某机场周边配套道路项目施工图岩土工程勘察报告.doc

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某机场周边配套道路项目施工图岩土工程勘察报告.doc

③2粉质粘土:分布于场地部分地段,呈层状分布。黄褐色,红褐色,硬塑,土质较不均匀,局部砂感强烈。层顶埋深0.50~11.00m,层厚1.30~14.75m,平均7.64。统计标准贯入试验82次,锤击数N=9.0~29.0击,平均14.0击。

③3中、粗砂:分布于场地少部分地段,呈层状或似层状分布。灰白色,褐黄色,饱和,稍密,粒径较均匀,局部含少量粘性土。层顶埋深4.90~12.00m,层厚0.60~3.65m,平均1.95。统计标准贯入试验9次,锤击数N=10.0~14.0击,平均11.1击。

④粉质粘土:仅揭露于钻孔zk41~zk42,呈透镜状分布。褐黄色,灰褐色,硬塑,土质不均,为泥岩、泥质粉砂岩风化残积土,遇水易软化。层顶埋深1.80~7.00m,层厚2.90~7.00m,平均4.55。统计标准贯入试验5次,锤击数N=22.0~29.0击,平均26.2击。

第三系始新统基岩(E2by)

场区基岩主要第三系始新统基岩(E2by)沿海高速公路大通道路基工程施工组织设计,揭露于钻孔岩性主要为泥质粉砂岩。按风化程度可划分为:

⑤1全风化带:揭露于钻孔zk39~zk42。褐黄色,岩石风化强烈,岩芯呈坚硬土柱状,局部夹碎块状,遇水易软化崩解。层顶埋深0.60~8.80m,层厚1.40~8.50m,平均5.20。统计标准贯入试验2次,锤击数N=35.0~49.0击,平均42.0击。

场区地处冲积平原,地势较为开阔低平,是地表水和地下水的迳流排泄区。本次勘察钻孔深度范围内揭露场区地下水类型主要有上层滞水、孔隙潜水、承压水。

上层滞水:第四系人工填土层结构疏松,含上层滞水,但含水量一般不大,其动态受季节降雨影响。上层滞水主要接受大气降水、地表河涌水及生活用水的补给。

孔隙潜水、承压水:场区第四系全新统冲积层之②2细砂层、第四系上更新统冲积层之③3中、粗砂砂层透水性良好,分布广泛,厚度较大,含水量丰富,主要为孔隙承压水,局部含水砂层直接位于人工填土层之下则为潜水。孔隙水主要接受降雨或地表水的渗入补给和上游地下水的侧向补给。

根据钻孔终孔24小时后观测,场区的地下水混合稳定水位埋深为0.20~3.30m,标高一般为1.30~6.45m;地下水位的变化幅度约0.50~2.00m。本工程场地地势低平,本次钻探过程中观测的初见水位与稳定水位相差不大。本工程抗浮水位可采用场地地坪标高或防洪水位标高。

地下水对建筑材料的腐蚀性评价 表3

由表3可以看出,场区地下水对混凝土结构在强透水层中一般具为微~弱腐蚀性,在II类环境和弱透水层中具微腐蚀性;对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。

土腐蚀性评价 表4

由表4可以看出:场地土对混凝土结构在II类环境和强透水层中具微~弱腐蚀性,在弱透水层中具微腐蚀性;对混凝土中钢筋和钢结构一般具微腐蚀性。

(四)岩土物理力学性质

为查明场地各岩土层的物理力学性质,本勘察阶段取原状土样84组作常规土工试验,进行标准贯入试验182次。通过以上手段,已查明了场地各岩土层的物理力学性质,根据规范的要求,将各岩土层的物理力学参数进行分层统计。各参数的平均值、标准差σ、变异系数δ和标准值的计算公式为:

式中 n — 岩土参数的统计个数;

— 岩土参数测试值;

— 岩土参数的平均值;

σ — 岩土参数的标准差;

δ — 岩土参数的变异系数;

— 岩土参数的标准值;

— 统计修正系数,式中正负号按不利组合考虑。

各岩土层物理力学性质的统计结果详见表5(物理力学指标统计表)。

1、场区距离区域性活动断裂较远,本次钻探时未发现有构造现象,场区基本稳定,较适宜拟建工程建设。

1、场地软土不发育,场地存在液化土,属建筑抗震不利地段。

式中: vse —土层等效剪切波速(m/s);

d0 —计算深度(m),取覆盖层厚度和20m二者的较小值;

t —剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;

di —计算深度范围内第i土层的厚度(m);

vsi —计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s);

n —计算深度范围内土层的分层数。

土层剪切波速及场地土类型一览表 表6

选择有代表性的钻孔计算土层等效剪切波速,计算结果详见表7(土层等效剪切波速)。

土层等效剪切波速及场地类别 表7

(1)在地面下15m深度范围内,按下式计算:

(2)在地面下15~20m范围内,按下式计算:

式中 Ncr——临界标准贯入锤击数;

——液化判别标准贯入锤击数基准值,取N0=6;

——饱和土标准贯入点深度(m);

——粘粒含量百分率(%)。

对存在液化土层的地基,应探明各液化土层的深度和厚度,计算各孔液化土层的液化指数,划分地基的液化等级。

式中 IlE——液化指数;

n——单孔标准贯入试验点的总数;

Ni、Ncri——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值,当实测值大于临界值时取临界值的数值;

di——i点所代表的土层厚度(m);

当地基中有液化土层时,液化土层的承载力(包括桩侧摩阻力)、

土抗力(地基参数)、内摩擦角和粘聚力等,可根据液化抵抗系数Ce予以折减:

式中 Ce——液化抵抗指数;

Ni、Ncr——意义同前。

计算结果见表8。根据砂土液化判别结果可知,当地震动峰值加速度为0.10g时,场区的细砂层(②2)为液化土层,地基液化等级一般为轻微~中等。

饱和砂土液化判别表 表8

(三)不良地质及特殊性岩土

场区不良地质主要为饱和砂土的地震液化:第四系上更新统冲积层细砂②3经液化判别为液化土,有关饱和砂土地震液化判别详见“地震效应”一节。液化土层在强震时,由于液化造成地基失稳,是场地和地基稳定性的不利因素,设计时其承载力、桩侧摩阻力、土抗力、抗剪强度指标等,应根据液化折减系数予以折减。

场区在勘察期间未发现诸如地面塌陷、地面沉降、地面开裂(地裂缝)等地质灾害。由于本工程涉及管道基槽开挖,应注意作好相应措施,避免由于措施不当而引发的地面沉陷、开裂等灾害。

场地特殊性岩土主要为人工填土、软土、风化岩和残积土。

(1)人工填土:人工填土层(杂填土①1、素填土①2、块石①3、耕土①4)成分复杂,位于现状路的人工填土,为稍压实状,但其成分复杂,均匀性差;其他地段的填土为新近堆填土,一般少于5年,未完成自重固结,压缩性大,承载力低,在外部荷载作用下可发生固结沉降,工程性质总体较差。

(2)软土:场区软土主要为淤泥质粉质粘土层②1。软土具有触变性和流变性,含水量高,孔隙比大,压缩性高,渗透性低,灵敏度高,自然固结程度低,固结变形持续时间长,承载能力低的工程性质。在地面荷载作用下或降低地下水位,软土将产生固结沉降,可造成路基施工后沉降过大,管道下沉、断裂或脱节等危害,并对桩基产生负摩阻力作用。

(3)风化岩和残积土:场区残积土层及基岩风化土遇水易软化、崩解,强度降低,容易造成基坑坑壁坍塌。基岩风化不均匀,软硬不均,需注意其对基坑开挖的不利影响。

(1)①1杂填土、①2素填土和①4耕土层为新近填土,虽部分为现状路面下,但成份复杂,土质不均,其压缩性大,承载力低,工程性质差;①3块石具有一定承载力,工程性质较好。

(2)②1淤泥质粉质粘土层呈流塑状,为高压缩性软弱土层,承载力低,工程性质极差;②2粉质粘土层呈可塑状,承载力较高,工程性质较好;②3细砂层呈松散状,承载力较低,工程性质较差。

(3)③1粉质粘土层呈可塑状,承载力较高,工程性质较好;

③2粉质粘土层呈硬塑状,承载力高,工程性质好;③3细砂层呈稍密状,承载力稍高,工程性质好。

(4)残积层之④粉质粘土层呈硬塑状,承载力高,工程性质好;

(5)基岩之全、强风化带(⑤1、⑤2),承载力高,岩体质量等级为Ⅴ类,工程性质好。

本工程属线状长距离工程,场地岩土层分布及组成结构较复杂。揭露岩性种类多,性质变化大,虽然同一土层其均匀性相对较好,但线状工程需跨越各种不同岩性,存在不均匀沉降。故场地均匀性不均匀。

(五)岩土设计参数建议

岩土参数建议值是根据岩土室内试验、现场原位测试结果,结合地区经验及有关规范综合确定,具体详见表9(岩土设计参数建议值表)。

(六)地下水对工程的影响评价

本工程地表水及地下水对工程影响主要体现在以下几个方面:

(1)软化地基土层:本工程涉及基槽开挖,若地基土受地下水浸泡,容易导致地基土层承载力降低。

(2)坑壁渗水、基底突涌:本工程地下水水位较高,而且场地地处南方,降雨充沛,管道工程开挖时,地下水易沿坑壁渗水,严重时,容易引起坑壁失稳。本工程基槽开挖后,基坑以下分布砂层,具承压性,经复核,由于砂层上覆一定厚度粉质粘土,一般情况下,不会发生突涌,但若后续设计方案调整,管道埋深加大,砂层上覆粉质粘土厚度较薄时,不排除局部地段发生突涌的可能。

岩土设计参数建议值表 表9

根据设计人员提供的资料,拟建道路设计标高约为24.01~27.86m,拟采用天然地基或人工地基浅基础,要求持力层承载力特征值fak≥120kPa。据钻探揭露,场区除人工填土层①、流塑状淤泥质粉质粘土层②1之外,其它土层均能满足拟建道路和管道(渠箱)的承载力和变形要求。该工程含管道工程,其特点是管道荷载较轻,但对沉降变形较敏感,不均匀沉降将会导致管体破坏,因此控制沉降变形是关键。根据本次勘察资料,地基方案建议如下:

拟建道路设计标高约为24.01~27.86m,均位于填土层上,且下卧无软弱层,一般建议对人工填土层采用翻挖分层碾压或开挖换填法进行处理。

(1)管道直接位于位于人工填土层①中的,建议采用开挖换填处理;下卧有软弱土层(淤泥质粉质粘土层②1),设计时应进行软 弱下卧层承载力和变形验算,根据验算结果采取适合的地基处理方案(如开挖换填、水泥搅拌桩等)。

(2)管道位于可塑状粉质粘土层②2和③1、硬塑状粉质粘土层

③2、松散砂层(②3)、稍密砂层(③3)、残积层(④),其承载力均可以满足要求,可直接利用其作为管道基础持力层。

管道位于淤泥质粉质粘土层②1(如钻孔zk36),管道下卧的软弱松散层厚度约为0.50m厚度不大,一般建议采用开挖换填进行地基处理。

(4)对于存在砂土液化的地段,处理建议如下:可采取振冲、夯实、挤密桩等措施,提高砂土密度,并结合排水降低砂土孔隙水压力。

本工程钻孔zk33~zk40地段采用顶管施工,管底埋深约3.0~10.7m。顶管施工建议采用泥水加压平衡顶管法,具体建议如下:

(1)由于场地地质条件复杂,施工前应详细了解工程地质状况,根据地层情况制定相对应井段的施工方案,确定施工参数,尤其是地质变层处,应提前制定方案,调整施工参数,确保变层处能顺利顶进。

(2)顶管施工经过砂层时,由于顶管机的震动,会降低其承载力,造成“叩头”事故,同时顶管过程中易造成砂土返流出的量大于管道的置换量,由此导致地面出现沉降现象某立交工程承台基础施工组织设计t,建议施工中制定切实可行的方案尽量降低地面明显沉降的问题出现。

(3)工作井和接收井的开挖应根据井位所在位置的地质条件,采用相应的井壁支护与止水结构。根据场地的岩土条件,建议采用沉井结构进行止水支护,施工时应注意地下水突涌现象的产生,及时作好封底工作。在淤泥质土层深厚地段,也可采用水泥搅拌桩对淤泥质土层进行加固后,再采用逆作法施工。有关的设计参数可参照表9。施工过程应切实作好必要的监测工作和应急处理的准备,防止对周边建筑物造成影响。

(1)在地下水(上层滞水、孔隙水)发育地段,建议采用拉森钢板桩进行止水支护;在地下水不发育地段,建议采用普通钢板桩进行基坑支护,一般情况支护桩应进入下卧隔水层一定深度。开挖深度较大的地段,建议分段增设水平横撑加强支护。

(2)部分场地地表分布厚度不均的混凝土、碎(块)石、沥青等铺设的路面,施工时应采取合适的开挖破除路面设备。

1、根据区域地质资料,场区距区域性深大断裂较远,在本次钻探过程中未发现构造迹象,场地应处于基本稳定状态,较适宜本工程建设。

4、场地岩土种类较多,管道工程应根据具体部位的地质条件选择合适地基处理方案,相关建议参见“地基方案建议”。由于场地地基不均匀,本工程属线状长距离工程,设计时应在地质条件变化地段、不同地基处理衔接地段设置必要的处理措施以减少不均匀沉降对工程的影响。

5、场地不良地质主要表现为地震液化。场地②3细砂层呈饱和松散状,属液化土层。砂土液化是一种不良地质作用和地质灾害,是场地和地基稳定性的不利因素美术学院学生宿舍楼基础结构施工方案,发生强地震时,因土层液化引起地基不均匀沉降,造成建(构)筑物的破坏。

6、顶管段大多位于强风化岩中,强风化岩常夹有强偏中风化及中风化岩块,应引起施工注意,作好施工预案。

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