巖土工程勘察課程設(shè)計(jì)18138.doc

北京維益埃電器氣有限公司生產(chǎn)基地辦公樓及廠房巖土工程勘察設(shè)計(jì) 目錄1 綜述111 工程概況11.2 巖土工程勘察等級(jí)11.3 巖土工程勘察工作主要目的21.4 巖土工程工作的技術(shù)依據(jù)21.5巖土工程勘察工作內(nèi)容21.5.1地表地質(zhì)調(diào)查21.5.2鉆孔及布孔21.5.3巖土樣室內(nèi)試驗(yàn)31.5.4水位觀測(cè)32 擬建廠區(qū)的地質(zhì)環(huán)境及氣候條件32.1地質(zhì)背景32.2氣候條件43 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件43.1地形地物概述43.2場(chǎng)地地層性質(zhì)43.2.1第一層：粘質(zhì)粉土43.2.2第二層：粉質(zhì)粘土43.2.3第三層：粉砂53.2.4第四層：細(xì)砂54 擬建場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)條件55 地震地質(zhì)與場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)65.1區(qū)域穩(wěn)定性65.2地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃65.3建筑場(chǎng)地地震效應(yīng)評(píng)價(jià)65.4地基土層的地震液化判別76 巖土工程分析及建議方案76.1場(chǎng)地的穩(wěn)定性76.2場(chǎng)地的均勻性評(píng)價(jià)76.3土層物理力學(xué)指標(biāo)76.4地基承載力分析96.5地基基礎(chǔ)方案選擇96.5.1地基持力層選擇96.5.2基礎(chǔ)形式建議96.6基坑工程評(píng)價(jià)107 結(jié)論與建議10附圖附圖一 勘探孔平面布置圖附圖二 工程地質(zhì)剖面圖11附圖二 工程地質(zhì)剖面圖22附圖三 工程地質(zhì)剖面圖33附圖四 工程地質(zhì)剖面圖44附表附表一 物理力學(xué)統(tǒng)計(jì)表1 綜述11 工程概況建筑名稱：北京維益埃電器有限公司生產(chǎn)基地辦公樓和廠房項(xiàng)目擬建建筑場(chǎng)地位于北京市順義區(qū)李橋鎮(zhèn)南半壁店村東富路60米。擬建建筑物平面分布及尺寸詳見(jiàn)“勘察點(diǎn)與建筑物平面位置圖”，其相應(yīng)的高度、結(jié)構(gòu)類型及地下室情況詳見(jiàn)下表：建筑物名稱層數(shù)總高度結(jié)構(gòu)類型地下室情況基底埋深基礎(chǔ)類型辦公樓3/磚混結(jié)構(gòu)無(wú)待定條基廠房1/輕鋼結(jié)構(gòu)無(wú)待定獨(dú)立柱基礎(chǔ)1.2 巖土工程勘察等級(jí)擬建建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)，重要性等級(jí)為二級(jí)，地基等級(jí)為二級(jí)（中等復(fù)雜地基）；巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。1.3 巖土工程勘察工作主要目的（1）查明擬建場(chǎng)地建筑范圍內(nèi)地基土層結(jié)構(gòu)、巖性、厚度、分布范圍及其主要物理力學(xué)性質(zhì)，并對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性和建筑適宜性進(jìn)行合理的分析和評(píng)價(jià)；（2）查明地下水類型、埋深及其對(duì)混凝土的腐蝕性；（3）查明其它不良地質(zhì)作用的發(fā)育情況、分布范圍，并進(jìn)行合理的分析和評(píng)價(jià)；（4）對(duì)擬建場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)；（5）提出設(shè)計(jì)階段所需的巖土工程參數(shù)，建議合理的地基于基礎(chǔ)形式，并對(duì)基坑開(kāi)挖于支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。1.4 巖土工程工作的技術(shù)依據(jù)本次巖土工程勘察所遵循的技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)巖土工程勘察規(guī)范(2009年版)_GB50021-2001(2)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(3)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(4)高層建筑巖土工程勘察規(guī)程(5)北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范1.5巖土工程勘察工作內(nèi)容根據(jù)工程勘察任務(wù)委托書(shū)，編寫勘察方案及勘察技術(shù)要求，報(bào)單位總工審定；1.5.1地表地質(zhì)調(diào)查：以場(chǎng)地中心進(jìn)行1:500的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，內(nèi)容包括地形地貌，地質(zhì)構(gòu)造，工程環(huán)境等以便為了較為準(zhǔn)確的劃分本場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖體的不同發(fā)育位置為基礎(chǔ)選型提供有力證據(jù)。1.5.2鉆孔及布孔：根據(jù)已經(jīng)提供的鉆孔對(duì)建筑基礎(chǔ)布孔1.5.2.1勘探點(diǎn)間距：a、巖土工程勘察規(guī)范4.1.15：詳勘階段、地基復(fù)雜程度中等，勘探點(diǎn)間距：1530m；宜按建筑物周邊或角點(diǎn)布置，也可按建筑群布置；單棟高層不少于4個(gè)。b、高層建筑巖土工程勘察規(guī)程4.1.2：?jiǎn)螚澑邔咏ㄖ?，甲?jí)不少于5個(gè)，乙級(jí)不少于4個(gè)；控制性孔不少于總數(shù)的1/3且不少于2個(gè)。c、北京地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)規(guī)范5.2.1.1：場(chǎng)地復(fù)雜程度中等，1530 m；勘探點(diǎn)宜沿承重墻、柱軸線布置，在荷載和建筑體型突變處宜適當(dāng)布置勘探點(diǎn)。單棟高層建筑的勘探點(diǎn)不少于4個(gè)，且至少有2個(gè)控制性勘探點(diǎn)。1.5.2.2勘探孔深度：4.1.4.2：控制性勘探孔深度，對(duì)于箱、筏基礎(chǔ)，在不具備變形計(jì)算條件時(shí)，按下式計(jì)算： dc=d+cb 式中：dc -控制性勘探孔深度（m）；d-基礎(chǔ)埋深（m）；c-與土壓縮性有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；-與高建層數(shù)或基地壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，甲級(jí)高建取1.1，乙級(jí)取1.0；b-基寬（m）4.1.4.3: 一般性勘探孔深度應(yīng)適當(dāng)大于主要受力層深度，對(duì)箱、筏基礎(chǔ)可按下式計(jì)算： dg=d+gb dg-一般性勘探孔深度(m)；g -與土壓縮性有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； 土類碎石土砂土粉土粘性土軟土c0.50.70.70.90.91.21.01.52.0g0.30.40.40.50.50.70.60.91.01.5.3巖土樣室內(nèi)試驗(yàn) 為了確定擬建場(chǎng)地的巖土承載力，以及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡提供放坡依據(jù)，或?yàn)樘峁┗又ёo(hù)需各項(xiàng)巖土實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等，對(duì)巖土樣進(jìn)行了室內(nèi)力學(xué)實(shí)驗(yàn)。1.5.4水位觀測(cè) 本次水位觀測(cè)采取鉆孔施工完畢24小時(shí)后的靜態(tài)水位觀測(cè)，共計(jì)觀測(cè)20次。2 擬建廠區(qū)的地質(zhì)環(huán)境及氣候條件2.1地質(zhì)背景北京維益埃電器公司位于北京市順義區(qū)李橋鎮(zhèn)南半壁店村東富路60米處，該地區(qū)地表淺層分布粘質(zhì)粉土、粉質(zhì)粘土，向下依次為粉砂、細(xì)砂，粉質(zhì)粘土具有良好的可塑性，有利于基礎(chǔ)的建成，地下水含量豐富，陽(yáng)離子鈣離子居多，陰離子碳酸氫根離子含量較高，可見(jiàn)此處巖溶發(fā)育較為強(qiáng)烈。2.2氣候條件 北京地區(qū)處于東亞大陸東岸，位于北緯39度56分，東經(jīng)116度20分。北京市地處華北大平原北端，西、北、東三面環(huán)山。全市山區(qū)面積約占總面積的2/3，最高處海拔2303米，市區(qū)中心海拔43.17米，最低處僅8米 北京地區(qū)地處暖溫帶半濕潤(rùn)地區(qū)，氣候受蒙古高壓的影響，屬大陸性季風(fēng)氣候，年降水量644毫米。北京四季分明，冬季干燥，春季多風(fēng)，夏季多雨，秋季晴朗溫和，年平均氣溫1012攝氏度。 冬季，經(jīng)由西北部吹來(lái)的冷空氣，受高山阻擋，下沉?xí)r又受增溫作用，因此北京冬季比其它同緯度地區(qū)溫暖，無(wú)霜期約180200天。夏季因東南暖溫氣流受海洋調(diào)節(jié)作用，亦不熱。這使北京形成了夏無(wú)酷暑，冬無(wú)嚴(yán)寒的優(yōu)越氣候條件。3 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件3.1地形地物概述 南壁店村為南半壁店村委會(huì)駐地。村委會(huì)轄南半壁店、小葛渠兩個(gè)自然村。該村村域面積6.6平方公里。唐代建村。村南曾有一大寺院，火災(zāi)之后只剩殘?jiān)珨啾?，后在此設(shè)車馬客店，故名半壁店。1981年為避重名改南半壁店?？谷諘r(shí)期化名“中心村”。該村地勢(shì)北高南低，平均海拔28.1米。村東1.5公里處有小中河。3.2場(chǎng)地地層性質(zhì)3.2.1第一層：粘質(zhì)粉土 土壤可以分為砂質(zhì)土、黏質(zhì)土、壤土三類。 砂質(zhì)土的性質(zhì)：含沙量多，顆粒粗糙，滲水速度快，保水性能差，通氣性能好。黏質(zhì)土的性質(zhì)：含沙量少，顆粒細(xì)膩，滲水速度慢，保水性能好，通氣性能差。壤土的性質(zhì)：含沙量一般，顆粒一般，滲水速度一般，保水性能一般，通風(fēng)性能一般。地球陸地表面土壤種類的分異和組合。與自然地理?xiàng)l件的綜合變化密切相關(guān)。 粉土屬于黏質(zhì)土，含水透水差，曬干成粉狀。3.2.2第二層粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土是據(jù)GB50007-2002規(guī)范，塑性指數(shù)介于1017之間的粘性土；或按水利電力部1962年規(guī)程，粘粒含量30%50%，且粉粒組含量大于砂粒組含量的粘土。3.2.3第三層：粉砂粉砂土（Qai+pi），顧名思義就是粉土和砂土的結(jié)合。砂土、壤土和粘土是根據(jù)土壤質(zhì)地而劃分的。一般來(lái)講砂土的砂粒含量超過(guò)50，粘粒含量小于30。粉土的塑性指數(shù)小于10.粉土的性質(zhì)介于砂土和粘土之間，容許承載力與粉土得孔隙比及天然含水量有關(guān)。孔隙比小，天然含水量小的粉土承載力高，反之承載力低。粉土的承載力一般在100-400kpa. 砂土，粒徑大于2mm得顆粒含量不超過(guò)全重50%。粒徑大于0.075mm得顆粒超過(guò)全重50%得土。砂土又分為礫沙，粗砂，細(xì)沙和粉沙五種。其中礫沙，粗砂，中砂的地耐力只與密度有關(guān)，而與含水量大小無(wú)關(guān)，其容許承載力為180-250kpa;細(xì)砂，粉砂得容許承載力除與密度有關(guān)外，還與含水量大小有關(guān)，密實(shí)度越小，含水量越高，承載力越低，他們得容許承載力在140-340kpa之間。砂土它的比重最大，遇水很容易沉降，速度也非?？熳?。3.2.4第四層：細(xì)砂 細(xì)砂土屬于細(xì)粒土質(zhì)砂（砂類土），一般沉積于河流中、下游的凸岸河灘上，因沉積時(shí)間不同，具有明顯的曾理性，其物理力學(xué)性能與細(xì)砂土的細(xì)度、含泥量有關(guān)。該工程所用細(xì)砂土具有粒徑單一、級(jí)配不良、無(wú)粘性、不易壓實(shí)成型的特點(diǎn)。4 擬建場(chǎng)區(qū)的水文地質(zhì)條件地下水按賦存介質(zhì),可分為松散巖類孔隙水和以巖溶水為主的基巖裂隙水兩大類型。本場(chǎng)區(qū)主要含水層是粉質(zhì)粘土和砂質(zhì)粉土，含水層沿個(gè)方向變化均不大，根據(jù)勘察期間勘察孔所揭露的地層和地下水的動(dòng)力性質(zhì)，本場(chǎng)僅有一個(gè)含水層，該層水位埋深在6米左右，含水層厚度為6米左右。該層水由地下徑流補(bǔ)給，地下水類型屬潛水。上部為粉質(zhì)粘土和粘質(zhì)粉土為覆蓋層，其中有部分中間含有砂質(zhì)透水層，下部為粉質(zhì)粘土隔水層。該場(chǎng)區(qū)地下水的補(bǔ)給主要是地下徑流的補(bǔ)給，地下水水位年變幅在2-5米左右，地下水的排泄主要為地下徑流排泄和人工開(kāi)采，在枯水期地下水向附近的小中河等地表水系的排泄。場(chǎng)地地下水徑流條件良好。根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（2009版）中水和土腐蝕性的評(píng)價(jià)，按環(huán)境類型水和土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評(píng)價(jià)可知水中陰陽(yáng)離子的腐蝕等級(jí)，如下表：離子含量分析結(jié)果(%)腐蝕等級(jí)硫酸鹽含量74.89微鎂鹽含量82.27微銨鹽含量2.40微按地層滲透性水和土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評(píng)價(jià)分析項(xiàng)目含量(%)腐蝕等級(jí)侵蝕性二氧化碳0.00微碳酸氫根離子6.58微5 地震地質(zhì)與場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)5.1區(qū)域穩(wěn)定性 北京地區(qū)處于地震帶交匯處，地震頻率高，但烈度小于7度，多年來(lái)幾乎未發(fā)生大于六級(jí)的地震。區(qū)內(nèi)地下水位埋藏深，不易出現(xiàn)地基濕陷，在區(qū)域上屬于穩(wěn)定區(qū)。5.2地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃 以地震動(dòng)峰值加速度和地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為指標(biāo)，將國(guó)土劃分為不同抗震設(shè)防要求的區(qū)域。（截圖為震級(jí)與烈度、烈度與震級(jí)的對(duì)應(yīng)）5.3建筑場(chǎng)地地震效應(yīng)評(píng)價(jià) 北京市地處燕山地震帶與華北平原中部地震帶的交匯處，又緊鄰汾渭地震帶和郯廬深大斷裂地震帶，是個(gè)多震區(qū)，歷史上曾遭受過(guò)多次強(qiáng)烈地震的破壞和影響，其中以1679年馬坊地震和1730年西郊地震的影響最大。自有史記載以來(lái)，北京地區(qū)曾遭受有感地震592次（到1957年 3月 4日止），至于近年來(lái)利用儀器記錄的地震（ML3.5）多達(dá)幾千次。 震中在北京城區(qū)的有兩次五級(jí)地震，曾使城內(nèi)一些房屋被破壞。由此可知，北京歷史地震發(fā)生頻繁，但是地震震級(jí)較小，對(duì)人類生活影響較小，但在建筑時(shí)應(yīng)該考慮地震的影響，采取一定的抗震措施，避免造成人員傷亡和建筑坍塌。5.4地基土層的地震液化判別擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度為7度，對(duì)于飽和粉土和砂土，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，可初步判別為不液化或可不考慮液化影響： (1)地質(zhì)年代為第四紀(jì)晚更新世（Q3）及其以前時(shí)，7、8度時(shí)可判為不液化； (2)粉土的粘粒含量百分率，7度、8度和9度分別不小于10、13和16時(shí)，可判為不液化土。 (3)天然地基的建筑，當(dāng)上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時(shí)，可不考慮液化影響.6 巖土工程分析及建議方案6.1場(chǎng)地的穩(wěn)定性 擬建場(chǎng)地地震烈度為8度，屬于建筑抗震不利地段。據(jù)有關(guān)資料，京津地區(qū)區(qū)域內(nèi)只有小震活動(dòng)，無(wú)強(qiáng)震記錄，不具備中強(qiáng)地震發(fā)震構(gòu)造條件，因此擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性較好。 擬建場(chǎng)地地形平坦，地貌單元單一，地層成因簡(jiǎn)單，成層規(guī)律明顯，無(wú)不良地質(zhì)作用，適宜建筑。6.2場(chǎng)地的均勻性評(píng)價(jià) 根據(jù)剖面圖可知，場(chǎng)地的均勻性存在一定的問(wèn)題，首先，同一深度存在不同種土，而且差異較大；其次，根據(jù)鉆孔取出的土來(lái)看，土的分布沒(méi)有達(dá)到均勻的標(biāo)準(zhǔn)，所以，場(chǎng)地的均勻性較差，應(yīng)該考慮基礎(chǔ)的抗震和穩(wěn)定措施。6.3土層物理力學(xué)指標(biāo)6.4地基承載力分析 根據(jù)天然地基承載力計(jì)算公式：fa=fak+b(b-3)+dm(d-0.5)式中 fa-修正后的地基承載力特征值； fak-地基承載力特征值 b、d-基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù) -基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； b-基礎(chǔ)底面寬度(m)，當(dāng)基寬小于3m按3m取值，大于6m按6m取值； m-基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度； d-基礎(chǔ)埋置深度(m)，一般自室外地面標(biāo)高算起。在填方整平地區(qū)，可自填土地面標(biāo)高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時(shí)，應(yīng)從天然地面標(biāo)高算起。對(duì)于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時(shí)，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標(biāo)高算起；當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。6.5地基基礎(chǔ)方案選擇 6.5.1地基持力層選擇由于建筑物安全等級(jí)為二級(jí)，屬于高層建筑，由鉆孔資料顯示，應(yīng)采用粘土做持力層。6.5.2基礎(chǔ)形式建議根據(jù)場(chǎng)地巖土體單元的質(zhì)量特征及其在平面與剖面上的土巖組合關(guān)系以及甲方提供的設(shè)計(jì)要求，結(jié)合上部結(jié)構(gòu)特征，建議采用天然基礎(chǔ)，以粘土作為持力層。6.6基坑工程評(píng)價(jià)基坑支護(hù)工程施工中，施工單位對(duì)每個(gè)檢驗(yàn)批進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，合格率100%。并按照規(guī)范要求對(duì)保證資料、技術(shù)資料、物資資料、驗(yàn)收資料等及時(shí)進(jìn)行了收集、整理，并客觀的反映了工程的實(shí)體質(zhì)量。該工程基坑支護(hù)施工均按專家認(rèn)證方案實(shí)施，施工過(guò)程遵守了國(guó)家的相關(guān)驗(yàn)收規(guī)范和強(qiáng)制性條文要求，工程從開(kāi)挖至回填均未發(fā)生塌方失穩(wěn)現(xiàn)象，除到路口場(chǎng)地因素外，已完成承包合同約定的其余內(nèi)容，工程資料齊全。根據(jù)平時(shí)的監(jiān)督檢查和控制情況，并結(jié)