巖土勘探辦法要點及地基加固

時間:2022-04-17 05:51:00

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巖土勘探辦法要點及地基加固

1工程概況

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

2場地工程

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),場地地層從上至下按成因類型可分為: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)。整個場地內(nèi)各巖土層性狀及物理力學(xué)指標(biāo)變化較大?,F(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巖土工程分析評價

3.1場地類別和場地土類型

根據(jù)國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計規(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。由于場地未要求獲取實測剪切波速值,本報告按國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計規(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算場地等效剪切波速值為168.4m/s,場地土類別為中軟土,基巖埋深11.60~15.50m,介乎3-50m之間,場地類別為Ⅱ類,根據(jù)場地類別和地震分組,設(shè)計特征周期為0.35s。建筑抗震為可進(jìn)行建設(shè)的一般場地。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)附錄A.0.17,場地地震基本烈度為Ⅵ度,設(shè)計基本加速度為0.05g,建筑物請按有關(guān)規(guī)定設(shè)防。本場地不考慮砂土地震液化問題。場地類別按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)劃分,巖土工程勘察場地復(fù)雜程度等級為二級場地(中等復(fù)雜場地),地基復(fù)雜程度等級為二級地基(中等復(fù)雜地基),巖土工程勘察為乙級。

3.2場地的穩(wěn)定性和適宜性

根據(jù)鉆孔揭露,場區(qū)位于石灰?guī)r地區(qū),勘察時未發(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,對場地穩(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)定性驗算和加固處理措施

4.1不均勻地基的穩(wěn)定性計算

對于不均勻的地基,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)定性驗算,國內(nèi)外在這方面的文獻(xiàn)記錄較少,巖土工程師對這一重要內(nèi)容往往均以對地基穩(wěn)定性“有利”與“不利”泛泛帶:過,顯得空洞,設(shè)計人員無所適從,筆者依據(jù)多年從事巖土工程勘察經(jīng)驗作一簡略介紹。Terzaghi等國外學(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)行驗算,即最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩MR與滑動力矩Ms應(yīng)符合下式:運(yùn)用該式進(jìn)行整體穩(wěn)定性計算時,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)多項工程地基土圓弧滑動穩(wěn)定性驗算及塑性區(qū)展形范圍,認(rèn)為基礎(chǔ)外角點底面以下1/4基礎(chǔ)寬度范圍深度內(nèi)。且該點與地面的連線呈45o一/2夾角的驗算范圍可滿足建筑物使用要求。經(jīng)上式驗算直至滿足要求止?;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)計若不采取某些措施,易給建筑物埋下安全隱患,對于此類地基基礎(chǔ)設(shè)計除應(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)對于多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的房屋單獨柱基應(yīng)沿基礎(chǔ)縱橫兩個主軸方向設(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)對于樁基應(yīng)設(shè)置樁帽(單樁)或樁承臺(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)計參數(shù)的建議

本工程根據(jù)現(xiàn)場對土巖鑒定、原位測試和室內(nèi)土、巖試驗成果,結(jié)合相關(guān)的規(guī)程、規(guī)范,綜合給出主要設(shè)計參數(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)擬建工程特點及場地地基條件,擬建1號樓(5層)、2號樓(5層)荷載較大,場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號樓(5層)、2號樓(5層)建議采用深層攪拌樁或CFG樁法對上部地基土層進(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)計樁長為11.60~15.50m之間,實際攪拌深度可根據(jù)場地地質(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)計參數(shù)見表2。攪拌樁的承載力特征值通過現(xiàn)場單樁或多樁復(fù)合地基荷載試驗確定,初步設(shè)計時可根據(jù)國家標(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,該場地地形較為平坦,場地穩(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號樓(5層)、2號樓(5層)建議采用深層攪拌樁或CFG樁法對上部地基土層進(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)因為場地地下水位埋藏很淺,采用淺基礎(chǔ)時,地基基礎(chǔ)均置于地下水位線以下,因此基坑開挖時切實做好疏通排水工作,在基坑開挖時應(yīng)盡量避免對地基上的擾動,應(yīng)避免地基長土長期被水浸泡,致使其軟化而降低承載力,基礎(chǔ)施工完畢后則應(yīng)禁止場地及附近大量抽取地下水,避免地下水位下降過大,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,建議進(jìn)行荷載試驗,直接測試復(fù)合地基承載力,為設(shè)計及施工提供依據(jù)。本場地的地震基本烈度為Ⅵ度,屬于中等軟場地土,場地類別為Ⅱ類,抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。

(5)該場地地下水屬重碳酸鹽類型水,地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性。

(6)本次勘察沒有揭露土洞、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.