《太原理工大学柏林校区工程地质条件与地基处置》由会员分享，可在线阅读，更多相关《太原理工大学柏林校区工程地质条件与地基处置（7页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、太原理工大学柏林校区工程地质条件与地基处置摘要：本文介绍了区域内的地质构造、地震概况,对其工程地质特性, 诸如地层竖向散布和地基土的均匀性、稳固性、湿陷性和地基土的承 载能力等。同时又通过对大多数工程地质报告和勘探深度范围内地层 土的分析,为设计人员合理选用地基处置方案提供了参考。关键词：地质构造 工程地质特性 地基处置1 太原盆地太原理工大学柏林校区位于太原盆地的西部，区域内的工程地质 条件与太原盆地的形成历史、地质构造、地震概况紧密相关。 形成历史土的工程性质与土的形成历史紧密相关。自新生代以来, 太原盆 地处于下降趋势,而双侧山区陆续上生,盆地底部构造复杂,断裂活动 频繁,场地构造稳固性
2、受区域构造操纵。汾河自北向南纵贯盆地中部, 汾河东岸形成一级、二级阶地,二级阶地与东山洪积平原相连,西岸与 西山洪积平原相连。地质构造太原盆地存在两组断裂，一组为横向断裂，即北东东东西向 断裂；另一组为纵向断裂，即北北东北北西向断裂，为上新世 第四纪断裂，活动性较强，但规模不大。由于太原盆地介于裂谷盆 地之间，邻区发生的强震可阻碍到太原盆地，震害也较重。地震活动统计太原盆地为一多震区,要紧表现为次数频繁、强度较弱的特点。据 统计,1304年至今,盆地发生 4级以上的地震22次,最大震级级。在平 面展布上,太原盆地可分3 个地震带:1）盆地西缘地震带。位于西山山 前断裂带。2）盆地东缘地震带。位
3、于东山山前断裂带,是盆地内发震较 多,震级较大的地域。在22次 4级以上的地震中,本带达10 次之多。 最大的级地震就发生于此带。3）盆地中间地震带。要紧散布于太原小 店区的流涧至南瓦窑带及清徐、徐沟一带,也是区内发震较多地域。 2 柏林校区地形地貌太原理工大学柏林校区为原山西矿业学院老校区，位于太原市的 六城区之一万柏林区，校区东西长320米，南北宽 340米。校区位于汾河以西，地貌为汾河西岸I级阶地与山前洪积倾斜平 原交互区。自然地理上场地南有虎峪河、北有玉门河，相对距离均为 数百米，二条河流均为汾河流域季节性河流。其源头均为西山余脉， 均向东排泄于汾河。现有自然地貌是由过去河流相系列的地
4、貌单元演 变而来。场地地形平缓，地面标高介于。区域内地下水位为，水 位标高,不具侵蚀性。地层竖向散布分析区域内以往大多数工程地质报告后得知 ,勘探深度范围内地 层土从上向下依次为:第四系全新统人工堆积物及第四系更新统河流 冲、洪积地层组成,岩性要紧为人工填土、生活垃圾和建筑垃圾；I级 非自重湿陷性黄土;粉质粘土、粉砂、细砂、粘土,有些土层较薄,厚度 转变较大,多数情形为互夹层。场地土类型场地土类型大多为中软场地土，而且场地覆盖层厚度大于80m, 多为III类建筑场地。地震烈度及地基液化依照1：100万山西省工程抗震设防烈度图可知，太原市抗震 设防烈度为8度。场地地面以下15m之内存在饱和粉土和
5、砂土，依照 GBJ11- 89建筑抗震设计标准中液化初判条件，应进行液化判定。在校 区内，除西南部即高层住宅楼场地为轻微液化外，其他部份均判定为 不液化。地基土的均匀性校区内各土层层面坡度局部常大于 10%，可视为不均匀地基。同 时，以紧缩模量加权评判也属不均匀地基。地基土的稳固性校区内未见自然不良地质现象。但“深挖洞”年代修筑的人防工 程，属于人工不良地质现象。在建筑荷载作用下，防空洞周围会显现 应力集中，形成塑性区，塑性区的进一步扩展将可能致使地基局部失 稳，对建筑物的平安利用产生阻碍。同时，也给地基基础设计、施工带来很多问题。校区内27#住宅楼为六层砖混结构，于1997年动工，在基坑开挖
6、 时发觉建筑的西山墙恰好在南北走向的防空洞上，且洞顶面已达设计 基坑开挖标高。随即对防空洞进行挖除，基础外进行封堵。由于防空 洞洞底较深，挖除后分层夯填片石、级配砂石。在审底未见异样的情 形下，依照原设计，地基处置进行了三七灰土换填，基础采纳了筏板 基础。在一年的施工进程中，参建各方紧密观注沉降量，尤其是西山 墙部份。直至目前沉降均匀，西山墙及其他墙体均未发觉裂痕。湿陷性评判依照地基土含水量的转变、地表渗水和地下水位转变,湿陷性土的 湿陷品级为I级非自重湿陷性。地基土承载力上部杂填土承载力:80kPa100 kPa ;粉质粘土承载力：120 kPa160 kPa;粉细砂承载力：大于等于150
7、kPa。校区内的 29 层高层住宅楼的场地土层散布见工程地质剖面图(图，地基各层土承载力标准值fk见表。3 地基处置 本校区地基处置要紧有换土垫层法和桩基两种。高层住宅楼地基各层土承载力标准值fk (kPa) 查表法标贯法静探法理论计算及体会承载力标准值 层杂填土 层粉土 150 85 130 150 110层粉土 140 80 80 115 80层中粗砂 185 205 190 层粉土 175 180 210 190 1805- 1层粉土 160 135 125 1305- 2层粉细砂 150 110 1405-1层粉细砂 160 200 180 层粉土 170 220 190 170 17
8、06- 1层粉土 140 225 80 1306- 2层粉土 165 220 140 130 150 层粉土 200 260 150 2607- 1层粉细砂 215 280 2107- 2层中粗砂 265 2607-3层中粗砂 270 270层卵砾石 500 500换土垫层法经常使用于基坑面积宽大和开挖土方量较大（且开挖时不阻碍相 邻建筑物的平安利用）的回填土方工程,一样适用于地下水位较低,处 置浅层软弱地基、湿陷性黄土地基、杂填土地基。在近几年，校区内的六层砖混结构住宅楼采纳了三七灰土换填及 筏片基础。桩基适用于对场地要求较高的多、高层建筑。目前在基础施工中比较 经常使用的桩型有钻孔灌注桩、
9、沉管灌注桩、静压桩、高压旋喷桩、 人工挖孔扩底桩等;和近几年来进展起来的超流态素砼桩、多支盘桩、 钻孔桩+注浆等。人工挖孔扩底桩该桩型特点是:施工设备简单,工程本钱低;适应性强,环境污染少; 成孔速度快,工期短;成桩质量容易操纵,单桩承载力高。由于受地下水 位埋深及地层地质条件（如流砂、淤泥、涌水带等）的限制。沉管灌注桩该桩型为刚性桩,其特点主若是:单桩承载力高,施工速度快,工程 造价低。但由于其受桩径、最大沉管深度、地层及地下水条件的制约。钻孔灌注桩是目前应用最多的一种桩基础。优势为该桩型适应范围普遍,几乎 在各类复杂工程地质和水文地质条件下都能适应。缺点为由于其工程 造价相对较高,且在施工
10、中泥浆排量大,具有必然的噪声污染,在繁华 市区内施工时对环境具有较大阻碍,因此不能作为首选桩型,只有在其 它桩型不适应或不能知足承载力要求的情形下才选用这种桩型。校区内的 29 层高层住宅楼桩型选择时，由于相临建筑超级近，地 下水埋较浅，其它桩型均不适应现场条件，因此采纳了钻孔钢筋混凝 土灌注桩。在持力层的选择时，依照高层建筑岩土工程勘探规程 JGJ72-90及建筑桩基技术标准JGJ94-94规定，原那么上选择层 位厚度稳固的中低紧缩性土、粉土、中密密实状态的砂土，下无软 弱土层或可液化土层。层粉土以上各层均不知足这些要求，而层卵砾石承载力很高，但层面埋深转变大，桩长太长。因此层粉土作 为桩端
11、持力层，桩长36米，桩身直径800mm。4基础选型基础的选型应依照场地岩土工程条件及建筑物的重要性，从地基 稳固性、承载能力、操纵不均匀沉降和施工工期、施工难度、工程造 价等方面综合分析比较。校区内要紧有三种基础形式：1) 条型基础：在初期的五层以下砖混结构中，经常使用墙下条 形基础。2) 筏片基础：考虑场地的不均匀性，后期的五至六层建筑大多 为此基础形式。3) 箱型基础。箱形基础突出的优势是抗震稳固性好，刚度也比 较大，抗击不均匀沉降的能力也比较强。由于高层建筑一样荷载较大， 对地基的附加应力阻碍范围广，因此为了减少地面产生过大荷载，就 要考虑建筑物地面下设置地下室，以卸除土的自重压力，予以平稳， 使基础多加稳固。目前太原市区及建造的高层建筑高度在60m乃至百 米以上，其地面下都弄了 13层地下室，即增加了利用空间，又解决 了基础稳固问题。故此，将高层建筑基础埋在地面下510m是完全能 够的。校区内的29层高层住宅楼就采纳了桩箱基础，在施工期间，沉降 观测始终沉降均匀，最大沉降量为12mm。5 总结由于场地土的不均匀性,场地条件各异,建筑物设计千差万别,每 种地基处置方式不是全能的,故在实际设计时常采纳几种地基处置方 案组成的综合处置方式,乃至综合考虑上部结构、基础与地基处置、施 工及经济等因素,以便优化设计选择合理的地基处置方案。
太原理工大学柏林校区工程地质条件与地基处置
