焦作市工程地质条件.docx

1、焦作市工程地质条件第二章 焦作市工程地质条件2.1工程概况受焦作市骏利置业投资有限公司的委托，焦作市规划建筑设计院承担其拟建的中华新天地商住区（一期)详勘阶段的岩土工程勘察工作。拟建工程位于高新区神州路与凯旋路交叉口的西北角，南李万村东，北临世纪大道。本次勘察包括3号楼，4号楼，5号楼，6号楼，7号楼，8号楼，9号楼，10号楼，12号楼，13号楼，14号楼，及15号楼共12栋住宅楼，所有住宅楼高均为11层，拟定地下室一层，拟采用框剪结构，筏板基础，基础尺寸及埋深待定。各建筑物室内外高差为0.30m，拟建建筑物为6#住宅楼，拟建建筑物尺寸为：51.014.0m室外设计标高为 93.10m，地上层

2、数为11层，地下室1层2.2工程勘察情况2.2.1 勘察目的与任务本次勘察集初勘及详勘一次性进行，目的是为工程设计和施工提供详细的地质资料和岩土工程参数，对基础设计和施工提车建议。主要任务为：1 查明工程场地的岩性、时代成因及空间分布特征，提供设计所需的各层土物理力学性质指标，并对基础影响深度内的承载力和变形特征进行评价。2 查明工程场地不良地质现象的成因、类型、分布范围及其对场地的稳定性影响，预测其发展趋势，并提出防治措施及有关技术参数。3 查明地下水的埋藏条件，含水类型等，评价地下水对基础设计施工的影响及对建筑材料的腐蚀性。4 查明场地有无湿陷性及湿陷涂层厚度，确定场地湿陷类型及湿陷等级。

3、5 在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度。6 判定场地土类型及建筑场地类别，提供有关抗震设计参数，对其地震效应进行评价。7 对天然地基的适宜性进行评价。当天然地基不能满足时，论证采用复合地基及桩基的可能性并提出具体方案。8 提出影响工程施工的不利地质因素，并对工程设计和施工中应注意的问题提出建议。2.2.2岩土工程勘察等级确定依据岩土工程勘察规范（GB5002-2001）第3.1节，结合工程特征及场地地质条件，确定本工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，综合确定其岩土工程勘察等级为乙级；按照建筑地基基础设计规范（GB50011-2001）第3.0.1条确定地基基础设计等级

4、为乙级；按照建筑抗震设计规范（GB50011-2001）第3.1.1条确定本工程为丙类建筑。2.2.3勘察工程布置 勘察工作布置 依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001），结合建筑物特征，勘探点位置沿建筑物角点及周边布置，个别住宅楼为网格布置。本次勘察共布置勘探孔78孔。 勘探点间距：根据岩土工程勘察规范（50021-2001）第4.1.15条及4.9.2条，确定高层建筑物孔间距1225米。 勘探点深度：勘探孔深度的确定根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第4.1.18条、第4.1.19条，主要考虑满足天然地基及复合地基评价的要求，确定本工程的11层住宅楼控制性勘探孔深30

5、.0米，一般性勘探孔深25.0米。2.2.4勘探测试及取土方法简述为准确测定有关岩土参数及相关勘察评价指标，以针对性、实用性为原则，综合采用钻探、标贯、室内试验等多种勘察手段开展本次勘察工作。1 钻探采用DPP-100型车装钻机进行施工，目的是查明地层结构及分布规律，回转钻进，粘性土岩芯采取率不低于90%，并观察记录各土层宏观特征，通过对不同深度的土体采样分析试验，确定地基土承载力及其物理力学性质指标。2 标准贯入试验标准贯入试验采用42钻杆，63.5KG标准重锤，自由落体法进行试验，主要用于确定地基土承载力等。3 室内试验根据本工程存在岩土工程问题有针对性地进行室内试验。通过室内试验，确定地

6、基土的有关物理力学性质指标，为岩土工程综合评价提供依据：一般物理性质指标实验：测定土的一般物理性质指标，用来判定土的物理性质。中压固结试验：用来判定土的压缩性，测定各层土不同压力下的孔隙比、压缩模量、压缩系数等变形参数。三轴压缩试验（不固结不排水剪）：用来判定土的抗剪强度，测定各层土的粘聚力、内摩擦角等参数。颗粒分析试验：用来进行砂土及粉土的定名，测定砂土、粉土颗粒组成及粉土的颗粒含量。在选择地基处理方案前应完成下列工作 搜集详细的岩土工程勘察资料 上部结构及基础设计资料等 根据工程的要求和采用天然地基存在的主要问题 确定地基处理的目的处理范围和处理后要求达到的各项技术经济指标等 结合工程情况

7、了解当地地基处理经验和施工条件对于有特殊要求的工程尚应了解其他地区相似场地上同类工程的地基处理经验和使用情况等 调查邻近建筑 地下工程和有关管线等情况 了解建筑场地的环境情况2.2.5勘察工作完成情况 本工程外业工作于2008年元月4日开始，元月15日结束，室内试验于2008年元月15日结束，提交报告为2008年元月24日，整个工期为20天。本次所完成的实际工作量见表：2-1表2-1 完成工作量一览表项目数量项目数量测量定孔（个）78室内试验一般物理指标（件）428总进尺（mm）2126.50原位测试标贯空数（个）20中压固结试验（件）400点次303三轴压缩试验（件）49钻探取土钻孔数（个）

8、26筛分试验112取原状样（件）408西颗粒分析试验8 本次勘察高程采用85年国家高程系统，以场地东侧水准点为基准点，其标高为93.13m。2.3场地工程地质条件2.3.1地形、地貌及地质构造条件拟建工程场地位于焦作市高新区世纪大道南侧，场地地势开阔平坦，自北向南稍有倾斜。场地地貌属于太行山南侧山前冲洪积洼地。场地构造位位于太行山隆起与华北坳陷平原的交换部位，区域构造多为东北向的高角度正断面，无全新活动断层通过。2.3.2水文地质条件地下水类型、埋深及变幅场地地下水类型为潜水，地下水位埋深2.0-2.4m，季节性变化幅度1.0m左右，含水层岩性为粉质粘土、粉土及粉细砂夹层，以接受大气降水及径流

9、补给为主，主要消耗于地表蒸发、人工抽水和径流排泄。水质分析结果根据本次勘察所取场地钻孔水样，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第12.1.3条试验方法分析试验，其结果详见水质分析报告。2.3.3场地土冻结深度根据中国季节性冻土标准深图，焦作市的最大冻结深度为0.31m，基础设计和施工时可不考虑冻土的影响。2.3.4不良地质作用勘察范围内未发现暗滨、暗塘、洞穴、滑坡、泥石流等不良地质作用。2.3.5地下水腐蚀性评价按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）规范附录G，本地区干燥指数K大于1.5，属于干旱区，本场地地层属含水量20%的弱透水层，因此拟建场地环境类型为类。根据本场地

10、水质分析报告，按环境类型地下水对混凝土结构无腐蚀性；按地层渗透性地下水对混凝土结构无腐蚀性；在长期浸水情况下对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，干湿交替情况下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具较弱腐蚀性；地下水对钢结构具弱腐蚀性。2.3.6 活动断裂影响经分析场地的附近不存在深大断裂构造，场区内无活动断层通过。2.3.7 场地地震效应评价 抗震设防烈度及地震动参数根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录A，焦作市抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速值为0.15g。 场地土类型和建筑场地类别对本场地51号孔、62号孔、72号孔、75号孔、90号孔、94号孔、99号孔

11、、106号孔、109号孔、125号孔、129号孔及132号孔进行等效剪切波速测试，经计算，场地平均实测等效剪切波速为234m/s，根据河南中原地震科技有限责任公司中华新天地商住区（一期）工程场地地震安全性评价工作报告可知，场地覆盖层厚度为56m，判定本场地土类型为中软土。按照建筑抗震设计规范（GB50011-2001）第5.1.4条，本场地的特征周期值为0.45s。液化判别依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）第4.3.3条规定进行初判，场地97号孔1粉土须进一步判别液化，判别结果详见表2-2表2-2 液化判别孔号土层编号土层名称标贯深度ds(米)最高水位dw(米)粘粒含量pc临界击

12、数Ncr标贯击数N液化判别97号1粉土4.651.09.85.68不液化由上表可知，场地无地震液化土层。2.4现场岩土工程分析与评价2.4.1岩土参数的分析与选用在野外钻探、原位测试、室内试验等勘察工作的基础上，结合临近场地经验，按照可靠性和适用性的基本要求，分别给出两种设计状态的岩土工程参数。表2-3正常使用极限计算所需的岩土参数；表2-3 正常使用极限状态计算所需的岩土参数层号岩土名称含水量W(%)比重GS重度 孔隙比饱和度液限塑限液性指数塑性指数粉质粘土22.8 2.7220.10.66593.332.017.90.3614.11粘土24.02.7420.00.70193.637.719

13、.90.2317.8粉质粘土25.12.7120.00.70597.229.116.80.7012.11粉土25.02.7020.20.67398.526.317.60.868.62粘土35.82.7418.70.99897.243.121.80.6621.3粉质粘土22.32.7220.40.63495.830.717.40.3713.31粉土22.22.7020.00.65092.125.816.10.649.72粘土24.92.7420.00.70995.939.920.70.2319.2粉质粘土23.22.7220.40.64697.231.317.60.4213.71粉土23.82.

14、7020.10.66796.527.518.30.639.22粘土23.72.7420.20.68596.138.720.20.1918.4粉质粘土25.82.7220.00.71397.730.017.20.6912.81粉土23.22.7020.20.64796.625.616.80.738.82粘土31.32.7419.20.88097.440.620.90.5319.7粉质粘土23.52.7120.30.65397.429.417.00.5312.61粉土20.82.7020.80.57397.324.915.80.569.02粘土20.82.7020.80.57397.324.915

15、.80.569.03粉细砂28.12.7419.60.79097.038.420.00.4418.3粉质粘土22.92.7220.30.64396.930.017.10.4712.91粉土20.62.7020.90.56098.424.715.20.569.42粘土28.12.7419.90.761100.039.620.00.4019.1承载能力极限状态计算所需的岩土参数（Ck、k），见表2-4。表2-4 承载能力极限状态设计所需的Ck、k值层号2112Cuk（）5.64.33.54.04.16.85.34.23.6uk（kpa）30.615.221.721.922.443.421.531.

16、324.42.4.2各层土承载力特征值及压缩性评价各层土承载力特征值按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规范第5.2.3条规定，依据室内土工试验，原位测试等资料，结合临近场地经验，经综合分析后提供各层土的承载力特征值见表2-5 表2-5 各层土承载力特征值一览表层号岩性承载力特征值fak（kPa）物性指标确定标贯指标确定建议值粉质粘土1201301201粘土120120粉质粘土1101101101粉土1301301302粘土110110粉质粘土1801901801粉土1801802粘土180180粉质粘土2002002001粉土2102002002粘土200200粉质粘土1801

17、901801粉土2002002002粘土180180粉质粘土2402102101粉土2002002粘土2003粉细砂190190粉质粘土2202102101粉土2202202粘土210210各层土压缩性指标评价经过对室内试验结果综合分析，确定各层土100-200kPa压力段的压缩模量值，见表2-6表2-6 各层土压缩模量及压缩性评价一览表 层号岩性压缩系数a0.1-0.2（1/MPa）压缩模量ES（MPa）压缩性评价粉质粘土0.2308.02中压缩性1粘土0.1979.19中压缩性粉质粘土0.3025.88中压缩性1粉土0.16511.13中压缩性2粘土0.3585.68中压缩性粉质粘土0.2

18、337.80中压缩性，个别低压缩性1粉土0.2058.52中压缩性2粘土0.18810.68中压缩性粉质粘土0.2048.19中压缩性，个别低压缩性1粉土0.14612.93中压缩性，个别低压缩性2粘土0.18211.07中压缩性，个别低压缩性粉质粘土0.2497.29中压缩性1粉土0.13813.36中压缩性，个别低压缩性2粘土0.3136.11中压缩性3粉砂15.8低压缩性粉质粘土0.2197.77中压缩性1粉土0.15810.37中压缩性，个别低压缩性2粘土0.2787.03中压缩性3粉细砂12.6中压缩性粉质粘土0.2227.69中压缩性1粉土0.1808.69中压缩性2粘土0.210

19、8.57中压缩性据此判定，场地各层土均为中、低压缩性土。2.4.3各土层桩基参数各层土钻孔灌注桩桩基参数钻孔灌注桩参数系根据建筑桩基技术规范（JGJ94-94）表5.2.8-1及表5.2.8-2确定。其结果见钻孔灌注桩桩基参数表2-7表2-7 水下钻孔灌注桩桩基参数 层号岩性土层厚度（m）极限侧摩阻力qsik（kPa）极限端阻力qpk（kPa）（水下）桩入土深度10米桩入土深度15米粉质粘土0.9721粘土0.880粉质粘土1.1511粉土0.7512粘土1.655粉质粘土1.7721粉土1.4722粘土280粉质粘土2.7707301粉土2707302粘土1.882780粉质粘土2.1565

20、001粉土1.8708002粘土2.165530粉质粘土2.2625301粉土2.5669002粘土2.665820各土层预制桩桩基参数预制桩参数系根据建筑桩基技术规范（JGJ94-94）表5.2.8-1及表5.2.8-2确定。其结果见钻孔灌注桩桩基参数表2-8表2-8 预制桩桩基参数 层号岩性极限侧摩阻力qsik（kPa）极限端阻力qpk（kPa）（水下）9h1616h30粉质粘土721粘土80粉质粘土511粉土512粘土55粉质粘土721粉土722粘土80粉质粘土7024001粉土7024002粘土823900粉质粘土56160020001粉土70200024002粘土6520002400粉质粘土6224001粉土662800