1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文献综述
(一)基坑的学习与认识:
基坑在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料,结合现场附近建筑物情况,决定开挖方案,并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法,使土坡稳定,其坡度大小按有关施工程规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者,可用基坑壁支护方法,喷射混凝土护壁方法,大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法,防护外侧土层坍入;在附近建筑无影响者,可用井点法降低地下水位,采用放坡明挖;在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1概述
南京安厦危旧房改造开发有限责任公司拟建白下区四十八村危旧房改造项目位于南京白下区四十八村,本项目为一幢33层高层住宅楼(局部28层),为钢筋砼剪力墙结构;裙房为6层办公楼(局部为2层商业楼),为框架结构,框架柱网间距和最大柱轴力未确定。设一层甲类防空地下室和一个普通地下室,采用现浇钢筋砼框架结构,开挖深度约10m。拟建建筑地基基础设计等级为甲级,建筑安全等级为二级,建筑抗震为标准设防类(丙类),岩土工程勘察等级为甲级。
受南京安厦危旧房改造开发有限责任公司委托,我院于2011年3月12日进场对拟建场地进行了岩土工程详细勘察,本工程勘察旨在查明场区工程地质条件,为基础设计、施工提供工程地质依据。
由于受未拆除建筑影响,部分钻孔无法就位,需二次进场勘探,故暂提供中间资料,以供设计参考。
2工程测量
本次勘察孔依据甲方提供的附有拟建建筑物与已建建筑相对位置尺寸的总平面图采用GPS放设;其中坐标系统采用南京市92地方坐标系统,高程采用吴淞高程系。
3场地工程地质条件
3.1地形、地貌
拟建场地隶属于秦淮河漫滩相地貌单元,地处户部街和小火瓦巷之间,位于闹市中心,现为住宅民居,原始地貌已不复存在,现场地地形较平坦。
3.2岩土体工程地质层的划分和评述
按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),根据时代成因及其物理力学性质的差异,将勘探孔深度范围内岩土层划分为五个工程地质层,十一个亚层,各层工程地质特征详见表3.2.1;其埋藏分布特征见工程地质剖面图。
岩土体分层描述一览表表3.2.2
层号 | 地层名称 | 颜色 | 状态 | 特征描述 | |
①1 | 杂填土 | 灰黄色 ~ 灰色 | 松散 | 主要由建筑垃圾混杂粘性土组成,顶部0.2~0.3m左右为混凝土路面,以深碎石含量逐步减少,不均匀。全场分布。 | |
①2 | 素填土 | 灰黄色 ~ 灰色 | 松散 | 主要由粘性土、粉土组成,含碎石、植根等杂物。局部夹淤质填土,具淤嗅。不均匀。 | |
②1 | 粉土 | 灰黄色 | 稍密 | 含铁质染斑,夹少量团块状粉质粘土。干强度低,韧性低,摇振反应迅速。 | |
②2 | 粉砂夹粉土 | 灰色 ~ 青灰色 | 稍密 ~ 中密 | 夹层面~薄层状粉质粘土,层理发育。含少量腐植物碎片。 | |
②3 | 粉砂 | 青灰色 | 中密 | 夹少量层面~薄层状粉土、粉质粘土,具层理。含云母碎片。 | |
②4 | 粉质粘土 | 灰色 | 软塑 | 夹少层面~薄层状粉土、粉砂,具层理。含腐植物碎片。干强度中低,韧性中低,无摇振反应。 | |
②5 | 粉质粘土 | 灰色 | 可塑 | 质较纯。局部夹夹少层面~薄层状粉土、粉砂。干强度中低,韧性中低,无摇振反应。 | |
③ | 粉质粘土 | 灰褐色 灰黄色 | 可塑 | 质较纯,局部夹粉土。干强度中高,韧性中高,无摇振反应。 | |
④ | 粉质粘土 夹卵砾石 | 灰色 | 中密 | 粉质粘土可塑状,卵砾石含量为10~15%,直径一般为2~5cm,局部可达8cm以上,石英质,次圆状。局部充填细砂。 | |
⑤1 | 泥岩 (强风化) | 紫红色 | 岩芯呈密实砂土状,夹有未完全风化岩碎块,手捏易散碎,遇水极易软化。岩体基本质量等级为Ⅴ级。 | ||
⑤2 | 泥岩 (中风化) | 紫红色 | 岩芯较完整,呈柱状~长柱状为主,少量短柱状,锤击声哑,易碎,少见裂隙。钻进时钻机平稳,进尺平稳,较快。岩体基本质量等级为Ⅴ级。 |
4岩土参数的分析与选用
室内土工试验尚未结束,暂不提供。
5场地水文地质条件
拟建场地地下水主要为孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水分布于①层填土空隙和②层土孔隙中,接受大气降水补给,以蒸发方式排泄。基岩裂隙发育,强风化较厚,钻探过程中未见漏浆现象,因其裂隙发育不均,局部可能存在裂隙水,富水性随裂隙发育程度不均而变化,总体富水性较弱。
勘探期间测得孔隙潜水初见地下水位埋深2.3~2.9m,稳定地下水位埋深2.15~2.70m。据区域水文地质调查资料,场地总体年最高地下水水位可按整平后埋深0.50m考虑。
据勘察经验,各土层渗透性评价见表4.3。
层号 | 名称 | 渗透系数kh(cm/s) | 渗透性评价 |
①1 | 杂填土 | 510-3 | 透水 |
①2 | 素填土 | 510-5 | 弱透水 |
②1 | 粉土 | 210-4~710-4 | 弱透水 |
②2 | 粉砂夹粉土 | 310-3~510-3 | 透水 |
②3 | 粉砂 | 510-3~810-3 | 透水 |
②4 | 粉质粘土 | 510-6 | 微透水 |
②5 | 粉质粘土 | 210-6 | 微透水 |
③ | 粉质粘土 | 210-6~510-7 | 微~不透水 |
备注 | 土层渗透性参考《工程地质手册》(第四版)有关内容进行评价。 K=1.1610-6~1.1610-5为微透水; K=1.1610-5~1.1610-3为弱透水; K=1.1610-3~1.1610-2为透水。 |
据区域水文地质资料,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中第12.2条,环境类型为Ⅱ类。场地地下水、土对砼微腐蚀,对钢筋混凝土结构中钢筋微腐蚀。
6场地和地基的地震效应
南京地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计分组为第一组。
按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中第4.1条要求,拟建建筑场地类别为Ⅲ类,设计特征周期按内插取值为0.40S。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),对场地20m以浅饱和砂性土进行液化初步判别,经计算,②2层液化,为轻微液化场地。
场地为漫滩相地貌单元,填土厚度大,软土发育,属轻微液化场地,综合判定场地为抗震不利地段。
7工程地质评价和地基基础方案
7.1工程地质评价
7.1.1地基岩土工程地质性质及地基均匀性评价
岩土体评价一览表表7.1.1
层号 | 岩土层名称 | 压缩性 | 强度 |
①1 | 杂填土 | 高压缩性 | 低强度 |
①2 | 素填土 | 高压缩性 | 低强度 |
②1 | 粉土 | 中缩性 | 中低强度 |
②2 | 粉砂夹粉土 | 中压缩 | 中低强度 |
②3 | 粉砂 | 中压缩 | 中等强度 |
②4 | 粉质粘土 | 中高~高压缩 | 低强度 |
②5 | 粉质粘土 | 中压缩 | 中等强度 |
③ | 粉质粘土 | 中压缩 | 中等强度 |
④ | 粉质粘土夹卵砾石 | 中低压缩 | 高强度 |
⑤ | 泥岩 | 极软岩 |
7.1.2场地稳定性及工程适宜性评价
根据区域地质构造,本区无活动性断层通过,历史上无大的破坏性地震发生,从地质构造和地震活动历史等因素分析,本场地为相对稳定区,适宜本工程建设。
7.2地基基础方案
7.2.1基础评价
7.2.2.1、浅基础
场地浅部分布①层填土强度低,堆填时间大于10年,松软不均;②1层土为中压缩性,中低强度地基土。对本工程而言无良好浅基础持力层。
7.2.2.2、桩基础
场地分布⑤2层泥质(中风化)强度较高,可作为拟建建筑桩基础持力层。由于持力层埋藏较深,浅部分布软土、砂性土,不宜采用人工挖孔桩,桩型可采用钻孔灌注桩。
由于场地大部分地区分布杂填土较厚,②1层粉土、②2层粉砂夹粉土和②3层粉砂易坍塌;④层含卵砾石,易坍塌,施工时应采用反循环,以防孔底残渣过厚;并应做好泥浆护壁措施,并保证泥浆稠度防止泥皮太厚影响桩侧阻力。
桩基础设计参数见表7.2.2-1。
7.3设计、施工中应注意的问题
1,最终单桩承载力应通过现场载荷试验确定。
2由于场地填土厚度较大,应对填土作夯实压密处理,以免地坪产生不
均匀沉降。同时作好地表水排水系统。
岩土层承载力及桩基设计参数一览表表7.2.2-1
层号 | 地层名称 | 承载力特征值 | 钻孔灌注桩 | 液化 折减 系数 | |
桩端土端阻力特征值 | 桩周土侧阻力特征值 | ||||
fak(kPa) | qpa(kPa) | qsiai(kPa) | |||
②1 | 粉土 | 130 | 15 | ||
②2 | 粉砂夹粉土 | 110 | 12 | 2/3 | |
②3 | 粉砂 | 160 | 25 | ||
②4 | 粉质粘土 | 100 | 11 | ||
②5 | 粉质粘土 | 140 | 20 | ||
③ | 粉质粘土 | 180 | 28 | ||
④ | 粉质粘土夹卵砾石 | 260 | 42 | ||
⑤1 | 泥岩(强风化) | 280 | 45 | ||
⑤2 | 泥岩(中风化) | 700 | 1200 | 90 |
7.4基坑开挖与支护
拟建建筑下设两层地下室,开挖深度约10m。在开挖深度范围内,土层主要为①层填土、②1层粉土和②2层粉砂夹粉土。①层填土为松散地层,强度低,易坍塌;②1层粉土为稍密状,易缩径;②2层粉砂夹粉土为场地主要含水层,富水性和渗透性相对较好,且易坍塌。
拟建场地地处闹市区,四周紧邻民居;管网管线众多。根据场地工程地质条件和场地条件,上部土层均易坍塌,不具备放坡开挖条件。综合考虑基坑边坡的局部稳定性、整体稳定性和坑底抗隆起稳定性,建议场地采用钻孔桩支护开挖,辅以深搅桩帷幕止水,坑内可采用明排降水,考虑施工周期需要,可在坑内布置管井抽水以加快疏干排水。深搅帷幕桩桩长应进入②4或②5层一定深度。
由于周边城市道路和民居相对距离较近,施工时应加强对周边道路、居民楼以及周边建筑的监测,以防止道路和建筑沉降坍塌,以及造成地下设施变形破坏,以及侧向压力对基坑造成变形和位移。
在无地面荷载地段地下室区域应采取抗浮措施,抗浮设计水位按0.50m考虑。
基坑支护参数见表7.4。
基坑支护参数表表7.4
层号 | 土层名称 | 土重度 (平均值) | 固结快剪(标准值) | 渗透系数(建议值) | 抗拔 系数 | ||
粘聚力 | 粘聚力 | 水平渗透 | 垂直渗透 | ||||
γ | C | φ | Kh | Kv | Λi | ||
kN/m3 | kPa | 度 | cm/s | cm/s | |||
①1 | 杂填土 | 17 | 5 | 8 | 510-3 | 510-3 | |
①2 | 素填土 | 17.5 | 8 | 10 | 510-5 | 510-5 | |
②1 | 粉土 | 17.4 | 12 | 20 | 510-4 | 510-4 | 0.60 |
②2 | 粉砂夹粉土 | 18.7 | 5 | 25 | 510-3 | 410-3 | 0.60 |
②3 | 粉砂 | 17.3 | 2 | 30 | 810-3 | 510-3 | 0.60 |
②4 | 粉质粘土 | 0.65 | |||||
②5 | 粉质粘土 | 0.70 |
1.计算断面土压力分布图2.基坑支护结构平面图一张3.支护结构剖面图一张4.圈梁配筋详图二张5.钻孔灌注桩截面图一张6.立柱大样图一张7.监测图一张
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