中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)巖土工程勘察與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)巖土工程勘察與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
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前言巖土工程勘察是指通過(guò)一些勘察技術(shù)手段判定工程地質(zhì)條件,分析現(xiàn)有的地質(zhì)問(wèn)題,對(duì)場(chǎng)地的工程地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),并根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行編制調(diào)查文件的活動(dòng)。其基本任務(wù)是為設(shè)計(jì),施工,巖土加固,基坑支護(hù),降水提供地質(zhì)資料和必要的技術(shù)參數(shù)。巖土工程勘察的完成度直接關(guān)系到場(chǎng)地建筑和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否合理,工程建設(shè)的所有方面都應(yīng)引起足夠重視巖土工程勘察工作?;A(chǔ)指的是底部構(gòu)件或建筑物的結(jié)構(gòu)的一部分?;A(chǔ)根據(jù)其埋藏深度分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算和施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的安危,而且基礎(chǔ)一旦發(fā)生安全事故,進(jìn)行補(bǔ)救就會(huì)非常困難。所以基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和施工也非常重要。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)是采用多種勘察手段對(duì)中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)場(chǎng)地進(jìn)行巖土工程勘察,并在得出場(chǎng)地巖土條件和建筑物特征后對(duì)擬建的10個(gè)大直徑筒倉(cāng)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。最終選用PHC式靜壓管樁基礎(chǔ),冰對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行地基承載力驗(yàn)算、承臺(tái)抗彎計(jì)算、角樁的沖切計(jì)算、承臺(tái)抗剪驗(yàn)算、沉降計(jì)算,滿足規(guī)范要求。1.1項(xiàng)目來(lái)源受中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)委托,對(duì)擬建中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)項(xiàng)目進(jìn)行巖土工程勘察工作與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作。1.2工程概況及場(chǎng)區(qū)自然概況項(xiàng)目用地位于遼寧省盤錦市盤錦港榮興港區(qū)2#港池后方陸域,北臨緯六路,南臨緯二路,經(jīng)八路以東,匯福產(chǎn)業(yè)園用地以西。項(xiàng)目總占地面積約109.3畝。中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)項(xiàng)目的擬建物為10個(gè)半徑25米、高29.8的G組大直徑筒倉(cāng),建筑場(chǎng)地地坪標(biāo)高初步設(shè)計(jì)為6.8m。建筑物擬采用的基礎(chǔ)形式見(jiàn)表1-1。表1-1建筑物擬采用的基礎(chǔ)形式Table1-1Thefoundationformtobeusedinthebuilding建(構(gòu))筑物名稱倉(cāng)容高度(m)結(jié)構(gòu)類型建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)形式埋深(m)單位荷載(kN/m2)大直徑筒倉(cāng)單倉(cāng)倉(cāng)容12000t29.8鋼筋砼樁基2.4300(kN/m2)1.3勘察程序巖土工程勘察根據(jù)工程設(shè)計(jì)階段,可分為可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段。由于場(chǎng)地上的大直徑筒倉(cāng)的平面布置和規(guī)劃已經(jīng)確定,已有大直徑筒倉(cāng)周邊部分巖土工程資料,所以直接進(jìn)行詳細(xì)勘察。具體程序如下:(1)承擔(dān)巖土勘察項(xiàng)目;(2)籌備已有的勘察資料和勘察所需的物料器械;(3)進(jìn)行勘探點(diǎn)的布置并進(jìn)行鉆探和取樣;(3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況編寫(xiě)勘察綱要;(4)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)水土試驗(yàn);(5)根據(jù)勘察成果整理勘察資料并編寫(xiě)報(bào)告書(shū)。1.4勘察的目的、任務(wù)及要求(1)查明該場(chǎng)地的地形、地貌、地層結(jié)構(gòu)、巖性特征及其物理力學(xué)指標(biāo)性質(zhì);

(2)查明該場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件,判定場(chǎng)區(qū)環(huán)境水和土對(duì)鋼筋結(jié)構(gòu)的腐蝕性;(3)查明場(chǎng)地是否存在不良地質(zhì)作用,如果有,則對(duì)其類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度,提出整治方案建議;

(4)判定場(chǎng)地類別,做出場(chǎng)地的地震效應(yīng)評(píng)價(jià),查明場(chǎng)地有無(wú)可液化的地層,并判別液化土的液化程度,提出液化土治理方案建議。

(5)提供地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù),并論證基礎(chǔ)施工可能其對(duì)周邊環(huán)境造成的影響;

(6)提供場(chǎng)地土的凍結(jié)深度,論證人類工程活動(dòng)對(duì)場(chǎng)地巖土條件的影響1.5確定巖土工程勘察等級(jí)根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》,該場(chǎng)地的巖土的工程地質(zhì)勘察等級(jí),應(yīng)逐步確定場(chǎng)地的工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)、地基復(fù)雜程等級(jí),最后經(jīng)過(guò)三種等級(jí)進(jìn)行綜合分析確定[4]。1.5.1擬建工程重要性等級(jí)判定工程重要性等級(jí)可分為三個(gè)工程重要性等級(jí),判定條件見(jiàn)表1-2表1-2工程安全等級(jí)Table1-2EngineeringSafetylevel安全等級(jí)破壞后果工程類型一級(jí)很嚴(yán)重重要工程二級(jí)嚴(yán)重一般工程三級(jí)不嚴(yán)重次要工程結(jié)合設(shè)計(jì)中的場(chǎng)地條件,擬建的大直徑筒倉(cāng)破壞后果嚴(yán)重,屬于一般工呈建筑,則擬建工程的重要性等級(jí)判定為二級(jí)1.5.2場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)判定場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)可按下表分為三個(gè)等級(jí)表1-3場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)Table1-3Levelofsitecomplexity場(chǎng)地條件等級(jí)一級(jí)(復(fù)雜場(chǎng)地)二級(jí)(中等復(fù)雜場(chǎng)地)三級(jí)(簡(jiǎn)單場(chǎng)地)建筑抗震穩(wěn)定性危險(xiǎn)不利有利不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況強(qiáng)烈發(fā)育一般發(fā)育不發(fā)育地質(zhì)環(huán)境破壞程度已經(jīng)或可能強(qiáng)烈破壞已經(jīng)或可能收到一般破壞基本未受破壞地形地貌條件復(fù)雜較復(fù)雜簡(jiǎn)單由于場(chǎng)地靠近海岸,且場(chǎng)地鉆探揭露的地層里有較厚層的軟弱人工填土,屬于對(duì)抗震不利地段,則判定該場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)。1.5.3地基等級(jí)判定地基復(fù)雜程度根據(jù)規(guī)范分為三個(gè)等級(jí),判定條件見(jiàn)下表:表1-4地基復(fù)雜程度Table1-4Foundationcomplexity地基條件等級(jí)一級(jí)(復(fù)雜地基)二級(jí)(中等復(fù)雜地基)三級(jí)(簡(jiǎn)單地基)巖土種類多較多單一巖土均勻程度很不均勻不均勻均勻巖土性質(zhì)變化程度變化大,需特殊處理變化較大變化不大特殊土嚴(yán)重濕陷、膨脹、鹽漬、污染的特殊土除一級(jí)中以外的特殊土無(wú)特殊性巖土根據(jù)鉆孔揭露的土層及標(biāo)貫試驗(yàn)判定,揭露的土層較多,不均勻且綜合判定場(chǎng)地液化等級(jí)嚴(yán)重,所以判定地基等級(jí)為一級(jí)地基。1.5.4巖土工程勘察等級(jí)判定巖土工程勘察的判定應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的綜合情況按下表進(jìn)行判定:表1-6巖土工程勘察等級(jí)Table1-6Geotechnicalengineeringsurveygrades判定等級(jí)判定條件甲級(jí)在擬建工程重要性等級(jí)、地基復(fù)雜等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)中,有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí)。乙級(jí)除勘察等級(jí)時(shí)甲級(jí)和丙級(jí)以外的勘察項(xiàng)目。丙級(jí)擬建工程重要性等級(jí)、地基復(fù)雜等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)。根據(jù)以上的等級(jí)判定,最終確定該場(chǎng)地的巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。1.6勘察方法 根據(jù)勘察規(guī)范要求、結(jié)合該場(chǎng)地水文地質(zhì)條件和場(chǎng)地巖土條件,首先進(jìn)行工程測(cè)量、工程鉆探、再進(jìn)行原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。原位測(cè)試采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)、波速測(cè)試;室內(nèi)試驗(yàn)主要進(jìn)行砂類土的篩分試驗(yàn)、原狀土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、易溶鹽分析試驗(yàn)及水質(zhì)分析試驗(yàn)。(1)工程鉆探:使用GJ-150型鉆機(jī)進(jìn)行泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),保留土樣并拍照保存。(2)試樣采取:在黏性土中用薄壁取土器采取I級(jí)土試樣,進(jìn)行物理性質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn)、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)試驗(yàn);在砂土中采用單管采取擾動(dòng)土樣進(jìn)行顆分試驗(yàn)在鉆孔采用套管隔開(kāi)上下兩層水力聯(lián)系的方法分別采取第四系孔隙潛水和承壓水樣,在地表及海中也分別采取水樣做侵蝕性分醫(yī)析,在鉆孔中采取擾動(dòng)樣做易溶鹽含量分析試驗(yàn)。(3)原位測(cè)試:原位測(cè)試方法包括:標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)、波速測(cè)試。(4)室內(nèi)土工試驗(yàn):主要內(nèi)容包括土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)、水質(zhì)分析試驗(yàn)、易溶鹽分析。所有投入生產(chǎn)的儀器、設(shè)備均通過(guò)鑒定,并且儀器設(shè)備狀態(tài)良好。1.7勘察工作的布置本次勘察依據(jù)相關(guān)規(guī)范和勘察技術(shù)要求,結(jié)合項(xiàng)目建(構(gòu))筑物特點(diǎn)布置勘探點(diǎn)。表1-7詳細(xì)勘察勘探點(diǎn)間距表Tab.1-7Tableoftheexploratorypointdistanceofdetailgeotechnicalinvestigation低級(jí)復(fù)雜等級(jí)勘探點(diǎn)間距一級(jí)10~15二級(jí)15~30三級(jí)30~50根據(jù)以上規(guī)范,勘探點(diǎn)主要按建(構(gòu))筑物輪廓線、周邊等布設(shè),間距一般20~25m共布設(shè)鉆孔80個(gè),受場(chǎng)地影響,有3個(gè)鉆孔未能施工。各鉆孔類型如表表1-7鉆孔類別編號(hào)Table1-7DrillingCategoryNo鉆孔類別鉆孔編號(hào)鉆孔數(shù)目鑒別孔Zk494、zk500、zk521zk527zk542Zk545zk548zk569zk596zk599zk602zk617zk620Zk644zk647zk671zk674zk689zk692zk695Zk71922波速試驗(yàn)孔Zk602zk691zk7243圓錐動(dòng)力觸探孔Zk495zk522zk525zk528zk546zk567zk570Zk572zk573zk597zk600zk615zk618zk621Zk648zk650zk669zk675zk690zk693zk696Zk717zk720zk72324標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)孔Zk495zk522zk525zk528zk546zk567zk570Zk572zk573zk597zk600zk615zk618zk645Zk648zk650zk669zk675zk690zk693zk696Zk717zk72323取土試樣鉆孔Zk493zk496zk523zk526zk541zk544zk547Zk568zk571zk574zk595zk598zk601zk616Zk619zk622zk643zk646zk649zk670zk673zk676zk718zk721zk724252場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件2.1地形地貌 中儲(chǔ)糧遼東灣直屬庫(kù)項(xiàng)目位于遼寧省盤錦市大洼縣遼東灣新區(qū)盤錦港內(nèi)南側(cè)西部,榮興港區(qū)2#港池后方陸域,往北方向是緯六路,往南方向是緯二路,八路以東,匯福產(chǎn)業(yè)園用地以西。項(xiàng)目所在區(qū)域地貌單元為遼河河口三角洲,擬建場(chǎng)區(qū)原為淺灘,后經(jīng)人工填土整平壓實(shí)。由于勘察場(chǎng)地受人為填土堆積影響,勘察期間地形略有起伏,地面標(biāo)高介于6.08-8.73m之間。2.2地層結(jié)構(gòu)及巖性特征在勘探深度范圍內(nèi),該場(chǎng)地地層主要由素填土、沖填土(Q4m1)、第四系海相沉積層(Q4m)黏性土、粉土及砂類土等組成。地層劃分主要考慮成因。時(shí)代以及巖性特征,劃分依據(jù)根據(jù)野外原始編錄、土工試驗(yàn)結(jié)果,同時(shí)參照原位測(cè)試數(shù)據(jù)。自上而下依次描述如下:人工填土層(Q4m1)①素填土:灰褐色,碎石一般粒徑20-40mm,較大。該層分布連續(xù),只在北部局部缺失,最大粒徑可達(dá)40050校角狀,含量各處變化鉆探揭露厚度為0.90~5.60m,層底高程2.19~6.98m。沖填土:灰褐色,灰黑色,松散~稍密,濕飽和,主要成分為粉砂,含黏性土約20%,局部為粉土薄層。該層分布連續(xù),鉆探揭露厚度為1.80~12.90m,層底高程-7.62~3.37m。(2)第四系全新統(tǒng)海相沉積層(Q,")③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土:灰褐色,可塑~軟塑。層中多處夾薄層狀粉土,鉆探揭露厚度為0.31~9.72m,層底高程-15.15~0.44m。③,淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰黑色、灰褐色,流塑。鉆探揭露厚度為0.71~3.38m,層底高程11.78~0.38m。③粉土:灰褐色,稍密,飽和,鉆探揭露厚度為1.10~4.40m,層底高程-6.84~-2.91m。③,粉砂:灰色、灰褐色,稍密,飽和,主要成為石英、長(zhǎng)石。僅一個(gè)鉆孔揭露出此層,鉆探揭露厚度為1.70~6.80m,層底高程-10.12~--2.35m。④粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂:灰褐色,軟塑~流塑。層中夾薄層狀粉砂,呈互層狀分布。該層分布連續(xù),層內(nèi)局部夾有淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土和粉土,鉆探揭露厚度為0.70~11.70m,層底高程-16.64~-1.16m。④淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰黑色、灰褐色,流塑。該層分布不連續(xù),僅局部出現(xiàn),鉆探揭露厚度為0.70~5.10m,層底高程-9.86~-2.84m。④粉土:灰褐色,密實(shí),飽和,該層局部鉆孔有揭露,鉆探揭露厚度0.72~5.20m,層底高程-14.37~-5.71m。④粉砂:灰色、灰褐色,松散,飽和,主要成為石英、長(zhǎng)石。該夾層分布不連續(xù),僅局部有揭露,鉆探揭露厚度為0.80~9.20m,層底高程-16.47~-3.66m。⑤粉質(zhì)點(diǎn)土:灰褐色,軟塑,局部含有貝殼等有機(jī)物,有腥臭味。該層分布不連續(xù),鉆探揭露厚度為0.50-7m層底高1.27--10。51m.⑤粉土:灰褐色,很濕,密實(shí),局部含有貝殼等有機(jī)物,有腥臭味,該層分布不連續(xù)。鉆探揭露厚度為0.40~3.80m,層底高程18.73~-9.25m⑥粉細(xì)砂:灰色、灰褐色,密實(shí)狀態(tài),飽和,主要成分為石英、長(zhǎng)石,局部夾黏性土、粉土,該層分布連續(xù),鉆探揭露厚度為0.70~40.30m.⑥粉細(xì)砂:灰色、灰褐色,中密狀態(tài),飽和,主要成分為石英、長(zhǎng)石,局部夾黏性土、粉土,該層分布較連續(xù),鉆探揭露最大厚度為19.83m。⑥粉質(zhì)黏土:灰褐色,可塑。該層僅局部有所揭露,基本呈透鏡體狀,鉆探揭露厚度為0.33~6.40m。⑥.粉土:灰褐色,很濕,密實(shí)。該層僅局部有所揭露,基本呈透鏡體狀,鉆探揭露厚度為0.42~5.90m。各地基土層分布及層位變化詳見(jiàn)工程地質(zhì)剖面圖。2.3巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)巖土體工程地質(zhì)性質(zhì)是根據(jù)原狀土進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)、液限和塑限試驗(yàn)、含水量試驗(yàn)、容重試驗(yàn)等室內(nèi)試驗(yàn)確定,從而進(jìn)行土的分類、求得各土層的物理力學(xué)指標(biāo)。2.3.1巖土的物理力學(xué)特征各層巖土體物理力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)原則:按巖土層性質(zhì)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)編錄資料分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、試樣分析等室內(nèi)試驗(yàn),對(duì)存在部分離散性較大參數(shù)的,為了確保巖土參數(shù)的可靠性、適用性,統(tǒng)計(jì)工作中進(jìn)行了舍棄,從而使統(tǒng)計(jì)結(jié)果趨于合理、可靠,并剔除異常數(shù)據(jù);各層巖土體物理力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)原則:按巖土層性質(zhì)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算公式如表表2-1物理力學(xué)指標(biāo)Table2-1Physicalandmechanicalindex物理力學(xué)指標(biāo)名稱計(jì)算公式密度含水量土粒比重天然孔隙比液性指數(shù)塑性指數(shù)壓縮模量最終計(jì)算完成的土工試驗(yàn)成果表見(jiàn)附表2.3.2各巖土層工程性質(zhì)評(píng)價(jià)①素填土:灰褐色,密實(shí)度不均,-般為松散狀態(tài),不經(jīng)處理不能作地基持力層。②沖填土:灰褐色,灰黑色,成分及密實(shí)度不均,不經(jīng)處理不能作地基持力層。③粉質(zhì)粘土夾薄層粉土:灰褐色,可塑~軟塑,屬高壓縮性土,工程性質(zhì)比較差,分布較連續(xù),可作為次要建筑物地基持力層。③1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰褐色,流塑,局部軟塑,屬高壓縮性土,工程性質(zhì)差,分布不連續(xù),不建議作地基持力層。③2粉土:灰褐色,中密~密實(shí),屬中壓縮性土,工程性質(zhì)比較差,分布不連續(xù),可作為次要建筑物地基持力層。④粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂:灰褐色,軟塑~流塑,屬中壓縮性高壓縮性土,工程性質(zhì)比較差,分布較連續(xù),可作為次要建筑物地基持力層。④1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土:灰褐色,流塑,局部軟塑,屬高壓縮性土,工程性質(zhì)比較差,分布不連續(xù),不建議作地基持力層。④2粉土:灰褐色,中密~密實(shí),屬中壓縮性土,工程性質(zhì)不建議差,分布不連續(xù),可作為次要建筑物地基持力層。④3粉砂:灰褐色,稍密~中密,工程性質(zhì)比較差,分布不連續(xù),可作為次要建筑物地基持力層。⑤粉質(zhì)黏土:灰褐色,軟塑,局部含有貝殼等有機(jī)物,有腥臭味,屬中壓縮性土。該層分布不連續(xù),不建議作樁基持力層。⑤1粉土:灰褐色,密實(shí),屬中壓縮性土,工程性質(zhì)較差,分布不連續(xù),該層分布不連續(xù),不建議作樁基持力層。⑥粉細(xì)砂:灰色、灰褐色,密實(shí)狀態(tài),飽和。該層分布連續(xù),可作樁基持力層。⑥1粉細(xì)砂:灰色、灰褐色,中密狀態(tài),飽和。該層分布較為連續(xù),可作樁基持力層。⑥2粉質(zhì)粘土:灰色、灰褐他,可塑,分布不連續(xù),不建議作樁基持力層。2.4水文地質(zhì)條件2.4.1場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件根據(jù)取水試樣鉆孔和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),判定該場(chǎng)地內(nèi)地下水類型主要為第四系孔隙潛水、第四系孔隙承壓水。第四系孔隙潛水主要賦存在厚層沖填土中,主要受地區(qū)降雨和融雪、徑流補(bǔ)給,通過(guò)人工開(kāi)采及向下游徑流的方式排泄。沖填土中地下水與海水連通,水力聯(lián)系密切??碧狡陂g,潛水初見(jiàn)水位埋深0.5~3.5m(高程4.23~7.11m),穩(wěn)定地下水埋深0.4~2.2m(高程5.34~7.50m),地下水位年平均變幅約1.0m。第四系孔隙承壓水主要賦存在⑥粉細(xì)砂及其夾層⑥粉細(xì)砂中。主要由區(qū)域徑流補(bǔ)給,以人工開(kāi)采及區(qū)域徑流方式排泄??碧狡陂g,初見(jiàn)水位高程為-17.07~-6.11m,穩(wěn)定水位高程2.81m左右。2.4.2地表、地下水及環(huán)境土的腐蝕性評(píng)價(jià)勘察期間在本場(chǎng)區(qū)北部有較大面積的積水,場(chǎng)地南部臨海,因此對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的地表積水水樣和海岸邊的海水水樣取樣并進(jìn)行水質(zhì)分析,再對(duì)第四系孔隙潛水和承壓水水樣進(jìn)行取樣和水質(zhì)分析,又在場(chǎng)地的高地勢(shì)處采取了2組環(huán)境土樣進(jìn)行土的易溶鹽含量分析。根據(jù)分析結(jié)果,按以下規(guī)范判別水腐蝕性:表2-2環(huán)境水和土的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2-2CorrosionEvaluationofEnvironmentalWaterandsoil腐蝕等級(jí)腐蝕介質(zhì)環(huán)境類型ⅠⅡⅢ強(qiáng)中弱SO2-4(mg/L)250~500500~1500>1500500~15001500~3000>35001500~30003000~6000>6000強(qiáng)中弱Mg2+(mg/L)1000~20002000~3000>30002000~30003000~4000>40003000~40004000~5000>5000強(qiáng)中弱NH+4(mg/L)100~500500~800>800500~800800~1000>1000800~10001000~1500>1500強(qiáng)中弱OH-(mg/L)35000~4300043000~57000>5700043000~5700057000~70000>7000057000~7000070000~100000>100000強(qiáng)中弱總礦化度10000~2000020000~50000>5000020000~5000050000~60000>6000050000~6000060000~70000>70000表2-3地層滲透水和土的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2-3CorrosionEvaluationofpermeableWaterandsoilinformation腐蝕等級(jí)ph值侵蝕性CO2(mg/L)HCO-3(mmol/L)ABABAB強(qiáng)中弱5.0~6.54.0~5.0<4.04.0~5.03.5~4.0<3.515~3030~60>6030~6060~100-1.0~0.5<0.5表2-4對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2-4Evaluationofcorrosionofreinforcementinreinforcedconcretestructure腐蝕等級(jí)水中的CL-含量(mg/L)水中的CL-含量(mg/L)長(zhǎng)期浸水干濕交替<=20%的土層>=20%的土層強(qiáng)中弱>5000--100~500500~5000>5000400~7500750~7500>7500250~500500~5000>5000表2-5水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2-5CorrosionEvaluationofWatertoSteelstructure腐蝕等級(jí)PH值,(Cl-SO2-4)含量(mg/L)強(qiáng)中弱pH3~11,(Cl-SO2-4)<500pH3~11,(Cl-SO2-4)≥500pH<3,(Cl-SO2-4)任何濃度表2-6土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2-6CorrosionEvaluationofsoiltoSteelstructure腐蝕等級(jí)pH氧化還原電位(mV)電阻率(Ω*m)極化電流密度(mA/cm2)質(zhì)量損失(g)強(qiáng)中弱5.5~4.54.5~3.5<3.5>200200~1000<100>100100~50<50<0.050.05~0.20>0.20<11~2>2根據(jù)以上規(guī)范進(jìn)行判定如下:地表積水在各類情況中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋結(jié)構(gòu)均有微弱腐蝕性。第四系孔隙潛水在干濕交替作用時(shí)對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有強(qiáng)腐蝕性,其他情況均為微腐蝕性。第四系孔隙承壓水在各類情況中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋結(jié)構(gòu)均有微弱腐蝕性。海水在各類情況中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋結(jié)構(gòu)均有微弱腐蝕性。環(huán)境土按地層滲透性對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性;對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有中等腐蝕性;其他情況影響均為微腐蝕性。2.5場(chǎng)地的穩(wěn)定性與適宜性評(píng)價(jià)2.5.1場(chǎng)地地震效應(yīng)根據(jù)規(guī)范和場(chǎng)區(qū)的地形地貌條件,對(duì)場(chǎng)地地段進(jìn)行劃分:表2-7場(chǎng)地地段劃分Table2-7Sitesectiondivision地段類別地質(zhì)、地形、地貌有力地段穩(wěn)定基巖,堅(jiān)硬土,開(kāi)闊、平坦、密實(shí)、均勻的中硬土等不利地段軟弱土,液化土,條狀突出的山嘴,高聳孤立的山丘,非巖質(zhì)的陡坡,河岸和邊坡的邊緣,平面分布上成因、巖性、狀態(tài)明顯不均勻的土層(如古河道、疏松的斷破裂帶、暗埋的塘浜溝谷和半填半挖地基),高含水量的可塑黃土,地表存在結(jié)構(gòu)性裂縫等危險(xiǎn)地段地震時(shí)可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生地表錯(cuò)位的部位由于該場(chǎng)地普遍存在厚層填土和液化土,屬于對(duì)建筑抗震不利地段。再根據(jù)波速試驗(yàn)孔測(cè)出的數(shù)據(jù)進(jìn)行等效剪切波速計(jì)算:(2-1)d0——計(jì)算深度,m,;t——剪切波在地面至計(jì)算深度之間的傳播時(shí)間,s。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)剪切波速測(cè)試結(jié)果,剪切波速確定的場(chǎng)地覆蓋層厚度大于50m,根據(jù)規(guī)范進(jìn)行場(chǎng)地類別的判定:表2-8各類建筑場(chǎng)地覆蓋層厚度Table2-8Thicknessofoverburdeninallkindsofconstructionsites等效剪切波速(m/s)場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢⅣVse≧5000250≤Vse<500<5140≤Vse≦250<3≧5>50Vse≦140<33~15>15~18>80根據(jù)每層土計(jì)算的等效剪切波速判定場(chǎng)地類別為Ⅲ類。表2-9場(chǎng)地土類型及場(chǎng)地判定表Table2-9Sitesoiltypeandsitedecisiontable場(chǎng)地覆蓋層厚度大于50.0m層位巖性剪切波速值《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001場(chǎng)地土類型等效剪切波速場(chǎng)地類別①素填土151.83中軟土143.95Ⅲ②沖填土104.64軟弱土③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土194.49中軟土③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土139.85軟弱土③粉土184.10中軟土③粉砂190.25中軟土④粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂206.13中軟土④淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土140.01中軟土④粉土207.40中軟土④粉砂207.42中軟土④粉質(zhì)黏土218.47中軟土⑤粉土228.4中軟土⑤粉細(xì)砂266.82中硬土⑥粉細(xì)砂240.89中軟土⑥粉質(zhì)黏土240.5中軟土⑥粉土240.34中軟土根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)、《中國(guó)地震動(dòng)參區(qū)劃圖》(GB18306-2001),該場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g,設(shè)計(jì)地震分組判定為第一組。按照?qǐng)龅仡悇e根據(jù)下表查出特征周期值為0.45表2-10特征周期表Table2-10Characteristicperiodictable設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別ⅠⅡⅢⅣ第一組0.200.350.450.65第二組0.250.400.550.75第三組0.300.450.650.90綜上所述,該場(chǎng)地判定類別為Ⅲ類,且屬于對(duì)建筑物抗震不利地段。2.5.2飽和土液化判別根據(jù)《建筑地基抗震規(guī)范》,抗震烈度為7度的場(chǎng)地應(yīng)對(duì)土層進(jìn)行液化程度判定。勘察場(chǎng)地飽和土層的地質(zhì)年代為第四紀(jì)全新世(Q4),地震烈度為7度。潛水穩(wěn)7定下水埋深0.2~3.2m,由于場(chǎng)地建筑標(biāo)高初步設(shè)計(jì)為6.8m,水位按5.8m采用。用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N值按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50112010)第4.3.4條作進(jìn)一步判定,當(dāng)土層飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)(未修正)小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值時(shí),應(yīng)判定該層土為液化土,判定公式如下:Ncr=Noβ[1n(0.6ds+1.5)-0.1dw]3/(2-2)式中:Ncr--液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值:No--液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值;ds--飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度(m);dw--地下水位(m);ρc--黏粒含量百分率,當(dāng)小于3或?yàn)樯巴習(xí)r,應(yīng)采用3;β--調(diào)整系數(shù),設(shè)計(jì)地震第一組取0.80。對(duì)于存在液化土的地基應(yīng)該進(jìn)一步探明液化土的深度和厚度,計(jì)算液化指數(shù)。液化指數(shù)的計(jì)算公式如下:(2-3)式中:I1E--液化指數(shù);n--在判別深度范圍內(nèi)每-一個(gè)鉆孔標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)點(diǎn)的總數(shù);Ni、Ncri--分別為i點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的實(shí)測(cè)值和臨界值,當(dāng)實(shí)測(cè)值大于臨界值時(shí)應(yīng)取臨界值的數(shù)的值;di--i點(diǎn)所代表土層厚度(m);Wi--i土層單位土層厚度的層位影響權(quán)函數(shù)值(m-1)。當(dāng)累計(jì)液化指數(shù)時(shí),為輕微液化,≤18為中等液化,>18為嚴(yán)重液化。經(jīng)過(guò)計(jì)算對(duì)土層進(jìn)行判定:表2-11液化判定表Table2-11Liquefactiondecisiontable地層編號(hào)地層名稱飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)平均深度液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)臨界值液化判定液化指數(shù)液化指數(shù)判定②沖填土8.0655.74207526液化19.76272835嚴(yán)重③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土7.081013.41660084液化4.76855665輕微③3粉砂141013.41660084液化5.86578644輕微④粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂9.941517.90591052液化3.19758987輕微④1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土41517.90591052液化2.57755424輕微④3粉砂17.31618.62048103液化5.29876445輕微⑤粉質(zhì)黏土141920.52320707無(wú)液化⑤1粉土192222.14640074無(wú)液化⑥粉細(xì)砂47.52623.99602356無(wú)液化⑥1粉細(xì)砂24.82222.14640074液化5.76599421輕微⑥2粉質(zhì)黏土15.13025.5804361無(wú)液化⑥3粉土24.72824.81654703無(wú)液化根據(jù)計(jì)算結(jié)果:本場(chǎng)地②沖填土土層液化等級(jí)嚴(yán)重,局部輕微及中等,其余深度20米以內(nèi)的土層均有輕微的液化現(xiàn)象;綜合判定場(chǎng)地液化等級(jí)嚴(yán)重。2.8.6地基土的凍脹性盤錦地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為1.10m。依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》②沖填土、③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土、③,淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土凍脹性分類屬?gòu)?qiáng)凍脹。場(chǎng)地的凍結(jié)深度按下式計(jì)算:(2-4)Z0--標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度,取1.10m表2-土的類別對(duì)凍深的影響系數(shù)Table2-Influencecoefficientofsoilcategoryonfreezingdepth土的類別影響系數(shù)Ψzs土的類別影響系數(shù)Ψzs黏性土1.00中、粗、礫砂1.30細(xì)砂、粉砂、砂土1.20碎石土1.40表2-土的凍脹性對(duì)凍深的影響系數(shù)Table2-InfluencecoefficientofFrostheavepropertyofsoilonFrozendepth凍脹性影響系數(shù)Ψzw凍脹性影響系數(shù)Ψzw不凍脹1.00強(qiáng)凍脹性0.85弱凍脹0.95特凍脹性0.80強(qiáng)凍脹0.90表2-環(huán)境對(duì)凍深的影響系數(shù)Table2-Influencecoefficientofenvironmentonfreezingdepth周圍環(huán)境影響系數(shù)Ψze周圍環(huán)境影響系數(shù)Ψze村、鎮(zhèn)、曠野1.00城市城區(qū)1.30城市近郊0.95則算出場(chǎng)地凍結(jié)深度zd=1.1×1.20×0.85×0.95=1.06m。2.6物理地質(zhì)現(xiàn)象及不良地質(zhì)作用通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,本場(chǎng)地地形平坦,無(wú)崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫等不良地質(zhì)作用,雖然場(chǎng)地不易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害,但存在厚層填土及液化土,工程地質(zhì)條件較差。2.7人類工程活動(dòng)勘察結(jié)果表明,場(chǎng)區(qū)內(nèi)地形地貌比較單一,地層復(fù)雜,周圍無(wú)采礦、工業(yè)排污、修建堤壩、修建鐵路等重大人類工程活動(dòng),且影響場(chǎng)區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)環(huán)境的的人類活動(dòng)不強(qiáng)烈,可忽略不計(jì)。3.地基承載力的計(jì)算89113.1地基承載力特征值及影響其大小的因素 所謂地基承載力,就是是地基所能承受荷載的能力。而地基承載力特征值是在正常使用極限狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)算的地基承載力,它是以概率理論為基礎(chǔ),在保證地基的穩(wěn)定性下,使建筑物的沉降在允許范圍內(nèi)的地基承載力。地基承載力特征值與基礎(chǔ)的尺寸、形狀、埋深、地下水水溫等諸多因素有關(guān),下面對(duì)影響因素做簡(jiǎn)要的說(shuō)明:1巖土的物理力學(xué)性質(zhì)地基土的巖土的物理力學(xué)性質(zhì)直接影響地基承載力的高低,一般情況下密度、比重、容重、壓縮模量、內(nèi)摩擦角和凝聚力較大的巖土體承載力較高,而含水量、孔隙比、飽和度越大巖土體承載力反而越低。2基礎(chǔ)的尺寸、形狀、埋深不同的基礎(chǔ)形式對(duì)應(yīng)著不同的地基承載力,樁基礎(chǔ)等深基礎(chǔ)的地基承載力普遍比淺基礎(chǔ)的地基承載力要大。在其他條件一定的情況下,地基的承載力隨著基礎(chǔ)的寬度的增加而增大,但基礎(chǔ)寬度不能過(guò)大,當(dāng)基礎(chǔ)寬度增加到一定值后,地基的承載力變化就不太明顯了。隨著基礎(chǔ)的埋置深度加深,地基承載力也逐漸變大。3偏心荷載我們運(yùn)用理論公式計(jì)算地基承載力時(shí),一般都按中心受荷考慮,存在偏心受荷的情況下,再用理論公式計(jì)算地基承載力就會(huì)存在一定的誤差。4地下水位地下水的存在,降低了土的有效重度,影響土層內(nèi)摩擦角從而減小了地基承載力,一般情況地下水下水位越高,地基承載力就越低。5覆蓋層抗剪強(qiáng)度地基承載力會(huì)隨著基地上部的覆蓋層抗剪強(qiáng)度的升高而升高,因而基坑開(kāi)挖的大小和施工回填質(zhì)量的好壞對(duì)地基的承載力是有影響的。如果,回填之后覆蓋土層較松,則地基的承載力會(huì)下降,建筑物發(fā)生傾斜,傾倒失穩(wěn)變形的可能性會(huì)大大增加,因此在回填時(shí)一定要保證回填之后覆蓋層的密實(shí)程度。6下臥層的性質(zhì)持力層之下的土層稱為下臥層。持力層以下,強(qiáng)度明顯低于持力層的土層,稱為軟弱下臥層。但如果軟弱下臥層埋藏深度不夠深,擴(kuò)散到下臥層的應(yīng)力比下臥層的承載力大時(shí),地基就有失效的可能性。因此選擇持力層時(shí)應(yīng)注意軟弱下臥層的驗(yàn)算。3.2地基承載力特征值的確定目前對(duì)與承載力的確定有以下幾種方法:通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)載荷實(shí)驗(yàn)或者其他原位測(cè)試方法來(lái)確定地基承載力。根據(jù)土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算的理論公式來(lái)確定地基承載力。工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)法。本次地基的地基承載力通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)進(jìn)行確定,試驗(yàn)過(guò)程嚴(yán)格按照原水電部土工試驗(yàn)規(guī)程(SD128-86)規(guī)定進(jìn)行,最終修正后的標(biāo)貫數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:表3-1標(biāo)準(zhǔn)灌入試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表Table3-1Standardfillingteststatisticaltable地層編號(hào)地層名稱范圍值平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)樣本數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值②沖填土2.1~11.77.312.200.3011286.97③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土3.0~9.65.901.540.260835.61③粉砂8.7~13.511.473③粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂3.0~14.88.052.790.3471007.57③淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土2.2~3.83.004④粉砂9.6~17.514.72.820.192712.62④粉質(zhì)黏土4.9~15.410.512.550.242559.92④粉土11.2~16.113.585⑥粉細(xì)砂21.0~63.034.4710.610.29522033.30⑥粉細(xì)砂11.9~25.918.684.050.2173117.42⑥粉質(zhì)黏土7.7~50.3591110.61⑥粉土16.1~17.320.484.710817.29再用標(biāo)貫成果和地基承載力所建立的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系計(jì)算地基承載力表3-2用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果求地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk(kPa)Table3-2Standardvalueoffoundationbearingcapacitybasedonstandardpenetrationtestresults序號(hào)提出單位經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式頻數(shù)相關(guān)系數(shù)應(yīng)用范圍土層①武漢冶勘fk=19N+743120.93粘性土②武漢規(guī)劃設(shè)計(jì)院fk=20N+803<N<18③內(nèi)蒙古建筑設(shè)計(jì)院fk=16.6N+147粘性土④武漢冶勘fk=26N200.973<N<23粉土⑤武漢冶勘fk=35.8N+4.9970.96粘性土⑥建筑規(guī)范編寫(xiě)組fk=22.7+31.9720.963<N<18⑦建筑規(guī)范編寫(xiě)組fk=55.8N-558.3720.89N>18⑧中國(guó)地質(zhì)大學(xué)fk=32.3N63.5+89560.862<N63.5<18粘性土經(jīng)過(guò)功程鉆探、原位測(cè)試及室內(nèi)試驗(yàn)成果,和上訴的計(jì)算過(guò)程得出天然地基承載力特征值及壓縮模量、變形模量,見(jiàn)下表表3-3地基承載力特征值的測(cè)定Table3-3DeterminationofcharacteristicvalueofbearingcapacityofFoundation層位巖性地基承載力特征值fak(kPa)②沖填土③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土120③1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土③2粉土③3粉砂④粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂140④1淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土④2粉土④3粉砂140⑤粉質(zhì)黏土150⑤1粉土160⑥粉細(xì)砂300⑥1細(xì)粉砂250⑥2粉質(zhì)黏土180⑥3粉土1804.基礎(chǔ)類型的確定173934.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的原則地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)按建筑和地基的類型分為三個(gè)設(shè)計(jì)等級(jí)[8],判定條件見(jiàn)下表表4-1地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)判定Table4-1Designgradeoffoundation判定等級(jí)建筑和地基類型甲級(jí)1.重要的\t"/item/%E5%9C%B0%E5%9F%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AD%89%E7%BA%A7/_blank"工業(yè)與民用建筑物2.30層以上的高層建筑3.體型復(fù)雜,層數(shù)相差超過(guò)10層的高低層連成一體建筑物4.大面積的多層地下建筑物(如地下車庫(kù),商場(chǎng).運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等)5.對(duì)\t"/item/%E5%9C%B0%E5%9F%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AD%89%E7%BA%A7/_blank"地基變形有特殊要求的建筑物6.復(fù)雜地質(zhì)條件下的坡上建筑物(包括高邊坡)7.對(duì)原有工程影響較大的新建建筑物8.場(chǎng)地和地基條件復(fù)雜的一般建筑物9.位于復(fù)雜地質(zhì)條件及軟土地區(qū)的二層及二層以上地下室的基坑工程10.開(kāi)挖深度大于15m的基坑工程11.周邊環(huán)境條件復(fù)雜、環(huán)境保護(hù)要求高的基坑工程乙級(jí)除甲級(jí)、丙級(jí)以外的\t"/item/%E5%9C%B0%E5%9F%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AD%89%E7%BA%A7/_blank"工業(yè)與民用建筑物除甲級(jí)、丙級(jí)以外的基坑工程丙級(jí)場(chǎng)地和地基條件簡(jiǎn)單,\t"/item/%E5%9C%B0%E5%9F%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AD%89%E7%BA%A7/_blank"荷載分布均勻的七層及七層以下\t"/item/%E5%9C%B0%E5%9F%BA%E5%9F%BA%E7%A1%80%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E7%AD%89%E7%BA%A7/_blank"民用建筑及一般工業(yè)建筑物;非軟土地區(qū)且場(chǎng)地地質(zhì)條件簡(jiǎn)單、基坑周邊環(huán)境條件簡(jiǎn)單、環(huán)境保護(hù)要求不高且開(kāi)挖深度小于5.0m的基坑工程。結(jié)合本場(chǎng)地的巖土條件,根據(jù)場(chǎng)地和擬建大直徑筒倉(cāng)的建筑特性,綜合判定該場(chǎng)地地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí)。在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),必須根據(jù)建筑物的用途和設(shè)計(jì)等級(jí),建筑布局和上部結(jié)構(gòu)類型充分考慮施工場(chǎng)地和基礎(chǔ)巖土工程條件,并結(jié)合施工條件,施工期,成本和其他要求做出合理的選擇。4.2基礎(chǔ)類型的選擇在實(shí)際工程中,基礎(chǔ)和地基占有很重要的地位,它們對(duì)建筑物的工程造價(jià)和安全使用有非常大的影響,因此,正確選擇地基基礎(chǔ)的類型非常重要。在地基基礎(chǔ)類型的選擇時(shí),主要有兩方面的因素要考慮:一是地基的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)情況;二是建筑物的性質(zhì)(包括它的荷載性質(zhì)、荷載大小、結(jié)構(gòu)形式、重要性和用途)?;A(chǔ)按埋置深度可以分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)是指基礎(chǔ)埋深3~5m,或者基礎(chǔ)埋深小于基礎(chǔ)寬度,且只需排水,挖等普通施工即可建造的基礎(chǔ)。常見(jiàn)的淺基礎(chǔ)有單獨(dú)基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)。柱的基礎(chǔ)一般是單獨(dú)基礎(chǔ),墻的基礎(chǔ)通常為條形基礎(chǔ)。如果土的承載能力較差,柱的荷載又較大,做單獨(dú)基礎(chǔ)需要很大的面積,這時(shí)可采用柱下條形基礎(chǔ)或柱下交叉梁基礎(chǔ),若建筑物較輕,作用于墻上的荷載不大,基礎(chǔ)又需要做在較深處的好土層上時(shí),做條形基礎(chǔ)有可能不經(jīng)濟(jì),可采用墻下單獨(dú)基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)鼗凛^軟弱,柱或墻傳下來(lái)的荷載很大,用單獨(dú)基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)都不能滿足地基承載力時(shí),或地下水位常年在地下室的地坪以上,為防止地下水滲入室內(nèi),可采用筏形基礎(chǔ),為增加基礎(chǔ)板的剛度,以減少不均勻沉降,基礎(chǔ)可以設(shè)計(jì)成箱型基礎(chǔ)。殼體基礎(chǔ)多用于煙囪、水塔、電視塔等高聳建筑物。淺基礎(chǔ)又可分為剛性基礎(chǔ)和擴(kuò)展基礎(chǔ)。剛性基礎(chǔ)是指由磚、砌石、素混凝土、灰土和三合土等材料做成滿足剛性角要求的基礎(chǔ);當(dāng)基礎(chǔ)的高度不能滿足剛性角要求時(shí),可以做成鋼筋混凝土基礎(chǔ),用鋼筋承受基礎(chǔ)底部的拉應(yīng)力,以保證基礎(chǔ)不發(fā)生斷裂,稱為擴(kuò)展基礎(chǔ)。深基礎(chǔ)是指埋置深度大于5m或大于基礎(chǔ)寬度,在計(jì)算承載力時(shí)應(yīng)考慮基礎(chǔ)側(cè)壁摩擦力的基礎(chǔ)。常見(jiàn)的深基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)、墩基礎(chǔ)和沉井基礎(chǔ)等。根據(jù)場(chǎng)地的巖土工程條件,基礎(chǔ)上部的荷載很大,且軟弱土層較厚,不適宜采用淺基礎(chǔ),同時(shí)場(chǎng)地有較厚的液化土層,所以最終選擇樁基礎(chǔ)。。4.3持力層的選擇樁基礎(chǔ)是一切建筑的根本,樁基礎(chǔ)的穩(wěn)定性決定了建筑的穩(wěn)定性與安全性,而樁基礎(chǔ)持力層的選擇與樁基礎(chǔ)施工中的樁端能否進(jìn)入持力層,則是決定樁基礎(chǔ)穩(wěn)定性的最重要因素。擇持力層時(shí)應(yīng)考慮的因素有建筑物的結(jié)構(gòu)和類型以及荷載的大小等。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》可知如果地層能夠滿足作為持力層的要求并且下層地基承載力小于上層地基承載力時(shí),盡量選擇上部土層作為持力層,且基礎(chǔ)埋深應(yīng)大于0.5m。根據(jù)前期資料可知地層有:①?zèng)_填土、②粉質(zhì)黏土夾薄層粉土、③粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂、④粉砂、⑤粉質(zhì)黏土。⑤粉土⑥粉細(xì)砂表4-1地基承載力特征值Table4-2Characteristicvalueoffoundationbearingcapacity層位巖性地基承載力特征值變形模量壓縮模量②沖填土③粉質(zhì)黏土夾薄層粉土1204.15④粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂1404.36④粉砂14011.5⑤粉質(zhì)黏土1504.52⑤粉土1604.92⑥粉細(xì)砂30025本場(chǎng)地淺部地層為人工素填土、沖填土、軟土、液化土等,工程性質(zhì)軟弱,無(wú)理想的地基持力層,擬采用⑥粉細(xì)砂做樁端持力層。4.4基礎(chǔ)埋深確定根據(jù)《建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》,建筑物基礎(chǔ)的埋置深度應(yīng)由以下幾個(gè)條件確定:1)建筑物的用途,有無(wú)地下室,設(shè)備基礎(chǔ)和地下設(shè)施,基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造;2)作用在地基上的荷載大小和性質(zhì);3)場(chǎng)區(qū)的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件;4)場(chǎng)區(qū)周邊或相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋置深度;5)場(chǎng)地地基土凍脹深度和融陷的影響;同時(shí)為了確?;A(chǔ)的安全、可靠和減小尺寸保證經(jīng)濟(jì),基礎(chǔ)就應(yīng)該盡量淺埋即選擇上層的工程性質(zhì)良好土層作為持力層?;A(chǔ)的埋深一旦增加工程造價(jià)就會(huì)相應(yīng)的提高,所以埋深選擇時(shí)應(yīng)該本著保證安全的前提下盡量將基礎(chǔ)淺埋。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,場(chǎng)地?zé)o地下室等地下設(shè)施,勘探期間的地下水埋深0.4~2.2m,土壤標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為1.10m,考慮到基礎(chǔ)(承臺(tái))的高度,基礎(chǔ)的埋置深度定為2.4m5基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)算5.1上部結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[11],建筑物結(jié)構(gòu)的荷載分為:永久荷載、可變荷載、偶然荷載三類。其中永久荷載是指類似于結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力、土壓力等荷載不隨時(shí)間改變的荷載;可變荷載指的是像活荷載、風(fēng)雪荷載一樣,荷載大小隨著時(shí)間的變化而發(fā)生改變的荷載;偶然荷載是像地震、爆炸等建筑物使用期間有可能出現(xiàn)或不出現(xiàn),一旦出現(xiàn)時(shí)間很短但會(huì)造成嚴(yán)重破壞的荷載。所有的荷載都可以被看作為隨機(jī)變量,根據(jù)荷載的分布規(guī)律來(lái)選擇相適應(yīng)的模型,然后在荷載的標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、設(shè)計(jì)值、準(zhǔn)永久值中選擇相應(yīng)的荷載代表值。根據(jù)作用在建筑物上的荷載類型以及對(duì)應(yīng)的代表值進(jìn)行荷載組合,包括基本組合、準(zhǔn)永久組合和標(biāo)準(zhǔn)組合三種組合,其中最常用的組合形式就是基本組合。永久荷載大直徑筒倉(cāng)半徑R為15m,每個(gè)筒倉(cāng)面積s=706.5m2,共計(jì)10個(gè)筒倉(cāng),總面積7065m2,單位荷載標(biāo)準(zhǔn)值300kN/m2每個(gè)大直徑筒倉(cāng)永久荷載值=300×706.5=211950kN活荷載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2012正式版GB50009-2012》,大直徑筒倉(cāng)和轉(zhuǎn)接塔均視為工業(yè)建筑樓。大直徑筒倉(cāng):屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5kN/m2(屋面不考慮上人)總活荷載值=7065×1.5=10597.5kN每個(gè)大直徑筒倉(cāng)總活荷載值=706.5×1.5=1059.75kN雪荷載屋面水平投影面上的雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值按此式計(jì)算(5-1)——雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);——屋面積雪分布系數(shù)?!狙海╧N/m2);大直徑筒倉(cāng)和所有轉(zhuǎn)接塔屋頂頂面形式均為單跨雙破屋面,坡腳α=40°積雪分布系數(shù)為=0.55.盤錦市的基本雪壓在R=50時(shí),S0=0.40kN/m2。則Sk=0.55×0.40=0.22kN/m2。每個(gè)大直徑筒倉(cāng)雪荷載:15/cos15°×π×15×2×0.22=160.912kN風(fēng)荷載風(fēng)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可按此式計(jì)算:wk=βzμsμzw0(5-2)式中:wk—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2);μs—風(fēng)荷載體型系數(shù)μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)w0—基本風(fēng)壓(kN/m2)βz—高度z處的風(fēng)振系數(shù)已知擬建大直徑筒倉(cāng)高度為29.8,且場(chǎng)地靠近海,根據(jù)規(guī)范,風(fēng)壓高度變化系數(shù)為:μz=1.67;風(fēng)振系數(shù)為:βz=1;風(fēng)荷載體型系數(shù):μs=0.2;基本風(fēng)壓:0.65kN/m2Wk=1×1.67×0.2×0.65=0.21kN/m2大直徑筒倉(cāng)的受力面積=2807.16m2風(fēng)荷載總標(biāo)準(zhǔn)值=2807.16×0.21=589.5kN5.1.2荷載組合1)正常使用極限狀下的標(biāo)準(zhǔn)組合(5-3)大直徑筒倉(cāng)Sk=211950+1059.75+160.912×0.7+589.5×0.6=213476.89kN2)正常使用極限狀態(tài)下的準(zhǔn)永久組合大直徑筒倉(cāng)Sk=211950+10597.5×0+160.912×0.2+5895×0=211962.18243)由可變荷載效應(yīng)控制的承載能力極限狀態(tài)下的基本組合(5-4)大直徑筒倉(cāng)Sd=211950×1.2+1059.75×0.7+160.912×0.7+589.5×0.6=255478.16kN4)由永久荷載效應(yīng)控制的承載能力極限狀態(tài)下的基本組合(5-5)大直徑筒倉(cāng)Sk=211950×1.35+1059.75×0.7×1.4+160.912×0.7×1.4+589.5×0.6×1.4=287477.88kN5.2樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)場(chǎng)地的巖土條件,采用樁基礎(chǔ),以⑥粉細(xì)砂作樁端持力層,樁型均采用PHC靜壓管,樁徑600mm,樁長(zhǎng)37m,進(jìn)入持力層15.5m。大直徑筒倉(cāng)承臺(tái)埋深-2.4m,5.2.1確定單樁承載力特征值利用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011)經(jīng)驗(yàn)公式法,單樁承載力特征值按下式進(jìn)行計(jì)算:(5-6)式中:?jiǎn)螛犊倶O限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,kN;單樁總極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值,kN;樁的橫斷截面周長(zhǎng),m;樁的橫斷面底面積,m2;樁周第i層土的厚度,m;樁周第i層土的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa;樁底土的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa。Qpk=2850×0.2826=805.41kNRa=Quk/2=(1596+805.41)/2=1200.7kN5.2.2初步確定樁數(shù)及承臺(tái)尺寸確定單樁承載力特征值后,根據(jù)基礎(chǔ)的豎向荷載和承臺(tái)及其上部土層的自重確定裝束,當(dāng)中心荷載作用時(shí)(5-7)式中:n——初估樁基中樁數(shù),最后取整數(shù)Fk——作用的標(biāo)準(zhǔn)組合下樁基承臺(tái)頂面的豎向力,kN;Gk——承臺(tái)及其上部土層自重的標(biāo)準(zhǔn)值,kN。Ra——單樁豎向承載力,kN。由于承臺(tái)及其上部土層的自重需要在通過(guò)確定樁數(shù)后在進(jìn)行設(shè)計(jì),同時(shí)承臺(tái)對(duì)下部土層有一定的壓力,土體會(huì)產(chǎn)生反力,使得承載力變大,而承臺(tái)的存在增加了上部荷載,因此為了簡(jiǎn)化計(jì)算,將承臺(tái)自重與下部土層對(duì)它的支持力相互抵消。因此只考慮上部荷載作用??紤]到承臺(tái)和承臺(tái)上部土的自重,應(yīng)加大樁數(shù),此次設(shè)計(jì)取樁207根,承臺(tái)23個(gè),每個(gè)承臺(tái)9根樁,且由規(guī)范規(guī)定擠土樁兩樁中心之間距離不應(yīng)小于3.5d,故設(shè)置為2100mm,而樁中心到樁邊距離不能小于樁徑,因此取邊距600mm,設(shè)承臺(tái)的平面尺寸為5.4m×5.4m,如圖5.2.3群樁基礎(chǔ)中單樁承載力驗(yàn)算按照設(shè)計(jì),每個(gè)承臺(tái)應(yīng)承受的豎向荷載Fk為9281.6N,且Gk按照新尺寸計(jì)算。單樁的豎向承載力按式計(jì)算:(5-8)符合要求。5.2.4樁身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)樁的選用考慮到工程經(jīng)濟(jì)型,擬用三種樁型并進(jìn)行比較表5-1樁的經(jīng)濟(jì)性比較Table5-1Economiccomparisonofpiles主要指標(biāo)PHC管樁沉管灌注樁鉆孔灌注樁人工挖孔樁主要承力方式端阻力與側(cè)阻力共同承受荷載主要靠側(cè)阻力承受荷載端阻力與側(cè)阻力共同承受荷載主要靠端阻力承受荷載樁徑(外徑)mm300~800300~800800~1200≥800可穿越土層砂、礫石夾層≤7.0m≤3.0m砂夾層穿越性好穿越性好進(jìn)入持力層軟質(zhì)巖、強(qiáng)風(fēng)化巖1~3m硬粘土密實(shí)砂層和碎石層中微風(fēng)化巖中微風(fēng)化巖造價(jià)3.21元/KN6.11元/KN8.81元/KN5.87元/KN而且PHC管樁的施工噪音小,無(wú)震動(dòng),機(jī)械化施工程度比較高,承載力也相對(duì)較強(qiáng),沉樁質(zhì)量可靠。最終采用預(yù)制的靜壓式PHC管樁,規(guī)格代號(hào)PHC-AB600,外徑600mm,壁厚110mm,樁長(zhǎng)9m,采用C80強(qiáng)度的混凝土預(yù)制,fc=35.9N/mm213根Φ10.7預(yù)應(yīng)力鋼筋。樁身承載力驗(yàn)算樁身承載力驗(yàn)算依據(jù)規(guī)范,樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足:(5-9)式中:N——荷載效應(yīng)基本組合下樁頂軸向壓力設(shè)計(jì)值;ψc——基樁成樁的工藝系數(shù),按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》第5.8.3條確定;fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;A——樁身截面面積。結(jié)合設(shè)計(jì)條件,取ψc=0.85。則有滿足要求。5.2.5承臺(tái)抗彎計(jì)算與配筋設(shè)計(jì)在承臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算中,取相應(yīng)與作用基本組合有效的設(shè)計(jì)值,可由式5-5可知:所以,對(duì)于承臺(tái)的進(jìn)一步設(shè)計(jì),采用雙階承臺(tái)設(shè)計(jì),上層承臺(tái)臺(tái)厚取臺(tái)厚800mm,長(zhǎng)寬均為2.6m。下層承臺(tái)臺(tái)厚取臺(tái)厚1200mm,長(zhǎng)寬均為5.4m。選用強(qiáng)度為C10的混凝土墊層,保護(hù)層厚度取100mm,混凝土強(qiáng)度為C20,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,鋼筋選用HRB335Ⅱ級(jí),其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,如圖所示各樁不計(jì)承臺(tái)以及其上土重G部分的各樁平均豎向力為:最大豎向力:對(duì)于Ⅰ-Ⅰ截面,。配筋面積:(5-10)采用直徑為28mm的鋼筋20根,則實(shí)際配筋面積As=12308mm2,平行于x軸布置。對(duì)于Ⅱ-Ⅱ截面,,配筋面積:采用直徑為28mm的鋼筋20根,則實(shí)際配筋面積As=12308mm2,平行于y軸布置。5.2.6承臺(tái)抗沖切驗(yàn)算柱的向下沖切驗(yàn)算Fl≤2[β0x(bc+a0y)+β0y(ac+a0x)]βhpfth0cc(5-11)式中:Fl——不計(jì)承臺(tái)及其以上土的自重,作用在沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值,;ft——承臺(tái)混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;h0——沖切破壞錐體的有效高度,m;βhp——受沖切承載力截面高度影響系數(shù);β0x、β0y——沖切系數(shù),;λ0x、λ0y——沖垮比,均應(yīng)滿足0.25~1.0的取值要求;a0x、a0y——x、y方向的柱邊或變階處至相應(yīng)樁內(nèi)邊緣的水平距離。其中:a0x=1.2m,,a0y=1.2m,,ac=1.2m,bc=1.2m,,2[β0x(bc+a0y)+β0y(ac+a0x)]βhpfth0=2×[1.01×(1.2+1.2)+1.01×(1.2+1.2)]×0.9×1100×1.9=18238.176Fl=F-N=12440.52-1392.24=11048.28kNFl<18238.176kN,滿足要求。角樁的沖切驗(yàn)算沖切力Nl必須不大于抗沖切力,即滿足式5-30a(5-12)

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