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1、2號樓,建筑重要性等級為二級,處于詳細勘察階段工程概況如表I。

2場地工程

2.1地層

根據結果所示,本次勘察表明,在鉆探所達深度范圍內,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)。整個場地內各巖土層性狀及物理力學指標變化較大。現分述如下:

(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粘土(②)、淤泥質土(②、中粗砂(②3)、淤泥質粉砂(②,)、粉質粘土(②4)、中粗砂(②)、粉質粘土(②6)淤泥質土(②,)層組成。

(3)殘積層(0)。粉質粘土(③):灰黃色、黃褐色、灰色;可塑;含少量鐵質結核及強風化灰巖碎石,局部夾粉土層,呈濕,中密狀。

2.2地下水

場區地下水主要賦存于沖積成因中粗砂層及灰巖裂隙溶洞中,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

根據國標《建筑抗震設計規范》GB5(GB50011-2001)附錄A規定,本地區抗震設防烈度為Ⅵ度,本場地處于該地震烈度區內,建筑物按有關規定設防。由于場地未要求獲取實測剪切波速值,本報告按國標《建筑抗震設計規范》(GB5001l一2001)用內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,根據場地類別和地震分組,設計特征周期為0.35s。建筑抗震為可進行建設的一般場地。根據《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)附錄A.0.17,場地地震基本烈度為Ⅵ度,設計基本加速度為0.05g,建筑物請按有關規定設防。本場地不考慮砂土地震液化問題。場地類別按《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)劃分,巖土工程勘察場地復雜程度等級為二級場地(中等復雜場地),地基復雜程度等級為二級地基(中等復雜地基),巖土工程勘察為乙級。

3.2場地的穩定性和適宜性

根據鉆孔揭露,場區位于石灰巖地區,勘察時未發現斷裂及全新統構造痕跡,但下伏灰巖有隱伏溶洞存在,屬于不均勻地基,對場地穩定性影響較大,在采取地基處理或結構上的措施后,方可進行擬建建筑物施工。

4不均勻地基的穩定性驗算和加固處理措施

4.1不均勻地基的穩定性計算

對于不均勻的地基,除應按有關規范要求進行建筑物的沉降、差異沉降、傾斜等特征分析(具體分析計算方法可參照“地基規范'''',)外,更為重要的是應根據建筑物的重要性進行地基穩定性驗算,國內外在這方面的文獻記錄較少,巖土工程師對這一重要內容往往均以對地基穩定性“有利”與“不利”泛泛帶:過,顯得空洞,設計人員無所適從,筆者依據多年從事巖土工程勘察經驗作一簡略介紹。Terzaghi等國外學者根據地基整體破壞原理,運用剛體平衡理論,假設塑性區展開深度為1/:3或I/4的基礎寬度進行地基承載力分析,這對地基整體穩定分析有極為重要的意‘;地基規范”建議地基穩定性分析采用圓弧法進行驗算,即最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產生的抗滑力矩MR與滑動力矩Ms應符合下式:運用該式進行整體穩定性計算時,僅適用于偏心荷載的建筑物,其關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,根據多項工程地基土圓弧滑動穩定性驗算及塑性區展形范圍,認為基礎外角點底面以下1/4基礎寬度范圍深度內。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。經上式驗算直至滿足要求止。或采用增強滑帶土抗剪強度的辦法重新驗算地基穩定性安全系數。

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性質均有不同程度的差異,地基反力的集中現象比均勻地基更為明顯,基礎設計若不采取某些措施,易給建筑物埋下安全隱患,對于此類地基基礎設計除應沿基礎縱橫向而設分布鋼筋外,一般情況下,還應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應加大基礎剛度;

(2)建筑物應盡量避免采用不同的基礎型式;

(3)同一建筑物基礎不應置于巖土性質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構的房屋單獨柱基應沿基礎縱橫兩個主軸方向設置系梁,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;

(5)對于樁基應設置樁帽(單樁)或樁承臺(多樁)且沿縱橫主軸方向設置系梁;特別是樁底持力層差異較大的樁基礎;(6)對于設置于不均勻地基巖土上的樁基礎,其樁頂和樁底應設置不小于lm的箍筋加密區,若采用預制樁應采用高強預應力管樁;(7)對于不均勻地基上的多層砌體房屋和底部框架、內框架房屋宜設置基礎圈梁。

5巖土設計參數的建議

本工程根據現場對土巖鑒定、原位測試和室內土、巖試驗成果,結合相關的規程、規范,綜合給出主要設計參數建議值,如表2。

6地基基礎方案分析

6.1天然地基淺基礎可行性分析

根據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構荷載需求,不宜采用天然地基上的淺基礎型式。

6.2人工復合地基淺基礎可行性分析

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行加固處理,使之滿足擬建建筑物基礎對地基承載力要求,以④層微風化灰巖為樁端持力層,預計樁長為11.60~15.50m之間,實際攪拌深度可根據場地地質條件適當調節。配以淺基礎——條形基礎。有關設計參數見表2。攪拌樁的承載力特征值通過現場單樁或多樁復合地基荷載試驗確定,初步設計時可根據國家標準《建筑地基處理技術規范》(JGJ79—2002)第11.2.3、11.2.4~1、2條的規定確定。

7結論和建議

(1)本次勘察結果表明,該場地地形較為平坦,場地穩定性受隱伏巖溶影響較大,在采取地基處理或結構上的措施后,可進行本工程的建設。

(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行加固處理,再采用人工復合地基淺基礎——條形基礎。

(3)因為場地地下水位埋藏很淺,采用淺基礎時,地基基礎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,在基坑開挖時應盡量避免對地基上的擾動,應避免地基長土長期被水浸泡,致使其軟化而降低承載力,基礎施工完畢后則應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力增加,導致地基基礎下沉或不均勻沉降。

(4)同時,建議進行荷載試驗,直接測試復合地基承載力,為設計及施工提供依據。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,地下水對混凝土結構無腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性。

(6)本次勘察沒有揭露土洞、溶洞。由于灰巖地區巖溶較發育,且巖土交界處地下水較活躍.