任务描述
试阅读某电教综合楼岩土工程勘察报告,了解工程地质勘察的目的与工作任务;根据工程地质勘察相关资料提出地基与基础设计的初步建议,推荐地基持力层,对工程地质勘察报告的内容作出评价。
某电教综合楼岩土工程勘察报告摘要如下。
一、工程概况
某岩土工程有限公司受某学院委托,对其拟建某电教综合楼进行岩土工程勘察工作。工程重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级,岩土工程勘察等级为乙级,抗震设防类别为丙类。拟建工程具体情况见表2-2。
表2-2 拟建工程具体情况
二、勘察工作概况
1.资源配置情况
外作业投入汽车钻2台,其型号为无锡探矿机械厂产G1型钻机,投入人员10人(技术人员2人)。
2.勘察工作布置及勘察方法
勘察点沿拟建工程周边布置,共布置钻孔6个(受场地条件限制,个别孔位置受到影响,详见图2-8),采用冲击法钻进。勘探孔孔距为9.01~14.04 m,孔深为5.00~6.20 m,总进尺寸为33.60 m。为查明土的物理力学性质,4个钻孔中用锤击法采取原状土样7件, 3个钻孔中进行6次标准贯入试验,3个钻孔中进行1.30 m动力触探试验(表2-3)。
表2-3 勘探点数据一览表
续表
勘探点根据甲方指定,用钢尺放测定位。钻孔孔口标高用水准仪(DSZ3)测量,其标高点引测自拟建工程场地南侧宿舍楼西北角散水,其海拔为22.85 m。
勘察方法和完成的工作量见表2-4。
表2-4 勘察方法和完成的工作量
三、场地条件
1.自然地理、水文
拟建场地位于学院内,地表水系不发育。
2.场地地貌
该区地貌单元属于下辽河冲积平原东缘,交通便利,地势较平坦,海拔为 22.83~23.01 m,高差较小。
3.地质构造
拟建场地大地构造单元属于辽东台隆中部的太子河—浑江台陷西缘,基岩埋藏较深,第四系覆盖层厚度较大。
4.地层结构和土层特征
据本次钻探揭露,土层自上而下为:杂填土、素填土、粉质黏土 1、粉质黏土 2、卵石。现分述如下:
(1)杂填土:黑褐色;主要由沥青块、煤灰渣、碎石土等组成;结构松散、杂乱;土质不均匀,稍湿;各孔均见;层厚为0.70~1.50 m,层底标高为21.33~22.19 m。
(2)素填土:黄褐色;主要以黏性土为主,内含少量碎石、角砾等;土质不均匀,湿饱和,呈可塑状态;除2号孔外各孔均见;层厚为0.40~0.50 m,层底埋深为1.20~1.30 m,层底标高为21.66~21.71 m。
(3)粉质黏土1:黄褐色;土质较均匀,含少量铁、锰质结核;手捻较光滑,摇振无反应;干强度中等,韧性中等;饱和,呈可塑—软塑状态;标准贯入锤击数N平均值为5.2击;仅见于1号和4号孔;层厚为0.70~1.00 m,层底埋深为2.00~2.20 m,层底标高为20.69~20.96 m。
(4)粉质黏土2:黄褐色;土质较均匀;含少量铁、锰质结核;手捻较光滑,摇振无反应;干强度中等,韧性中等;饱和,呈可塑状态;局部夹薄层黏土和薄层粉土;标准贯入锤击数N平均值为7.4击;压缩模量平均值为5.96 MPa;各孔均见;层厚为0.80~2.40 m,层底埋深为3.00~3.70 m,层底标高为19.31~19.91 m。
(5)卵石:黄褐色;>20 mm粒径含量约占总质量的50%,粒径多在2~3 cm,大者6~8 cm;多呈圆形及亚圆形;表面光滑未风化;成分以岩浆岩、变质岩为主,由混粒砂充填;中密—密实状态;动力触探锤击数N63.5标准值为21.1击;变形模量E0为55.0 MPa,内摩擦角ϕ为43.9°;各孔均见;据已有资料,该层分布广、厚度大、层位较稳定、局部疏密不均;时夹砂和黏性土透镜体;未揭穿,顶板埋深为3.00~3.70 m,层顶标高为19.31~19.91 m;本次控制厚度为1.60~3.00 m。
5.地下水情况
勘察期间,场地钻探深度内所见地下水位为上层滞水,由下水管渗漏所致,仅仅于2号孔,初见水位为1.50 m,稳定水位为2.50 m,标高为20.33 m。据已有资料可知其对混凝土无腐蚀性。
6.不良地质作用
该场地除2号孔见地下水且水位较浅外无其他不良地质作用。
工程地质剖面图如图2-9和图2-10所示。
四、岩土参数的统计分析和选用
室内土工试验结果见表2-5,原位测试成果见表2-6和表2-7。
表2-6 标准贯入试验统计表
表2-7 重型动力触探试验统计表
五、场地的稳定性和适宜性评价
1.场地的地震效应
拟建场地覆盖层厚度为3.0~3.7 m,场地土类型为中软场地土,场地类型为Ⅱ类,无地震液化土层,属可进行建设的一般场地。
该地区地震基本烈度为7度,抗震设防烈度为7度,设计地震为第一组,设计基本地震加速度为0.10g,设计特征周期为0.35s。
该地区标准冻结深度为1.10 m。
2.地质构造对场地的稳定性影响及防治措施
拟建场地为冲积平原,地势较平坦。场地与地基基本稳定,可以建筑。
3.地基土的均匀性及场地的建筑条件评价
杂填土层土质不均匀、松散、杂乱,不宜做建筑物持力层;素填土层土质不均匀、承载力低,不宜做多层建筑物持力层;粉质黏土层1局部分布,不宜做多层建筑物持力层;粉质黏土层2层位稳定,分布较连续,具有一定承载力,可做建筑物天然地基。卵石层分布广、厚度大、层位较稳定、承载力较高,为良好的桩基础桩尖持力层,但其局部疏密不均,时夹砂和黏性土透镜体,若采用桩基础,在确定桩长时应予以考虑。
六、岩土工程的分析与评价
1.各土层的地基承载力特征值
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)、《建筑地基基础技术规范》(DB21/907—2015)的规范,并结合该地区的经验,各土层的地基承载力特征值 akf ,预制桩、压灌桩、挖孔桩桩端土承载力特征值qpa和桩周土摩擦力特征值qsa见表2-8。
表2-8 承载力特征值
2.天然地基方案
该场地内粉质黏土层2可作为建筑物天然地基。
3.桩基方案
该场地内卵石可做桩基础桩端持力层。
七、结论与建议
根据拟建建筑物特点及场地工程地质条件,建议拟建工程采用桩基础,用卵石层做持力层。
基槽或基坑开挖后,应及时通知我方,会同有关部门,做好验槽工作。
任务分析
正确识读岩土工程勘察报告,需掌握勘察报告的内容和阅读方法。
相关知识
一、岩土工程勘察报告的内容
岩土工程勘察的最终成果是以报告书的形式提出的。勘察工作结束后,把取得的野外工作和室内试验记录数据以及收集到的各种直接间接资料分析整理、检查校对、归纳总结、评价,然后编成正式的岩土工程勘察成果报告,提供给建设单位、设计单位和施工单位使用,并作为存档长期保存的技术文件。
岩土工程勘察报告由图表和文字两部分组成。
1.文字部分
岩土工程勘察报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写。岩土工程勘察报告应资料完整、真实准确、数据无误、图表清晰、结论有据、建议合理、便于使用和适宜长期保存,并应因地制宜,重点突出,有明确的工程针对性。一般应包括下列内容:
(1)勘察目的、任务要求和依据的技术标准;
(2)拟建工程概况;
(3)勘察方法和勘察工作布置;
(4)场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性;
(5)各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值;
(6)地下水埋藏情况、类型、水位及其变化;
(7)土和水对建筑材料的腐蚀性;
(8)可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价;
(9)场地稳定性和适宜性的评价。
岩土工程勘察报告应对岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证,提出建议;对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测,提出监控和预防措施的建议。
2.图表部分
成果报告应附下列图表:
(1)勘探点平面布置图。在建筑场地的平面图上,先画出拟建工程的位置,再将钻孔、试坑、原位测试点等各类勘探点的位置用不同的图例标出,给予编号,注明各类勘探点的地面标高和探深,并且标明勘探剖面图的剖切位置。
(2)工程地质柱状图。根据现场钻探或井探记录、原位测试和室内试验结果整理出来的,用一定比例尺、图例和符号绘制的某一勘探点地层的竖向分布图,图中自上而下对地层编号,标出各地层的土类名称、地质年代、成因类型、层面及层底深度、地下水位、取样位置。柱状图上可附有土的主要物理力学性质指标及某些试验曲线。
(3)工程地质剖面图。根据勘察结果,用一定比例尺(水平方向和竖直方向可采用不同的比例尺)、图例和符号绘制的某一勘探线的地层竖向剖面图,勘探线的布置应与主要地貌单元或地质构造相垂直,或与拟建工程轴线一致。
(4)原位测试成果图表。由原位测试成果汇总列表,绘制原位测试曲线,如载荷试验曲线、静力触探试验曲线等。
(5)室内试验成果图表。各类工程均以室内试验测定土的分类指标和物理及力学性质指标,将试验结果汇总列表,并绘制试验曲线,如土的压缩试验曲线、土的抗剪强度试验曲线等。
当需要时,尚可附综合工程地质图、综合地质柱状图、地下水等水位线图、素描、照片、综合分析图表以及岩土利用、整治和改造方案的有关图表、岩土工程计算简图及计算成果图表等。
上述内容并不是每一项均必须具备的,而应视具体要求和实际情况有所侧重并以充分说明问题为准。对丙级岩土工程勘察的成果报告内容可适当简化,采用以图表为主,辅以必要的文字说明;对甲级岩土工程勘察的成果报告除应符合上述规范规定外,尚可对专门性的岩土工程问题提交专门的试验报告、研究报告或监测报告。
二、勘察报告的阅读和使用
岩土工程勘察报告是建筑物基础设计和基础施工的依据,因此,对设计和施工人员来说正确阅读、理解和使用勘察报告是非常重要的。应当全面熟悉勘察报告的文字和图表内容,了解勘察的结论建议和岩土参数的可靠程度,把拟建场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联合起来进行综合分析。在确定基础设计方案时,要结合场地具体的工程地质条件,充分挖掘场地有利的条件,通过若干方案的对比、分析、论证,选择安全可靠、经济合理且技术上可以实施的较佳方案。在此过程中还应注意以下几个要点:
1.场地稳定性评价
(1)根据勘察报告所提供的场地所在区域的地震烈度及场地地震震害影响的类型,对饱和砂土和粉土地基的液化等级进行分析和评价。
(2)根据勘察报告所提供的场地有无不良地质现象(泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、塌陷等)潜在的地质灾害进行分析评价。
(3)对地震设防区域的建筑,必须按《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)进行抗震设计,在施工中按施工图施工,保证工程质量。
(4)在不良地质现象发育、对场地稳定性有直接或潜在危害的,必须在设计与施工中采取可靠措施。
2.地基地层的均匀性评价
当地基中存在杂填土、软弱夹层及尖灭层,或各天然土层的厚度在平面分布上差异较大时,在地基基础设计与施工中,必须注意不均匀沉降的问题。
3.地基中地下水的评价
当地基中存在地下水,且基础埋深低于地下水位时,对地基基础的设计与施工十分不利。地下水位以下的土方开挖及浅基础施工要求干作业施工条件,为此要考虑人工降低水位。同时,要考虑地下水是否有腐蚀性,排水过程中是否会产生流砂等问题。
4.地基持力层的选择
地基的承载力和变形特征是选择持力层的关键。对浅基础而言,在满足地基稳定和变形的前提下,基础应尽量浅埋。如果上层土的地基承载力大于下层土时,尽量利用上层土作为持力层。若遇软弱地基,有时可利用上部硬壳层作为持力层。冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料,当其均匀性和密实度较好时,亦可利用其作为持力层而不应一概予以挖除。
对深基础而言,主要的问题是合理选择桩端持力层。一般桩端持力层宜选择层位稳定的硬塑—坚硬状态的低压缩性黏性土层和粉土层,中密以上的砂土和碎石土层中未风化的基岩。持力层的下部不应有软弱地层和可液化地层,当持力层下的软弱地层不可避免时,应从持力层的整体强度及变形要求考虑,保证持力层有足够的厚度。此外,还应结合地层的分布情况和岩土层特征,考虑成桩时穿过持力层以上各地层的可能性。
5.考虑环境效应
工程建设中大挖大填、卸载加载、排水蓄水等施工活动,在不同程度上干扰了建筑场地原有的平衡状态,如控制不利,对工程及其周边建筑将产生危害,因此,在分析、研究建筑场地的岩土工程勘察报告和施工方案时,要论证、评价建筑地基基础施工方案的环境影响,并提出相应的防治措施和合理的施工方法。
任务实施
仔细阅读某电教综合楼岩土工程勘察报告,熟悉勘察报告的主要内容,了解建筑场地的地层地貌,正确选择持力层。
拓展实训
一、填空题
1.岩土工程勘察报告包括 ______________和______________ 。
2.岩土工程勘察报告应附的图和表包括______________、______________ 、______________ 、______________ 、 ______________。
二、简答题
1.如何阅读和使用岩土工程勘察报告?阅读使用岩土工程勘察报告重点应注意哪些内容?
2.岩土工程勘察报告的基本内容包括哪些?
三、工程案例题
某六层框架结构住宅楼,场地位于新华路东侧,如图2-11所示,勘察阶段为详细勘察,试查阅相关资料,布置勘探点,绘制勘探点平面布置图。
图2-11 工程案例题图
课外学习指要
深入了解岩土工程勘察知识,可查阅下列资料:
(1)中华人民共和国国家标准.GB 50007—2011建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
(2)昌永红.地基与基础[M].北京:清华大学出版社,北京交通大学出版社,2011.
(3)陈晋中.土力学与地基基础[M].北京:机械工业出版社,2010.
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