巖土勘探辦法要點(diǎn)及地基加固

時(shí)間:2022-04-17 05:51:00

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巖土勘探辦法要點(diǎn)及地基加固

1工程概況

某住宅小區(qū)1、2號(hào)樓,建筑重要性等級(jí)為二級(jí),處于詳細(xì)勘察階段工程概況如表I。

2場(chǎng)地工程

2.1地層

根據(jù)結(jié)果所示,本次勘察表明,在鉆探所達(dá)深度范圍內(nèi),場(chǎng)地地層從上至下按成因類(lèi)型可分為:①第四系人工填土層(Q);②第四系沖積層(Q);③殘積層(Q4d);④基巖層(c)。整個(gè)場(chǎng)地內(nèi)各巖土層性狀及物理力學(xué)指標(biāo)變化較大。現(xiàn)分述如下:

(1)第四系人工填土層())。素填土(①):灰黃色灰褐色、灰色、褐紅色:松散;由粘性土及少量砂、碎石碎磚塊等組成,底部夾薄層耕土,呈灰褐色,可塑狀。本層分布于全場(chǎng)地。層厚1.50~2.1Ore,平均厚度為l_87m。

(2)第匹I系沖積層(Q)。本土層從下而下按其性狀由粉質(zhì)粘土(②)、淤泥質(zhì)土(②、中粗砂(②3)、淤泥質(zhì)粉砂(②,)、粉質(zhì)粘土(②4)、中粗砂(②)、粉質(zhì)粘土(②6)淤泥質(zhì)土(②,)層組成。

(3)殘積層(0)。粉質(zhì)粘土(③):灰黃色、黃褐色、灰色;可塑;含少量鐵質(zhì)結(jié)核及強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r碎石,局部夾粉土層,呈濕,中密狀。

2.2地下水

場(chǎng)區(qū)地下水主要賦存于沖積成因中粗砂層及灰?guī)r裂隙溶洞中,O-前者屬第四系孑L隙潛水類(lèi)型,受大氣降水補(bǔ)給,水量較豐富。后者屬基巖裂隙水,水量分布不均勻。

3巖土工程分析評(píng)價(jià)

3.1場(chǎng)地類(lèi)別和場(chǎng)地土類(lèi)型

根據(jù)國(guó)標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5(GB50011-2001)附錄A規(guī)定,本地區(qū)抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度,本場(chǎng)地處于該地震烈度區(qū)內(nèi),建筑物按有關(guān)規(guī)定設(shè)防。由于場(chǎng)地未要求獲取實(shí)測(cè)剪切波速值,本報(bào)告按國(guó)標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5001l一2001)用內(nèi)插法估算剪切波速值,其中①層取140m/s,②.層取175m/s,②層取100m/s,②,層取175m/s,②層取212m/s,②層取200m/s,②層取200m/s,②層取100rids,③層取225m/s;按土層的平均厚度計(jì)算場(chǎng)地等效剪切波速值為168.4m/s,場(chǎng)地土類(lèi)別為中軟土,基巖埋深11.60~15.50m,介乎3-50m之間,場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi),根據(jù)場(chǎng)地類(lèi)別和地震分組,設(shè)計(jì)特征周期為0.35s。建筑抗震為可進(jìn)行建設(shè)的一般場(chǎng)地。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)附錄A.0.17,場(chǎng)地地震基本烈度為Ⅵ度,設(shè)計(jì)基本加速度為0.05g,建筑物請(qǐng)按有關(guān)規(guī)定設(shè)防。本場(chǎng)地不考慮砂土地震液化問(wèn)題。場(chǎng)地類(lèi)別按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)劃分,巖土工程勘察場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)場(chǎng)地(中等復(fù)雜場(chǎng)地),地基復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)地基(中等復(fù)雜地基),巖土工程勘察為乙級(jí)。

3.2場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性

根據(jù)鉆孔揭露,場(chǎng)區(qū)位于石灰?guī)r地區(qū),勘察時(shí)未發(fā)現(xiàn)斷裂及全新統(tǒng)構(gòu)造痕跡,但下伏灰?guī)r有隱伏溶洞存在,屬于不均勻地基,對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性影響較大,在采取地基處理或結(jié)構(gòu)上的措施后,方可進(jìn)行擬建建筑物施工。

4不均勻地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算和加固處理措施

4.1不均勻地基的穩(wěn)定性計(jì)算

對(duì)于不均勻的地基,除應(yīng)按有關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行建筑物的沉降、差異沉降、傾斜等特征分析(具體分析計(jì)算方法可參照“地基規(guī)范'''',)外,更為重要的是應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性進(jìn)行地基穩(wěn)定性驗(yàn)算,國(guó)內(nèi)外在這方面的文獻(xiàn)記錄較少,巖土工程師對(duì)這一重要內(nèi)容往往均以對(duì)地基穩(wěn)定性“有利”與“不利”泛泛帶:過(guò),顯得空洞,設(shè)計(jì)人員無(wú)所適從,筆者依據(jù)多年從事巖土工程勘察經(jīng)驗(yàn)作一簡(jiǎn)略介紹。Terzaghi等國(guó)外學(xué)者根據(jù)地基整體破壞原理,運(yùn)用剛體平衡理論,假設(shè)塑性區(qū)展開(kāi)深度為1/:3或I/4的基礎(chǔ)寬度進(jìn)行地基承載力分析,這對(duì)地基整體穩(wěn)定分析有極為重要的意‘;地基規(guī)范”建議地基穩(wěn)定性分析采用圓弧法進(jìn)行驗(yàn)算,即最危險(xiǎn)的滑動(dòng)面上諸力對(duì)滑動(dòng)中心所產(chǎn)生的抗滑力矩MR與滑動(dòng)力矩Ms應(yīng)符合下式:運(yùn)用該式進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算時(shí),僅適用于偏心荷載的建筑物,其關(guān)鍵是滑弧深度的確定,滑弧深度確定了其地基土整體破壞范圍也就確定了,根據(jù)多項(xiàng)工程地基土圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算及塑性區(qū)展形范圍,認(rèn)為基礎(chǔ)外角點(diǎn)底面以下1/4基礎(chǔ)寬度范圍深度內(nèi)。且該點(diǎn)與地面的連線呈45o一/2夾角的驗(yàn)算范圍可滿足建筑物使用要求。經(jīng)上式驗(yàn)算直至滿足要求止?;虿捎迷鰪?qiáng)滑帶土抗剪強(qiáng)度的辦法重新驗(yàn)算地基穩(wěn)定性安全系數(shù)。

4.2不均勻地基加固處理措施

由于不均勻地基的地基巖土在縱向和橫向上物理力學(xué)性質(zhì)均有不同程度的差異,地基反力的集中現(xiàn)象比均勻地基更為明顯,基礎(chǔ)設(shè)計(jì)若不采取某些措施,易給建筑物埋下安全隱患,對(duì)于此類(lèi)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)除應(yīng)沿基礎(chǔ)縱橫向而設(shè)分布鋼筋外,一般情況下,還應(yīng)采取如下地基處理措施:

(1)對(duì)于建造于不均地基土上的建筑物基礎(chǔ)應(yīng)加大基礎(chǔ)剛度;

(2)建筑物應(yīng)盡量避免采用不同的基礎(chǔ)型式;

(3)同一建筑物基礎(chǔ)不應(yīng)置于巖土性質(zhì)絕然不同的地基巖土層上;

(4)對(duì)于多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋單獨(dú)柱基應(yīng)沿基礎(chǔ)縱橫兩個(gè)主軸方向設(shè)置系梁,特別是各柱基重力荷載代表值差異明顯的柱基或各柱基埋深差較大的基礎(chǔ);

(5)對(duì)于樁基應(yīng)設(shè)置樁帽(單樁)或樁承臺(tái)(多樁)且沿縱橫主軸方向設(shè)置系梁;特別是樁底持力層差異較大的樁基礎(chǔ);(6)對(duì)于設(shè)置于不均勻地基巖土上的樁基礎(chǔ),其樁頂和樁底應(yīng)設(shè)置不小于lm的箍筋加密區(qū),若采用預(yù)制樁應(yīng)采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁;(7)對(duì)于不均勻地基上的多層砌體房屋和底部框架、內(nèi)框架房屋宜設(shè)置基礎(chǔ)圈梁。

5巖土設(shè)計(jì)參數(shù)的建議

本工程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)土巖鑒定、原位測(cè)試和室內(nèi)土、巖試驗(yàn)成果,結(jié)合相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范,綜合給出主要設(shè)計(jì)參數(shù)建議值,如表2。

6地基基礎(chǔ)方案分析

6.1天然地基淺基礎(chǔ)可行性分析

根據(jù)擬建工程特點(diǎn)及場(chǎng)地地基條件,擬建1號(hào)樓(5層)、2號(hào)樓(5層)荷載較大,場(chǎng)地淺部地基土承載力較低,且ZK6、ZK12、ZK13孔存在軟弱地基土層——淤泥質(zhì)土層,且埋藏較深,場(chǎng)地地下水豐富,不宜采用換層法處理地基,天然地基不能滿足結(jié)構(gòu)荷載需求,不宜采用天然地基上的淺基礎(chǔ)型式。

6.2人工復(fù)合地基淺基礎(chǔ)可行性分析

擬建1號(hào)樓(5層)、2號(hào)樓(5層)建議采用深層攪拌樁或CFG樁法對(duì)上部地基土層進(jìn)行加固處理,使之滿足擬建建筑物基礎(chǔ)對(duì)地基承載力要求,以④層微風(fēng)化灰?guī)r為樁端持力層,預(yù)計(jì)樁長(zhǎng)為11.60~15.50m之間,實(shí)際攪拌深度可根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件適當(dāng)調(diào)節(jié)。配以淺基礎(chǔ)——條形基礎(chǔ)。有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。攪拌樁的承載力特征值通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗(yàn)確定,初步設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79—2002)第11.2.3、11.2.4~1、2條的規(guī)定確定。

7結(jié)論和建議

(1)本次勘察結(jié)果表明,該場(chǎng)地地形較為平坦,場(chǎng)地穩(wěn)定性受隱伏巖溶影響較大,在采取地基處理或結(jié)構(gòu)上的措施后,可進(jìn)行本工程的建設(shè)。

(2)擬建1號(hào)樓(5層)、2號(hào)樓(5層)建議采用深層攪拌樁或CFG樁法對(duì)上部地基土層進(jìn)行加固處理,再采用人工復(fù)合地基淺基礎(chǔ)——條形基礎(chǔ)。

(3)因?yàn)閳?chǎng)地地下水位埋藏很淺,采用淺基礎(chǔ)時(shí),地基基礎(chǔ)均置于地下水位線以下,因此基坑開(kāi)挖時(shí)切實(shí)做好疏通排水工作,在基坑開(kāi)挖時(shí)應(yīng)盡量避免對(duì)地基上的擾動(dòng),應(yīng)避免地基長(zhǎng)土長(zhǎng)期被水浸泡,致使其軟化而降低承載力,基礎(chǔ)施工完畢后則應(yīng)禁止場(chǎng)地及附近大量抽取地下水,避免地下水位下降過(guò)大,造成地基砂土層失去水力承托而有效應(yīng)力增加,導(dǎo)致地基基礎(chǔ)下沉或不均勻沉降。

(4)同時(shí),建議進(jìn)行荷載試驗(yàn),直接測(cè)試復(fù)合地基承載力,為設(shè)計(jì)及施工提供依據(jù)。本場(chǎng)地的地震基本烈度為Ⅵ度,屬于中等軟場(chǎng)地土,場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi),抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。

(5)該場(chǎng)地地下水屬重碳酸鹽類(lèi)型水,地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性,對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性。

(6)本次勘察沒(méi)有揭露土洞、溶洞。由于灰?guī)r地區(qū)巖溶較發(fā)育,且?guī)r土交界處地下水較活躍.