实习报告岩土工程.docx
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实习报告岩土工程
.中国矿业大学2010级本科
毕业实习报告
学院名称:
资源与地球科学学院
学科专业:
姓名:
指导老师:
实习地点:
山东青岛胶州市
实习单位:
青岛地矿岩土工程有限公司
实习时间:
2014年3月4日至2014年3月18日
实习内容:
胶州市市民广场人防工程基坑开挖
1实习区概况
1.1地理位置
胶州市是山东省辖县级市,由青岛市代管。
位于山东省东部,山东半岛西南部,青岛市境西部,胶州湾西北岸。
胶州市总面积1313平方千米,2010总人口80万人。
胶州市辖7个街道、11个镇,市政府驻三里河街道。
胶州市地处胶莱河入口南部,属海淀平原,西高东低、南高北低。
属温暖带大陆性季风气候。
年平均气温12.4℃。
年均降水量695.6毫米。
矿产有萤石、重晶石等。
特产有胶州大白菜、柏兰香油等。
胶济铁路、胶黄铁路,济青高速、204国道穿境而过。
古迹有三里河新石器原始氏族社会文化遗址,龙山文化遗址、牧马古城遗址等。
风景区有高凤翰故居和艾山。
胶州市地处山东半岛西南部,胶州湾西北岸。
位于北纬36°00′~36°30′,东经119°37′~120°12′。
东西横距51公里,南北纵距54.3公里,总面积1210平方公里。
东邻青岛市城阳区,西靠高密市、诸城市,南接胶南市、黄岛区,北连平度市。
胶州市边境线长度334.6公里。
1.2气象水文条件
胶州属于海洋性季风气候,冬季受西伯利亚地区移来的冷高压影响,夏季受西太平洋副热带高压控制。
受地形影响,终年多东南和西北两个风向。
年平均风速4.9m/s,各月平均风速以3月最强为5.6m/s,9月最弱为4.1m/s。
胶州地区虽无酷暑,却有严冬,年平均气温12.3℃,尚称适宜。
年内以1月份为最冷,平均气温-0.9℃;8月份最热,平均气温25.3℃;百年来极端最低气温以1931年1月10日之-16.9℃为最低,而极端最高气温出现在2002年7月15日,最高气温达38.9℃。
胶州气温的日较差较小。
具有海洋气候的特征。
胶州市共有河流224条,分为大沽河、北胶莱河以及沿海诸河流三大水系。
大沽河是胶东半岛最大的河流,干流179.9公里,流域面积6131.3平方公里。
年平均径流量22.51亿立方米(1956~1985)。
即墨段河道宽280~320米,最大泄水量5474立方米每秒,建有地下水库。
莱西产芝水库为胶东最大水库,库容4亿立方米。
青岛市降雨量年平均值680.5mm,全年雨量集中在7、8两个月,两月的平均降雨量303.1mm全年总降雨的45%。
整个冬季平均降雨34mm,12月份雨量最少,仅为9.8mm。
1.3区域地质构造
地层 一是,元古界五莲群海眼口组地层。
主要分布在河西郭乡姜家庄、董城一带,出露面积约7平方公里。
岩性为黑云变粒岩、黑云片麻岩夹含石墨闪片岩,厚度为506米。
地层走向北东,倾向北西,倾角 30°。
二是,中生界白垩系莱阳组第二段、第三段和第四段。
第二段主要分布在河西郭乡南部,出露面积约8平方公里。
第三段主要分布在南社村乡、西祝村乡和市区南关,出露面积76平方公里。
第四段主要分布在铺集、南杜村、夼集、营房等乡镇,出露面积150平方公里。
中生界白垩系青山组,主要分布在冷家村乡、河西郭乡、铺集镇,面积83平方公里。
中生界白垩系王氏组,境内出露其第一段、第二段和第三段,面积310平方公里。
第一段主要分布在张应镇、里岔乡南部,面积约10平方公里。
第二段主要分布在张应、冷家村、市区北关、小麻湾、北王珠、马店、后屯等乡镇(街道办事处),面积约223平方公里。
第三段主要分布在张家屯、里岔和张应等乡镇,面积约87平方公里。
三是,新生界仅见第四系出露。
主要分布在境内较大水系的两岸、滨海地区与低洼地区。
面积约500平方公里,厚度1~5米不等。
构造 地质构造属华北陆块,位于郯城~庐江(安徽)大断裂东侧,跨胶南隆起的北缘与胶莱坳陷的南缘。
一是,断裂构造。
山相家~郝官庄(属诸城)断裂中的袁家小庄以西~房家东南段,走向62°,倾向322°倾角60°,露出长度约10公里。
青岛~日照断裂中的赵家沟~大相家段,走向30°,倾向北西,出露长度约5公里。
在山相家以东与山相家~郝官庄断裂相交,错断山相家~郝家庄断裂约1.5公里。
百尺河(诸城)~二十五里夼断裂中的天台寺以西~东营以东段,走向北东东,倾向南南东,倾角70°~75°,出露长度15公里,破坏了张家屯~临洋向斜北翼地层的出露。
柴沟(属高密)~马戈庄(属崂山)断裂中大刘家疃以西~河西屯以南段,走向近东东,倾向南,倾角75°,为第四系所覆盖。
五里堆~大西庄断裂,走向南东东,倾向北北东,倾角60°,出露长度6公里左右。
二是,褶皱构造。
见有张家屯~临洋向斜,走向北东东。
向斜核部为白垩系王氏组第三段,南北两翼地层由白垩系王氏组、青山组、莱阳组构成,南翼地层出露较北翼齐全。
1.4工程地质条件
胶州市地处山东半岛的咽喉部位,濒临黄海,环绕胶州湾,山海形胜,腹地广阔。
全市地形中,平原占37.7%,盆地占21.7%,丘陵占25.1%,山地占15.5%。
东有崂山山脉,西有小珠山,北有大泽山脉,中为胶莱平原和盆地。
胶州市区坐落于花岗岩地质之上,建筑地基条件优异。
地势南高北低,西高东低,整个地势由西南向东北倾斜,海拔高程由229.2米降至3米,西南东北相对高差为226.2米。
境内无高山,有百米以上的山头18个,最高山为艾山,海拔229.2米。
胶州市境内土壤分为棕壤、潮土、砂姜黑土、盐土和水稻土五个土类,八个亚类,十三个土属。
1.5工程概况
工程名称:
胶州市市民广场人防工程基坑支护
建设单位:
胶州市人民防空办公室
施工单位:
青岛地矿岩土工程有限公司
设计单位:
山东地矿开元勘察施工总公司
监理单位:
青岛广信建设咨询有限公司
胶州市市民广场人防工程位于胶州市南中轴线,世纪大道区域,北至胶州会展中心广场,向南横跨澳门路、香港路至胶州体育中心,东侧从南至北分别天泰广场,利群集团;西侧从北至南分别为天泰广场、银座广场。
拟建工程为一座1层地下人防工程,建筑外墙周长约1560米,暂定基底标高为0.0米,基坑四周现状地坪标高约7.5~9.5米,基坑开挖深度约为7.50米~9.50米。
拟建人防工程穿越澳门路和香港路采用暗挖隧道方式,勘探点位于道路两侧,共21个勘探点。
1.6勘察报告
1.6.1岩土层及工程特性
勘察结果表明,拟建场地地层分布稳定,层序较清晰,上覆第四系地层主要由砂土、粘性土、砾石层组成。
下伏基岩为中生代白垩纪王氏群红土崖组粉砂岩。
根据地层岩性、成因时代及工程特性的不同,自上而下可分为10层,分述如下:
第①层:
素填土(Q4ml)
灰褐色、褐色,干~稍湿,松散,以回填砂土及粉土夹粉砂为主,局部为粘性土,偶见碎石块、碎砖块,顶部含较多植物根系。
该层在此场地范围内内分布广泛,厚度1.50~3.80m,平均厚度2.47m,层底标高4.17~7.92m,层底埋深1.50~3.80m。
第②层:
粉砂(Q4al+pl)
灰黄色、黄褐色,湿~饱和,松散,砂的主要矿物成分为长石、石英,该层底部含较多细粒土,局部夹有薄层粉土。
该层在此场地范围内分布不均匀,勘察期间仅在17#~20#和26#共5个勘探点附近揭露。
层厚0.70~1.70m,平均厚度1.18m,层底标高4.06~4.38m,层底埋深3.30~3.70m。
第③层:
粉质粘土(Q4al+pl)
灰黄色、褐黄色,可塑,顶部呈软塑状态,含铁锰结核及较多钙质结核,铁锰结核含量约3%~5%,钙质结核含量约5%~10%,局部夹有粉砂薄层或少量细砂颗粒,无摇振反应,切面光泽,干强度中等,韧性中等。
该层在此场地范围内分布广泛,层厚2.80~5.30m,平均厚度3.97m,层底标高0.12~2.02m,层底埋深6.20~8.00m。
第③层:
粉、细砂(Q4al+pl)
灰黄色、黄褐色,饱和,松散~稍密,砂的主要矿物成分为长石、石英,该层局部夹有少量卵砾石,分选性一般,磨圆度较好。
该层在此场地范围内分布不均匀,勘察期间在75#、76#、78#、79#和81#~85#共9个勘探点揭露。
层厚0.50~1.30m,平均厚度0.79m,层底标高3.24~4.52m,层底埋深4.50~5.70m。
第④层:
粉砂(Q4al+pl)
灰黄色、黄褐色,饱和,稍密~中密,砂的主要矿物成分为长石、石英,分选性好,磨圆度一般,局部相变为粉土,底部渐变为细砂。
该层在此场地范围内分布不均匀,主要分布在17#~22#、24#~26#、77#、80#、82#和83#共13个勘探点附近。
层厚0.50~2.00m,平均厚度1.18m,层底标高-0.98~1.50m,层底埋深7.30~8.80m。
第⑤层:
圆砾(Q4al+pl)
褐黄色,饱和,稍密~中密,主要矿物成分为长石、石英,分选一般,磨圆度较好,局部夹有粗、砾砂薄层。
该层在此场地范围内分布广泛。
层厚0.80~2.70m,平均厚度1.64m,层底标高-2.82~0.57m,层底埋深7.40~10.60m。
第⑥层:
粉质粘土(Q4al+pl)
褐黄色、黄褐色,可塑~硬塑,含铁锰结核,夹青灰色粘性土条带,无摇振反应,切面光滑,干强度高,韧性高。
含有粗砾砂、少量砾石,夹有薄层圆砾。
该层在此场地范围内分布广泛,层厚2.20~6.80m,平均厚度4.03m,层底标高-7.41~-2.46m,层底埋深11.60~16.20m。
第⑦层:
圆砾(Q4al+pl)
褐黄色,饱和,中密~密实,主要矿物成分为长石、石英,分选一般,磨圆度较好,局部为粘土与圆砾互层状分布。
该层在此场地范围内分布广泛,层厚1.60~6.20m,平均厚度3.80m,层底标高-11.32~-7.28m,层底埋深15.90~19.00m。
第⑧层:
粉质粘土(Q4al+pl)
褐黄色、黄褐色,硬塑,含铁锰结核,夹青灰色粘性土条带,无摇振反应,切面光滑,干强度高,韧性高。
夹有薄层粗、砾砂。
该层在此场地范围内分布广泛,层厚2.50~6.60m,平均厚度4.50m,层底标高-14.68~-11.56m,层底埋深20.30~23.50m。
第⑨层:
圆砾(Q4al+pl)
褐黄色,饱和,密实,主要矿物成分为长石、石英,分选一般,磨圆度较好,局部为粘土与圆砾互层。
该层在此场地范围内分布广泛,揭穿厚度4.30~9.50m,平均厚度6.12m,层底标高-22.93~-17.04m,层底埋深26.00~30.90m。
第⑩层:
强风化粉砂岩(KwH)
灰紫色、紫红色,顶部风化强烈,主要矿物成分石英、云母,粉砂结构,块状构造,原岩结构、构造大部分破坏,裂隙发育,裂隙面具铁质浸染,岩体呈散体状。
该层在场地内分布广泛,勘察过程中在17#、20#、23#、26#、75#和78#共6个勘探点揭露该层,最大控制厚度5.30m。
1.6.2地下水、土的腐蚀性分析
依据区域地质资料和本次勘察资料,拟建场地的地下水类型为第四系孔隙潜水~微承压水,潜水主要赋存于第②层粉砂中,微承压水主要赋存于第③-1层粉、细砂,第④层粉砂,第⑤层圆砾,第⑦层圆砾和第⑨层圆砾层中。
补给与排泄均以侧向迳流为主。
勘察期间稳定水位埋深1.74~4.72m,稳定水位标高为5.60~6.67m,根据区域水文地质资料,地下水位变幅为1.50m左右。
勘察期间,分别在11#、41#和68#孔采取场地土试样和地下水试样各一件。
分析结果详见表3-1和3-2。
表3-1水质分析成果表
野外编号
K++Na+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO42-
HCO3-
侵蚀性CO2
PH值
矿化度
单位
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mmol/L
mg/L
-
mg/L
含量
11#
8.02
216.95
28.54
100.39
297.25
4.502
0.00
7.64
788.49
41#
88.01
237.68
33.38
181.50
127.12
10.668
0.00
7.03
993.15
68#
53.52
154.73
15.48
112.04
114.70
5.775
6.46
6.96
626.64
表3-2土样腐蚀性分析试验成果表
项目
K++Na+
Ca2+
Mg2+
Cl-
SO42-
HCO3-
CO32-
PH值
毫摩尔比值
单位
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
mg/kg
-
含量
11-1#
21.62
55.72
31.04
51.61
81.24
194.01
0.00
7.28
0.858
41-1#
5.29
51.74
14.33
44.88
14.34
149.24
0.00
7.41
4.200
68-1#
1.61
55.72
31.04
29.17
81.24
179.08
0.00
7.20
0.485
地下水的腐蚀性评价
依据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)中场地水的腐蚀性评价标准判定如下:
1)受环境类型(Ⅱ类环境)影响,在有干湿交替作用时,地下水对混凝土结构具微腐蚀;受地层渗透性影响(强透水层的地下水),地下水对混凝土结构具微腐蚀。
综合判定,地下水对混凝土结构具微腐蚀;
在无干湿交替作用时(表12.2.1中SO42-数值应乘以1.3的系数),地下水对混凝土结构具微腐蚀。
2)对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水的环境下具微腐蚀;在干湿交替环境下具弱腐蚀。
场地土的腐蚀性评价
依据《岩土工程勘察规范》GB50021—2001(2009年版)中场地土的腐蚀性评价标准判定如下:
1)受环境类型(Ⅱ类环境)影响,场地土对混凝土结构具微腐蚀;受地层渗透性影响(强透水层),场地土对混凝土结构具微腐蚀。
综合判定,场地土对混凝土结构具有微腐蚀;
2)场地土对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀,对钢结构具微腐蚀。
1.6.3各岩土层(体)工程分析评价
依据钻探资料和青岛地区经验,对勘察场地范围内的各岩土层(体)工程评价如下:
1)第①层素填土:
分布广泛,平均厚度2.47m,欠压实~稍压实,工程性质差,且极不均匀,局部可能存在土层滞水,开挖时易坍塌。
2)第②层粉砂:
分布不均匀,仅分布在澳门路附近,平均厚度1.18m,松散,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取110kPa,变形模量E0建议取8.0MPa。
开挖隧道时,支护不当易出现坍塌。
3)第③层粉质粘土:
分布广泛,软塑~可塑,顶部呈软塑状态,平均厚度3.97m,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取170kPa,压缩模量ES1-2平均值为5.92MPa。
开挖隧道时,支护不当易出现坍塌。
4)第③-1层粉、细砂:
分布不均,主要分布在香港路附近,松散~稍密,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取110kPa,变形模量E0建议取8.0MPa。
开挖隧道时,支护不当易出现坍塌。
5)第④层粉砂:
分布不均匀,稍密~中密,平均厚度为1.18m,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取170kPa,变形模量E0建议取12.0MPa。
开挖隧道时,支护不当易出现坍塌。
6)第⑤层圆砾:
分布较广泛,厚度变化较大,稍密~中密,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取280kPa,变形模量E0建议取25.0MPa。
工程特性好,该层位于基底标高处,是拟建建筑物的良好天然地基基础持力层。
7)第⑥层粉质粘土:
分布广泛,可塑~硬塑,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取260kPa,压缩模量ES1-2平均值为8.59MPa。
8)第⑦层圆砾:
分布广泛,厚度变化较大,中密~密实,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取350kPa,变形模量E0建议取25.0MPa。
9)第⑧层粉质粘土:
分布广泛,硬塑,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取300kPa,压缩模量ES1-2平均值为14.55MPa。
10)第⑨层圆砾:
分布广泛,密实,结合地区经验,该层土的承载力特征值fak建议取350kPa,变形模量E0建议取25.0MPa。
11)第⑩层强风化粉砂岩:
该层为该场区的稳定基底。
该层分布广泛,工程特性较好,性质均匀,承载力高,根据野外钻探、原位测试并结合地区经验,建议地基承载力特征值fak取350kPa,变形模量E0建议取25.0MPa。
各岩土层(体)工程特性指标建议值详见表3.2.2。
表3.2.2各岩土层工程性质指标一览表
层号
土层名称
层底标高(m)
厚度(m)
重度
γ
(kN/m3)
粘聚力
C
(kPa)
内摩
擦角
φ
(°)
压缩模量ES1-2/变形模量Eo
(MPa)
承载力
fak
(kPa)
最大值
最小值
最大值
最小值
平均值
素填土
3.80
1.50
3.80
1.50
2.47
18.0
5
20.0
/
-
粉砂
3.70
3.30
1.70
0.70
3.54
18.5
0
30.0
8.0/
110
③
粉质粘土
8.00
6.20
5.30
2.80
7.05
19.8
17.5
13.0
/5.92
170
③-1
粉、细砂
5.70
4.50
1.30
0.50
5.12
19.0
0
35.0
8.0/
110
④
粉砂
8.80
7.30
2.00
0.50
8.03
19.0
0
35.0
12.0/
170
⑤
圆砾
10.60
7.40
2.70
0.80
9.43
20.0
0
55.0
25.0/
280
⑥
粉质粘土
16.20
11.60
6.80
2.20
13.4
19.7
31.4
15.7
/8.59
260
⑦
圆砾
19.00
15.90
6.20
1.60
17.2
20.0
0
55.0
25.0/
350
⑧
粉质粘土
23.50
20.30
6.60
2.50
21.7
19.9
51.0
14.6
/14.55
300
⑨
圆砾
30.90
26.00
9.50
4.30
27.8
20.0
0
55.0
25.0/
350
⑩
强风化粉砂岩
/
/
/
/
/
22.0
0
50.0
25.0/
350
1.6.4场地地震效应
地震设防烈度、设计基本地震加速度、设计地震分组
根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010,该场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第三组。
建筑场地类别
依据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—2008,拟建工程抗震设防类别为重点设防类(乙类),勘察期间,进行剪切波速(Vs)测试3孔计99点。
覆盖层厚度29.0~33.0m,等效剪切波速229.7~239.4m/s,其测试数据详见表3.3.2。
根据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010判定该场地建筑场地类别为Ⅱ类,特征周期0.45s。
建筑抗震地段划分
依据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010,该拟建场地为可进行建设的一般场地。
表3.3.2勘探点等效剪切波速计算表
勘探点号
覆盖层厚度d(m)
等效剪切波速Vse(m/s)
11
29.5
239.4
36
33.0
229.7
73
29.0
238.1
1.6.5地基基础方案分析与建议
根据场地工程地质条件,结合拟建建筑物特征和场地周边环境,对拟建建筑物提出如下地基基础方案建议:
1、建议采用天然地基,北侧穿越澳门路区域基底标高为-1.0m,南侧穿越香港路区域基底标高为0.0m,根据勘察报告,此标高处地层为第⑤层圆砾,地基承载力特征值fak按280kPa考虑。
2、洞身土体软弱、易坍塌,设计时要充分考虑隧道不同地层的变化,结合实际情况选取适当的衬砌支护措施。
3、在施工中若发现地层同勘察报告变化较大时,要及时通知现场相关人员,及时进行补充勘察工作,进一步查明。
4、地下水较丰富,有发生局部突水的可能,建议做好排水措施。
2施工工艺及安全保障措施
2.1施工工艺
2.1.1施工部署
1、机械设备配置
挖掘机,装载机,自卸车配置到位,并检查机械设备的性能、状态,符合施工要求,特种作业人员必须持证上岗。
2、现场准备
施工前对场地进行平整,方便施工机械进入施工场地作业,进行现场地下管物的物探,了解场地内各种地下障碍物的情况,对地上、地下妨碍施工的线路进行拆除或改移。
3、技术准备
按照施工图设计,核算基底高程,准确放样,确定开挖范围。
察看地质勘察报告,人工挖槽核实地质情况,确定合理的开挖方案,杜绝野蛮开挖。
2.1.2基坑施工方案
1、人工配合挖掘机施工方法开挖。
挖掘机挖至距设计沟槽底部约30cm时停止,余土用人工清底,以免扰动地基土。
对深度小于2米的可一次挖成,对大于2米的可分段开挖。
2、施工场地狭窄地段,为保证沟槽土方开挖的安全,沟槽采用挖掘机开挖,根据现场土质情况确定沟槽边坡坡度值。
沟槽开挖时发现不良地段,立即采取相应的支撑防护,保证施工安全。
3、深基坑施工时采用“横挖法”,以基坑整个横断面的宽度和分层深度,从一段逐渐向前开挖;每层开挖深度不大于3米,每3米设置一个1米宽的平台,进行基坑开挖时,先开挖上下施工马道,供施工车辆运土行驶使用。
4、开挖沟槽用于回填的土方堆于沟槽顶两侧,为了施工安全,防止沟槽塌方,堆于沟槽两边的土方距沟槽边沿不小于2米,高度不超过1.5米。
并应按监理工程师和设计要求采取相应的安全措施和加固措施。
5、沟槽开挖后若有地下积水,可在底部设排水沟或者集水井,用水泵集中排水,保证施工断面的稳定。
2.1.3支护措施
针对本地区地质概况,地表地下水及坑槽开挖深度,对需要采取支护措施的区段、点位,参照以下方案进行。
1.基槽(坑)和管沟的支撑方法
放坡随着深度及地质情况必须放大,保证足够的坡度避免滑塌。
2.支护施工
⑴、根据沟槽壁土质情况,采取挡板(方木)紧密铺设或间隔铺设。
⑵、坑壁支护材料采用质量良好的松木,楔块、垫木采用质硬的针叶木。
⑶、随时检查,观察支撑变形,开裂。
对支护方木不能满足受力要求的,可根据实际情况采用钢管支护。
⑷、坑壁与坑壁间的空隙用原土填实,使挡板(方木)与土壁紧密接触。
⑸、换移支撑时,先设新撑再拆旧撑。
分层分段逐步进行,拆除一段并经过回填夯实后再拆一段,直至地面。
2.2安全保障
1.安全生产目标
根据业主和公司的要求,结合本工程特点,项目部的具体情况确定了本项目的安全管理目标具体如下:
(1)杜绝员工因工、非因工死亡事故,有效控制员工重伤事故,员工因工轻伤率控制在十亿元产值4人;
(2)不发生车辆、机械设备(包括锅炉、压力容器)或火灾等一次事故造成10万元(含)以上经济损失事故。
(3)无打架斗殴、酗酒滋事等刑事案件发生。
2.安全生产领导小组
针对安全的重要性,项目部成立安全管理领导小组。
3.安全管理措施
(1)进入施工现场必须要戴好安全帽。
(2)在危险场所或区域及醒目易见处挂设各类警示牌、指示牌及安全宣传牌。
(3)高温天气严禁工人赤膊、穿拖鞋,寒冷季节严禁使用碘钨灯等危险物品烤火取暖。
(4)机械设备均有人进行例