《岩土工程勘察》课程设计报告

取主楼桩基础直径:d 1=0.450m 扩底半径:D 1=0.72m 取裙楼桩基础直径:d 2=0.250m 扩底半径:D 2=0.35m 主楼实际承受的荷载:N 1=11000kN 主楼实际承受的荷载:N 1=2000kN
k pa p p sia i R q A q l μ=+∑
k R —单轴承载力特征值 pa q —桩端岩石承载力特征值
表3
基础底面6m 范围内的变形量:
=-ψ==∑
=--2
2i 11si
S s )(E p S S i i i i a z a z ψ11.19mm <400mm 根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)表5.3.4规定, 建筑物高度小于100m 时, 地基沉降变形允许值为400 mm, 因此, 此建筑物沉降变形达标。
2.地层岩性及工程性能:
通过钻探查明,场地地层由杂填土、红粘土、强风化白云岩、中风化白云岩、软塑红粘土等组成,地下水埋深较浅,各单元地层概述如下:
1)杂填土:一般成黄色、褐黄色,孔隙度大,较湿,含有有机质及植物根茎,厚度1.4m~1.8m
2) 红粘土:褐红色,土质均匀,可塑状态,天然含水量高,孔隙比大,高压缩性,厚度为2.8m左右。
终上所述,根据拟建物规模特征结合场地工程地质条件、水文地质条件,建议选用中风化岩体单元作地基持力层,选用正方形桩基础形式。
八 基础沉降计算:
场地东侧标塔为独立柱基础尺寸4m ×4m ,基础底面处的附加应力为130kpa ,地基承载力特征值为fa=180kpa,根据表1所提供的数据,按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)公式(5.3.5)计算独立基础地基最终变形量。变形量计算深度为基础底面下6.0m ,沉降计算经验系数取Ψs=0.4。
3)强风化白云岩:浅灰色,节理裂隙发育,岩体破碎,岩体坚硬程度低,主要位于基岩表层,厚1.1~1.3m。
4)中风化白云岩:紫红色至黄灰色,中至厚层状,细晶质结构,含少量方解石脉及团块,质硬、性脆,钻探岩芯多以块状、短柱状,少数柱状,岩体内岩溶、节理裂隙发育的地段,岩体完整程度较破碎。饱和抗压强度标准值fr=36.61Mpa,场区有重复的中风化岩层,层厚为4.3m~7.6m。岩石基本质量等级为Ⅲ级。
5)软塑红粘土:褐黄色,主要分布于基岩埋深较深,厚度为1.6m左右。本次勘察初勘施工2个钻孔,孔距12m,最大孔深为30.2m,揭露的地层可分为7个大层,8个亚层及2个夹层。钻孔数据记录如下:
ZK1钻孔:高程1091.0m,0-1.4m杂填土,1.4-4.2m红粘土,4.2-5.3m强风化白云岩,5.3-10.8m中风化白云岩,10.8-12.4m软塑红粘土,12.4-20.0m中风化白云岩。
1.采用折线滑动法计算边坡稳定性系数
2.滑动面为折线形时,滑坡推力(
=1.15)
t
十岩溶地基处理
1、体积较小的溶洞
2、洞体较大的空洞或半填充溶洞
3、埋藏较深、地下水丰富的发育溶洞
十一基坑涌水量预测
1、计算渗透系数K
2、基坑涌水量的计算
十二地下水腐蚀性评价
1.环境类型水对混泥土结构腐蚀评价如下
2.受地层渗透性影响的水对混泥土结构腐蚀性评价
3.地质构造及地震:
构造场区位于蔡家关断层西侧,根据区域地质资料,场地内无大裂缝通过,场地岩层中节理裂隙不明显发育,均由第四系地层覆盖,下伏季出露岩基为二叠系含泥质灰岩。厚层为薄、中、厚层,其岩石产状为65°∠40°。场地无活动性断层通过,无液化地层等不良地质现象及构造。按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)表4.1.3该场地主要属中软场地土,据表4.1.6综合判断,场地覆盖层平均厚度大于3.00m,小于5.00m,建筑场地类别为Ⅱ类.属于抗震一般地段.据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),拟建场地抗震设防烈度为6度区,设计基本地震加速度为0.05,抗震分组为第一组,设计特征周期0.35s,设计应按相关规定设防。
学生经过课程设计的教学环节后,可系统掌握工程建筑中岩土工程地质条件的分析评价、工程地质问题的处理方法,进行场地工程建设适宜性评价;掌握工程勘察的基本理论与各种实用方法。在毕业设计或论文中,能充分应用本课程知识完成实际的工程地质勘察项目,毕业后从事实际工程项目时,能很快熟悉工作方法,完成相应的工程地质工作,提出合格的工程地质(岩土工程)勘察报告。
裙楼基础的单轴承载力特征值:R k2=2692.550KN>2000KN
拟建物为一幢地上十层,地下二层的高层建筑,高度56.0m,钢筋混泥土框架——剪力墙结构。主楼最大轴力:11000KN/柱,裙房最大轴力:2000KN/柱。建筑物地下室埋深-5.00m,±0.00,标高1092.00m。建筑物安全等级为二级,岩土工程勘察等级为乙级。
3.地下水对钢筋混泥土结构中的钢筋的腐蚀性评价
4.水对钢结构腐蚀性评价
十三课程设计心得
附件
一课程设计目的:
《岩土工程勘察》是勘察技术与工程专业(岩土工程专业)的一门重要专业主干课程,是一门实践性相当强的课程。在《岩土工程勘察》课程中安排课程设计教学环节,将使学生所学到的岩土工程勘察基础理论和专业技术知识更加系统、巩固、延伸和拓展,使学生在生动、具体的课程设计实践中提高自身独立思考和解决工程实际问题的能力。
设b=3.00m d=0.5m
φk=4.76°c k=32.47Kpa
由查表计算得:
M b=0.075 M d=1.30 M c=3.59
γ=17.28KN/m3 γm=20KN/m3
代入公式f a=133.46 Kpa
考虑在对土样采取、运输、存放等工作时对土样产生的扰动等不利影响,使得土样测试结果与地方经验有一定的差异,因而在本次勘查中,根据以上数据统计并结合地方规范《贵州建筑地基基础设计规范》(DB22/45-2004)以及现场袖珍贯入
九 滑坡稳定系数和滑坡推力(剩余下滑力)计算:
按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),用滑动面为折线形的稳定安全系数和滑坡推力计算方法。勘察场地的滑坡面为折线的单个土质滑坡,其主断面如图1所示,参数见表2所示,地下水未形成统一水位,滑带土无排水条件,采用极
限平衡法计算其滑坡稳定系数和滑坡推力。
p A —圆桩的横截面积(这里使用的是扩底直径计算基础底面积)
p μ—圆桩周长
sia q —第i层土的桩周土摩擦力标准值 i l —第i层土的桩长
由于甲方设计的地下室埋深为5.00m ,该深度已基本接近强风化白云岩,桩基础不受土的摩擦力。
主楼基础的单轴承载力特征值:R k1=11394.432KN>11000KN
6.《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
五基础工程地质分析:
1.地形地貌:
拟建物位于贵阳市南明区贵州大学蔡家关校区内,其东邻贵州大学蔡家校区图书馆和体育馆,西邻采矿楼,北与贵黄高速公路相邻。该场地地形起伏较小,属于低洼的地带,土质松软,场地平均标高为1092.00m。地下水埋深较浅,在低洼处有积水,原为林园与农民耕地。
仪测试结果,建议红粘土地基承载力特征值及其力学参数值采用如下:
红粘土承载力特征值:fak=160Kpa Es=5.4Mpa
C k=32.47Kpa ΦK=4.76°
重力密度:γ=17.28KN/m3
2.岩石力学指标及承载力:
本次勘察中取土试样7件做室内常规实验,经数理统计结果,计算岩石物理力学指标,如下表:
目录
一课程设计目的
二课程设计要求
三工程概况
四执行技术规范及标准
五基础工程地质分析
1.地形地貌
2.地层岩性及工程性能
3.地质构造及地震
4.岩溶
5.地下水
6.人类工程活动
六承载力计算
1.红粘土物理力学指标及承载力
2.岩石力学指标及承载力
3.地基承载力
七地基持力层及基础方案
八基础沉降计算
九滑坡稳定系数和滑坡推力(剩余下滑力)计算
七地基持力层及基础方案:
拟建场地全部为挖方区,建筑基坑开挖平整至地下室底标高1087.00m后,场地上覆填土层将全部清除,红粘土层也将基本上清除,残余红粘土层零星分布,不能做持力层使用,须彻底清除。基坑开挖平整后,全段将揭露下伏基岩,该层分为强风化岩体单元,其中强风化岩体单元分布于基岩表层,层厚0~1.3m,该层不能做持力层考虑使用,须彻底清除,中风化岩体买深浅,承载力高,均匀性,稳定性较好,是拟建物较好的天然地基持力层,对有岩溶发育的地段,只要对洞隙进行有效的处理或将基础埋设到洞隙底板上(详见2-7岩溶地基处理),该层是可作拟建物良好的天然地基。
三号土块:
R 3=N 3tan ϕ3+c 3L 3=2141.57KN/m T 3=W 3sin θ3=1643.97KN/m
传递系数j ψ:
221211tan sin cos ϕθθθθψ)()(---=
=cos(40°- 18°)-sin(40来自百度文库- 18°) ×0.345 =0.80
四执行技术规范及标准:
1.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);
2.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
3.《贵州岩土工程技术规范》(DB22/46-2004);
4.《贵州建筑地基基础设计规范》(DB22/45-2004);
5.《建筑抗震设计规范》(DB50011-2001);
R 1=N 1tan ϕ
1+c 1L 1=11000
×cos40°×0.37+20×50=
4117.80KN/m
T 1=W 1sin θ1=11000×sin40°=7070.66 KN/m
二号土块:
R 2=N 2tan ϕ2+c 2L 2=19439.44KN/ T 2=W 2sin θ2=16612.75KN/m
拟建场地范围内存在滑坡见附录。本区地震震级,<=21/4,基本烈度<=VI,建筑条件适宜。
4.岩溶:
构成场区地层岩体为三叠系安顺组方解石石脉的白云岩,易发育溶洞。根据本次勘察的2个钻孔钻探发现本地岩溶发育程度为微发育。
5.地下水:
拟建场地内部地下水属潜水类型,地下水位埋深3.5米,受降雨影响而所变化,水质分析表明地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。
如图1 滑坡主剖面图
表4 计算参数
1∑∑++=
++n 1-n 1i i
i
n
1-n 1
i i i
s
T ........
T R ........R F ψψψ
ψψψψ
1i 1i i 1i i j tan sin cos +++---=ϕθθθθψ)()( R i =N i tan ϕi +c i L i 一号土块:
由:f a=ψr f rk
根据岩石单轴饱和抗压强度试验结果,并综合考虑场地地基岩体的风化层度等因数,建议使用一下参数:
中风化白云岩:fa =7600kpa 强风化白云岩:fa =1000kpa(经验值)
3.地基承载力
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)的规定,采用该规范中的公式(8.5.5—1)计算该桩基础的竖向承载力标准值:
二课程设计要求:
1.岩土工程地质分析、岩溶处理、地基承载力计算、持力层选择及基础方案建议、场地稳定性评价、钻孔柱状图及工程地质剖面图(CAD)。
2.基础沉降计算
3.滑坡稳定系数计算
4.基坑涌水量计算
5.提交报告(文,图)纸质及电子文档各一份。
三工程概况:
拟建物为一栋地上十层,地下二层的高层建筑,高度56.0m,钢筋混泥土框架一剪力墙结构。主楼最大舳里11000KN/柱,裙房最大舳力2000KN/柱。建筑物地下室埋深-5.00m,+-0.00标高1092.00m。建筑物安全等级为二级,岩土工程勘察等级为乙级。
ZK2钻孔:高程1092.0m,0-1.8m杂填土,2.0-4.8m红粘土,4.8-6.1m强风化白云岩,6.1-10.3m中风化白云岩,10.3-11.9m软塑红粘土,11.9-16.2m中风化白云岩,16.2-17.8m软塑红粘土,17.8-30.2m中风化白云岩。地下水位埋深3.5m。
其钻孔柱状图及工程地质剖面图见附件。
6.人类工程活动:
由于各种环境因素的影响,场区内无高层建筑物,被大量的人工植草所覆盖。故人类工程活动对该场区影响较小。
六承载力计算:
1.红粘土物理力学指标及承载力:
本次勘察中索取的7件原状红粘土土样,按《建筑地基基础设计规范》
标(C、φ值)计算场地可塑红粘土的地基承载力特征如下:
f a=M bγb+M dγm d+M c c k