石家庄某住宅工程地质特征及基础选型探讨
2020-06-15
来源:乌哈旅游
・78・ 第41卷第l1期 2 0 1 5年4月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE V01.41 No.11 Apr. 2015 文章编号:1009-6825(2015)11—0078—03 石家庄某住宅工程地质特征及基础选型探讨 陈摘跃 050021) (华北有色工程勘察院有限公司,河北石家庄要:介绍了石家庄某工程的地基土构成、竖向分布及地基土的均匀性、湿陷性及场地类型等工程地质特性,通过对拟建工程场 地的工程地质资料分析,对所选的基础类型方案进行了讨论,对类似工程地质条件的建筑场地具有一定的借鉴意义。 关键词:工程地质特性,适宜性,基础选型,地基土 中图分类号:TU470 文献标识码:A 0 引言 工程地质勘察是工程建设的首要阶段,其勘察成果是基础设 2地基土构成及岩性分类 根据场地地层时代、成因类型、岩性特征及物理力学性质等, 计的主要依据之一。张成会 对不同成因的地基土进行了研究, 将地基土划分为7个工程地质层,各层土的分布规律及岩性特征 并对不同地基土如何选取基础方案进行了讨论;李万成 对临汾 如下:①杂填土:杂色,稍湿,松散,以建筑垃圾,煤渣,粉质黏土为 市地基土的工程地质特性及地基处理进行了研究;同时谢晨 、 李兄莲 J、朱焱 分别对我国张掖、西宁、蔚县等地区的工程地质 主;层厚0.30 m~1.80 m,层底埋深0.30 m~1.80 m。 条件及基础选型问题进行了研究。工程地质勘察为地基处理及 位尽量降低投入,因此,必须对工程场地的工程地质特征和基础 选型进行必要的讨论。 ②黄土状粉质黏土:黄褐色,可塑~硬塑,夹薄层粉土,含少 ③黄土状粉土:褐黄色,稍湿,中密,局部含黏土团块及粉砂, 分布连续;层厚0.90 m一5.00 m,层底埋深3.50 m~6.80 m。 基础选型提供可靠的依据,在确保建筑物安全的同时,使建设单 量姜石,分布连续;层厚0.40 m一2.80 m,层底埋深1.70 m一3.80 m。 本文以石家庄栾城区某工程场地为例,通过钻孔资料、室内 ④粉质黏土:褐黄色,硬塑,元摇振反应,干强度中等,韧性中 试验等手段,对工程场地的工程地质特征进行调查,并对基础选 等,含有少量姜石,分布连续,局部分布薄层粉细砂,层厚1.40 m一 型问题进行了讨论,其主要内容为:1)查明工程场地地基土及分 4。50 m。层底埋深6.20 m一9.20 m。 布;2)查明地基土物理力学特征、地下水类型及腐蚀性;3)讨论工 程场地的基础选型。 ⑤粉土:褐黄色,稍湿,密实,无光泽反应,摇振反应中等,干 强度低,韧性低,具铁锰质浸染,含少量姜石,分布连续;层厚 1.70 m一5.70 m,层底埋深9.90 m~14.20 m。 1 区域地质概况 工程场地位于石家庄东南面的栾城区,区内地形较为平坦, 地貌属于太行山的山前冲洪积平原地貌。该区在区域上处于华 ⑥粉质黏土:褐黄色,可塑~硬塑,稍有光泽,无摇振反应,干 强度中等,韧性中等,含有大量姜石,分布不连续,层厚2.60 m一 5.50 m。层底埋深l4.10 m—l7.20 m。 北地块西缘的华北凹陷之西部边缘的冀中台陷和临清台陷,属于 山西地台和勃海凹陷之间的接触地带。 ⑦中砂:灰黄色,稍湿,中密,主要成分为石英、长石,分布不 工程场区属于温带半湿润大陆性季风气候区,年平均气温 连续。12.9℃,极端最高气温42.7℃,极端最低气温一26.5℃,年均降 3地基土的物理力学性质 水量474 mm。土壤冻结期为l2月下旬一翌年2月中旬,最大冻 土深度为60.0 cnl,积雪最大厚度为10.3 cm。 地基土的物理力学性质见表1和表2。天然含水量与天然孔 隙比呈很好的线性相关关系。 2OO2. [4] 陈希哲.土力学地基基础[M].第4版.北京:清华大学出版 社,2004. [7] 王发明.适合坚硬地层孕镶金刚石钻头优化设计研究[D]. 北京:中国石油大学,2009. [8] 张兴国,刘崇建,杨远光,等.水泥浆体系稳定性对水泥浆失 [5] Soil Mechanics Work Team At Hohai University.Soil Mechanics [M].北京:人民交通出版社,2004. [6] 徐芝纶.弹性力学简明教程[M].北京:高等教育出版社, 重的重要影响[J].西南石油学院学报,2004,26(3):68-71. Diamond drilling technology in sand and gravel Chen Kai Li Qingqing Gu Minzhi (CCCC Third Harbor Consultants Co.,Ltd,Investigation Engineering Div ̄ion,Shanghai 201612,China) Abstract:Using the principle of soil mechanics and Lame solutions of elastic mechanics,mechanics mechanism of slurry wall of borehole were analyzed.This research contrasts carbide drilling,steel grains drilling and diamond drilling.The process of diamond drilling method,technical parameters and mud performance were discussed.For the problem of poor core recovery rate,the research uses welded core barrel of its own de- sign to dril1.The results indicate that core recovery rate is more than 80%. Key words:sand and gravel,dimond drailling,slurry wall,mechanics mechanism 收稿日期:2015-02-05 作者简介:陈跃(1983-),男,工程师 爹 1 荤 背 岩土类型 黄土状粉质黏土 黄土状粉土 统计数 密度p/g・cm一 10 22 1.85一1.97 (I.91) 1.66~2.02 (1.92) 陈跃:石家庄某住宅工程地质特征及基础选型探讨 表1 地基土层的物理性质 含水量 % l6.3—26.6 (21.9) 7.O一31.0 (20.9) 孔隙比e O.627—0.868 (0.732) 0.527—0.902 (0.704) 液限 L/% 25.0—36.8 (29.4) 20.2—37.3 (27.4) 塑限∞/% 16.1—22.O (18.9) 14.1—22.3 (18.2) 液性指数 0—0.83 (0.28) 一1.29—0.94 (0.32) 塑性指数 10.5—14.8 (11.9) 5.6~9.5 (8.4) ・79・ N63 5/击 4~9 (7.5) 5一l3 (9.2) 粉质黏土 粉土 1l 18 1.85~2.16 (2.01) 1.66—2.07 (1.96) 10.6—24.9 (19.1) 7.O~25.0 (17.1) 0.444—0.830 (0.607) 0.517—0.734 (0.614) 20.O~35.0 (27.8) 20.4—31.2 (25.5) 14.1—21.8 (17.9) 14.3—19.6 (16.8) 一0.59~0.46 (0.10) 一1.23—0.48 (0.0) 10.2一l3.2 (11.0) 6.0—9.3 (8.1) 6~13 (9.6) 12—22 (16) 粉质黏土 6 1.82—2.07 l9.1—30.7 0.548—0.874 21.4—42.6 14.6—25.1 一0.34—0.76 6.8—17.5 14—26 (1.97) (23.4) (0.706) 表2地基土层的力学性质 内摩擦角 粘聚力 压缩系数 压缩模量 岩土类型 妒/(。) Cq/kPa ot0 1-o 2 0 2-04 E 1.o 2 E,o.2.0 4 MPa一1 MPa一1 MPa MPa 黄土状粉质黏土 17.7 29.8 0.246 0.147 8.22 l3.6l5 黄土状粉土 22.0 l8.8 0.235 0.136 8.91 16.182 粉质黏土 20.9 32.0 0.213 0.148 8.47 12.320 粉土 25.2 14.0 0.226 0.145 8.35 l3.103 粉质黏土 22.3 13.0 0.293 O.180 6.62 10.632 4场地适宜性评价 4.1 场地土类型 工程场地杂填土, <130 kPa,为软弱土,剪切波速 = 100 m/s;黄土状粉质黏土,为软弱土,剪切波速 =130 m/s;黄土 状粉土 <200 kPa,为中软土,剪切波速 =130 m/s;粉质黏 土 <200 kPa,为中软土,剪切波速 =170 m/s;粉土厶< 200 kPa,为中软土,剪切波速 =240 m/s;粉质黏土,厶: 180 kPa,为中软土,剪切波速 =250 m/s;粉土 <200 kPa,为 中软土,剪切波速 =250 m/s。根据计算,该场地20 nl以上土层 的等效剪切波速为: =211.6 m/s。根据石家庄市地区经验,本 场地覆盖层厚度大于5O.00 m,判定该建筑场地类别为Ⅲ类建筑 场地。 4.2地震烈度及地基液化 本场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1Og。 设计地震分组为第二组,特征周期值为0.55 s。场地埋深20.0 m 内未见地下水,不存在饱和粉土和砂土,为非液化场地。 4.3地基土均匀性 各土层分布均匀,层面坡度均小于10%,经过分析数项工程 地质勘察报告的地质剖面图和各土层的物理力学指标可知,区域 内地基土物理力学性质相近,从上向下基本为中压缩性土层,可 视为均匀地基土。 4.4湿陷性评价 为了评价场地的湿陷性,开挖2个探井,选取试样12件对其 湿陷系数、湿陷起始压力机自重湿陷系数进行试验计算,其结果 见表3。对上述所取的12个试样进行选择,选取2个代表工程场 地的试样进行计算湿陷量及自重湿陷量,其计算结果见表4。 根据实验结果表明此场地自重湿陷系数均小于0.015,此场 地土具有非自重湿陷性。经计算选择代表性的试样的湿陷量分 别为29.25 mm和31.20 mm。由GB 50025--2004湿陷性黄土地 区建筑规范 中可知湿陷性黄土地基的湿陷等级判定该场地为 I级非自重湿陷性黄土场地。地基土湿陷量小于50 mm,可按一 般地区的规定设计。 5地基与基础选型 对同一建筑、同一场地选择不同的地基基础方案,其效果和所 (31.6) (20.1) (0.38) (11.5) (19.7) 需费用差异较大,地基基础方案选择需考虑以下几个方面的因素: 1)搜集已知准确的工程地质、水文地质勘察资料; 2)根据上部结构类型、荷载大小及设计要求,结合场地地形 地貌特点、地层结构、岩土体条件、地下水类型及特征和相邻建筑 环境等因素,初步选定集中可供选择的地基基础方案; 3)对于初步选择的地基基础方案,从材料来源、机具条件、施 工进度、环境影响等方面进行认真的技术与经济对比。 表3工程场地湿陷试验数据表 取样编号 湿陷系数6 湿陷起始压力P h/kPa 自重湿陷系数6 TK01.01 0.OO4 >2oo O.O00 TK01.02 O.o0l >20o 0.o01 TKOl-03 0.015 2o0 0.0o9 TKD1.04 O.003 >20o 0.0o2 TK01 05 0.008 >2o0 0.003 TK01.o6 0.0O7 >2o0 O.005 TKO2.01 0.o05 >200 0.o0l TKO2.02 0.O05 >200 0.o02 K02.03 0.Ol6 l86 0.0O4 TK02.04 0.o07 >200 0.oo2 TKO2。O5 O.O11 >2oo O.Oo7 TK02.o6 O.003 >2o0 O.002 表4场地湿陷量计算表 取样编号 代表厚度 修正系数 湿陷系数 湿陷起始压力 总湿陷量 8/nl P h/kPa TKO1.O3 1.3 1.5 0.015 20o 29.25 TKD2.03 1.3 1.5 0.016 186 31.20 5.1 天然地基 基础形式可采用柱下独立基础,基础埋深约为一2.50 in。地 基持力层为黄土状粉质黏土及黄土状粉土。黄土状粉质黏土承 载力特征值为120 kPa,黄土状粉土承载力特征值为130 kPa,地基 土分布均匀,可采用天然地基。 5.2复合地基 当天然地基不满足建筑物设计要求时,可采用长螺旋钻孔泵 压混凝土桩复合地基进行地基处理。根据DB 13(J)T l23—201 1 长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基技术规程 ,结合土的物理力 学性质指标和原位测试数据,选择第⑤层粉土或第⑥层粉质黏土 为持力层,各土层极限侧阻力标准值g 极限端阻力标准值q 见 表5。 表5各土层极限侧阻力标准值g 、极限端阻力标准值 kPa 岩土类型 干作业桩 极限侧阻力标准值q 极限端阻力标准值口 黄土状粉质黏土 50 黄土状粉土 55 粉质黏土 68 粉土 70 l 600 粉质黏土 78 2 O00 6结语 第41卷第11期 Vo1.41 No.11 ・80・ 2 0 1 5年4月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Apr. 2015 文章编号:1009—6825(2015)11-0080—03 选矿工业场地台阶及挡土墙设计探讨 刘 典 (长沙有色>台金设计研究院有限公司,湖南长沙410011) 摘要:从经济安全的角度出发,对选矿工业场地台阶及挡土墙的总平面及竖向设计进行了分析,研究了挡土墙的位置、类型的选 取注意事项,为选矿工业场地的建设提供了科学、合理、节约的思路。 关键词:选矿工业场地,台阶,挡土墙,总平面 中图分类号:TU476.4 文献标识码:A 0 引言 是否有腐蚀性、冻土层厚度,有无不良地质现象等需要进行处理 随着我国国民经济的发展,工业化、城市化进程不断加快,人 的基础,进行综合的分析,研究确定。不同的总平面布置设计适 们的生活水平不断提高,但是与此同时也出现了一系列的问题, 用于不同的环境条件,自然地形千变万化,自然坡度大小不一,交 越来越多的矿山替代了大面积的绿色山林,资源的不断利用,环 通条件也各有所异,在选择总平面布置设计时应根据工厂的生产 境污染、水土流失严重,这些已经严重影响到社会的可持续发展 规模、建(构)筑物配置与组合组成等具体情况,充分合理地利用 和人们的生活,建设“资源节约型和环境友好型”的两型社会建设 地形、地质条件,从全局出发抓住主要矛盾确定合理的总平面布 势在必行,节约、集约、合理、科学的使用建筑用地的思想观念应 置设计方案。合理利用山坡地,因地制宜,充分利用地形高差,有 深入每位总图专业设计者的内心,如何在有限的场地进行合理、 效缩短厂房之间的皮带长度,可达到节约用地的目的。 经济、安全的总图设计是总图设计者不断思考的问题。 有色金属选矿厂根据选矿工艺流程一般由粗碎车间、中细碎 1 做好总平面及竖向设计 车间、筛分车间、粉矿仓、磨矿浮选车间、浓密机、精矿脱水车间组 我国在选矿厂建设中如何合理利用场地地形、工程地质条件 成主要生产区,采用台阶式竖向布置,按物料的重力流向分为粗 进行厂址选择设计积累了丰富的经验,为实现物料重力输送节约 碎车间平台、中细碎及筛分车间平台、粉矿车间平台、磨矿浮选车 能耗,取得了较大的经济效益。 间平台、浓密及脱水车间平台,总图专业设计者应认真分析理解 在建厂区的地形、地质条件对总平面布置设计的影响很大, 生产工艺流程,结合工业场地地形,应同时满足各车间之间的平 尤其是复杂的地形、地质则影响更大,这就要求设计人员深入现 面布置和竖向要求,二者缺一不可,平面布置反映了建(构)筑物 场了解建厂地区自然地形变化情况,自然坡度大小、有无突变地 本身空间的大小及车间之间的通道宽度,包含防火间距、道路宽 貌情况等,以及了解在建厂区区域的工程地质和水文地质情况, 度、铁路宽度、管线及绿化占地宽度,而竖向反映了车间所在场地 主要有地质构造、地基承载力、地下水性质、埋深、流向、对混凝土 之间的高差要求,这关系到是否满足物料自流运输,物料运输距离 1)工程场地不存在饱和粉土和砂土,为非液化场地,同时 建筑,2001,27(4):62-63. 覆盖层厚度大于50.O0 m,判定该建筑场地类别为Ⅲ类建筑 [3] 谢晨。石敬佩.张掖市城区地基土工程地质特征[J].甘肃 场地。 冶金,2003,25(3):54-58. 2)工程场地地基均匀,为非自重湿陷性场地,判定该场地为 [4] 李兄莲.西宁城区工程地质特性及地基处理方法的探讨 I级非自重湿陷性黄土场地。 [J].西部探矿工程,2010(9):17-21. 3)工程场地可选择天然地基或复合地基作为基础选择 [5] 朱焱,郝文霞,苏向花.蔚县某住宅区工程地质条件及地 方案。 基方案选型[J].河北建筑工程学院学报,2013,31(2):11・ 参考文献: 23. [1] 张成会,王建珍.如何依据工程地质勘察选择地基方案[J]. [6] GB 50025--2004,湿陷性黄土地区建筑规范[s]. 岩土工程界,2001,4(11):45—46. [7] DB13(J)/T l23—2011,长螺旋钻孔泵压混凝土桩复合地基 [2] 李万成.临汾市尧都区工程地质条件与地基处理[J].山西 技术规程[S]. Engineering geological features and foundation pe selection of a construction in Shijiazhuang city Chen Yue (North China Nonferrous Engineering Investigation Institute Co.,Ltd,Sh ̄azhuang 050021,China) Abstract:The paper abstractly introduces the composition,distirbution,flatness,collapsibility and site type of foundation soil.Then,we analy- ses the engineering geological data in engineering site and put forward the reasonable foundation type,also has some reference value to the similar engineering geological conditions of hte construction site. Key words:engineering geolo6cal features,suitability,foundation type selection,foundation soil 收稿日期:2015—02—01 作者简介:刘典(1986一),男,工程师