二场地工程地质条件Word格式.docx
《二场地工程地质条件Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二场地工程地质条件Word格式.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
(3)初步查明拟建场内有无明暗浜(塘),厚填土等不良地质现象。
(4)初步查明场地内地下水类型,埋藏条件,并判定地下水和地基土对建筑材料有无腐蚀性。
(5)初步判定拟建场地类别,初步查明浅层20.0米以上范围饱和砂质粉土、砂土分布情况,并判定其液化可能性。
(6)结合建(构)筑物性质,对场地工程地质条件作出分析与评价,初步推荐适宜的天然地基、桩基持力层,提供桩侧极限摩阻力标准值fs和桩端处土的极限端阻力标准值fp,估算单桩承载力,提供桩基沉降估算参数压缩模量。
(7)初步分析沉(成)桩的可能性,沉(成)桩对周围环境的影响及防范措施,对地基与基础设计方案及施工注意事项提出建议。
(四)勘察工作量布置原则及工作量
1、勘察工作量布置原则
根据设计要求及场地周边地质资料,结合本工程特点,按照《上海市工程建设规范》规定采用钻探、静探、小螺钻相结合方法进行勘察。
由于拟建建筑物平面较为规则,本次勘察采用“网格”状方式对场地进行初步控制,勘探点尽量布置在建筑物角点及边线上,技术孔与静力触探孔相间布置。
勘察孔距105.0~120.0米,小螺纹孔主要布置在明沟部位,控制明沟边界孔距3.0米。
2、工作方法
为了达到上述目的,本次勘察采用钻探取土、静力触探试验、标准贯入试验相结合的综合勘测手段,采用小螺纹孔以探明场地内明沟等不良地质现象。
(1)钻探:
采用SH-30型钻机,泥浆护壁循环钻进,分回次钻进、在预定深度进行取样和标准贯入试验。
(2)取样:
根据试验要求,针对不同土性特性采用静压法和锤击法取土,原状土试样等级粘性土为Ⅰ~Ⅱ级,砂土为Ⅱ级。
(3)标贯试验采用自由落锤,锤重63.5Kg,落距76cm、试验时先预打15cm,再打30cm,并记录每10cm的锤击数,以累计打入30cm的锤击数为标准贯入实测击数N,并留取标贯器中的土样作颗粒分析。
(4)静力触探试验:
由MJ-Ⅱ型静探机完成,以1.2m/min的速度进行贯入,采用单桥探头,探头面积15cm2,探头编号1048,标定系数3.9923KPa,液压贯入,由专用微机采集自动记录并形成Ps值随深度变化的连续曲线,试验归零误差不超过
1%,深度记录误差不超过±
1%。
(5)小螺纹钻孔采用人工手摇螺纹钻具完成。
3、完成工作量
我院于2010年10月2日进场勘察施工,2010年10月4日出场,室内土工试验10月7日结束,2010年10月9日完成勘察报告的编写及审核工作,本次共完成勘察工作量见表1:
表1
野外工作
室内工作
项目
孔深
(m)
孔数
(个)
数量
取土兼标贯孔
30.0
3个
进尺90.0米
一般物理试验
38个
合计
总进尺90.0米
液塑限
37个
8个
进尺240.0米
常规固结试验
总进尺240.0米
直剪固快试验
小螺纹钻孔
1.5-3.5
20个
颗粒分析
总计进尺
个
总进尺379.0米
取原状土试料
38筒
测量孔口标高
31个
测量地下水位钻孔
4、工程测量
(1)基准点
本次勘察孔口标高基准点由建设方提供,位于场地南侧泖甸路中心,该点编号为G2,其高程为+3.830米(吴淞高程系统),详见勘探点平面布置图。
(2)工程测量精度和方法
勘探孔放样及孔口标高测量由我院测量队施测,根据CAD图解坐标及场地红线控制点采用GPS定位放样,孔口标高采用自动安平水准仪量测,回路闭合差满足测量精度要求。
二.场地工程地质条件
(一)地形地貌
1、拟建场地地貌属长江三角洲入海口湖沼平原地貌类型,场地内现为大片农田空地、地势较为平坦,孔口一般标高在+3.36~+5.02米之间。
(二)地基土的构成与特征及物理力学性质指标
1、地基土的构成与特征
经勘察拟建场地自然地面下30.0米深度范围内的土层主要由粘性土组成,根据地基土的特征、成因及物理力学性质,属上海湖沼平原土层分布区,按照上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)自上而下可分为六大层,各土层分布情况叙述如下;
(1)第四系全新统上段(Q):
本场地钻及①、②层
a、第①1层素填土为人类活动(耕作种植,挖掘、搬运堆填)形成,松散、不均、主要由粘性土夹少量碎砖石含植物根茎等组成,一般层厚0.80~2.40米。
b、第①2层浜土,松软、不均、主要由粘性土夹少量灰黑色淤泥、含有机质腐植物等组成,一般层厚0.10~0.30米。
C、第②层灰黄色粉质粘土,很湿,可~软塑,高偏中压缩性,含氧化铁斑点,土性自上而下逐渐变软,无摇振反应,光泽反应;
稍有光泽,干强度、韧性中等,层厚0.60~1.40米,层底埋深1.70~3.10米,层底标高+2.02~+1.34米,该层在明浜部位变薄或缺失。
(2)第四系全新统中段(Q):
本场地钻及第③、④层
a、第③层灰色粉质粘土,饱和,流塑,高压缩性,夹薄层粉砂,土质不均,,局部为淤泥质粉质粘土,无摇振反应,光泽反应;
稍有光泽,干强度、韧性中等,层厚0.90~1.60米,层底埋深3.10~3.70米,层底标高+0.47~-0.12米,该层在场地内均有分布。
b、第④1层草黄~灰黄色粉质粘土,湿,可塑,中压缩性,含氧化铁斑点,土质较均匀,无摇振反应,光泽反应;
稍有光泽,干强度、韧性中等,层厚7.90~11.70米,层底埋深11.60~15.00米,层底标高-8.02~-11.39米,该层在场地内均有分布。
(3)第四系全新统下段(Q41):
本场地钻及第⑤层
a、第⑤层灰色粉质粘土,饱和,可~软塑,中偏高压缩性,夹薄层粉砂,含有机质腐植物,无摇振反应,光泽反应:
稍有光泽,干强度、韧性中等,层厚5.50~8.90米,层底埋深20.10~20.80米,层底标高-16.53~-17.26米,该层在场地内均有分布。
(4)第四系上更新统上段(Q32):
本场地钻及第⑥层
a、第⑥层河口~湖沼相沉积,暗绿~灰黄色粉质粘土,湿,可塑,中压缩性,含氧化铁斑纹,土质较均匀,无摇振反应,光泽反应:
稍有光泽,干强度、韧性中等,该层钻至30.0米未钻穿、揭露最大层厚9.90米(J8孔)。
2、地基土的物理力学性质指标
各土层的物理力学性质指标均进行了分层统计(一般采用算术平均值),个别离散性较大的指数进行了取舍,详见土层物理力学性质参数表(附后)。
并说明如下:
(1)表中列出的各项指标均为平均值、最大值、最小值及变异系数等统计参数,设计时可根据安全使用情况结合统计参数酌情选用。
(2)表中固结快剪试验提供的土的内摩擦角¢和粘聚力C是抗剪强度峰值指标。
由各级荷载下的平均孔隙比绘制而成的土层e~p曲线详见土层压缩曲线图表(附后)。
3、静力触探成果
静力触探成果见《静力触探分层参数表》及《静力触探测试成果图表》(附后)。
4、地基承载力
地基承载力设计值fd和地基承载力特征值fak。
(1)地基土承载力设计值fd,按上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)第5.2.3条有关公式:
计算假设条件:
条形基础,基础宽度b为1.5米,基础埋深d为1.0米,地下水位埋深0.5米,并结合静力触探指标综合确定。
(2)地基承载力特征值fak,按国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)5.2.3条和上海地区勘察经验综合确定。
各土层地基承载力见下表:
2
地基承载力一览表表2
层层
土名
场地平均静探
Ps(MPa)
重度
γKN/m3
直剪固快试验强度峰值
土试计算值
建议值
C(KPa)
Φ
(º
)
fd
(KPa)
(Kpa)
fak
②
灰黄色
粉质粘土
0.44
18.6
27
16.5
89
65
③
灰色
0.34
18.5
16
17.5
75
55
④1
草黄-灰黄色粉质粘土
1.66
19.1
36
127
100
注:
1、表中fd仅作为评价土层工程特性之用,设计时应根据实际基础形状、尺寸、埋深并考虑
下卧层强度影响进行计算。
第②层已考虑软弱下卧层对持力层的影响,第④层土性较软按淤泥质土计算。
2、表中提供的承载力未进行变形验算。
3、第③层土性较软计算时按淤泥质土进行计算。
(三)不良工程地质现象
经初步勘察场地内主要不良地质现象为;
分布在B-2仓库部位的三条近南北向和二条近东西向互相连通的明浜,该浜局部被堆填,水深0.40~0.70米,浜宽2.50~11.0米,浜底埋深0.60~0.90米,浜底标高+1.50~+0.90米,浜内主要由粘性土夹少量灰黑色淤泥、含有机质腐植物等组成,松软、不均,B-2仓库部分基础分别处于该明浜中。
另外由于早期开挖堆填导致明浜两岸填土较厚层厚约1.70~2.40米。
除此以外、暂未发现其它不良地质现象。
(四)场地水文地质条件
1、地下水
场地内地下水类型主要为浅层地基土层中孔隙潜水。
对本工程基础设计有直接影响的为浅部土层的潜水,地下水主要补给来源于大气降水。
排泄方式主要为蒸发和地下渗透,水位随季节和气候变化而变化,本次勘察期间测得本场地钻孔中地下水初见水位埋深0.90~1.30米,地下水静止水位埋深0.40~0.60米,静止水位标高为+2.93~+3.34米。
上海潜水水位埋深,一般离地表面约0.3~1.5米,受降雨、潮汛、地表水的影响有所变化,年平均水位埋深0.5~0.7米,工程设计时可根据安全需要选择合适的水位埋深,建议按不利因素考虑,可取0.5米或1.5米。
各单孔静止水位详见下表3
表3
孔号
初见水位
埋深(m)
静止水位
相对标高
观测日期
G1
0.90
0.40
+3.34
2010、10、4
G2
1.00
0.50
+2.96
G3
1.30
0.60
+2.93
2、地下水、土对混凝土的腐蚀性
根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)条文说
明11.3.7条,本场地地下水环境类型属Ⅲ类。
本场地周边无污染源存在,上海市标准《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)
有关规定和邻近工程资料,PH=7.0呈中性,因此判定地下水对混凝土具微腐蚀性,对渗透性地层中的混凝土具微腐蚀性,在长期浸水条件下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性,在干湿交替条件下对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。
由于场地地下水位较高,地基土在地下水之下基本呈饱和状态,根据上海类似工程经验,地基土对混凝土、混凝土中的钢筋及铸铁等材料亦具微腐蚀性。
3、土层的渗透性
经勘察本工程基础开挖范围内的浅层土层,均为透水性相对较弱土层,根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)表5.5.9和上海工程经验,第②层土的渗透系数K=3×
10-6cm/s左右。
第③层土的渗透系数K=3×
(五)场地地震效应
1、场地抗震设计基本条件
根据本次勘察土层资料,按上海市《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003)和国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)2008版的有关条文判别,场地的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,所属的设计地震分组为第一组,地基土属软弱土,场地类别为Ⅳ类。
2、液化判别
经勘察揭露,本场地浅层20米深度范围内、未发现成层的饱和砂质粉土或粉砂,因此本场地可不考虑地基土液化影响因素。
3、抗震有利、不利地段划分
经勘察,本场地分布有明浜和局部第①1层填土较厚,地基土属软弱土,故本场地属抗震不利地段。
三、地基土的分析与评价
(一)场地稳定性和适宜性
本场地地形较平坦,无滑坡、崩塌、陡坎等不良工程地质现象,虽然局部分布有明浜和填土较厚,但经处理后一般不会影响工程建设,因此综合分析本场地工程地质条件稳定,适宜建造本工程的拟建建(构)筑物。
(二)地基均匀性评价
根据本次初步勘察结果表明;
拟建场地地层分布较为稳定,地基土主要由粘性土组成,层序基本较为稳定,在纵向上呈有规律地成层分布,在横向上呈连续分布,为均匀地基。
(三)天然地基分析与评价
1、第①1层素填土,松散、不均、主要由粘性土夹少量碎砖石含植物根茎等组成,
结构性差,土质不均,为本工程的不良地基土,不宜选作天然地基基础持力层。
2、第①2层浜填土主要由粘性土夹少量灰黑色淤泥、含有机质腐植物等组成,结构性差,土性软弱,为本工程的不良地基土,基础施工前应予以清除。
3、第②层灰黄色粉质粘土,可~软塑,属高偏中压缩性土,平均层厚1.02米,根据前述假定条件,地基承载力设计值fd=65KPa,地基承载力特征值fak=65KPa,该层在满足《规范》和设计要求时可选作本工程一层仓库的天然地基持力层,但本层土性自上而下逐渐变软,设计时请注意。
当天然地基不能满足设计要求时,建议进行地基加固处理或采用桩基。
3、第③层灰色粉质粘土,该层属高含水量、高压缩性土层、是天然地基软弱下卧层和主要压缩层。
天然地基承载力具体使用时应根据基础设计埋深、基础尺寸等因素,并酌情考虑软弱下卧层强度影响自行计算,同时必须满足正常使用极限状态要求。
(四)桩基分析与评价
1、桩基持力层的选择
(1)本工程一层仓库(局部为二层办公楼)如采用桩基础,从本场地地基土构成可见,第⑤层以上各土层埋藏较浅,均不宜选作工程的桩基持力层。
(2)第⑤层灰色粉质粘土,层顶埋深11.60~15.00米,层顶标高-8.02~-11.39米,平均层厚8.15米,静探平均Ps值0.89MPa,该层分布较稳定,如设计对沉降要求不高时,本层可选作本工程的桩基持力层。
(3)第⑥层暗绿~灰黄色粉质粘土,土质较均匀,层顶埋深20.10~20.80米,层顶标高-16.53~-17.26米,揭露最大层厚9.90米,静探平均Ps值1.89MPa,该层分布较稳定,可选作本工程的桩基持力层。
综上所叙第⑤层和第⑥层虽然均可选作本工程的桩基持力层,根据拟建物的荷载、结构类型等性质以及经济、技术等方面综合考虑,后者虽然桩长增加了5.0米,但所获的单桩竖向承载力较高。
因此建议选择第⑥层作为本工程的桩基持力层。
2、单桩竖向承载力估算
(1)为了便于设计计算及选择桩型、桩长,根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)和土试资料及原位测试静探比贯入Ps值、综合考虑提出各土层的桩侧极限摩阻力标准值fs和桩端土极限端承力标准值fp,供设计参考选用详见下表4
表4
层号
土名
层底埋深
(米)
场地平
均Ps值
(MPa)
静探
计算值
fs(Kpa)
预制桩(建议值)
灌注桩(建议值)
fs
fp
灰黄色粉质粘土
1.7~3.1
22.0
15
灰色粉质粘土
3.1~3.7
17.0
6米以上15
6米以下15
草黄-灰黄色
11.6~15.0
66.5
45
35
⑤
20.1~20.8
0.89
44.5
40
700
30
300
⑥
暗绿-灰黄色
>30.0
1.89
72.3
1500
上表各土层fs、fp除以安全系数2,即为相应的特征值。
2)估算结果
估算公式:
单桩竖向极限承载力Rk=Rsk+Rpk
单桩竖向承载力设计值Rd=
UP∑fs·
Li
+
fp·
Ap
估算结果见下表:
5(供参考)
Υs
Υp
表:
5
计算
桩型
桩的规格
(mm)
桩长
桩顶入土深度
桩尖(端)入土深度
进入持力层及深度/桩端标高
单桩竖向极限承载力标准值
Rk(KN)
单桩竖向承载力设计值
Rd(KN)
单桩竖向承载力特征值
Ra(KN)
备注
J6
预制方桩
250×
250
15.0
2.0
2.0/-13.39
589
295
300×
717
359
PHC桩
∮300
563
282
J1
350×
350
20.0
1.2/-18.46
1230
615
∮400
1128
564
灌注桩
∮550
1181
591
注:
(1)如计算条件改变请按有关《规范》公式重新计算
(2)单桩竖向承载力特征值等于单桩竖向极限承载力标准值除以2。
(3)单桩极限承载力标准值大于桩身强度值时,宜取桩身强度值。
(4)根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)表13.3.10-1注;
对于桩身大部分位于淤泥质土中且桩端支承于第⑤层土的预制桩,单桩竖向承载力宜通过静载荷试验确定,当采用表5中数值时建议按八折使用。
表中单桩竖向承载力设计值Rd是在假定条件下计算的,在桩基方案确定后采用的桩径或桩长与表中不一致时,设计人员可按表4中提供的桩侧摩阻力标准值fs和桩端土极限端承力标准值fp值自行计算。
3、沉降估算参数
根据室内土试e-p曲线,原位测试综合确定各土层的压缩模量Es值,详见下表:
6
表:
层
号
平均层厚
室内土试e-p曲线
计算Es
Es
0.2~0.4
0.4~0.8
8.15
6.4
11.8
6.2
6.0
9.90
10.2
9.4
10.0
(1)表中静探Ps值计算压缩模量Es值公式,粘性土Es=3.3Ps+3.2
(2)表中标贯计算压缩模量Es值公式,Es=1.0N。
(3)第⑥层为揭露最大层厚。
4、沉降估算
本工程因计算条件不明确,本报告未作沉降计算,因一层仓库体形较大,如荷载分布不均易产生不均匀沉降,设计时应根据荷载分布、基础埋深等设计要求,并按照有关《规范》进行沉降计算,合理确定基础方案。
本工程B-1、B-2仓库长234.4米,宽90.4米属超长建筑物,建议在中间适当位置设置伸缩缝,以消除由温度变化、材料收缩等不利作用。
(五)沉(成)桩的可能性
根据本场地地基土构成条件及拟建物特性,综合分析沉(成)桩的可能性。
1、预制桩、预应力管桩(PHC桩)
当选择第⑥作为本工程的桩基持力层时,该层以上均为粘性土,对沉桩较有利,但仍应根据静探Ps值选择合适的施工机械和施工工艺。
2、另外根据沉桩经验,沉桩的可能性除与机械能量有关外,还受桩群密集程度沉桩流水工艺等多种因素制约。
沉桩时应根据实际工程条件,详细分析验算,综合考虑诸多因素。
3、钻孔灌注桩
本工程如考虑周边环境和挤土效应影响时,也可考虑采用钻孔灌注桩,以第⑥层作为本工程的桩基持力层,当进入第③层时,由于该层夹薄层粉砂,成孔过程中易缩孔和造成孔壁塌坍,孔底沉渣过厚等现象,建议采用泥浆护壁措施,并加强施工质量的全过程监理及桩身质量检测,测试孔径、孔斜和孔壁稳定性,确保成桩质量。
4、桩基施工前应通过试桩,进行单桩竖向抗压静载荷试验,以准确确定单桩竖向抗压极限承载力标准值,并且建议通过试沉(成)桩测定施工参数和确定施工可行性。
(六)沉(成)桩对周围环境的影响及防止措施
拟建场地虽然地处大片农田中、但周围有已建建筑物、道路及河流,在采用挤土型预制桩施工时,为了减小沉桩振动和挤土对周围环境的影响,宜采用静压法沉桩,施工时应采取一定的技术措施,并控制桩基施工流程和速率,尽可能减少对周边现有建筑物、道路及河流的影响,建议适当采取如下防护措施,同时加强对紧邻现有建筑物和道路及河流的监测工作,做到信息化