石类土、中风化基岩层1D以上。3、钻孔灌注桩孔底沉渣厚度对端承型桩，不应大于50mm；对摩擦型桩，不应大于100mm。4.4地下水的类型与赋存、分布情况场内分布的地下水主要为杂填土层中上层滞水、赋存于浅部黏性土层及淤泥质土层中的孔隙潜水、中下部砂土层中的孔隙承压水及基岩裂隙水。（1）上层滞水主要存在于杂填土层中，来源于大气降水与地表水，向河流等低处排泄，该类水水量小，无统一水位，主要受气候变化影响，水位变幅较大。（2）潜水赋存于①1黏土和下部淤泥等层中，来源于大气降水与地表水，主要排泄方式为自然蒸发。该层水量较少，迳流弱，水位埋深位置浅，影响原因为季节气候变化影响，变幅较小，差不多在1～2m左右。（3）承压水主要赋存于⑤3粉砂、⑥3粉砂层中，含水层厚度较小但渗透性能力较强，此类地下水水量不多，水位埋深远低于浅层孔隙潜水水位。依据区域地质资料，水位埋深一般在-25m～-30m，无开采，埋深较稳定。（4）基岩裂隙水主要分布在赋存基岩裂隙中，多呈线状分布，水量较少。主要接受上伏土层补给，基本无迳流，无统一水位。4.5地震效应场地位于地震动峰值加速度为0.05g区内（相当于抗震设防烈度6度区）。该场地覆盖层厚度为15~大于80m，根据单孔波速测试结果得拟建场地20m以内地基土等效剪切波速Vse≤150m/s，地基土为软弱土，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的有关规定，工程场地属建筑抗震不利地段，场地类别为Ⅲ~Ⅳ类，若Ⅲ、Ⅳ类共处地块建议设计时统一按Ⅳ类场地考虑。设计地震分组为第二组，地震动反应谱特征周期为0.55～0.75s。场地20m深度范围内没有成层、饱和砂土或砂质粉土分布，因此，在6度设防条件下无地基土液化问题，软土亦无震陷问题。4.6不良地质作用该项目位于第四纪海积平原，地势平坦、开阔，通过现场勘查和钻井揭示，未发现岩溶、滑坡、泥石流、危岩、崩塌、采空区、地面沉降等不良地质作用。未发现河道、沟渠、墓穴、防空洞、孤石等对工程影响较大的埋藏物。

5评价与分析5.1地下水、土对建筑材料腐蚀性评价拟建场地附近未见明显污染源，属湿润地区弱透水环境，场地环境类型为Ⅱ类。根据本次勘察所取2件地下水水样分析结果，水化学类型为HCO3·Cl-Na或HCO3·Cl-Na·Mg型水。统计结果见下表4、5。表4按环境类型水判定水对混凝土结构的腐蚀性腐蚀介质腐蚀等级检测结果判定结果综合评定Z20Z83硫酸盐SO42-(mg/L)<300微56.9537.85微微300~1500弱1500~3000中>3000强镁盐Mg2+(mg/L)<2000微17.5627.03微2000~3000弱3000~4000中>4000强总矿化度(mg/L)<20000微445.55451.45微20000~50000弱50000~60000中>60000强表5水对混凝土结构中钢筋的腐蚀性腐蚀介质腐蚀等级检测结果判定结果综合评定Z10Z73水中的Cl-含量(mg/L)长期浸水<10000微89.6399.26微微10000~20000弱干湿交替<100微微微100~500弱500~5000中>5000强5.2场地稳定性及适宜性评价本场地在全国地震区带划分图上属我国东南沿海II等地震区的东北段，地震活动特点为：震级小、强度弱、频度低，结合地基土构成，不良地质作用的分布等因素综合考虑，设计时应充分考虑载外荷不利组合作用下的稳定性。依据《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012)8.2条及附录C，拟建场地均属建筑抗震不利地段，场地稳定性差，工程建设适宜性较差。当采取桩基或地基处理等一定的工程措施后，场地能满足建设要求，较适宜本工程建设。5.3地基土均匀性评价拟建场地原始地貌为冲海积平原地貌类型，地层结构为中等复杂。其中：①0杂填土：局部分布，成分混杂，厚度差异较大，均匀性差。①1黏土：局部缺失，厚度差异较大，均匀性差。②1淤泥、②2淤泥、：全场分布，厚度差异较大，均匀性一般。③1淤泥质黏土、③2黏土：大部分有分布，软塑状，高压缩性，厚度差异较大，均匀性较差。④1黏土、④2黏土：⑤2黏土、⑥2黏土：局部分布，软可—可塑状，中等—高压缩性，厚度差异较大，均匀性较差。⑤3粉砂、⑥3粉砂：局部分布，厚度差异较大，均匀性差。⑤1黏土、⑥1黏土、⑦1黏土、⑧1黏土：可塑状，局部分布，厚度差异较大，均匀性差。⑨1全风化基岩、⑨2强风化基岩、⑨3中等风化基岩：局部未揭露，埋深差异较大，均匀性较差。根据上述岩土层的分析，各拟建物所处位置地基土的组合及其性质，以及同一建筑物范围内主要受力层和下卧层的层面坡度及在基础宽度方向上地基压缩影响范围内各岩土层的厚度差，各处地基土压缩性的差异性和相似性，综合评价拟建场地为不均匀地基。5.4地基岩土分析与评价该场地在勘探深度范围内一共有9个工程地质层，每层的工程特性评价如下：①0杂填土：结构较为松散，强度较低，成分杂乱，均匀性差，工程意义不大。①1黏土：具有一定的抗剪强度与承载能力，在上部杂填土挖除回填素土压实后可共同作为一般低层轻型附属设施的浅基持力层。②1淤泥、②2淤泥：含水量、孔隙比、灵敏度、压缩性都比较高，抗剪强度低，渗透性弱。厚度较大，属典型软弱土，为地基土受荷后的主要压缩层。仅可作为桩周摩擦层使用，对基坑工程影响较大。③1淤泥质黏土：该层力学性质差，只可作为桩周摩擦层使用。③2黏土：软塑状，高压缩性，大部分有分布。力学强度较差，不能作为拟建建筑物的桩端持力层，也只可作桩周摩擦层使用。④1黏土：可塑状，中等—高压缩性，为第二硬土层，土质不均匀，局部分布。力学强度一般，厚度不均匀局部较薄，通常也只可作为桩周摩擦层使用。④2黏土：软塑状为主，高压缩性。力学强度较差，不能作为拟建建筑物的桩端持力层，只能作桩周摩擦层使用。⑤1黏土：可塑状，局部硬可塑状，中等压缩性为主，大部分有分布。力学强度中等，厚度比较薄，不可作为拟建建筑物的桩端持力层，只能作为桩周摩擦层使用。⑤2黏土：软可塑状为主，中等—高压缩性，大部分有分布。力学强度较差，只能作为桩周摩擦层使用。⑤3粉砂：稍密—中密状，土质不均匀，分布不均匀。力学强度一般，只能作为桩周摩擦层使用。⑥1黏土：可塑状，局部硬可塑状，中等压缩性，。力学强度一般，厚薄不均，不能作为拟建建筑物的桩端持力层，只能作为桩周摩擦层使用。⑥2黏土：软可—可塑状，中等压缩性，局部分布。力学强度一般，仅可作为桩周摩擦层使用。⑥3粉砂：稍密—中密状，力学性质较好，但局部分布并且揭露厚度不稳定，不宜作为拟建建筑物的桩端持力层。⑦1黏土、⑧1粉质黏土：力学强度一般，埋深较大，厚度稳定，一般作为桩周摩擦层使用。⑨1全风化凝灰岩：局部分布，力学强度一般，厚度薄且层面起伏大，不宜作为建筑物的桩端持力层。⑨2强风化凝灰岩：局部分布，力学强度较好，厚度薄且层面起伏大，不宜作为建筑物的桩端持力层。⑨3中等风化凝灰岩：性质良好，分布稳定，岩石单轴饱和极限抗压强度值介于于43.8～112.3MPa，平均值75.0MPa，标准值69.8MPa，为较硬岩—坚硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ～Ⅳ级，高层区域控制厚度大于5.00m，是良好的桩端持力层。但局部岩面起伏较大，局部坡度超20°，选择用该层作为桩端持力层时建议适当加密勘探孔间距以提高控制精度，同时适当增加桩端进入该层深度增加桩基稳定性。综上所述，⑨3中等风化凝灰岩层性质良好，分布相对稳定，是本工程较理想的桩端持力层。中下部土层中⑦1黏土层、⑧1粉质黏土层力学强度相对稍好，在满足单桩承载力和沉降计算符合要求条件下建议桩端支承在上述土层中。5.5地基基础方案分析与评价5.5.1浅基础天然地基土分析及评价拟建场地浅部为杂填土及黏土，下伏厚层的淤泥类土的软弱土层。场地天然地基条件差，无法满足拟建建筑物的荷载及沉降变形要求，不能选用浅基础。5.5.2桩基础方案建议（1）桩型的适应性评价预制桩：预制桩能充分发挥土层的端承力和侧阻力，桩身质量易于控制，与钻孔灌注桩相比，具有施工便捷、污染少、造价低等特点；但沉桩过程中会造成挤土和震动效应，将会对周边建（构）筑物、道路、管线等产生不利影响。预制桩接头较多，抗拔与抗水平力能力较差，承载力相对较低，且地下室深基坑开挖时对预制桩影响大，易造成偏桩、断桩现象。钻孔灌注桩：在桩长、桩径及持力层的确定和选择上自由度较大，承载力大，对周边已建建筑影响较小，但成孔须采用泥浆护壁，对环境污染较大，基础造价相对较高，桩身质量不易保证，孔底沉渣控制难度较大，且施工周期长，单桩承载力受施工因素等影响较大等特点。拟建场地距周边道路较近，预制桩的挤土效应对已建建筑和道路影响较大，同时，本工程要求有较大的单桩承载力，需要穿越⑤3粉砂、⑥3粉砂等力学强度较高的粗颗粒土层，因此建议选用钻孔灌注桩。（2）桩型选择方案建议1）高层商业/住宅楼场地北部16F-26F高层住宅楼可选用摩擦端承桩基础，建议采用以⑨3中等风化凝灰岩作为桩基持力层的钻孔灌注桩，桩端全截面宜进入该层1倍桩径以上，桩底沉渣应控制在50mm以内。对于局部中等风化基岩顶板起伏较大的地段，应适当加大进入持力层厚度，确保桩基稳定，具体桩长、桩径可按相关要求选取。2）多层住宅楼、商业用房、裙房拟建场地南部1-6F多层住宅楼、商业用房、裙房因⑨3中等风化凝灰岩埋藏较深，部分未揭示，可考虑选用端承摩擦桩基础，以⑦1黏土层、⑧1粉质黏土层或以下分布稳定的土层作为桩基持力层，桩端应进入持力层2倍桩径以上，桩底沉渣小于50mm。3）地下室拟建场地全场设1层地下室，深度5.0m，桩长和桩径可根据抗拔要求和经济性综合选取。

5.5.3单桩竖向承载力特征值估算按上述桩基方案和表3中提供的桩基参数，估算其单桩竖向抗压和抗拔承载力特征值。估算公式采用《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第8.5.6-1条。单桩竖向承载力特征值可按下式估算：选择代表性勘探孔估算单桩竖向承载力特征值见表5，桩长自地表以下5.0m起算。表6钻孔灌注桩单桩竖向承载力特征值估算表建筑物孔号桩径（mm）桩长（m）桩端土层单桩竖向承载力特征值Ra(kN)16F住宅楼Z870046⑨3中等风化凝灰岩360580046443626F住宅楼Z1370064.5⑨3中等风化凝灰岩456180064.5552490064.56243Z5970064⑨3中等风化凝灰岩4610800645520900646210多层住宅楼、商业用房及裙房Z6960060⑨3中等风化凝灰岩3412700604258Z10960065⑧1粉质黏土2176700652567地下室Z3060048⑨3中等风化凝灰岩28817004836265.6成桩可行性分析场地内上部以软土为主，中下部以黏性土、粗颗粒土为主，底部为风化基岩，适宜钻孔灌注桩施工，选择⑨3中等风化凝灰岩作为桩端持力层时还需穿过多层粗颗土层，且粗颗粒土层易塌孔。孔壁坍塌会对成桩速度、质量产生一定影响，施工时应保持孔内适当的泥浆比重和浓度，在粗颗粒土层中时应控制好施工进度。桩基施工会产生大量泥浆，应作好排浆工作，避免对周边环境造成不良影响。入岩的桩需结合钻孔资料做好芯样的判别工作。因此，本工程桩基钻孔施工需着重解决好钻进能力、钻孔护壁、桩端入岩与孔底沉渣清理问题。5.7建议场地拟建的高层住宅楼建议采用以⑨3中等风化凝灰岩的桩端持力层的摩擦端承桩基础；多层住宅楼、商业用房及裙房建议选用端承摩擦桩或摩擦桩基础；纯地下室可根据抗拔要求和经济性综合选取。桩型建议选用钻孔灌注桩。对于局部高低层相差大或荷载差异大的地段，介于考虑建筑物荷载不同，桩基础后期沉降差异对本工程产生不利影响，建议加强上部结构设计，并在相应位置采取结构措施，建议采取设置沉降缝等结构措施。⑨3中等风化凝灰岩顶板埋深变化较大，与上覆强风化凝灰岩无明显分界，以其作为桩端持力层时，应加强桩端入岩的识别工作，必要时对相邻勘探点所揭露桩端持力层层面坡度超过10%的勘探点宜适当加密补充施工勘察。拟建工程场地范围较大，应在不同区域按不同桩型做试桩和基桩静载荷、抗拔试验，进一步核定单桩承载力，为设计提供确切依据，静载荷试验方法应采用慢速维持荷载法，工程桩施工完成后应按有关规范对桩基进行质量检测。施工过程中若发现地层与本报告差异较大时，应及时通知相关单位，必要时进行施工勘察。Z16、Z38、Z91钻孔本次勘察时因故未能施工，待条件具备应补充勘察。为工程施工图设计提供完整的岩土工程地质依据。6结论本次勘察查明了勘察范围内地基土的物理力学性质，取得了基础设计主要技术参数指标，本报告可作为拟建建筑物的基础设计和施工的岩土工程依据。场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋，长期浸水条件下具微腐蚀性，干湿交替条件下微腐蚀性。场地土对建筑材料的腐蚀性与地下水的作用类同。本地区抗震设防烈度为6度。场内地基土浅层为软弱土，属建筑抗震不利地段，场地类别为Ⅲ~Ⅳ类，若Ⅲ、Ⅳ类共处地块建议设计时统一按Ⅳ类场地考虑。设计地震分组为第二组，地震动反应谱特征周期为0.55～0.75。场地地处第四纪海积平原，平坦开阔，场地周边无不良地质作用和地质灾害，场地稳定性差、工程建设适宜性