宝丽广场
地下室 4.0m -1 钢筋混凝 10442㎡ 土结构 桩基 岩土工程勘察报告
(勘察编号:2010-kc-j055)
各建筑物抗震设防类别及勘察等级见表1.1-2。 建筑物抗震设防类别及勘察等级 表1.1-2
工 程 项 目 建筑抗震 工程重要 场地复杂 地基复杂程 地基基础 岩土工程勘设防类别 性等级 程度等级 度等级 设计等级 察等级 丙 类 丙 类 丙 类 丙 类 丙 类 丙 类 二 级 二 级 三 级 三 级 三 级 三 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 二 级 乙 级 甲 级 丙 级 丙 级 丙 级 丙 级 乙 级 甲 级 乙 级 乙 级 乙 级 乙 级 1、概述
1.1 工程概况 工程项目:宝丽广场
建设单位:江苏广天置业有限公司
江苏广天置业有限公司拟在靖江市城南园区拟建宝丽广场,该工程共建一幢8层酒店及3层酒店裙房、一幢12层办公楼和二幢3层内街商业及三幢3层沿街商业。8层酒店和12层办公楼为框剪结构,酒店裙房及3层内街商业和沿街商业为框架结构;整个场区设有一层地下室车库,地下室埋深约4.0米,高低层及分段处将设沉降缝;具体位置见“平面图”。
拟建场地位于靖江市城南园区,江洲路南侧,八圩港西路西侧。 拟建建筑物概况见表1.1-1。
拟 建 建 筑 物 概 况 表 表1.1-1
规划建筑编号 酒店 办公楼 裙房 内街商业 沿街商业 长×宽 59.4×17.7 59.4×14.0 建筑 高度 31m 44m 层 数 8 12 3 3 3 结构 类型 框剪 框剪 框架 框架 框架 总建筑 面积 8432㎡ 9828㎡ 41㎡ 2508㎡ 5094㎡ 拟采用 基础形式 桩基 桩基 桩基 桩基 桩基 南京南大岩土工程技术有限公司
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酒店 办公楼 裙房 内街商业 沿街商业 地下室 1.2 勘察的目的、任务
(1)查明拟建场地岩土层类别、结构、分布规律及其物理力学性质,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
(2)查明拟建场地有无不良地质作用分布,如有应查明其类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议;
(3)查明拟建场地内埋藏的塘、沟、河等,确定其范围、深度并评价其对工程的不利影响;
(4)评价场地地震效应,判定建筑场地类别、特征周期;
(5)查明地下水类型、埋藏条件、水位变化幅度及水和土对建筑材料的腐蚀性;
(6)查明可作为桩基持力层的岩土层埋深、厚度、层面起伏与下卧层情况,提供适用的桩基类型、设计参数,评价成(沉)桩的可能性,论证桩的施工条件及其对环境的影响。
(7)预测地基沉降、地基变形特征,提供计算变形所需的计算参数。
55.8×8.4 47.7×13.2 13.5m 13.2×16.5 53.4×17.4、15.0、7.2 11.7m 33.6×6.8 60.8×10.3 53.7×12.6 11.7m 34.2×12.6 宝丽广场
(8)提出基坑设计及降(止)水方案的建议以及相关参数。 1.3勘察依据的技术标准及资料
●《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)-2009年版 ●《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) ●《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)-2008年版 ●《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008) ●《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004) ● 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) ● 《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99) ● 《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999) ● 《静力触探技术规范》(CECS04:88) ● 《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS99:98)
等现行规范、标准有关规定,以及业主提供的规划红线图。 1.4 勘察工作简介 1.4.1 勘察方法、手段
根据拟建建筑物特点、场地施工条件及场地土层条件,本工程采用钻孔鉴别、取样及原位测试,对地基土层进行综合分析评价,以满足桩基及基坑设计的要求。
1.4.1.1勘察点定位及高程测量
本工程坐标为坐标系统;高程系统为1985年国家高程系统(黄海高程)。
场地设有A、B二个坐标控制点,A、B点在八圩港西路西侧路边上,控制点坐标分别为:
A:X=23533.07,Y=41472.35; B:X=23529.53,Y=41528.74;
高程引测点(BM点)位于八圩港西路与江洲路交汇处,该点标高为5.15米(具体见“建筑物与勘探点平面位置图”)。
各钻孔坐标依据业主提供的建筑总平面图(电子文件)由CAD软件读出。现场放线采用全站仪依据各勘察点坐标测放。
1.4.1.2 钻探
使用SH-30型一台工程钻机及配套设备、采用机械回转钻进,开孔直径130mm,终孔直径110mm,其中粘性土钻进采用ф110螺纹钻具钻进,砂土采用ф108岩芯管钻具钻进,地下水位以上土层采用干钻,水位以下使用泥浆护壁,以保护孔壁,保证钻探质量和顺利钻进。回次进尺按1.5-2.0m控制,采取率不低于85%,以满足分层鉴别及记录描述要求。
1.4.1.3取样 (1)原状土样
严格控制取土质量,粘性土采用φmm的敞口式自由活塞取土器,砂土采用取砂器取样,重锤少击,保证取土质量达到II级样,满足强度和固结试验要求。
(2)扰动土样
扰动土样从标贯试验的贯入器中采取,进行土的定名和砂性土的颗粒分析试验。
1.4.1.4原位测试 (1) 标准贯入试验
试验方法:采用SH-30型型工程钻机成孔,试验采用42mm触探杆、63.5kg
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自动落锤和标准贯入器。试验时先用钻具钻至试验位置以上15cm处,清除孔底残土,将贯入器打入土层15cm(不计击数)后,记录每打入10cm的锤击数,累计打入30cm的锤击数为标准贯入击数,当土层坚硬、密实,累计锤击数达50击可终止试验,测量贯入长度,并换算成30cm的锤击数。
试验目的:根据标准贯入击数和地方经验确定土的力学指标和承载力;确定桩侧土层摩擦力及桩端土层承载力;判别地基土的软硬、密实程度。
(2) 静力触探试验
试验方法:静力触探采用3T单桥静力触探机和15T液压双桥静力触探机,记录仪均为LMC-310静探微机,试验时要求探头匀速垂直压入土中,贯入速率为1.2m/min,归零误差小于3%,试验数据由静探微机自动采集。
试验目的:测定各土层ps、qC、fS、n值的大小和变化情况,划分土层,确定各土层的承载力,为桩基设计提供依据。
(3)波速测试
试验方法:波速测试采用单孔检层法。先由钻机成孔,然后在离孔口1.5米左右的地面上铺设震源板,压上重物。将带杠杆的三分量波速探头下入到孔中不同试验深度(间距为1.0m),敲击震源板使之振动,接收波从震源传到试验深度处的时间,求出各土层的剪切波速值、计算地基土等效剪切波速值。
试验目的:为划分建筑场地类别,确定设计特征周期,计算地基动力特征参数,为抗震设计、评价提供参数。
1.4.1.5 地下水位量测 (1)潜水水位的量测
地下水位(潜水位)以上采用干钻,遇地下水时测量初见水位,钻探结
束稳定后,测量稳定水位。
(2)承压水位(水头)的量测
为评价基坑底面的稳定性,对深部承压水(③粉土夹粉砂)水位进行了简易测量。用静力触探精确划分土层,在静力触探孔旁先用Φ108mm钻具钻进至②层土底部距③层顶部30cm处,然后下入Φ108mm的套管,将其砸入③层一定深度,再用Φ91mm钻具将孔内②层、③层残土清除干净,用提桶将孔内泥浆水清干后,测定地下水位恢复速度,直至水位稳定,测量稳定水位。
1.4.1.6 室内土工试验
物理性质试验:采用经验法确定土粒比重,环刀法测定土的密度,ZY-1型锥式液限仪测定液限,根据经验公式计算塑限。
固结试验:采用固结仪测定土的压缩系数和压缩模量,23m以上加荷等级为0~400kPa,23~30m加荷等级为0~800kPa,30m以下加荷等级为0~1200kPa,为桩基变形验算提供压缩模量Es。
剪切试验:直剪快剪及直剪固结快剪采用应变式直剪仪,剪切速率0.8mm/min;基坑影响深度范围内土层进行直剪固结快剪试验,为基坑支护设计提供所需参数。
渗透试验:15m以上选部分土样进行水平、垂直渗透试验,为基坑降水设计提供设计参数。
颗分试验:砂土进行筛分试验,以确定土的名称。
水腐蚀性分析:取二组水样进行水化学分析,以评价水对建筑材料的腐蚀性。
1.4.2 勘察工作布置及完成情况
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1.4.2.1 勘察工作量布置
勘探点位置、间距由我公司根据相关规范、规程要求,沿拟建建筑物角点、周边线及基坑范围内布置,该勘察方案征得业主、设计单位认可。宝丽广场工程共布置31个勘探点,其中控制孔10个(取土、标贯孔9个,取土孔1个),一般性孔(静探孔)21个。孔深要求:孔深以估算的最大荷载对
水化学分析 土化学分析 组 组 2 2、场地工程地质条件
2.1区域地质条件及环境地质条件
拟建场地处于扬子地层东北部,地层发育较齐全,中元古界海州群、
桩基持力层和变形验算的要求考虑,控制性孔深度满足桩基变形验算要求,一般性孔深度达到预计桩长以下不小于3~5倍桩径且不小于3m。
1.4.2.2实际完成工作量
本工程勘察于2010年8月12日进场,2010年8月20日结束外业勘探工作,室内土工试验工作同步进行。内外业实际完成工作量见下表:
勘探工作量一览表
表1.4.2.2 序号 1 2 3 钻探 鉴别孔 工 作 内 容 勘 探 点 定 位 测 量 总进尺 总进尺 原 状 土 样 取 样 扰 动 土 样 水 化 学 样 土 化 学 样 单 位 点 孔/米 孔/米 件 件 组 组 孔/米 次 孔 组 组 组 组 组 组 组 工 作 量 31 10/439 142 65 2 21/822.1 65 3 141 135 93 26 12 114 备 注 垂直+水平 张八岭群为区域变质岩系,构成扬子准地台基震旦系-三叠系不整合覆盖,以海相沉积为主,各系、组间成假整合或整合接触;侏罗系以陆相碎屑和中酸性火山岩为主,假整合在三叠系层位上;白垩系为内陆盆地,红色碎屑岩为主,局部夹中性、碱性火山岩不整合在白垩系上;第四系以三角洲相冲积为主,属长江三角洲流域,勘探揭示深度范围内属第四纪全新统。场地附近无全新世活动断裂构造,处于相对稳定的构造断块中。
场地周边未发现有污染源,且场地地势较平坦,无影响工程稳定性的环境地质条件。
2.2地形、地貌
该场地位于靖江市城南园区,江洲路南侧,八圩港西路西侧,勘察时场地已整平。勘探点标高最大值3.50m,最小值2.58m,勘探点相对高差0.92m。
场地地貌单元为长江三角洲冲积平原,地貌单一。 2.3地基土构成及分布特征
根据野外钻探鉴别、现场原位测试及室内土工试验成果综合分析评价,结果将钻探揭露深度内各土层自上而下分述如下:
①层素填土:灰黄色,松散状态,主要以稍密状粉土及软塑状粉质粘土
野 4 外工作5 原位测试静力触探试验 标准贯入试验 钻孔波速试验 常规物理试验 室土 压 缩 试 验 高压固结 直剪(快剪) 直剪(固快) 渗 透 试 验 颗粒分析试验 内试验6 工试验南京南大岩土工程技术有限公司
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为主。场区普遍分布,厚度:0.80~2.00m,平均1.33m;层底标高:1.02~2.44m,平均1.83m;层底埋深:0.80~2.00m,平均1.33m。该土层物理力学性质不均匀,工程性质差,不宜作为建筑物基础持力层。
②层淤泥质粉质粘土夹粉土:灰色,流塑状态,切面稍有光泽,稍有摇震反应,干强度和韧性中等,局部夹有稍密状粉土及粉砂。场区普遍分布,厚度:6.60~10.80m,平均8.47m;层底标高:-8.77~-5.02m,平均-6.65m;层底埋深:8.40~11.70m,平均9.80m。该层属高压缩性、低强度土,工程性质差。
③层粉土夹粉砂:灰色,稍密,很湿,切面无光泽,摇震反应迅速,干强度和韧性低,含少量腐殖质,夹有稍密状粉砂;场区普遍分布,厚度:8.70~14.30m,平均11.38m;层底标高:-19.82~-16.22m,平均-18.03m;层底埋深:19.00~23.20m,平均21.19m。该层属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
④层粉细砂:灰色,中密,饱和,以亚圆形石英、长石为主,含云母、贝壳碎屑及少量腐殖质。场区普遍分布,厚度:1.60~5.60m,平均3.12m;层底标高:-22.62~-20.27m,平均-21.15m;层底埋深:23.20~26.00m,平均24.31m。该层属中等压缩性、中等强度土,工程性质较好。
⑤层粉质粘土:暗绿色,可塑状态,切面有光泽,无摇震反应,干强度和韧性高。该层场区普遍分布,厚度:3.90~11.30m,平均6.29m;层底标高:-32.22~-24.32m,平均-27.08m;层底埋深:27.40~35.60m,平均30.14m。该层部分孔未钻穿,属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
⑥层粉细砂:灰黄色,中密,饱和,以亚圆形石英、长石为主,含云母、
贝壳碎屑,级配良好。场区普遍分布,场区普遍分布,厚度:3.40~7.40m,平均5.71m;层底标高:-34.27~-31.27m,平均-32.518m;层底埋深:34.30~37.00m,平均35.54m。该层属中低压缩性、中等强度土,工程性质较好。
⑦层细砂:灰色,中~密实,饱和,以亚圆形石英、长石为主,含云母、贝壳碎屑,级配良好。场区普遍分布,厚度:3.20~9.50m,平均5.34m;层底标高:-41.22~-35.42m,平均-37.73m;层底埋深:38.80~44.40m,平均40.79m。该层属中低压缩性、中等强度土,工程性质较好。
⑧层粉质粘土夹薄层细砂:暗绿色,可塑局部软塑状态,切面有光泽,无摇震反应,干强度和韧性高,夹薄层细砂处呈中密饱和状。场区局部缺失,厚度:1.90~4.40m,平均3.18m;层底标高:-42.38~-39.07m,平均-40.87m;层底埋深:42.10~45.20m,平均43.95m。该土层分布较稳定,属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
⑨层细砂:局部夹中砂,灰黄~青灰色,密实,饱和,以亚圆形石英、长石为主,含云母、贝壳碎屑,级配良好。场区普遍分布,未钻穿,该层属中低压缩性、中高强度土,工程性质好。
3、气象及场地水文地质条件
3.1气象资料
拟建区属涨亚热带湿润季风气候。气候的特点是:季风显著,四季分明,雨量集中,雨热同季,冬冷夏热,春温多变,秋高气爽;光能充足,热量富裕。年平均温度14.7℃,极端最高气温41.0℃(1988年),极端最低温度-23.4℃(1969年)。靖江地区40年年平均降雨量1051.70mm, 最大年降雨量1449.4mm,年平均蒸发量1200mm以上。夏季受热带气流的控制,形成
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多雨、高温的天气形势,雨水多集中在7~9月份,占全年降水量的50%左右,冬季干旱少雨,气候适中。
3.2、水文地质条件
拟建场地在勘察深度范围内地下水类型主要为浅部孔隙潜水及深部弱承压水,浅部孔隙潜水主要赋存于①填土层土中,补给主要为大气降水和地表径流,排泄方式主要为自然蒸发。地下水位呈季节性周期变化。下部有两层弱承压水,分别赋存于③、④层及⑥、⑦、⑨层土层中,根据水文钻孔(位于C5孔边)中水位观测,③、④层中承压水头标高约1.10m。⑥、⑦、⑨层埋深较大,该层及其以下土层中承压水对本工程没有影响。地下水位量测情况见下表:(详见下表)
潜 水 初 见 水 位 情 况
表3.2-1 数据 个数 10 初见水位埋深(米) 最小值 0.50 最大值 1.30 平均值 0.80 初见水位标高(米) 最小值 2.25 最大值 2.35 平均值 2.30 拟建区上部属湿润区含水量w≥30%的弱透水土层,根据《岩土工程勘察规范》GB50021—200l附录G判定场地环境类型为II类。
J3、J30两个钻孔的水质分析结果见下表(表3.3-1)。
水 腐 蚀 性 分 析 成 果 表
表3.3-1 指标 pH 孔号 J3 J30 6.8 6.8 Ca2+ Mg2+ Na++K+ Cl- SO42- mg/l HCO3- 游离侵蚀性CO2 CO2 总矿 化度 104.7 135.2 21.0 24.3 4.8 2.4 34.4 28.4 62.5 53.8 298.7 423.3 38.6 44.0 0 0 376.7 455.7 根据场地地下水质分析报告按《岩土工程勘察规范》—2009版标准判定地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,在长期浸水或干湿交替作用下该场地地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。由于场地地下水埋深较浅,根据类似工程经验,当地下水对混凝土结构具有微腐蚀性时,地基土对混凝土结构亦具有微腐蚀性。
综合判定:该场地地下水和土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
潜 水 稳 定 水 位 情 况
表3.2-1 数据 个数 10 稳定水位埋深(米) 最小值 0.40 最大值 1.10 平均值 0.70 稳定水位标高(米) 最小值 2.33 最大值 2.44 平均值 2.40 4、岩土工程分析与评价
4.1不良地质作用及其对工程危害程度 4.1.1场地和地基的地震效应评价
(1)抗震地段及建筑场地类别划分
根据《建筑抗震设计规范》附录A“我国主要城镇抗震设防烈度,设计基本地震加速度和设计地震分组”,靖江地区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组位于第一组。
根据本次3个钻孔的剪切波速测试报告,20m计算深度以内土层等效剪
根据区域资料,场地历史最高水位与自然地面接近,近3~5年内最高水位标高在黄海高程3.20m左右,最低水位标高在黄海高程2.00m左右。地下水位年变化幅度约为2.00~3.20m,呈冬季向夏季渐变高的趋势。
3.3地下水、土腐蚀性分析评价
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切波速Vse在137.4m/s~138.6m/s之间,平均等效剪切波速为138.1m/s(测试成果详见后附“波速测试报告”)。根据靖江市一九九五年十二月编制的《靖江市规划区抗震防灾规划》,场地覆盖层厚度大于80m,按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001表4.1.6判定该场地为Ⅳ类场地,场地地震动反应谱特征周期值内插为0.65s。
20m以内土层等效剪切波速表
表4.1.1-1 孔 号 J6 J22 J30 等效剪切波速Vse(m/s) 138.3 137.4 138.6 (GB50007-2002)的有关规定要求进行的。在考虑地基岩土的成因类型、工程特性及对其采用的取样和测试方法的前提下,进行岩土参数的分析和选定。对于统计数据样本数满足数理统计要求的岩土参数,分别进行平均值、标准差及变异系数的计算,按规范要求对异常数据进行取舍,然后再进行进一步的统计计算和选定。
根据以上原则得出了各土层物理力学性质指标的平均值及标准值,详见物理力学性质指标统计及承载力表,从统计结果看,各主要土层指标的试验组数基本符合规定要求,土性参数相关性较好,分层较合理,取样方法、测试手段及其他因素对试验结果影响不大,虽然个别指标变异系数值偏高,这主要由于土的垂向及水平向物理力学性质的不均匀性及局部夹层、互层的影响,其余各土层主要物理力学性质指标变异系数值低,多属低变异性,指标值可靠,参数基本上反映了各层土的物理力学特性。给出的承载力特征值为综合建议值。
4.3.2岩土参数的统计与分析 4.3.2.1 室内土工试验指标
(1)各土层试验指标平均值(表4.3.2.1-1)
拟建场地处在冲积平原上,上部软土发育,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)表4.1.1判定拟建场地属对建筑抗震不利地段。
(2)粉土、粉砂液化判别
靖江市抗震设防烈度为六度,根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)中4.3.1条该场地可不考虑粉土、砂土的地震液化问题。
4.2场地稳定性及适宜性评价
拟建建筑物位于长江下游冲积平原,根据区域地质资料,场地及其周边附近无影响建筑物稳定性的全新活动断裂带通过,也无滑坡、泥石流、地面沉降等不良地质作用分布,属稳定场地,适宜建筑。
4.3岩土参数的可靠性与适用性评价
4.3.1各土层物理力学指标可靠性分析
岩土参数的分析和选定是建立在岩土参数的可靠性和适用性的基础上,
并根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)及《建筑地基基础设计规范》
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各土层试验指标平均值
表4.3.2.1-1 指 标 层 号 2 3 4 5 6 7 8 9 W % 35.7 30.0 28.6 24.5 28.0 27.3 29.3 26.3 γ 3 kN/m 17.9 18.1 18.2 19.9 18.5 18.5 18.8 18.5 e 1.032 0.900 0.863 0.6 0.824 0.816 0.833 0.796 IP 11.6 8.6 11.5 13.2 IL 1.19 0.94 0.40 0.72 a1-2 - MPa1 0.53 0.26 0.18 0.26 0.16 0.15 0.27 0.14 ES Mpa 4.21 8.00 10.95 6.58 11.97 12.17 8.02 12.99 1.7044.678。 注:统计修正系数s12nn
4.3.2.2 各土层原位测试指标平均值、标准值(表4.3.2.2-1)
原位测试指标平均值、标准值
标准贯入试验 层 号 N(击) 平均值 2 3 3.3 9.3 12.3 6.9 11.6 25.4 8.5 30.6 标准值 2.8 7.6 9.0 6.4 10.6 27.6 单桥静力触探试验 双桥静力触探试验 Ps(Mpa) 平均值 1.005 3.869 8.376 1.746 标准值 0.907 3.638 7.720 1.719 qc(Mpa) 平均值 1.024 3.558 8.455 1.628 6.579 12.521 3.428 15.752 标准值 0.950 3.421 8.103 1.550 6.332 11.593 2.850 13.072 fs(kPa) 平均值 17 47 84 31 70 93 59 113 标准值 16 46 81 29 65 87 47 102 (2)各土层剪切试验指标平均值、标准值(表4.3.2.1-2)
各土层剪切试验指标平均值、标准值
表4.3.2.1-2 指 标 层 号 2 平均值 标准值 平均值 标准值 平均值 标准值 平均值 标准值 平均值 标准值 平均值 标准值 平均值 标准值 平均值 标准值 直剪(快剪) C (kPa) 12 10.4 6 5 7 6.5 34 32.9 7 6.8 7 6.9 22 8 7.6 φ (度) 12.9 11.6 23.5 21.8 28.1 26.6 7.9 7.2 30.3 29.5 30.0 29.2 13.3 30.1 29.6 直剪(固快) C (kPa) 15 11 6 6 φ (度) 15.8 14.2 26.5 25.5 4 5 6 7 8 9 注:1、统计修正系数公式同表4.3.2.1-2。
2、表中标准贯入为经杆长修正后的击数。
3 4.3.3岩土参数的选用
4.3.3.1 各土层地基承载力评价(表4.3.3.1-1)
各土层地基承载力
表4.3.3.1-1 层 号 2 3 4 5 6 7 8 按土工试验 fak(kPa) 76 127 182 1 按公式计算 fak(kPa) 76 130 155 159 204 199 159 按标贯试验 fak(kPa) 104 135 138 176 167 190 149 按静力静探fak(kPa) 78 162 221 166 184 278 223 综合建议值 fak(kPa) 80 130 155 160 170 190 160 4 5 6 7 8 9 南京南大岩土工程技术有限公司
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层 号 9 按土工试验 fak(kPa) 按公式计算 fak(kPa) 214 按标贯试验 fak(kPa) 238 按静力静探fak(kPa) 221 综合建议值 fak(kPa) 210 ③层粉土夹粉砂:稍密状态,夹稍密状粉砂,该层属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
④层粉细砂:中密状态,该层属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
4.3.3.2 各土层地基变形验算指标平均值(表4.3.3.2-1)
地基变形验算指标平均值
表4.3.3.2-1 各级压力下的孔隙比e 重度 层 号 ⑤层粉质粘土:可塑状态,该层属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
⑥层粉细砂:中密,饱和,该土层属中等压缩性、中等强度土,工程性
γ 3(kN/m) 17.9 18.1 18.2 19.9 18.5 18.5 18.8 18.5 0 50 100 200 400 800 1200 kPa 2 3 4 5 6 7 8 9 1.031 0.9 0.863 0.650 0.824 0.816 0.833 0.796 0.953 0.853 0.831 0.608 0.800 0.795 0.797 0.773 0.906 0.828 0.814 0.585 0.788 0.783 0.776 0.760 0.853 0.802 0.796 0.560 0.772 0.768 0.749 0.746 0.795 0.760 0.776 0.522 0.752 0.747 0.711 0.726 0.458 0.725 0.720 0.663 0.702 0.707 0.700 0.631 0.686 质较好。
⑦层细砂:中~密实状态,该层属中低压缩性、中等强度土,工程性质好。
⑧层粉质粘土夹薄层细砂:可塑局部软塑状态,该层属中等压缩性、中等强度土,工程性质一般。
⑨层细砂:局部夹中砂,密实状态,该层属中低压缩性、中等强度土,工程性质好。
4.4 地基土层的工程特性
根据勘察揭示,场地第四系覆盖层厚度大于80m。上部为人工填土及漫
4.5 地基基础方案分析、评价
滩相软粘性土层,局部夹稍密的粉土、粉砂;下部主要为河床相稍密至密实
场地浅部地基土层②层以软粘性土为主,强度低,压缩性高。拟建建筑
的厚层砂性土层,局部为可塑状粉质粘土,总体为上软下硬的不均匀建筑场
荷载较大,天然地基不能满足设计要求,建议采用桩基础。
地。各土层工程性质评价如下:
4.5.1桩基类型及桩端持力层选择
①层素填土:该土层物理力学性质不均匀,工程性质差,不宜作为建筑物基础持力层。
②层淤泥质粉质粘土夹粉土:流塑状态,该层属高压缩性、低强度土,工程性质差。
根据地基土层分布特点及上部荷载情况,可选的桩型为混凝土预应力管桩或钻孔灌注桩。
钻孔灌注桩可钻穿密实度较大的砂层,进入预定深度,桩径、桩长不
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4.5.1.1桩基类型
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受限止,单桩承载力较高,缺点是孔底沉渣难以控制,桩基后期沉降较大,施工时对泥浆循环系统尤其是泥浆排放的管理要求严格,且造价相对较高。
预制桩的特点是施工工期短,桩身质量及单桩承载能力能得到保证,造价相对于灌注桩略有降低。但沉桩过程中遇到较为密实的砂土,则沉桩较为困难,不易到达预定设计深度,另外,如果持力层层面有一定起伏时,桩长也难以准确控制。场地上部分布有较厚的饱和、高压缩性的软土,孔隙水压力消散缓慢,施工时会产生挤土效应。但施工时采取一定措施后,上述困难和缺点均可以克服。
鉴于以上的分析,在单桩承载力满足设计要求的前提下,酒店、办公楼建议优先选择Φ500预应力管桩;商业用房建议优先选择Φ300预应力管桩,成桩相对容易些。
4.5.1.2桩端持力层选择
根据勘察结果及地区经验场地③层粉土夹粉砂属中等压缩性、中等强度土,可作商业用房桩端持力层;⑥、⑦、⑨层粉细砂为中~密实,属中低压缩性、中等强度土,工程性质较好,均可作酒店、办公楼桩端持力层。酒店、办公楼建议以⑥层粉细砂作桩端持力层,桩端进入持力层2m左右,商业用房以③层粉土夹粉砂作桩端持力层,桩端入持力层9.0m左右。
各建筑物桩基础设计方案建议见下表(表7.3-1)
表7.3-1
下列公式计算:
Quk=Qsk+Qpk=U∑qsikli+qpkAp 式中:qsik————各土层极限侧阻力标准值 li————桩周第i层土的厚度 qpk————桩端土极限端阻力标准值 U———— 桩身周长 Ap————桩端截面面积
钻孔灌注桩的单桩竖向极限承载力标准值,可以按下列经验参数法公式确定:
Quk=Qsk+Qpk=U∑qsikLi+qpkAp 式中:qsik、qpk————分别为各土层极限侧阻力标准值及极限端阻力标准
值,可按下表4.5.2-1使用 桩 基 设 计 参 数
表4.5.2-1 混凝土预制桩 层号 2 3 4 5 6 7 8 9 钻孔灌注桩 qsik (kPa) 26 35 60 60 55 70 65 80 (kPa) 1600 3500 4500 5000 7000 qpk qsik (kPa) 22 30 55 55 50 65 60 75 qpk (kPa) 600 800 900 1500 1800 工 程 项 目 酒店、办公 商业用房 桩型 Φ500预应力管桩 Φ300预应力管桩 持力层 ⑥ ③ 备 注 需进行变形验算 4.5.2桩基设计参数
根据《建筑桩基技术规范》预制桩单桩竖向极限承载力标准值,可以按
注:①层填土不计侧阻力。
4.5.3 单桩承载力估算
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以J6、J12、J9、J26四孔为例,按上述公式及参数估算的单桩竖向承载力特征值如下表(表4.5.3-1)
桩承载力估算表
表4.5.3-1 建筑物 孔 号 J6 酒店、办公 J12 J9 商业用房 J26 管桩 ф300 ③ 15 9.8 4.0 563 281 孔 号 C7 商业用房 C29 管桩 ф500 ⑥ ③ 26 15 1.8 9.6 4.0 4.0 2632 561 1316 280 桩 型 桩径 d (mm) 桩端 持力层 ⑥ 有效桩长 (m) 28 入持力层深度 (m) 1.5 桩顶 埋深(m) 4.0 极限 承载力 标准值 Quk (kN) 2733 单桩 承载力 特征值 Ra (kN) 1366 酒店、办公 C16 建筑物 孔 号 C2 桩 型 双桥静探估算单桩承载力表
表4.5.3-2 桩径 d (mm) 桩端 持力层 ⑥ 管桩 ф500 ⑥ 30 2.1 4.0 2986 1493 有效桩长 (m) 27 入持力层深度 (m) 2.3 桩顶 埋深(m) 4.0 极限 承载力 标准值 Quk (kN) 2677 单桩 承载力 特征值 Ra (kN) 1388 根据单桥静力触探,估算预制桩单桩竖向承载力特征值如下表(表4.5.3-3):
单桥静力触探估算预制桩单桩竖向承载力
表4.5.3-3 建筑物 桩 型 桩径 d (mm) 桩端 持力层 ③ 管桩 ф300 ③ 15 10.1 4.0 880 440 有效桩长 (m) 15 入持力层深度 (m) 9.2 桩顶 埋深(m) 4.0 极限 承载力 标准值 Quk (kN) 916 单桩 承载力 特征值 Ra (kN) 458 注:1、单桩竖向承载力特征值Ra取单桩极限承载力标准值Quk的1/2。 2、桩顶埋深自天然地面向下4.0米。. 5、管桩承载力按闭口桩计算。
根据双桥静力触探确定预制桩单桩竖向极限承载力标准值时,可按下式计算: Quk=Qsk+Qpk=u∑li〃βi〃fsi+α〃qc〃Ap 式中:u ———— 桩身周长;
以上估算结果设计人员初步设计时应综合考虑,参考使用,单桩承载力准确值最终应由试桩结果确定。 4.5.4桩基沉降估算及变形特征预测
由于拟建的办公楼建筑高度为44.0m、荷载大,本报告对拟建建筑物进行沉降估算,供设计参考。计算依据为行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第5.5.6条,把桩基承台、桩群与桩间土视作为实体深基础,且不考虑压力扩散角,压缩层厚度自桩端全端面算起,算到附加压力等于自重压力的20%处。桩基沉降估算结果见下表4.5.4-1(以办公楼J15号孔为例估算)
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fsi ————第i层土的探头侧阻力; qc ————桩端平面上、下探头阻力 α————桩端阻力修正系数,取1/2; βi————第i层土的桩侧阻力综合修正系数;
粘性土、粉土:βi=10.04(fsi)-0.55 砂土:βi=5.05(fsi)-0.45
现以C2、C16孔为例,估算预制桩单桩竖向承载力特征值如下表(表4.5.3-2):
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桩基沉降量估算表
表4.5.4-1 名称 建筑 层数 12 基底附加 压力 (kpa) 195 桩端持力层 桩端入 土深度 (m) 2.2 基础尺寸 (m×m) 59.4×14.0 桩基沉降量 S (mm) 18.95 筑、道路、管线产生危害,桩间距不宜过小,同时应合理选择打桩路线及顺序,必要时可采取如下一种或多种措施,以降低桩的挤土效应。
①部分地段进行引孔。
②在场地周边设置防挤、减震沟。 ③设置竖向排水砂井、释放超孔隙水压力。
以上两种桩型均应做好试桩工作,为设计人员提供较为准确的单桩极限承载力标准值。
4.6基坑工程分析评价 4.6.1地下室基础方案
地下室不仅考虑基础施工时的抗浮,还应考虑地下室使用过程中的抗浮,设计应根据抗浮验算结果在地下室底板上设置抗浮桩,桩型选择钻孔灌注桩,该桩基础应同时满足抗浮和抗压承载力的要求。 4.6.2地下室抗浮设防水位
根据勘察实测最高水位并结合场地地形地貌,地下水补给、排泄条件,地下水变化幅度及近3-5年最高水位埋深等因素综合确定,建议抗浮设防水位按黄海高程3.50m采用。 4.6.3抗浮设计参数
根据《建筑桩基技术规范》,可按下式进行桩基的抗拔承载力计算:
UK=iqskiuili
办公楼 ⑥层粉细砂 从上表估算可以看出,由于持力层为密实砂层,压缩模量大,分布稳定、均匀性较好,且在压缩层计算范围内无软弱下卧层或软弱夹层,估算沉降量分别为18.95mm,满足《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)5.3.4条表5.3.4体型简单的高层建筑基础的平均沉降200mm的要求。 4.5.5 成桩可行性分析及对环境影响的评价 对于钻孔灌注桩:
(1)钻孔灌注桩成孔质量的关键环节,在于对泥浆循环系统和对孔底沉渣厚度的控制。施工中应定期检测泥浆含砂量,保持成孔要求的泥浆粘度及比重,防止孔壁坍塌失稳,影响成桩质量。
(2)桩成孔时应保持钻杆垂直,防止出现孔斜,允许偏差应小于1%。 (3)做好清孔工作,控制孔底沉渣厚度在50~100mm之间,以便桩的侧阻力及端阻力得到充分发挥。
(4)做好泥浆外运工作,防止泥浆对周边环境产生污染。 对于预制桩:
(1)应合理选择桩基施工设备,沉桩时应以标高和贯入度双控,保证基桩能顺利进入持力层。采用锤击法施工,但会产生震动和噪音污染,对环境有一定影响,应在白天施工。根据土层情况建议选择静压法施工,以标高和油压值双控。
(2)预制桩为挤土桩,为了防止挤土效应造成沉桩困难,并对邻近建
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式中:Uk——桩基抗拔极限承载力标准值;
Qski——各土层的抗拔侧阻力,可采用表4.5.2-1中的参数; Ui——破坏面周长,对于等直径桩取u=πd; λi——抗拔系数,按表4.6.3-1取值;
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各土层抗拔系数表 表4.6.3-1
层号 2 3 4 5 6 7 8 9 土质名称 淤泥质粉质粘土夹粉土 粉土夹粉砂 粉细砂 粉质粘土 粉细砂 细砂 粉质粘土夹薄层粉砂 细砂 抗拔系数λ 0.70 0.65 0.60 0.75 0.60 0.55 0.70 0.55 基坑支护设计参数 表4.6.6-1 层号 ① ② ③ 重度 直剪(固快) 渗透系数 γ (kN/m3) (17.6) 17.9 18.1 C (kPa) (10.8) 11 6 φ (度) (12.5) 14.2 25.5 Kv cm/s (5×10) 1.20E-06 7.14E-04 -4KH cm/s 2.E-06 7.81E-04 注:()内仅供参考。
4.6.7地下水控制
(1)基坑底部土抗隆起验算
由于③层弱承压水水头标高为1.10m左右,基坑开挖深度为4m,坑底标高在-1.0m左右,承压水可能会引起基坑隆起,需验算基坑底不透水层厚度与承压水水头。按③层顶面埋深最小值8.70m计算。
(/)h10(8.701.60)3.96H4.7m 17.94.6.4基坑工程周边环境分析
场地四周相对较空旷,周边环境对基坑工程的施工影响较小,基坑侧壁安全等级为二级,重要性系数为1.00。
4.6.5基坑支护方案的建议
地下室埋深约4.0m,基坑开挖深度影响范围内土层主要为①层素填土、②层淤泥质粉质粘土夹粉土。①层填土较松散,填料复杂,密度较差,容易坍塌;②层淤泥质粉质粘土夹粉土,属高压缩性、低强度土,灵敏度高,具触变和蠕变性,侧向变形大,基坑开挖时易坍塌。由于地下水位高,且基坑开挖深度内地基土条件差,必须采取合理可靠的基坑支护和降(止)水措施。建议采用放坡结合双轴深层搅拌桩支护(重力式挡土墙)并止水;围护设计时要满足抗倾覆、滑移、土体整体稳定、坑底隆起、管涌等验算要求。
4.6.6基坑支护设计参数
基坑开挖支护与降水设计参数建议值见下表(4.6.6-1):
不透水层厚度(4.7m)大于临界安全厚度(3.96m),较安全。 需采取降水措施,将承压水位降低。 (2)止(降)水结构
止水结构可采用双轴深层水泥土搅拌桩或高压旋喷桩形成截止帷幕,切断基坑与坑外地下水的联系,止水设计桩长应满足抗渗流、抗管涌要求。
基坑降水建议采用轻型井点降水方案,轻型井点管平台建议设置在自然地表下1.0m左右处、水平向在基坑外口1~2米左右,沿基坑四周环形布设。4.6.8基坑开挖建议
基坑开挖深度范围由人工填土、新近沉积饱和软土组成,土质较软弱,土方开挖过程中常出现土体滑动和坍塌,使支护结构产生大的变位,同时产生缝隙渗漏和流土。建议挖土前进行坑内降水,加速土体固结,以保证坑内
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良好的施工条件。开挖过程中应做到如下几点:
(1)做到分层均衡开挖,开挖深度不宜过大,严禁超挖。
(2)应参照监测数据控制开挖速度,使土体应力逐步释放,有效地控制基坑边坡稳定和工程桩的位移。
(3)基坑挖出的土方及施工用的设备材料等原则上不准就近堆放在坡顶。
(4)采取措施减少对基底土的扰动,避免漏水、渗水进入基坑。 (5)开挖至坑底标高后,坑底应及时封闭并进行基础工程施工。 (6)发现异常情况时,应立即停止挖土,并应查明原因和采取措施,方能继续挖土。
4.6.9基坑施工监测建议
考虑到地下室施工周期较长,地下室施工期间应进行严密的监测。监测内容包括:
(1)支护结构体系自身的变形、内力的监测。 (2)周围建筑物、地下管线的监测。
(3)地下水位监测及降水对周围环境的影响进行监测。 (5)发现异常应及时调整设计并采取相应的补救措施。 4.7施工验槽、验桩及监测工作的建议
(1)桩基施工及基坑开挖时,请及时与我公司联系验桩、验槽。 (2)基坑开挖过程中应加强监测,进行信息化施工,如有问题应及时采取补救措施。
(3)拟建高层建筑物在施工和使用期间,宜布置沉降观测点进行定期观测。
5、结论与建议
5.1结论
5.1.1场地稳定性、适宜性评价
勘拟建建筑物位于长江下游冲积平原,根据区域地质资料,场地及其周边附近无影响建筑物稳定性的全新活动断裂带通过,也无滑坡、泥石流、地面沉降等不良地质作用分布,属稳定场地。
5.1.2场地和地基地震效应评价
拟建场区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组位于第一组,场地覆盖层厚度大于50m,按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2001表4.1.6判定该场地为Ⅳ类场地,场地地震动反应谱特征周期值为0.65s。
5.1.3场地地下水
拟建场地在勘察深度范围内地下水类型主要为浅部孔隙潜水及深部弱承压水,浅部孔隙潜水主要赋存于①层填土中,③层中承压水头标高约1.10m。⑥、⑦、⑨层承压水层埋深较深,该层及其以下土层中承压水对本工程影响不大。
5.1.4水、土腐蚀性评价
该场地地下水和土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
5.2建议
5.2.1桩基础方案的建议
场地浅部地基土层②层以软粘性土为主,强度低,压缩性高。拟建建筑荷载较大,天然地基不能满足设计要求,建议采用桩基础。
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根据靖江地区经验场地③层粉土夹粉砂属中等压塑性、中等强度土,可作商业用房桩端持力层;⑥、⑦、⑨层粉细砂为中~密实,属中低压缩性、中等强度土,工程性质较好,均可作酒店、办公楼桩端持力层。酒店、办公楼建议以⑥层粉砂作桩端持力层,桩端进入持力层2m左右;商业用房建议以③层粉土夹粉砂作桩端持力层,桩端入持力层9.0m左右。
6、图表部分
(1)图例 1张 (2)勘探点一览表 1张 (3)物理力学试验指标统计表 2张 (4)勘探点平面位置图 1张 桩基设计参数及单桩承载力估算结果见上列各表。桩的极限承载力最终应通过桩的静载荷试验确定,单桩竖向承载力特征值可取极限值的1/2。
5.2.2基坑支护及地下水位控制方案建议
建议采用放坡结合双轴深层搅拌桩支护(重力式挡土墙),基坑开挖时在坑内采用管井降水,将地下水降至基坑开挖深度下1m左右。
抗浮设计水位建议按黄海高程3.50m采用。 5.2.3施工验槽、验桩及监测工作的建议
(1)桩基施工及基坑开挖时,请及时与我公司联系验桩、验槽。 (2)基坑开挖过程中应加强监测,进行信息化施工,如有问题应及时采取补救措施。
(3)拟建高层建筑物在施工和使用期间,宜布置沉降观测点进行定期观测。
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5)工程地质剖面图 76)分层土工试验成果报告表 77)土工试验成果报告表 68)静力触探统计表 29)分层标准贯入试验成果统计表 210)综合固结曲线 211)钻孔柱状图 512)静力触探柱状图 1113)水分析报告表 114)波速测试报告 1张 张 张 张 张 张 张 张 份 份
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