某住宅场地工程地质条件勘察及地基处理方案

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论文摘要

  1 工程概况

  本次勘察拟建建筑物为住宅楼,地上5 层,长32.0 m,宽16.0 m,上部结构形式: 砖混,整平标高 100. 50 m 基础形式: 筏板,基础埋深 2. 0 m,基底压力 100 kPa。

  2 目的和要求

  根据建设单位提供的《岩土工程勘察委托书》及国家现行有关规范,本次勘察的主要目的与要求如下: 1) 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用及危害程度,对场地稳定性及适宜性进行评价; 2) 查明场地地层结构、工程特性以及各岩土层的物理力学性质; 3) 查明地下水埋藏条件,调查水位变幅,评价地下水及地基土对建筑材料的腐蚀性; 4) 查明场地的湿陷类型,判定地基湿陷等级; 5) 对场地地震效应做出评价; 6) 调查场地土的标准冻结深度; 7) 提供经济合理的地基处理及基坑支护方案,并提供相关技术参数。

  3 场地工程地质条件

  3. 1 地形、地貌
  拟建场地地形较整体为中间高、四周低,各孔口标高介于99. 60 m ~ 100. 90 m,高差约 1. 30 m。各孔标高以拟建场地南侧307 国道路牙为基准点进行引测,假设该点标高为 100. 00 m。从地貌上看,拟建场地属冲洪积平原地貌。

  3. 2 地层时代及成因类型
  根据野外鉴定及室内物理力学性质试验,拟建场地地基土主要由第四系全新世人工堆积层( Q2ml4) 杂填土、素填土和第四系全新世冲洪积物( Qal + pl4) 粉质粘土、细砂组成。

  3. 3 地基土构成及岩性特征
  根据勘察钻孔野外记录及室内土工试验结果,结合原位测试,同时参考区域地层资料,在所勘探深度范围内,场地地基土岩性构成及分布自上而下分为 3 层,现分述如下: 第①层人工填土( Q2ml4) ,该层可分为两层: 第①1层杂填土( Q2ml4) : 杂色,含砖块、灰渣等生活垃圾及建筑垃圾,力学性质不均匀,结构松散。该层只分布在拟建场地 2 号孔附近。第①2层素填土( Q2ml4) : 黄褐色,以粉质粘土为主,含云母,氧化物等,混有零星砖屑、碎石、细砂等,力学性质不均匀,结构较松散。该层分布不均匀。第②层粉质粘土( Qal + pl4) : 红褐色,含云母、氧化物等,可见钙质结核和少量姜石,混有细砂透镜体,可塑 ~ 硬塑状态,无摇震反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,中压缩性。该层实测标贯击数介于 7. 0 击 ~12. 0 击,平均值 N = 10. 25 击,修正后标贯击数介于6. 9 击 ~ 11. 2 击,平均值 N修= 9. 35 击。第②1层细砂( Qal + pl4) : 该层只分布在 2 号孔上部,层厚约 3. 1 m,混有粉质粘土成分,粒径大于 0. 075 mm。

  第③层粉质粘土( Qal + pl4) : 红褐色,含云母、氧化物等,混有零星姜石和少量钙质结核,可见细砂透镜体,可塑 ~ 硬塑状态,无摇震反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等,中压缩性。本次勘察未揭穿该层。该层实测标贯击数介于 12. 0 击 ~ 18. 0 击,平均值 N =14. 5 击,修正后标贯击数介于 9. 8 击 ~ 13. 8 击,平均值 N修=11. 45 击。各土层分布特征详见表 1。【表1】

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  3. 4 地下水
  本次勘察期间为平水期,实测地下稳定水位位于自然地表下11. 6 m ~ 13. 6 m 之间( 相应高程 86. 20 m ~ 87. 60 m) ,地下水类型为滞水,主要受侧向径流的补给,年变化幅度约 0. 5 m,水位随季节变化。由于水位埋藏较深,故不考虑地下水对本工程的影响。

  3. 5 土的腐蚀性
  据 DBJ 04-258-2008 建筑地基基础勘察设计规范附录 G,拟建场地为北暖温带半湿润气候区,基础埋深范围内土层为稍湿的弱透水层 ~ 强透水层,按照 GB 50021-2001 岩土工程勘察规范 2009年版附录 G,环境类型判为Ⅲ类。

  据所附土质分析报告书,按 GB 50021-2001 岩土工程勘察规范 2009 年版第 12. 2. 1 条、第 12. 2. 2 条、第 12. 2. 4 条及注解,综合判定场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性,判定过程见表 2。【表2】
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  4 地基承载力评价
  天然地基承载力特征值据土性指标、标贯指标及经验综合提供,详见表 3。【表3】
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  5 地基方案分析评价

  5. 1 天然地基分析
  1) 场地不具地震液化,可不采取针对地震液化的处理。2) 天然地基持力层中第①2层素填土的承载力不满足要求,需针对第①2层素填土的承载力进行处理。3) 拟建场地不具湿陷性,不需针对湿陷性进行地基处理。4) 拟建场地为不均匀地基,需针对地基的不均匀性进行处理。综上所述,拟建场地主要针对天然地基中第①2层素填土的承载力及地基的不均匀性进行处理。

  5. 2 地基均匀性评价
  拟建场地整平标高及基础埋深 2. 0 m,拟建建筑物天然地基持力层为第②层粉质粘土,局部为第①2层素填土及第②1层细砂层,持力层跨越不同地质单元,物理力学性质差异大,故判定拟建场地天然地基为不均匀地基。

  6 地基处理方案

  从安全可靠、技术、经济等方面综合考虑,建议采用换填垫层法进行地基处理。应将第①1层杂填土、第①2层素填土全部挖除,并整体挖至设计基底标高下 1. 0 m,且将局部第②1层细砂层全部挖除,然后进行回填至设计基底标高( 整平标高和基础埋深有变化时应相应调整) ,换填材料可采用 3∶ 7 或 2∶ 8 灰土,每30 mm 碾压一次,换填土的压实系数不应小于 0. 95; 换填材料也可采用级配砂石,应分层震动碾压密实,压实系数不小于 0. 94。

  7 基坑支护方案

  7. 1 基坑安全等级
  基坑开挖最大深度小于 6. 0 m,据 JGJ 72-2004 高层建筑岩土工程勘察规程第 8. 7. 2 条,判定基坑安全等级为三级。

  7. 2 基坑支护建议
  拟建场地东侧临近已有建筑物,且东侧基坑开挖较深,故建议采用锚喷支护,其余周边无临近建筑物,建议采用放坡开挖,开挖坡度建议采用 1∶ 0. 75,建议基坑开挖放坡所需参数如下: 第①1层杂填土,φk= 8°; 第①2层素填土,ck= 8 kPa,φk= 12°; 第②层粉质粘土,ck= 15 kPa,φ = 20°。

  7. 3 合理化建议
  1) 基坑开挖前应查明地下管线和周边建筑物基础形式等;2) 基坑开挖过程中应加强基坑外侧的监测工作,发现问题及时处理。

  8 结论及建议

  8. 1 结论
  1) 本次勘察未发现危及本工程的不良地质作用,另据区域地质资料,场地及场地附近无全新活动断裂,该场地为较稳定场地,可进行本工程建设。2) 在本次勘探深度范围内,场地地基土主要由第四系全新统冲洪积成因的杂填土、素填土 ( Q2ml4) 、细砂( Qal + pl4) 和粉质粘土( Qal + pl4) 组成。3) 本次勘察实测地下稳定水位位于自然地表下 11. 6 m ~ 13. 6 m 之间( 相应高程 86. 20 m ~87. 60 m) ,由于水位埋藏较深,故不考虑地下水对本工程的影响。

  场地地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。4) 拟建场地抗震设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度值为0. 10g,设计地震分组第二组,不存在地震液化,为可进行建设的一般地段。5) 拟建建筑场地类别为Ⅲ类。6) 拟建场地不具湿陷性。7) 拟建建筑物抗震设防类别为丙类。8) 按 DBJ 04-258-2008建筑地基基础勘察设计规范附录 G,拟建场地的标准冻结深度为1. 11 m。

  8. 2 建议
  1) 各土层承载力特征值详见表 3。2) 地基方案建议见第 6 部分内容,基坑方案建议见第 7 部分内容。3) 基坑开挖后如遇特殊情况应进行钎探工作,并组织各有关单位专业技术人员进行验槽,发现问题及时处理。4) 拟建建筑物的场地不考虑降水问题。5) 应派人回填各勘探钻孔,探井用原土分层回填夯实,其密度不应小于该场地天然土的密度。6) 地基处理完后应进行检验,检验合格后方可进行下部施工。7) 建筑物在施工和使用期间应进行沉降观测,发现问题及时处理。

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