高層建筑物地基工程勘察實(shí)例分析

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1、第18卷增刊地下空間Vol.18UNDERGROUNDSPACEDec.1998高層建筑物地基工程勘察實(shí)例分析曾開華張忠坤張洪生(河海大學(xué))(同濟(jì)大學(xué))(河海大學(xué))[摘要]本文以徐州市華電大廈地基的巖土工程勘察為研究實(shí)例,論述了高層建筑地基巖土工程勘察所需進(jìn)行的技術(shù)工作方法,通過對該建筑物地基土各土層的物理力學(xué)性質(zhì)的現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果的分析,根據(jù)規(guī)范計(jì)算法和應(yīng)用靜力觸探資料法,探討了本工程實(shí)例正確選擇樁尖持力層及樁型的問題。本工程實(shí)例的研究與分析,對類似的巖土工程勘察都具有一定的參考價(jià)值。[摘要]承載力預(yù)制樁鉆孔灌注樁1引言近年來,隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展,許多

2、高層建筑在各城市拔地而起,這勢必要求高層建筑物地基巖土工程勘察的工作跟上整個(gè)工程的發(fā)展,以滿足工程建筑設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測與使用的需要,保證建筑物基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。本文擬以徐州市華電大廈地基巖土工程勘察為例,對高層建筑物地基巖土工程勘察所遇到的一些問題進(jìn)行探討分析。2工程概況徐州市華電大廈是由徐州市電業(yè)局房地產(chǎn)開發(fā)公司與臺灣華升營造有限公司合資興建的一幢綜合性大樓,位于徐州市建國東路和黃河西路的交接處,主樓27層,地下室2層;裙樓4層,地下室1層。主樓平面為正方形(30×30平米),屬一級建筑物。主樓底部及裙樓均采用框架結(jié)構(gòu),主樓中上部采用框筒結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)形式擬采用樁基。場

3、地上覆有15米厚左右的新近沉積土,其下為一層7米厚左右的Q3老粘土層,Q3老粘土層以下為石灰?guī)r,石灰?guī)r上部為2米厚左右的強(qiáng)風(fēng)化層,且石灰?guī)r內(nèi)溶洞較為發(fā)育?？辈旃ぷ饕糟@探取樣為主,輔以孔內(nèi)標(biāo)貫試驗(yàn)及靜力觸探;室內(nèi)土工試驗(yàn)包括系列常規(guī)土工試驗(yàn)、三軸剪切試驗(yàn)。3場地巖土工程條件3.1地層巖性及其物理力學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)場地地層自上而下,巖性及物理力學(xué)性質(zhì)依次為:(1)雜填土,厚1.00～4.50米,平均厚度1.91為,層標(biāo)高為35.64～32.65米。(2)砂質(zhì)粉土:黃色～灰黃色,上部很濕,下部飽和,稍密～中密,厚2.70～7.00米,平均厚5.62米,層底標(biāo)高為30.82～28.34

4、米。孔隙比e=0.619,液限WL=22.6,塑限WP=18.1,-4-1塑性指數(shù)IP=4.4,液性指數(shù)IL=0.8,壓縮系數(shù)a1-2=1.4×10kPa,壓縮模量Es=1.28×410kPa,承載力135kPa。第18卷增刊曾開華等:高層建筑物地基工程勘察實(shí)例分析343(3)雜填土,厚0～1.20米,平均厚0.44米,層底標(biāo)高30.82～27.32米。(4)粉土,飽和,中密,厚1.90～5.65米,平均厚度3.86米,層底標(biāo)高27.62～24.14米,e=0.777,WL=28.3,WP=19.2,IP=9.1,IL=0.96,快直剪c=20kPa,φ=28°,a1-2

5、=2.8×-4-1310kPa,Es=8×10kPa,承載力130kPa。(5)粘土(Q4),飽和,軟塑～可塑,厚2.80～6.80米,平均厚3.84米,層底標(biāo)高22.15～-4-120.82米,e=0.909,WL=39.8,WP=22.4,IP=17.4,a1-2=3.6×10kPa,快直剪c=367kPaφ,=13°,三軸剪切c=36.6kPa,φ=8.2°,Es=5.7×10kPa,承載力155kPa。(6)粉質(zhì)粘土(Q3),飽和,可塑～硬塑,厚4.50～8.20米,平均厚6.31米,層底標(biāo)高16.15～13.54米,e=0.688,WL=34.5,WP=21.1

6、,IP=13.4,IL=0.27,快直剪c=36kPa,-4-13φ=15°,三軸剪切c=63.1kPa,φ=12°,a1-2=2.3×10kPa,Es=7.8×10kPa,承載力205kPa。(7)石灰石,為中奧陶系石灰?guī)r,上部2米強(qiáng)風(fēng)化,平均飽和單軸極限坑壓強(qiáng)度為3.6×4410kPa,其下為中等風(fēng)化,飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度為7.7×10kPa。鉆探表明,有大小不一的溶洞發(fā)育,鉆探穿過溶洞頂?shù)酌娴淖畲舐渚噙_(dá)0.5米。3.2地質(zhì)構(gòu)造及地震影響場地南部1000米遠(yuǎn)處有隱伏廢黃河正斷層,場地西部1800米遠(yuǎn)處有兩處隱伏正斷層,場地東部有兩務(wù)隱伏的廣山雞山逆斷層組。據(jù)有關(guān)地質(zhì)論

7、證,這些斷層均為非活動性斷裂,對區(qū)域穩(wěn)定性不構(gòu)成影響,故建筑物附近區(qū)域是穩(wěn)定的。建筑物場地上部地層為砂質(zhì)粉土,且均勻性差,鉆探孔內(nèi)標(biāo)貫試驗(yàn)表明,為地震液化土層,對建筑物不利,場地為中等液化場地。若以土層為基礎(chǔ)主要持力層,鑒于徐州地區(qū)為7°遠(yuǎn)震區(qū),又考慮到本建筑物特點(diǎn),根據(jù)規(guī)范,本建筑物擬按8°設(shè)防。3.3場地穩(wěn)定性評價(jià)在擬建場地及附近安全范圍內(nèi)無全新活動斷裂、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。場地埋藏的中奧陶系石灰?guī)r頂部2米左右強(qiáng)風(fēng)化,其下2米左右中等風(fēng)化,下部微風(fēng)化,且?guī)r溶發(fā)育,但基巖面8米以下未發(fā)現(xiàn)任何溶洞。巖溶發(fā)育對建筑物的穩(wěn)定不利