勘查技術(shù)與工程

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)一直保持快速穩(wěn)固的增長，各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)逐步完善，

高層、超高層、大重型建筑物不斷涌現(xiàn)，對地基史理的要求越來越高，越來越規(guī)范⑴。

我國幅員遼闊，地域廣闊，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，建筑物地基有的時候很難處理。由于地

基破壞而導(dǎo)致建筑物不能正常使用的實(shí)例為數(shù)很多。國內(nèi)外不乏有這些事例。假如我們

不繼續(xù)研究與掌握地基處理技術(shù)，不僅影響建筑物的建設(shè)，而且妨礙人們正常生活，嚴(yán)

重制約國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展⑵

本次畢'也設(shè)計是在完成畢業(yè)實(shí)習(xí)任務(wù)后開始的。是檢驗(yàn)我們在大學(xué)期間學(xué)習(xí)的一個

重要環(huán)節(jié)，它對培養(yǎng)我們的知識運(yùn)用能力、實(shí)踐能力與制造性思維起著非常重要的作用；

畢業(yè)設(shè)計又能夠使我們對所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行深化懂得與系統(tǒng)掌握。因此，畢業(yè)設(shè)計是

我們對所學(xué)知識的掌握程度與運(yùn)用能力的一次全面的匯總。在作設(shè)計之前，我到石家莊

卓達(dá)青年城基坑支護(hù)與地基處理施工現(xiàn)場進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)，在實(shí)習(xí)過程中，我不但熟悉

了野外工作的具體操作，同時也熟悉了資料的收集與整理的過程。

本次畢業(yè)設(shè)計是在對野外勘探資料與室內(nèi)土工試驗(yàn)成果進(jìn)行了分析、整理；對地

基土層的穩(wěn)固性做出了評價；對建筑物地下水、土的腐蝕性做出了評價；提出各層土的

承載力特征值；為建筑的基礎(chǔ)施工提供地質(zhì)資料；并通過全面的計算、驗(yàn)算提出了地基

基礎(chǔ)設(shè)計比較好的方案，與基坑支護(hù)建議。

本文包含八部分內(nèi)容，第一部分工程概況。第二部分工程地質(zhì)條件。第三部分地震

效應(yīng)。第四部分天然地基評價。第五部分基礎(chǔ)設(shè)計方案的分析與評價。第六部分素混凝

土樁復(fù)合地基設(shè)計方案。第七部分基坑開挖邊坡穩(wěn)固性分析及建議,第八部分結(jié)論與建

議。

由于本人理論水平與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限；文中有很多欠妥與錯誤之處，懇請老師批判

指正。

第1章工程概況

1.1工程簡介

擬擬建場地位于石家莊市欒城縣，地處石環(huán)公路南側(cè)，西臨京珠高速欒城高速入口，

南臨308國道,工程場地地處縱5路與橫3路交口東北角，屬卓達(dá)太陽城二期總體建筑

的一部分，交通條件便利。

本工程要緊包含六棟高層住宅樓及裙樓，受業(yè)主委托，北勘院承擔(dān)該項(xiàng)目的巖土工

程勘察任務(wù)，蔗據(jù)建筑總圖，擬建建筑的性質(zhì)如下表1—1。

表1-1擬建建筑物性質(zhì)一覽表

建筑物層數(shù)建筑物基礎(chǔ)

高度結(jié)構(gòu)類型

名稱地上地下基礎(chǔ)形式基底壓力基礎(chǔ)埋深

2*樓32層2層94m剪力墻結(jié)構(gòu)筏板基礎(chǔ)660kPa地表下6.5m

附屬商業(yè)2層框架結(jié)構(gòu)獨(dú)立柱基地表下1.5m

注：擬建建筑物平面尺寸見“勘探點(diǎn)平面位置圖二

1.2勘察的目的、任務(wù)

本次勘察為全面勘察階段，工程重要性等級為一級，場地復(fù)雜程度等級為二級，地

基復(fù)雜程度為二級，勘察等級為甲級，其目的是為施工圖設(shè)計與施工提供可靠的巖土技

術(shù)參數(shù)及根據(jù)，對建筑地基作出巖土工程分析評價，并對地基處理、基礎(chǔ)設(shè)計、不良地

質(zhì)作用的防治等具體方案作出論證與建議。根據(jù)規(guī)范要求，要緊進(jìn)行了下列工作：

(1)查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、進(jìn)展趨勢與危害程度，提出整

治方案的建議；

(2)查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、物理力學(xué)性質(zhì)、工程特性、分

布與評價地基的穩(wěn)固性、均勻性與承載力；

(3)查明河道、溝渠、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋臧物；

(4)提供地基變形計算參數(shù)，預(yù)測建筑物的變形；

(5)查明地下水的埋藏條件、提供地下水位及其變化幅度；

(6)提供場地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度；

(7)判定水與土對建筑材料的腐蝕性；

(8)進(jìn)行場地與地基的地震效應(yīng)評價。劃分場地土類型與場地類別，查明場地內(nèi)

有無液化土層，并對液化可能性及液化等級做出評價。劃分抗震有利、不利或者危險地

段；

(9)查明有無濕陷性土層，并評價濕陷性等級及處理措施；

(10)提出基坑支護(hù)與地基處理設(shè)計與施工方案的建議。對可供使用的地基基礎(chǔ)設(shè)

計方案進(jìn)行論證分析，提出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案建議；提供與設(shè)計要求相對應(yīng)的地基承

載力及變形計算參數(shù)。論證其對周圍已有建筑物與地下設(shè)施的影響；

(11)地基評價使用鉆探取樣、室內(nèi)土試驗(yàn)、觸探、并結(jié)合其它原位測試方法進(jìn)行;

應(yīng)提抗剪強(qiáng)度指標(biāo)、變形參數(shù)指標(biāo)與觸探指標(biāo)。

除滿足上述要求外，還應(yīng)滿足有關(guān)國家及地方現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程及規(guī)定的要求。

1.3勘察根據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)

1)擬建建筑物平面圖；

2)本次勘察所根據(jù)的規(guī)范、規(guī)程及有關(guān)文件如下：

《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)；

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)；

《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)；

《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025-20(H)；

《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(JGJ72-2004)；

《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)；

《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123-1999)；

《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)；

《河北省建筑地基承載力技術(shù)規(guī)范(試行)》(DB13(J)/T48-2005)o

1.4勘察方法及工作量

根據(jù)擬建建筑的安全等級與建筑場地及地基的復(fù)雜程度，該工程巖土工程勘察等

級為甲級；地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級?？碧近c(diǎn)按建筑物的性質(zhì)及現(xiàn)行規(guī)范，結(jié)合設(shè)計要

求并考慮場地具體條件淙合布設(shè)。間距通常操縱在11.10?30.00%按照擬建建筑的基

礎(chǔ)形式及埋深，勘探點(diǎn)深度為32.0?42.0m?？辈焓侄螢殂@探、探井、原位測試及室內(nèi)

土工試驗(yàn)。

現(xiàn)場勘察于2007年5月28日開始，2007年6月5日完成。勘察內(nèi)、外業(yè)完成的工

作量見表1—2；勘察所使用的設(shè)備、施工工藝等見表1—3。

表1—2勘察工作量一覽表

工作項(xiàng)目單位數(shù)量說明

鉆孔個23總進(jìn)尺574.5m

探井個1總進(jìn)尺8m

取原狀土試樣件76

外

取擾動土試樣件32

業(yè)

工靜力觸探試驗(yàn)個10總進(jìn)尺119.6m

作標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)次148

量

重型圓錐動力觸探米2.5

彈性波速測試個6單孔法

載荷試驗(yàn)點(diǎn)3（開槽后進(jìn)行測試）

測放點(diǎn)組日1

常規(guī)試驗(yàn)項(xiàng)118

室固結(jié)試驗(yàn)項(xiàng)20

內(nèi)靜三軸剪切試驗(yàn)組7不固結(jié)不排水

試

直接剪切（快剪）試驗(yàn)組8

驗(yàn)

濕陷系數(shù)項(xiàng)9雙線法

工

作起始壓力項(xiàng)1

量篩分試驗(yàn)項(xiàng)106

粘粒分析試驗(yàn)項(xiàng)4

表1—3勘察施工、測試使用的手段及方法

取樣方法及測試目

勘察手段設(shè)備名稱及型號施工工藝及試驗(yàn)方法

的

DPP100型汽車鉆,15015m以上使用沖擊鉆進(jìn)，15m下列使用薄壁取土器，

鉆探

型鉆機(jī)使用泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)錘擊取土

在井壁上人工采取

探井人工挖掘

I級土樣

標(biāo)準(zhǔn)貫入標(biāo)準(zhǔn)貫入器、觸探桿、自由落錘，先打入15cm不計數(shù)，

試驗(yàn)穿心錘繼續(xù)貫入30cm記錄錘擊數(shù)確定地基土承載力

動力觸探觸探頭、觸探桿、穿自由落錘，記錄貫入10cm錘擊數(shù)及砂土密實(shí)度

試驗(yàn)心錘或者一陣擊換算成10cm的錘擊數(shù)

HY-1型車載重型靜力

靜力觸劃分地層及確定地基

觸探機(jī);LMC-D310微雙橋探頭，微電腦自動采集數(shù)據(jù)

探試驗(yàn)電腦自動采集儀土承載力

提供地基土層剪切

彈性波速

DZK地震儀使用單孔檢層法波速，判定場地土

測試

類型及場地類別

常時微動

RSI616K動測儀地表測試提供場地卓著周期

測試

DSG320水準(zhǔn)儀、鋁合

測量閉合法提供各勘探點(diǎn)高程

金塔尺、皮尺

第2章場地工程地質(zhì)條件

2.1地形地貌

勘察場地區(qū)域地貌單元屬太行山山前沖洪積平原，地貌形態(tài)單一，場地原始地形

平坦，由于場地南側(cè)建筑物建設(shè)施工，開槽土方部分堆放在場地內(nèi)，致使現(xiàn)局部地表起

伏較大，經(jīng)初步測量，地表相對最大高差約4.00m；鉆孔部位經(jīng)甲方協(xié)助進(jìn)行整平，均

具備施工條件，各鉆孔高程相差不大，最大高差1.07m。

2.2地質(zhì)構(gòu)造

據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，石家莊市位于太行山隆起與冀中凹陷的接壤部位。西部太行山隆

起要緊由前震旦紀(jì)變質(zhì)巖系與古生代地層構(gòu)成，缺失中生代沉積，新生代繼續(xù)隆起并產(chǎn)

生局部拗陷，如井隆盆地。晚第三紀(jì)本區(qū)經(jīng)受了一次侵蝕夷平，形成唐縣期夷平面。在

太行山東麓，唐縣期夷平面儲存的比較完整，能夠清晰看出從山西高原向東迅速拗曲降

低，在靈壽唐縣一線鄰近高程從400-500m逐步降至200m。

在本區(qū)西太行山隆起沿東經(jīng)114。鄰近有晚第三紀(jì)以來的玄武巖分布，如井隆雪花

山、微水秀林東山、山西的昔陽玄武巖等。說明該區(qū)地殼運(yùn)動在此期間是較強(qiáng)烈的。

冀中拗陷是在中生代中晚期次級隆起與斷陷的基礎(chǔ)上，同意了下第三系的沉積。因

此在凹陷內(nèi)下第三系厚度達(dá)3500m以上。在凸起上缺失或者僅數(shù)百米。到早笫三紀(jì)末期,

整體上升，經(jīng)受剝蝕夷平，到晚第三紀(jì)前，地勢已趨平緩，與華北盆地其他地區(qū)一樣，

整體下沉，上第三系與第四系平緩覆蓋其上。

石家莊市位于冀中拗陷的西南部，與其有關(guān)聯(lián)的要緊是石家莊凹陷與無極低凸起兩

個次級構(gòu)造單元。石家莊凹陷位于冀中凹陷西南隅。東以北席斷裂與無極低凸起相隔，

西與太行山隆起以保定-石家莊斷裂為界，向北在無極一帶與保定凹陷相通。為一北北

東向延伸的中、新生代沉積凹陷。凹陷受保定石家莊斷裂操縱，其構(gòu)造走向與斷裂走

向一致，沉積中心緊靠斷層一側(cè)。凹陷內(nèi)中生界最厚達(dá)4000m,新生界厚度近4000m,

其中下第三系厚度近3C00mo

無極低凸起總體走向北北東，西以北席斷裂與石家莊凹陷相接，北在無極一帶與保

定凹陷相連，東與晉縣凹陷以欒城東斷裂相隔，西南以元氏斷裂與太行山隆起接壤。凸

起被一系列北北東向正斷層切割，形成地塹與地壘。地塹內(nèi)中生界沉積達(dá)1000m,下第

三系大部分缺失，最大厚度500m；在地壘上中生界地層缺失，下第三系厚約200m,直

接不整合與古生界地層之上。本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造詳見“石家莊地質(zhì)構(gòu)造簡圖（圖2-1）

說明

FI-仔獲斷裂帶

F2-太行山山前斷我伯

F3-北席斷裂

F4-欒城東新和

FS-高陽斷我

F6-深拂斷裂

1T-深乂斷裂

同-窩水?dāng)嗔?/p>

W-柏鄉(xiāng)斷代

F10?亍件斷裂

F11-虢軻斷裂

F12-前肩頭斷裂

F13-護(hù)架池斷料

F14-航縣斷裂

F15-雞澤斷救

F16無極北斷裂

10203W?

辛集

束

如水

曲“南叵

凸起

。宮M

一級構(gòu)造界線

凹/

N正斷層

N抵制正斷層

不明性nfiitt足

圖2-1石家莊地質(zhì)構(gòu)造簡圖

2.3地基土的構(gòu)成與工程特性

本次勘察最大深度42.00m,除表層素填土之外，要緊地層均為第四系沖洪積成因的

黃土狀土、粘性土及砂類土，根據(jù)巖性與物理力學(xué)性質(zhì)，自上而下分為8個主層與2個

亞層，其分布埋藏情況見所附工程地質(zhì)剖面圖及柱狀圖，各地層巖性及特征見表4。

根據(jù)現(xiàn)場地層性質(zhì)鑒定，結(jié)合土工試驗(yàn)與原位測試結(jié)果，對本次勘察場地內(nèi)各要緊

地基土層的工程特性評述如下：

素填土①-1層：土質(zhì)較均勻，以粉質(zhì)粘土為主，結(jié)構(gòu)疏松，無利用價值。

黃土狀粉質(zhì)粘土①層：場地內(nèi)普遍分布，底部夾黃土狀粉土薄層，呈可塑?軟塑狀

態(tài)，強(qiáng)度較低，具濕陷性，工程性質(zhì)較差。

粉細(xì)砂②層：該層分布連續(xù)、穩(wěn)固，局部夾粉質(zhì)粘土②T層，呈稍密~中密狀，工

程性質(zhì)較好，是擬建高層建筑的地基持力層。

上述土層構(gòu)成本工程的基坑邊坡土體，①層土的直立性較好，①T層與②層土為基

坑邊坡的不利土層，基坑支護(hù)設(shè)計時應(yīng)予以重視。

粉質(zhì)粘土③層：層位分布連續(xù)，粉質(zhì)粘土呈可塑~硬塑狀，底部為粉土、粉砂薄層。

該層分布連續(xù)、穩(wěn)固，工程性質(zhì)較好。

細(xì)砂④層：呈中密?密實(shí)狀，部分區(qū)段為中粗砂層，底部0.5m含卵石較多，場地

內(nèi)均有分布，工程性質(zhì)好。

粉質(zhì)粘土⑤層：可塑?硬塑狀，局部含姜石較多，該層層位連續(xù)穩(wěn)固，強(qiáng)度較高，

工程性質(zhì)較好。

中砂⑥層：中密~密實(shí)狀，層位連續(xù)穩(wěn)固，強(qiáng)度高，壓縮性低，工程性質(zhì)好，可做

為高層建筑的樁端持力層。

粉質(zhì)粘土⑦層：呈可塑?硬塑狀，含少量姜石，強(qiáng)度較高，工程性質(zhì)較好。

中砂⑧層：呈密實(shí)狀，壓縮性低，強(qiáng)度高，工程性質(zhì)好，但埋藏較深，且已處在地

下水位下列。

詳見：附表土層性狀一覽表。

2.4地下水

2.4.1地下水埋藏條件

勘察場區(qū)所屬水文地質(zhì)單元屬太行山山前傾斜平原孔隙水水文地質(zhì)區(qū)，含水層要緊

為潺沱河沖洪積物，現(xiàn)將其含水巖（組）特征簡介如下：

第一含水組：底界埋深17至22nb巖性要緊為粉細(xì)砂、中粗砂，局部含礫石，無穩(wěn)

固連續(xù)隔水層，屬潛水類型。目前該含水組已被疏干。

第二含水組：底界埋深56?66m,含水層巖性要緊為中粗砂及礫石、卵石。目前石

家莊工農(nóng)業(yè)用水要緊開采該含水層。

第三含水組：底界埋深220唳含水層巖性為中粗砂及卵礫石。該層富水性好。

第四含水層：底界埋深370m。含水層巖性為風(fēng)化砂層及含粘性土砂礫石層。該層富

水性較弱。

2.4.2地下水動態(tài)特征

隨著地下水開采量的增加，人為因素對水位動態(tài)的影響逐年加強(qiáng)，水位動態(tài)特征也

發(fā)生了明顯變化。

1980年往常，地下水位下降與開采量呈線性關(guān)系，自1980年以后，在開采量不增

加的情況下，地下水位依然下降。人為活動改變了地下水特征，多年水位變化，地下水

水位呈逐年下降趨勢，年平均降幅為1.0m左右，二十世紀(jì)以后，地下水水位呈加速下

降趨勢，年降幅為1.5-2.0m左右。

2.4.3地下水分布與水、土的腐蝕性

勘察區(qū)內(nèi)地下水要緊為第四系松散層無壓地下水，屬潛水型。含水層為海沱河沖洪

積形成的砂卵石層?？辈炱陂g實(shí)測靜止水位埋深33.5m左右，絕對高程26.65m。參照區(qū)

域水文地質(zhì)資料，本地區(qū)地下水呈常年下降趨勢，年降幅0.5?1.0m,超量開采地下水

是水位下降的要緊原因，在本地區(qū)缺水狀況未能根本改變之前，這一趨勢仍可能連續(xù)。

勘察期間對場地及周邊進(jìn)行調(diào)杳，未發(fā)現(xiàn)影響土質(zhì)化學(xué)成份變化的污染源，按照本

地區(qū)多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，土對建筑材料不具腐蝕性。

2.5地基土物理力學(xué)指標(biāo)

2.5.1土樣的采取

為保證試驗(yàn)精度，本次勘察共挖掘探井1個，在井壁上人工采取原狀土試樣，試

樣質(zhì)量等級I級；

鉆孔不擾動試樣的采取使用敞口薄壁取土器，重錘少擊法取土，試樣質(zhì)量等級I?

II級；

擾動試樣在標(biāo)貫器或者巖芯管內(nèi)采取，試樣質(zhì)量等級IV級。

2.5.2室內(nèi)土工試驗(yàn)與原位測試

室內(nèi)試驗(yàn)按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50011-2001)與《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》

(GB/T50123T999)中的有關(guān)要求進(jìn)行，試驗(yàn)設(shè)備均通過標(biāo)準(zhǔn)計量認(rèn)證，試驗(yàn)方法與試驗(yàn)

結(jié)果可靠。

原位測試方法有標(biāo)淮貫入試驗(yàn)、動力觸探試驗(yàn)、波速測試與常時微動測試，各項(xiàng)測

試試驗(yàn)均按有關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行。

2.5.3原位測試

本次勘察使用的原位測試手段有標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、重型動力觸探試驗(yàn)，單孔波速測試,

地微振測試。

標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及重型動力觸探試驗(yàn)點(diǎn)具體位置及實(shí)測擊數(shù)詳見“工程地質(zhì)剖面圖”，

對各層土的試驗(yàn)實(shí)測值、(桿長)修正值分別進(jìn)行了分層統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果參見“地基土

物理力學(xué)性指標(biāo)分層匯總統(tǒng)計表”。

在93#鉆孔中分別進(jìn)行了單孔檢層法波速測試，測點(diǎn)間距為2.0m。使用DZK型地震

儀采集數(shù)據(jù)，按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行剪切波速初至?xí)r間判讀并分析、計算出剪切波速，剪切波

速成果參見“波速測試成果表”。

為獲得場地土的卓著周期，在該場區(qū)內(nèi)地表布置1個地微振測試試驗(yàn)點(diǎn)，試驗(yàn)成果

參見“地脈動測試成果圖表”。

2.5.4巖土參數(shù)統(tǒng)計與選用

本次勘察進(jìn)行各項(xiàng)測試試驗(yàn)，獲取到多項(xiàng)土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，這些指標(biāo)反映

了擬建場地各層巖土的工程特性，為地基基礎(chǔ)評價提供根據(jù)與參數(shù)，根據(jù)原位測試與土

工試驗(yàn)結(jié)果，分層對其進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計前對指標(biāo)逐一檢查核對，舍棄了個別特殊或者明

顯不合理的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計結(jié)果詳見附表土工試驗(yàn)報告。

附表5中給出了各地基土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的最大值、最小值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)值

等代表值，除液性指數(shù)以外，要緊物理指標(biāo)的變異系數(shù)通常小于0.3,統(tǒng)計結(jié)果具有較

好的代表性，設(shè)計時可按工程的重要性與安全度酌情選用；力學(xué)指標(biāo)的變異性相對較高,

說明地層的微觀結(jié)構(gòu)、構(gòu)成物質(zhì)與屬性具有不均勻性。壓縮性指標(biāo)可根據(jù)土的自重壓力、

附加壓力在本報告所附平均壓縮試驗(yàn)曲線中得出，也可按不一致壓力段選用表2—3中

的建議值。地基土的抗剪強(qiáng)度根據(jù)直剪試驗(yàn)、不固結(jié)不排水三軸(UU)試驗(yàn)結(jié)果給出，

結(jié)合本地區(qū)的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，抗剪強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，建議值參見表2—2。

砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)N值推導(dǎo)得出，壓縮模量L等變形指標(biāo)

根據(jù)標(biāo)貫試驗(yàn)N值，參照地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。

根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)與原位測試成果，結(jié)合本地區(qū)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合確定各地基土層承

載力特征值3等地基計算參數(shù)如表2—1,表2—2,表2—3

表2—1承載力特征值f*(kPa)

土層名稱及序號承載力特征值品(kPa)

黃土狀粉質(zhì)粘土①120

粉細(xì)砂②170

粉質(zhì)粘土②-1140

粉質(zhì)粘土③160

細(xì)砂④200

粉質(zhì)粘土⑤190

中粗砂⑥250

粉質(zhì)粘土⑦200

中粗砂⑧280

表2—2抗剪強(qiáng)度指標(biāo)建議值

三軸剪切試驗(yàn)(uu)直接剪切(快剪)

土層名稱及序號粘聚力C內(nèi)摩擦角0粘聚力c內(nèi)摩擦角e

(kPa)(°)(kPa)(°)

黃土狀粉質(zhì)粘土①24.019.0

粉細(xì)砂②030.0

粉質(zhì)粘土③28.012.5

細(xì)砂④031.0

注：表中抗剪強(qiáng)度指標(biāo)值使用直接剪切(快剪)及不同結(jié)不排水三軸剪切的試驗(yàn)方法；砂層內(nèi)摩

擦角由標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)指標(biāo)估算。

表2—3地基土層壓縮模量Es(MPa)建議值

壓縮模量Es(MPa)

1000120

土層名稱及序號100^200200^400400^600600^800800、1000

0

(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)

(kPa)

黃土狀粉質(zhì)粘土①6.3

粉細(xì)砂②15.0

粉質(zhì)粘土②T8.3

粉質(zhì)粘土③9.915.120.724.4

細(xì)砂④30.0

粉質(zhì)粘土⑤8.611.815.718.623.224.4

中粗砂⑥32.0

粉質(zhì)粘土⑦10.613.617.819.925.326.8

中粗砂⑧35.0

注1：表中砂層模量為經(jīng)驗(yàn)值，可直接用于變形驗(yàn)算。

2：變形計算時，亦可按照本報告所附土層平均壓縮曲線，按不一致壓力段選取相應(yīng)壓縮模量。

第3章地震效應(yīng)及地基濕陷性評價

3.1抗震設(shè)計參數(shù)

建設(shè)場地抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計基本地震加速度0.10g,所屬的設(shè)計地震分組屬

第一組。

根據(jù)本次勘察實(shí)測的彈性波速測試結(jié)果，地表下20.0m深度范圍內(nèi)土層等效剪切

波速V、,計算值在177m/s?187m/s之間，詳見附剪切波速測試成果圖表。由130,鉆孔波

速測試成果可知，場地覆蓋層厚度大于50.0m,按照上述規(guī)范有關(guān)規(guī)定判定，場地土類

型為中軟土，建筑場地類別為HI類。

場地實(shí)測卓著周期為：SN-0.3364s,EW-0.3364s,Z-0.3895s。

詳見：附地脈動測試成果圖表。

3.2抗震液化地段評價

擬建場地位于石家莊市欒城縣，地處山前平原區(qū)，地貌單一，地勢比較平坦，地基

土為中軟土，在抗震地段劃分上，屬于可進(jìn)行建設(shè)的通常場地。

經(jīng)勘察，場地地下水靜止水位33.5m,且呈逐年下降趨勢，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)

范》(GB50011-2001)第4.3.2條第三款標(biāo)準(zhǔn)判定,場地地基土不液化。

3.3地基土濕陷性評價

濕陷性概念：黃土在一定壓力作用下，受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞而產(chǎn)生顯著附加沉

陷的性能，稱之濕陷性叫

為判定地基土的濕陷性，對3個探井中采取的原狀土試樣進(jìn)行了室內(nèi)浸水固結(jié)試驗(yàn)

及起始壓力試驗(yàn)，根據(jù)探井取得I級土樣濕陷試驗(yàn)結(jié)果，黃土狀粉質(zhì)粘土①層具有不均

勻濕陷性，濕陷系數(shù)0.030-0.037,濕陷程度輕微?中等，濕陷起始壓力Psh=57-78kPa,

濕陷帶下限2.00m。

高層住宅樓基礎(chǔ)埋深按地表下6.5m計，基礎(chǔ)埋深已穿過濕陷帶，能夠不考慮濕陷

的影響。

附屬商業(yè)及其淺埋設(shè)施自地表下1.50nl計算，濕陷量計算值△s=22.50?27.75加。

根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GB50025—2004)有關(guān)規(guī)定，該場地屬非自重濕陷場

地，地基濕陷等級I級，

第4章天然地基評價

4.1場地穩(wěn)固性評價

場地穩(wěn)固性分析要緊從區(qū)域地殼穩(wěn)固性、地震地質(zhì)條件、全新活動斷裂分級、不良

地質(zhì)作用4個方面進(jìn)行分析。

4.1.1區(qū)域地殼穩(wěn)固性分析

場區(qū)在地質(zhì)構(gòu)造上屬新生代華北平原拗陷西緣冀中拗陷的石家莊凹陷中，場址在地

球物理場方面位于近南北向的太行山重力梯度帶與地殼厚度梯度帶的東側(cè)，但場區(qū)鄰近

重、磁及地殼厚度等值線稀疏不構(gòu)成特殊區(qū)，無深部斷裂顯示，區(qū)域地殼基本穩(wěn)固

4.1.2地震地質(zhì)條件分析

根據(jù)有關(guān)資料（《石家莊市地震危險性分析》1河北地震局，1990）），該區(qū)屬5-5.5

級地震危險區(qū)（石家莊地震危險區(qū)）。該危險區(qū)位于石家莊中、新生代凹陷區(qū)，發(fā)育晚

第三紀(jì)至第四紀(jì)活動的北東向石家莊斷裂，與晚第三紀(jì)活動的北東向北席斷裂與欒城東

斷裂、北西西向的無極北斷裂與石家莊南斷裂。石家莊斷裂是太行山前斷裂的一部分，

在石家莊市西北前杜北村一帶由北東向轉(zhuǎn)為北北西向，表現(xiàn)出明顯的轉(zhuǎn)折。石家莊斷裂

上陡（30-40°）下緩（約10。）,深部未發(fā)現(xiàn)與它相聯(lián)系的斷裂。其他四條斷裂深至

6km左右，長度約30-40km。根據(jù)統(tǒng)計，華北地震區(qū)強(qiáng)震的震源深度通常為10到30km,

強(qiáng)震的發(fā)生與深部構(gòu)造密切有關(guān)。

新樂一帶是東西向負(fù)重力特殊梯級帶，北東向重力特殊等值線在這一帶轉(zhuǎn)為北北西

向。莫霍面等深線在新樂一帶向西彎曲，由北東向轉(zhuǎn)為北北西向。

該危險區(qū)內(nèi)歷史發(fā)生過三次破壞性地震（4.75-5級），其中一次發(fā)生在1011年的

正定地震，另一次發(fā)生在欒城鄰近。它們分別位于太行山山前斷裂轉(zhuǎn)折處與北東向斷裂

與北西西向斷裂交匯處鄰近。這一帶中小地震很少。

上述地震地質(zhì)條件及地球物理場特征，可能具有6級以上強(qiáng)震的發(fā)震條件，但不具

備強(qiáng)震的深部構(gòu)造發(fā)震條件。該危險區(qū)距1966年邢臺7.2級地震震中70km左右，從大

震的減震作用，未來百年發(fā)生6級以上地震的可能性較小。

4.1.3全新活動斷裂分級

北席斷裂、欒城東斷裂、元氏斷裂均為全新活動斷裂（詳見圖2.2T：石家莊地質(zhì)

構(gòu)造簡圖），根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001笫5.8.3條規(guī)定，三條斷裂屬微

弱全新活動斷裂，斷裂分級為IH級。三條斷裂距勘察場地距離較遠(yuǎn)，活動微弱，對擬建

建筑影響較小。

4.1.4不良地質(zhì)作用

不良地質(zhì)作用是地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌、水文地質(zhì)條件、巖土體的工程性質(zhì)、

物理地質(zhì)現(xiàn)象與天然建筑材料等方面綜合因素的復(fù)雜問題⑷。

本區(qū)不存在倒塌、滑坡、泥石流、巖溶及采空區(qū)等不良地質(zhì)作用，但存在地面沉降

現(xiàn)象。

本區(qū)地面沉降是由于過量開采地下水所致。地下水水位下降，形成地下水沉降漏斗，

松散土層失水，靜水壓力降低，相應(yīng)應(yīng)力轉(zhuǎn)嫁到土顆粒骨架上，土體孔隙隨應(yīng)力增大而

減小，土體被不斷壓縮，產(chǎn)生體積垂向變形，反映到地面即地面沉降。

根據(jù)區(qū)域地殼穩(wěn)固性、地震地質(zhì)、全新活動斷裂分級及不良地質(zhì)作用四方面內(nèi)容綜

合分析判定該勘察場地穩(wěn)固，適宜建筑。

4.2地基均勻性評價

擬建場地處于同一地貌單元，在垂直方向上呈多層結(jié)構(gòu)，水平方向地層分布較穩(wěn)固，

地基要緊受力層厚度局部有變化，但變化不大，反映土的變形指標(biāo)壓縮模量值在水平方

向上差異不顯著，根據(jù)《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（~廠2-2004）第8.2.4條，按

地基持力層底面坡度小于10%、地基持力層與第一下臥層在基礎(chǔ)寬度方向上的厚度差值

小于0.05b（b為基礎(chǔ)寬度）、同一建筑物下各鉆孔中，壓縮層范圍內(nèi)當(dāng)量模量

Esmax/Esmin的比值與地基不均勻系數(shù)界限值K的關(guān)系三個標(biāo)準(zhǔn)綜合判定，結(jié)果均滿足

要求，故擬建的2“高層建筑地基可視為均勻地基。

4.3天然地基承載力評價

參照擬建建筑物設(shè)計條件，地基分析計算時，擬建2”主宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)按

表4—1所列數(shù)據(jù)進(jìn)行。

持力層承載力驗(yàn)算：

構(gòu)成擬建建筑物的地基持力層為粉細(xì)砂②層，3#樓局部地段基底殘留0.2?0.3m

厚的黃土狀粉質(zhì)粘土①層，應(yīng)將其全部挖除，以相同的砂土進(jìn)行換填。要緊受力層為粉

質(zhì)粘土③層?中粗砂⑥層。按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）中4一1式，

計算持力層修正后的地基承載力特征值以，計算結(jié)果如下：

fa=fak+nbY（b-3）+ridYn（d-0.5）(4—1)

式中：fnk——粉細(xì)砂②層承載力特征值，取a=170kPa；

Hb——基礎(chǔ)寬度的地基承載力修正系數(shù)，取nb=2.0；

r一一基礎(chǔ)埋深的地基承載力修正系數(shù)，取nd=3.o；

b一一基礎(chǔ)地面寬度，取b=6m；

Y一一基礎(chǔ)底面下列土的重度，取丫=18.0kN/m3；

Y.——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，取YL19.0kN/m3；

d——基礎(chǔ)埋置深度，取d=6.5m。

fa=170+2X18X（6-3）+3X9X（6.5-0.5）=620kPa

經(jīng)上式計算，地基持力層粉細(xì)砂②層經(jīng)深、寬修正后的承載力特征值f”620kPa,

小于估計的基底平均壓力660kPa（標(biāo)準(zhǔn)組合），故擬建高層建筑不能使用天然地基。

表4—1基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)

建筑物基礎(chǔ)平面尺寸基底平基礎(chǔ)埋深地基基礎(chǔ)持

第一下臥層

名稱（長X寬）均壓力（自然咽1嚇）力層

2"樓12.3mX36.4m660kPa6.5m粉細(xì)砂②層粉質(zhì)粘土③層

第5章基礎(chǔ)設(shè)計方案的分析與評價

5.1基礎(chǔ)設(shè)計方案的分析

當(dāng)?shù)鼗休d力不足或者壓縮性過大，不能滿足設(shè)計要求時，能夠針對不一致的情況,

對地基進(jìn)行處理以增強(qiáng)地基土的強(qiáng)度與穩(wěn)固性，減少地基變形，提高地基承載能力。通

過處理后的地基成為人工地基⑸。當(dāng)人工地基不滿足要求時可使用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)也是

一種地基處理方法，即把建筑物支撐在樁基上，荷載通過樁傳到深處地層上，從而滿足

地基穩(wěn)固與變形同意量的要求⑹O

推斷是否需要進(jìn)行地基處理的根據(jù)，一是地基條件，一是建筑物的性質(zhì)與要求⑴。

前者包含地形與地質(zhì)成因、地基土層分布、軟土層的厚度與范圍、持力層的埋深、地下

水位及補(bǔ)給情況，地基土的物理力學(xué)性質(zhì)等。后者包含建筑物等級、平面與立面布置.、

結(jié)構(gòu)類型與剛度、基礎(chǔ)類型與埋置深度、對地基穩(wěn)固性與沉降的要求與臨近建筑物的情

［8］

況等O

近二三十年來，國內(nèi)外在地基地基處理方面進(jìn)展十分迅速，老方法不斷改進(jìn)，新方

法不斷涌現(xiàn)⑼。在比較方案的過程中，常常會難以得出理想的處理方法，這時需要或者

者將幾種處理方法進(jìn)行有利的組合，或者者略微修改建筑物的條件，甚至需要另辟途徑。

通常說來，完美無缺的方案是很難求得的，只能選用利多弊少的方案。此外需要注意的

是，地基處理工作大多都是地下隱蔽工程，加固效果很難在實(shí)施過程中直接檢驗(yàn)，因此

一定要做好施工中與施工后的監(jiān)測工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，驗(yàn)證效果［⑹。

需要進(jìn)行地基處理的地基土通常都屬于軟弱土，它要緊包含淤泥質(zhì)土、松砂、沖填

土、雜填土、泥炭土與其他高壓縮性土。由這幾類土所構(gòu)成的或者占要緊構(gòu)成的地基稱

之軟弱地基。地基的軟弱程度是否達(dá)到需要進(jìn)行地基處理」還與建筑物的性質(zhì)有關(guān)

建筑物很重要，對地基的穩(wěn)固與變形要求很高，即便地基土的性質(zhì)不很軟弱，可能也要

求對地基進(jìn)行處理。相反，建筑物的重要性小，對地基的要求不高，即便地基土比較軟

弱，也可能不必進(jìn)行地基處理。因此地基處理是一個綜合考慮地基土質(zhì)與建筑物性質(zhì)的

復(fù)雜問題［叨。

對地基內(nèi)一定范圍的軟弱土采取某種改善措施，以達(dá)到下列幾個目的：

①提高土一定抗剪強(qiáng)度，防止過大的剪切變形與剪切破壞，提高地基承載力：

②改善土的壓縮性，減少地基變形；

③改善上的滲透性，減少滲流量，防止?jié)B透破壞；

④改善土的動力特征，減輕振動反應(yīng)，防止土體液化。

根據(jù)分析，主樓天然地基承載力不能滿足設(shè)計要求，裙樓荷載較小，變形滿足設(shè)計

要求時，能夠使用天然地基。因此地基基礎(chǔ)方案除應(yīng)考慮承載力外，還應(yīng)考慮地基土的

不均勻性。

5.2基礎(chǔ)方案的初步評價

5.2.1主樓地基處理方案的初選與介紹

由于本建筑主樓為高層建筑，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，基礎(chǔ)設(shè)計安全等級為一級,

初選地基處理方法為：（1）靜壓預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁，（2）混凝土灌注樁，（3）

CFG樁復(fù)合地基。

1）靜壓預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁

使用機(jī)械將預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁壓入設(shè)計標(biāo)高，施工過程無噪音，適于在市中

心施工。

樁身除了有混凝土材料還配有受力筋、箍筋、及其他構(gòu)造筋同時鋼筋為預(yù)應(yīng)力筋。

目前預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁是在我國應(yīng)用最廣泛的預(yù)制樁。

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁適用范圍：適用于大中型各類建筑工程的承載樁，這種樁

不僅抗壓，而且能夠抗拔與抗彎，同時能夠承受水平荷載，應(yīng)用較廣。

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁規(guī)格：樁的截面形狀有圓形方形等多種形狀，由于施工方

法及設(shè)備等因素影響，目前使用最廣泛的是圓形樁。工廠預(yù)制時將預(yù)制樁分節(jié)，沉樁時

在現(xiàn)場將樁接到所需樁長即可，通常用氣體保護(hù)焊焊接。

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁樁身強(qiáng)度高，制作方便，耐腐蝕性好，不受地下水與土質(zhì)條件

限制，質(zhì)量易保證安全可靠，承載力高，施工周期短，每臺班可壓樁300?400米，每

晝夜施工700米以上，每米施工與材料總費(fèi)用在150元以上。但預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制

樁自重大，需要運(yùn)輸及壓樁設(shè)備，樁長不夠時，需要結(jié)樁并要保證接樁質(zhì)量；目前國

內(nèi)只有為數(shù)不多的廠家生產(chǎn)此類預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁，離本場地最近的生產(chǎn)廠家是

天津的建華公司，壓樁設(shè)備重達(dá)500?1000噸，設(shè)備運(yùn)輸不方便。在遇到卵石層等含大

量大顆粒密實(shí)土層時壓樁困難。

2）混凝土灌注樁

灌注樁是在施工現(xiàn)場樁位上通過機(jī)械鉆沖或者人工挖掘等方法成樁孔，然后在孔內(nèi)

下入鋼筋籠，灌注混凝土，便形成鋼筋混凝土灌注樁。

灌注樁適用于各類砂性土，粘性土，也適用于卵礫石類土層與巖層，樁長與樁徑變

化范圍大，因此應(yīng)用很廣，近年來我國灌注班的施工技術(shù)進(jìn)展很快，施工方法很多，現(xiàn)

在的大口徑旋挖鉆機(jī)，能夠成直徑1?2米的大口徑鉆孔，而不用人工挖掘，工期短、

質(zhì)量高、成本低。混凝土灌注樁抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，抗震性能好，混凝土取材方便,

施工噪音小，公害少，同時灌注樁具有造價低、用鋼量少、樁長能夠靈活掌握等優(yōu)點(diǎn)。

混凝土灌注樁施工工序多，技術(shù)要求高，工作量較大，且務(wù)必在短時間內(nèi)完成。

3）CFG樁復(fù)合地基

水泥粉煤灰碎石樁又稱CFG樁（CementFly-ashGravel）是近年來進(jìn)展起來的處

理軟弱地基的一種新方法。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或者砂加水拌與形成的高

粘結(jié)強(qiáng)度樁。工程中常使用CFG樁與樁間土與褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基1⑶。

CFG樁的特點(diǎn)：（1）改變樁長、樁徑、樁距等設(shè)計參數(shù)，可使承載力在較大范圍內(nèi)

調(diào)整。（2）有較高的承載力，承載力提高在2502300%,對軟土地基承載力提高更大。

（3）沉降量小，變形穩(wěn)固快。（4）工藝性好。（5）節(jié)約部分水泥鋼材，利用工業(yè)廢

料，消耗大量粉煤灰，降低工程費(fèi)用。

CFG桃常用的施工方法有振動沉管成枇、長螺旋鉆孔灌注成樁、泥漿護(hù)壁鉆孔灌注

成樁、長螺旋鉆孔成樁與管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁等。CFG樁適用于多層與高層建筑地

基，如砂土、粉土、松敦填土、粉質(zhì)粘土、粘土、淤泥質(zhì)粘土等的處理。

現(xiàn)今CFG樁施工常使用素混凝土作為原材料。素混凝土樁復(fù)合地基方法在石家莊地

區(qū)有較成熟的工程經(jīng)驗(yàn)，能夠有效提高地基土層承載力，減少沉降變形，是目前高層建

筑常使用的地基形式之一。具體到本工程，根據(jù)勘察所揭露的地層層位的分布，并考慮

擬建建筑的高度與荷載（660kPa）,復(fù)合地基的樁端持力層宜利用中粗砂⑥層，該層

強(qiáng)度較高且厚度穩(wěn)固，深度適宜，20m左右的樁長對復(fù)合地基設(shè)計比較理想。

綜上所述，靜壓預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制樁不管從場地情況，施工方法及對周圍環(huán)境

影響，施工周期，樁的性能等都是最好的選擇，但是由于其造價昂貴，施工經(jīng)驗(yàn)不足與

地質(zhì)條件等原因，不適合本場地?；炷凉嘧毒哂谐休d力高，穩(wěn)固性好，耐久性好，

抗震性能好，施工方便，造價低，施工噪音小，公害少等優(yōu)點(diǎn)。同時素混凝土樁復(fù)合地

基有比較成熟施工經(jīng)驗(yàn)，從施工技術(shù)成熟程度，與工程造價等因素綜合考慮，CFG樁復(fù)

合地基是最優(yōu)方案。對工程樁單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過靜載荷試驗(yàn)確定。本工程從

施工難度、地層原因、工程造價、環(huán)保、噪音等方面可使用鉆孔灌注樁。

5.2.2附屬商業(yè)樓

附屬商業(yè)擬建二層，基礎(chǔ)埋深自然地坪下1.50歷，地基持力層為黃土狀粉質(zhì)粘土①

層，該層強(qiáng)度較低且具濕陷性，不宜做為天然地基使用，建議使用夯實(shí)水泥土樁進(jìn)行加

固補(bǔ)強(qiáng)，以粉細(xì)砂②層做為樁端持力層，基礎(chǔ)形式可使用獨(dú)立基礎(chǔ)。

夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基設(shè)計參數(shù)可按表9所列數(shù)值使用。

表5—2夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基設(shè)計參數(shù)一覽表

地層名稱及編號側(cè)阻力特征值端阻力特征值

qsi(kPa)5(kPc)

黃土狀粉質(zhì)粘土①12

粉細(xì)砂②25450

對裙樓地基進(jìn)行均勻性評價與變形驗(yàn)算，若均勻性與變形均符合要求便可使用天然

地基。所謂均勻性評價，最終結(jié)果是為了滿足建筑物的沉降變形要求，也就是地基基礎(chǔ)

規(guī)范中的3.0.2條的規(guī)定，因此說均勻性評價也就是地基與基礎(chǔ)變形的評價，關(guān)于不一

致的建筑物與不一致基礎(chǔ)而言，其評價方法與標(biāo)準(zhǔn)并不相同，關(guān)于不需要進(jìn)行變形計算

的建筑物來說也同樣存在均勻性問題。

第6章樁體復(fù)合地基設(shè)計方案

6.1素混凝土樁體設(shè)計

根據(jù)中國兵器工業(yè)北方勘察設(shè)計研究院提供的《卓達(dá)青年城I段巖土工程勘察報

告》，場地各土層物理力學(xué)指標(biāo)及設(shè)計參數(shù)參見表6—1。

表6-1地基處理各地基土層設(shè)計參數(shù)

承載力特征值壓縮模量側(cè)阻力特征值端阻力特征值

土層名稱及序號

fak(kPa)Es(MPa)Qsk(kPa)qPk(kPa)

黃土狀粉質(zhì)粘土①1206.3

粉細(xì)砂②17015.025

粉質(zhì)粘土③16020.732

細(xì)砂④20030.0351200

粉質(zhì)粘土⑤19018.6381300

中粗砂⑥25032.0351700

粉質(zhì)粘土⑦20025.3

中粗砂⑧28035.0

素混凝土樁復(fù)合地基樁端持力層的確定：

根據(jù)勘察報告，中粗砂⑥層為良好的樁端持力層，勘察報告對該層的描述如下:

中粗砂⑥層：中密?密實(shí)狀，層位連續(xù)穩(wěn)固，強(qiáng)度高，壓縮性低，工程性質(zhì)好。

表6—2場地地層資料統(tǒng)計表

原位測試

層頂標(biāo)局

土層名稱及編號層厚（m）狀態(tài)/密度壓縮性種平均擊

（D1）

類數(shù)

素填土①-159.87?60.560.50-0.70松散高

黃土狀粉質(zhì)粘土①59.17?60.704.40?6.80軟塑?可塑高?中

1.0

粉細(xì)砂②50.80?55.12稍密?中密中N20.1

0-6.20

粉質(zhì)粘土②-151.42?54.150.40-2.80可塑中

粉質(zhì)粘土③48.26?50.252.70-4.90可塑?硬塑中

N27.3

細(xì)砂④44.06?46.352.50-4.20中密?密實(shí)中?低

N63.526.5

可塑?硬塑，

粉質(zhì)粘土⑤41.0()?42.447.00?8.70中

局部堅硬

中粗砂⑥33.02?34.446.00?8.60密實(shí)低N35.7

粉質(zhì)粘土⑦2.72?27.423.1。?5.5U可整?硬塑中

中粗砂⑧21.31?23.30揭穿層厚IL60m密實(shí)低N41.4

6.1.1單樁承載力特征值Ra按下式計算

1）單樁承載力確定

可用式6-1確定

Ra=aqPAp+U范q$Ji（6-1）

式中：t一單樁豎向承載力特征值，kN。

Up—樁的周長，取D=400mm,“=1.256m；

q*-第i層土的側(cè)阻力特征值，kPa；

li一第i層土厚度，m；

4-端阻力特征值,kPa；

a-樁端天然地基的承載力折減系數(shù)，查表可取0.8

表6-3樁端阻力修正系數(shù)

樁入土深度/mh<1515WhW3030VhW60

a0.750.75-0.900.90

注:h為基底至樁端全斷面的距離（不包含樁尖高度）

根據(jù)地層條件試算單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值試算過程:

關(guān)于83#鉆孔，樁徑400mm,持力層為⑥層時：

qPAp+UpEqsJi

=0.8X1700X0.1256+1.256X(25X5+32X4.6+35X3.7+38X7.8+35XI.4)

=1109.1kN

以相同的方法，根據(jù)地層條件試算單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值見表6-4：

表6-4試算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kN)一覽表

試算設(shè)計樁徑(mm)

樓號試算鉆孔樁長

300400500600

83號22m799.81109.11439.81791.8

2號樓

93號22m792.61099.61427.91777.5

根據(jù)試算結(jié)果，考慮地層原因及施工技術(shù)，宜使用⑥層中粗砂做為樁端持力層。樁

徑使用①400mm,據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2002)8.5.3之規(guī)定：樁底進(jìn)

入持力層的深度，根據(jù)地質(zhì)條件、荷載及施工工藝確定，宜為樁身直徑的1?3倍，預(yù)

設(shè)樁長為22.5m左右,褥墊層0.05-0.lm0對工程樁單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過靜載

荷試驗(yàn)確定。

表6-5代表鉆孔單樁承載力計算

鉆孔各土層厚度(m)單樁承載力

代表實(shí)際取值

樓號特征值計算

鉆孔②③④⑤⑥(kN)

值(kN)

83號54.63.77.81.41109.1

2號樓1000

93號64.13.18.11.21099.6

全面計算如下：

2號樓：

83號鉆孔：Ra=(25X5+32X4.6+35X3.7+38X7.8+35XI.4)X1.256+0.1256X1700

X0.8=1109.1kN

93號鉆孔：R.=(25X6+32X4.1+35X3.1+38X8.1+35X1.2)XL256+0.1256X1700

X0.8=1099.6kN

素混凝土灌注樁單樁承載力可按RLIOOOkN計算。

綜上所述，本工程從施工難度、地層原因、工程造價、環(huán)保、噪音等方面可使用長

螺旋鉆孔泵壓混凝土樁,

2)素混凝土樁復(fù)合地基置換率(ni)的計算：

fSPk=mRa/Ap+B(1-m)fsk

式中：fspk-復(fù)合地基承載力特征值實(shí)際上就是基底壓力標(biāo)準(zhǔn)值

m—面積置換率

B一樁間土承載力折減系數(shù)，取0.92

&-樁間天然土地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，kpao

則fsPk=mK/Ap+0(1-m)fsk

即660=iril000/0.1256+0.92*(1-m)*170

得m=0.065

3)樁數(shù)的確定，

m=%=生(6-2)

Hd；

2

式中：Ap——枇的橫截面積,m；

Ai——水泥土攪拌樁單樁加固的面積,m%

do——柱的直徑，m；

de一一將每根樁所操縱的面積等價為一個圓時，該圓的直徑c當(dāng)樁位按

等邊三角形布置時q二L05S〃；正方形布置時4=1.13S.：矩形布置時4=1.13鄧瓦。

S〃、S、、邑分別為樁間距、縱向間距與橫向間距。樁間距保持樁距s=(3?4d)左右為

宜。

A——地基處理后單樁操縱的面積m2

A=Ap/m

二3.14X0.2X0.24-0.0