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I 报告书文字部分
一、 前 言 ················································· 错误!未定义书签。
(一) 工程概况 ................................................. 错误!未定义书签。 (二) 勘察目的 ................................................. 错误!未定义书签。 (三) 执行的规范、规程 ................................. 错误!未定义书签。 (四) 完成工作量 ............................................. 错误!未定义书签。 (五) 取土方法和原位测试方法 ..................... 错误!未定义书签。 (六)
勘探点定位及标高测量 ......................... 错误!未定义书签。
二、 场地工程地质条件 ·································· 错误!未定义书签。
(一) 地形地貌 ................................................. 错误!未定义书签。 (二) 地基土的构成及特征 ............................. 错误!未定义书签。 (三) 地基土物理力学性指标 ......................... 错误!未定义书签。 (四) 地下水 ..................................................... 错误!未定义书签。 (五) 地震效应与场地稳定性适宜性分析 ..... 错误!未定义书签。 (六)
不良地质现象 ......................................... 错误!未定义书签。
三、 地基土的分析与评价 ······························· 错误!未定义书签。
(一)地基土分析 ................................................... 错误!未定义书签。 (二)桩基础评价 ................................................... 错误!未定义书签。 (三)天然地基评价 ............................................... 错误!未定义书签。
(四)基坑开挖、管道埋设设计、施工过程中的岩土工程问题错误!未定义书签。 2、基坑围护 ............................................................. 错误!未定义书签。
不得用于商业用途
3、顶管施工 .............................................................. 错误!未定义书签。 4、开槽埋管 .............................................................. 错误!未定义书签。 5、施工对环境影响 .................................................. 错误!未定义书签。 四、 结论与建议 ··········································· 错误!未定义书签。
II 附图表
1. 图例 2. 地层特性表
3. 土层物理力学性质参数表 4. 勘探点平面布置图 5. 工程地质剖面图 6. 钻孔柱状图 7. 静力触探分层参数表 8. 静力触探测试成果图表 9. 土层压缩曲线图表 10. 土工试验成果表 11. 固结试验成果图表 12. 地下水腐蚀性判定报告表
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虹桥商务区核心区(一期)区域供能项目路由部分
岩 土 工 程 勘 察 报 告
我公司受业主委托,对其拟建的虹桥商务区核心区(一期)区域供能项目路由部分进行岩土工程详细勘察。现已完成大部分工作量,受设计进度要求,提交本次详勘报告,待全部工作量完成后,提交正式勘察报告。
一、 前 言
(一) For personal use only in study and research; not for commercial use (二) (三) 工程概况
拟建“虹桥商务区核心区(一期)区域供能项目路由部分”位于上海市闵行区杨虹路以南、建虹路以北、嘉闵行架以东区域。本工程主要由管道工程和能源中心站组成,其中管道工程包括明挖施工(开挖深度约13米)和顶管工程(埋深约14.9米);能源中心站包括南站和北站,现北站方案尚未确定,南站拟建物性质见下表:
For 建筑物 personal For personal use only in use only in study and study and research; research; not 结构 not for 地基 基础底面 容许沉降for 类型 commercial 基础 基础 基础 commercial use 等级 形式 埋深 单位面积 及 荷载(kN/m2) 倾斜 use 地上 名称 层数 高度 不得用于商业用途
160 kN/m2 能源中心南站主体 框架 1层 7.2m 甲级 桩基础 地下2层 (抗压工况) 18m 40 kN/m2 按规范 (抗浮工况) 300 kN/m2 能源中心南站框架+混1层 (抗压工况) 水池 凝土外墙 7.2m 甲级 桩基础 地下1层18m 20 kN/m2 按规范 (抗浮工况) (四) 勘察目的
本工程勘察的主要目的是根据拟建物的性质和特点及按照规范要求详细查明拟建场地的工程地质条件,并进行综合分析与评价,为拟建物的基础设计、施工提出地质依据和有关参数,具体需解决的技术问题如下:
1)探明拟建场地勘探深度范围内地基土的分布规律、各土层的工程地质特性,提供地基土的物理力学性质指标;
2)对拟建场地(地基)的稳定性、适宜性作出评价; 3)提供浅层地基土承载力设计值、特征值;
4)判定场地类别及地基土类型,查明埋深20m以浅是否有可液化土层分布,并判定场地液化等级;
5)查明场地地下水的类型,并判定地下水和地基土对混凝土和钢结构有无腐蚀性;
6)查明场地内是否有暗浜、暗塘、地下障碍物等不良工程地质现象,并提出预防措施建议;
7)提供能源中心站桩基持力层,估算单桩承载力及提供桩基础变形计算参数,
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针对拟建建筑物的性质及工程地质条件提出基础形式及基础埋深的建议值,并分析沉(成)桩可能性及对周围环境的影响;
8)提供能源中心站及附属建筑物地基处理与加固设计、施工必要参数及合理措施建议;
9)提供开槽埋管基坑开挖、围护提供相关土层的设计参数、施工建议以及在施工中所遇到岩土工程问题作出分析评价;
10)提供工作井基坑围护、沉井设计参数,针对设计、施工遇到的问题提出预防和监控措施的建议;
11)提供顶管设计、施工所需岩土参数,分析评价施工中所遇到岩土工程问题,对顶管穿道路的稳定性和适宜性作出评价;
12)分析评价施工对周围环境的影响,以及预防和监控措施的建议。 (五) 执行的规范、规程
(1) 上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010) (2) 上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003) (3) 上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)
(4) 上海市工程建设规范《基坑工程设计规范》(DGJ08-61-2010)
(5) 上海市工程建设规范《岩土工程勘察文件编制深度规定》(DGJ08-72-98) (6) 上海市工程建设规范《岩土工程勘察外业操作规程》(DG/TJ08-1001-2004) (7) 国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
(8) 国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版) (9) 国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001,2008年版)
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(10) 国家标准《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99) (11) 国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999) (12) 国家标准《工程测量规范》(GB50026-2007)
(13) 国家行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004) (14) 国家行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008) (15) 国家行业标准《静力触探技术标准》(CECS04:88) (16) 国家和上海市“工程建设标准强制性条文”房屋建筑部分
(六) 完成工作量
本次勘察根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-2010)及《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002)有关条款,结合拟建物的性质及体形确定其工作量,并根据现场施工条件布置勘探点。勘察采用钻探取样、静力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、钻孔注水试验、承压水观测、浅层螺纹孔钻探及室内土工试验,对拟建物场地进行综合性勘察。外业钻探施工日期2010年08月28日~2010年09月13日,室内土工试验日期2010年08月29日~2010年09月14日(完成常规试验项目)。本次共完成的野外及室内工作量见下表:
完成工作量一览表
野 外 工 作室内土工试验项 目数量进尺(m)项 目数量(个)取土(取土兼标贯孔)14只530一般物理性试验230静力触探孔32只1115液塑限185标准贯入试验29点常规固结试验104取原状土230件直剪固快试验103水准测量47点颗粒分析74取水样2组渗透试验108K0试验54水简分析2 注:由于能源中心北站设计方案现未完成和场地条件影响,仍有部分工作量尚未完成,待设计方
案确定和场地条件成熟后,进行补充勘察,提交补勘报告。
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(七) 取土方法和原位测试方法
(1)本工程钻孔孔径为φ120mm,用无锡30型钻机。取土方法采用压入或重锤少击法取土,根据土层性质,采用不同取土器以满足物理力学性质试验的土样要求。遇粉性土和砂土层采用泥浆护壁。
(2)静力触探试验采用MJ-II型静力触探机及JC-X3、MC-D310型自动记录仪,单桥触探头截面积为15cm2,试验前对探头进行率定,探头编号分别为583、1135、1038,探头率定系数分别为0.7796、4.4453、0.6090,归零误差小于±0.5~1.0%。
(3)标准贯入试验,采用63.5kg穿心锤,自动落锤落距76cm预打15cm,然后每打10cm记录锤击次数,最后以30cm的锤击数累计。
(4)十字板剪切试验,采用50mm×100mm板头。
(5)钻孔注水试验,采用直径14cm套管下至预定深度,对非试验段进行隔水,按层分段测定土层渗透系数。
(6)小钻孔采用螺纹钻具。回次进尺控制在50cm以内,并按回次对土层进行描述。
(7)承压水水位观测孔:对本基坑开挖产生不利影响的承压水含水层进行观测。
(八) 勘探点定位及标高测量
本次勘探孔的放线根据设计方提供的设计总平面图、地形图,按坐标定位放线。 各勘探点标高是根据市设水准点3-001引测(该点位于上海市徐泾镇宅东村45号七组陆更浪, 其2006年度标高h=3.755m,属吴凇高程系统)。
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二、 场地工程地质条件
(一) 地形地貌
拟建“虹桥商务区核心区(一期)区域供能项目路由部分”位于上海市闵行区杨虹路以南、建虹路以北、嘉闵行架以东区域。属滨海平原地貌。本次进场勘探时,场地内地势起伏较大,地面标高在4.2~7.3m左右。 (二) 地基土的构成及特征
本次勘察,自地表至55m深度范围内所揭露的土层形成于第四纪的全新世(Q4)及上更新世(Q3),主要由软弱的粘性土、中密的粉性土和中密-密实的粉砂组成,具有成层分布的特点。根据现场对土的鉴别及室内土工试验成果综合分析,本基地的土层可分为7层,其中第①、③、⑤、⑦和⑧层又各分若干亚层,各土层的土性特征详见《地层特征表》,地基土的埋藏分布条件见《工程地质剖面图》。 (三) 地基土物理力学性指标
本勘察报告提供的各土层物理力学性质指标在综合现场钻探、原位测试及室内试验的基础上,经分层统计分析提供土层物理力学平均值、子样数、均方差及变异系数汇总于《土层物理力学性质参数表》,并作如下说明:(1)表中给出的各项指标平均值除静探Ps值外均为算术平均值;(2)表中各土层直剪固结快剪指标C、φ值为峰值;(3)静力触探比贯入阻力平均值为最小平均值;标准贯入击数N为实测值,未经钻杆长度系数修正。
土层的成因及抗剪强度标准值及土的描述等级一览表
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土层层序土层名称地质时成因类直剪固快标准值土的描述等级代型状态分布情况承载力特Ck(kPa)Фk摇震反应光泽反应干强度韧 性征值(kPa) ①1杂填土松散遍布 ①2素填土Q34软塑局部分布②褐黄-灰黄色粉质粘土滨海~河口可塑局部缺失14.517.7无稍有光滑中等中等75③灰色淤泥质粉质粘土滨海~浅海流塑遍布10.214.9无稍有光滑中等中等60③夹灰色砂质粉土Q2滨海~浅全4海稍密局部分布中等无低等低等90④灰色淤泥质粘土新滨海~浅世海流塑遍布9.712.4无光滑高等高等55⑤1a灰色粘土Q4滨海、沼泽软塑遍布11.712.4无光滑高等高等65⑤1b灰色粉质粘土滨海、沼泽软塑遍布13.917.7无稍有光滑中等中等75⑤2灰色砂质粉土Q1滨海、4沼泽稍密遍布中等无低等低等120⑤3灰色粉质粘土溺谷软塑局部分布无稍有光滑中等中等⑤4暗绿色粉质粘土溺谷硬塑局部分布无稍有光滑中等中等⑥暗绿-草黄色粉质粘土河口~湖可~硬泽塑局部缺失37.719.1无稍有光滑中等中等⑦1灰绿-草黄色粘质粉土河口~滨无上海中密遍布4.532.6中等无无⑦1a灰色粉质粘土更河口~滨海可塑局部分布无稍有光滑中等中等新Q23⑦2灰色粉砂世河口~滨海密实局部分布Q3⑧1灰色粉质粘土夹砂质粉土滨海~河口可塑局部缺失5.116.9无稍有光滑中等中等⑧2灰色粉砂河口~滨海密实遍布注:1.表中直剪固快标准值是根据国标《岩土工程勘察规范》第;
2.承载力特征值的假定条件为,条基宽度3.0m,基础埋深0.5m,地下水位埋深0.5m。
(四) 地下水
1、地下水类型及水位埋深
本基地对工程有影响的地下水属浅层的潜水和中部的第⑤2层微承压含水层及
下部的第⑦层承压含水层,其中潜水的主要补给来源为大气降水,水位随季节变化
而变化,根据本市经验水位埋深为0.3~1.5m。钻探期间浅层地下水初见水位埋深
约为1.5-4.0m,稳定水位埋深约为0.3-3.2m,水位见下表:
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各孔地下水位一览表孔位孔口标高(m)稳定水位埋深(m)稳定水位标高(m)B24.48B34.761.802.96B44.731.103.63B54.440.304.14B64.771.703.07B74.571.303.27B84.641.303.34B94.260.403.86B104.351.203.15B114.641.503.14B144.891.603.29B154.771.403.37B175.37B196.623.203.42
2、地下水、土对建筑材料的腐蚀性
根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)有关条款,年平均水位埋深一般为0.5-0.7m,设计使用时建议按不利条件分别采用:地下水高
水位埋深为0.5m,低水位埋深为1.5m。
本次勘察在B15、B17孔深度约水下20cm处各取水样1组,经水简分析判定,在Ⅲ环境类型中对混凝土有微腐蚀性。因基地四周无污染源,故根据国标《岩土工
程勘察规范》及上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》有关条款认定,本基地
浅层地下水对混凝土有微腐蚀性。由于地下水很浅,由此推定地基土对混凝土有微
腐蚀性。根据试验结果和地区经验,地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性;
在干湿交替时,对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
4、基坑突涌分析
本场地分布有⑤2层微承压水层和⑦层承压含水层。
本工程基坑开挖深度及顶管理深分别约为13m、14.9m和18.0m,其微承压含
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水层分布于第⑤2层,据上海地区已有工程的长期水位观测资料,该层承压水层水位呈年周期性变化,水位埋深的变化幅度一般在3-11m,由于第⑤2层仅局部分布于场地东南角B15和C29附近,层面埋深约为22.5m,由于第⑦层层面埋深最浅层为29.0m,根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ 08-37-2002)第,则对本工程基坑开挖有影响;当坑底开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力Pcz与承压水压力Pwy之比Pcz/Pwy>1.05时,则对本工程基坑开挖有影响。由于本次布置的承压水观测孔尚未结束,故按上海市最不利承压水头3.0m计算分析见下表:
承压水影响分析表承压含水层面最浅计算承压水明挖施工开层号挖深度顶管施工埋是否会对基坑、埋深(m)头埋深(m)(m)深(m)Pcz/Pwy顶管有影响13.00163.8/195.0=0.84有影响⑤222.503.0018.0079.8/195.0=0.41有影响14.90131.88/195.0=0.68有影响13.00285.3/260.0=1.09无影响⑦29.003.0018.00199.5/260.0=0.78有影响14.90205.4/260.0=0.79有影响 由于本工程第⑤2层为局部分布,其承压含水层与第⑦层连通考虑。由于承压水的水头随季节有所变化,因此施工时应监测施工期间的水头,并根据当时的水头来验算承压水对基坑的影响,以决定是否需进行降水和降水方案。 (五) 地震效应与场地稳定性适宜性分析
1. 根据上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003)和国家标准<<建筑抗震设计规范>>(GB50011-2001,2008年版)有关条款,结合本次勘察成果:本基地属Ⅳ类场地,场地土类型属软弱场地土,为建筑抗震不利地段。根据上述规范第,当建筑物无法避开本地段时,应采取有效措施(如桩基等)。
本场区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组。本场地在20.0m深度范围内存在③夹层砂质粉土层,因此本次在3只取土
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孔中判断其地震液化的可能性,并确定整个拟建场地地基土液化危险性等级。
液化判别成果一览表
孔号B10B17粘粒 含实测标临界标贯粘粒实测临界试验点深度 (m)量 ρ液化FleIle试验点深度 (m)含量标贯标贯液化击数否液化强度比 FleiIlec(%)贯击数击数Ncr(击)否N(击)ρc(%)击数N(击)Ncr(4.804.45.06.59是0.763.605.804.47.07.08是0.990.126.802.910.09.18否7.802.96.09.78是0.612.818.802.99.010.38是0.870.97ΣIle3.603.90 孔号C1粘粒 含量 ρ实测标临界标贯试验点深度 (m)液化FleIlec(%)贯击数击数否N(击)Ncr(击)5.806.15.06.02是0.831.416.802.87.09.18是0.761.977.802.710.09.78否8.802.812.010.38否ΣIle3.38 根据上表标贯结果,综合分析③夹层在抗震设防烈度7度时,为液化土层,其液化深度约在深度为5.0-9.0m,本场地液化等级为轻微,平均液化指数为3.63,液化强度比为0.87。
2. 本场地地势平坦,无滑坡等地质灾害,场地是稳定的,对抗震不利地段采取措施后,可进行本项目建设。
(六) 不良地质现象
在本次野外钻探过程中,经螺纹孔查明,拟建建筑物局部填土较深,受场影响,能源中心南站小孔无法施工。填土较深具体位置、埋深和地层分布详见《工程地质剖面图》及《勘探点平面布置图》。设计时需引起注意并采取相应措施。
三、 地基土的分析与评价
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(一)地基土分析
本场区地基土属软弱场地土,本次勘察揭露深度范围内主要由一套中压缩和高压缩性土组成。浅层土局部填土较厚。
1、本场地浅层填土分布较复杂,局部填土较厚。
2、本场地分布有第②层褐黄-灰黄色粉质粘土,层厚约为1.5m,层顶埋深约2.0m,为中等压缩性,可塑状态,可作为一般辅助建筑的天然地基持力层。在填土较深区域,该层缺失。
3、本场地4.0~19.0m分布的第③层灰色淤泥质粉质粘土和第④层灰色淤泥质粘土,为流塑状的高压缩性土层,为天然地基的主要压缩层。其中局部4.0-9.0m分布有③夹层砂质粉土,在基坑开挖时易产生流砂、水土突涌等现象。
4、本场地19.0~28.0m左右分布第⑤1a层灰色粘土和⑤1b层灰色粉质粘土,为软塑。
5、本场地24.0~29.0m左右局部分布第⑤2层灰色砂质粉土层,中密,中等压缩性。
6、本场地29.0-34.0m左右局部分布溺谷相的第⑤3层灰色粉质粘土和⑤4层暗绿色粉质粘土层。
7、本场地埋深约27.0-30.0m在正常土层分布区分布有第⑥层暗绿色粉质粘土,硬塑,中等压缩性,土质较均匀,土性较好。
8、本场地埋深约30.0-45.0m分布有第⑦层粉、砂性土,可分为⑦1层灰绿-草黄色粘质粉土、第⑦1a层灰色粉质粘土和⑦1层灰色粉砂层
9、本场地埋深约44.0-55.0m分布有第⑧1层灰色粉质粘土夹砂质粉土和⑧2层灰色粉砂层。 (二)桩基础评价
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本工程能源中心南站为地上1层地下2层建筑,基础埋深约18m,。其桩基方案分析如下: 1、桩基持力层的选择
A、本场区埋深约31.0m以上的土层大多为流塑~可塑状的软粘性土组成,土的物理力学性质较差,结合拟建物单柱荷重较大的具体情况,上述土层都不宜选作为拟建建筑的桩基持力层。
B.第⑦1层灰绿-草黄色粘质粉土,稍密,土的工程力学性质尚好,且埋深较浅,可选作为拟建建筑的桩基持力层和抗拔桩的桩端埋置层,但注意层面起伏较大,。 C.第⑦1a层灰色粉质粘土,局部分布。
D.第⑦2层灰色粉砂,埋深约为39.0m,土的工程力学性质较上部土层有较大提高,该层可作为拟建物的桩基持力层和抗拔桩良好的桩端入土层。 2、沉桩可能性分析及桩的类型选择对周围环境的影响 1)沉桩对周边环境影响
A、预制桩
本工程四周为高架桥墩和交通干道,需考虑采取一定的防挤措施。
预制桩在沉桩施工时会产生超孔隙水压力,另外大量挤土桩沉入土体,产生挤土作用,易使沉桩区一定范围内地表和浅层第③、④、⑤层粘性土土体发生水平、垂直位移,并可能致已沉入桩偏位、挠曲等,给附近道路、管线等造成影响,因此应采取适当措施减少沉桩影响:
(a)保护区与建筑物之间设置防挤沟等。
(b)设置垂直排水通道、塑料排水板、砂井等,以加速超静孔隙水压力消散。 (c)合理安排沉桩顺序,控制沉桩速率。 (d)采用挤土效应小的PHC管桩。
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(e)信息化施工,加强监测,随时调整施工进度和方法。 B、灌注桩
由于钻孔灌注桩为非挤土桩,除做好桩基自身桩质量控制、沉渣量控制及泥浆排污工作外基本不受环境约制及影响。 2)沉桩可能性
本工程如采用静压沉桩法,以第⑦1层为桩端入土层时,需穿透厚度约4.5m的第③夹层灰色砂质粉土层和局部厚约为6.0m的⑤2层砂质粉土层,需用压力较大的沉桩设备及穿透力较强的PHC管桩,并建议加厚管壁,应能沉桩;若以第⑧1层、⑦2层作为桩基持力层时,沉桩较困难,宜选用钻孔灌注桩。 3、桩基设计参数
为便于设计选择不同的桩型、桩长和截面尺寸,现综合本次勘察成果,提供桩侧极限摩阻力标准值fs与桩端极限端阻力标准值fp如下:
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桩侧极限摩阻力标准值fs与桩端极限端阻力标准值fp值
土层埋置深度预制桩灌注桩Ps层序土名(m)fs(kPa)fp(kPa)fs(kPa)fp(kPa)(MPa)浅层土1.5~6.01512③夹灰色砂质粉土6.0-9.045352.59④灰色淤泥质粘土9.0-12.020150.47⑤1a灰色粘土12.0-20.030250.59⑤1b灰色粉质粘土20.0-27.040300.9⑤3灰色粉质粘土27.0-31.050401.36⑦1灰绿-草黄色粘质粉土31.0-35.07040006014005.66⑦1a灰色粉质粘土35.0-39.06020004510003.28⑦2灰色粉砂39.0-45.09045006516009.75⑧1灰色粉质粘土夹砂质粉土43.0-47.06525005012003.39
注: 桩侧摩阻力特征值qsia与桩端端承力特征值qpa值,可分别取桩侧极限摩阻力标准值fs与桩端极限端阻
力标准值fp值的1/2。
4、单桩承载力估算
桩基单桩承载力的估算主要采用同类建筑下较不利土层组合的钻孔,设计时桩基持力层的选择应根据单桩承载力的要求和各拟建物范围的土层实际分布情况,按因地制宜的原则选用。
单桩竖向承载力设计值及特征值一览表
不得用于商业用途
持力单桩竖向单桩极限单桩竖向抗送桩桩入土建筑物类型层桩 型规 格桩长承载力设承载力标拔承载力设估算孔层序(mm)(m)深度(m)(m)计值准值计值Rd’号Rd(kN)Rk(kN)(kN)PHCφ40041.0239081815C35⑦1预制桩350×35041.0239761952676能源中心主体预制桩350×35036.0188331666543C36⑦2灌注桩φ60041.0231169233799018.0PHCφ50045.02713752749⑦1C30预制桩400×40045.02713202640931能源中心水池PHCφ50045.02711942388⑧1C31预制桩400×40045.027110022001018 注:1、单桩竖向承载力未考虑桩身结构强度。
2、抗拔桩,当桩身处于粘性土、粉性土中时,抗拔承载力系数λ取0.60;当桩身处于砂土中时,抗
拔承载力系数λ取0.50。
3、设计时应根据上部实际荷载及布桩方式,经技术、经济评估后,合理选择桩长。
5、沉降估算参数
桩基下各土层的压缩模量Es(为有效自重压力至有效自重压力加附加压力段的压缩模量),根据室内土工试验和原位测试成果综合分析桩基沉降计算所需土层的压缩模量Es建议值见下表。
土层压缩模量Es一览表层 序土层名称压缩模量Es(Mpa)⑦1灰绿-草黄色粘质粉土20.0⑦1a灰色粉质粘土10.0⑦2灰色粉砂30.0⑧1灰色粉质粘土夹砂质粉土12.0⑧2灰色粉砂38.0 注:上表中压缩模量的取值是根据土工试验,现场静力触探Ps值综合得出。
(三)天然地基评价
1、天然地基持力层和地基承载力
仅供个人参考
本工程若有荷重较小的门卫、垃圾收集站等辅助建筑,可采用天然地基。假设条形基础宽度为1.5m,基础埋深2.0m(标高约2.8m),以第②层褐黄-灰黄色粉质粘土为天然地基持力层,地下水位为0.5m,根据规范计算公式结合工程经验估算其天然地基承载力设计值为95kPa;各土层的特征值可见前表。
设计时应根据实际基础型式,重新计算地基承载力,并考虑下卧层影响和变形计算,在②1层缺失区域和填土过深处,应当作加固处理。 2、沉降估算参数
天然地基沉降估算各土层的压缩模量Es可取0.1~0.2MPa段的值,见土层物理力学性质参数表。
(四)基坑开挖、管道埋设设计、施工过程中的岩土工程问题 1、顶管工作井、开槽埋管基坑围护设计参数、施工参数
有关基坑围护、顶管设计参数见下表。
基坑围护、顶管设计参数
重度 固结快剪 土层渗透系数 层序 γ静探Pso 室内土工试验 推荐值 kN/m3 值(MPa) C(kPa) Φ(º) Kv(cm/s) KH(cm/s) K(cm/s) ② 18.3 0.77 17 19.0 1.14E-07 1.65E-07 2.0E-06 ③ 17.4 0.52 11 17.0 2.40E-07 3.21E-07 3.0E-06 ③夹 18.8 2.59 5 31.0 1.65E-04 2.69E-04 2.0E-04 ④ 16.8 0.47 10 13.5 9.66E-08 1.32E-07 2.0E-07 ⑤1a 17.4 0.59 12 13.0 8.76E-08 1.05E-07 4.0E-07 ⑤1b 18.0 0.90 15 19.0 2.09E-07 2.89E-07 2.0E-06 ⑤2 18.5 3.53 7 29.5 2.06E-04 2.90E-04 2.0E-04 ⑤3 17.8 1.36 11 21.0 2.0E-06 ⑤4 19.3 38 22.5 8.46E-05 1.88E-04 3.0E-06 ⑥ 19.5 2.26 39 20.5 9.0E-08 ⑦1 18.9 5.66 5 33.0 9.11E-08 1.11E-07 1.0E-04 不得用于商业用途
⑦1a 19.6 3.28 40 19.5 9.65E-05 1.34E-04 6.0E-06 ⑦2 18.5 10.49 3 35.5 4.0E-04 ⑧1 18.3 3.24 12 25.0 5.0E-06 ⑧2 18.7 12.26 4 35.0 6.0E-04 注:1、上表K推荐值为土试结果结合市规范(DGJ08-37-2002)表,设计可使用;
2、设计地下抗浮水位取0.50m,抗突涌承压水位取3.0m;
2、基坑围护
顶管工作井、接收井最大埋深约14.9m;明挖施工管道开挖深度约为13m;能源中心南站开挖深度约为18m,均属于一级基坑。顶管工作井、接收井和明挖管道设计拟采用钻孔灌注桩或者SMW工法,加强井点降水,基础下采用压密注浆加固地基。能源中心南站可采用地下连续墙。
表层杂填土厚度较大,对基坑开挖、围护有较大影响,必要时宜进行加固措施,建议采用深层搅拌桩加固。
拟建顶管工作井、接收井以及泵站场地分布有第⑤2层微承压水和第⑦层承压水含水层,根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(GBJ08-37-2002)中,本次按照基坑开挖最大深度18.0m、承压水埋深3.0m计算判别:基坑开挖面以下至承压水含水层顶板间覆盖土的自重压力Pcz与承压水压力Pwy比值<1.05,有产生坑底承压水突涌的可能,故本工程所有基坑开挖均需考虑承压水含水层突涌问题。
为确保深基坑工程能顺利进行,采用有效的经过正确设计的降水系统是一个十分重要的问题。对于潜水,建议采用轻型井点降水,降水深度应深于开挖面0.5~1.0m以下,开挖至坑底时降水深度应在基坑底以下0.5~1.0m之间。对于承压水,应根据施工期监测水位,决定降水方案。坑内降水时,可能会导致周围地面出现沉降,因此,降水过程中应对地下水位的变化及基坑周围地面、道路进行监测。应做
仅供个人参考
好土体变形和地面沉降观测及地面建(构)筑物、地下管线的变形监测工作,做到信息化施工,以策安全。
施工中,为确保支护结构,基坑本身和主体结构的整体稳定,围护结构设计时应考虑基坑周边地面堆载,一般小于20kPa,并根据周围环境,施工机械设置情况按实际调整;基坑开挖施工时,严格按先撑后挖顺序;同时采用分层挖土,分层厚度一般为1.5~2.0m,严禁相邻开挖层面高差大于2.0m。 3、顶管施工
管线穿行的地层主要为④和⑤1a层。由于在不同土层中顶进,注意地层特性的差异对顶管施工的影响。
由于第③层局部夹砂,该层土在水头差的作用下极易产生坍塌、流砂、管涌现象,在顶管施工时应采取适当措施,如降低水位,以保证施工安全;另外,在受外力挤压后会挤排出土层中的孔隙水而密实度逐渐增大,故在施工工艺上应避免单一强力顶管;在施工阻力较大的地段施工时,应采取边冲水边顶管或喷浆(膨润土浆液)等护壁措施,以利施工,或使用其它成熟施工工艺。
第④层淤泥质粉质粘土和⑤1a层粘土,土质软弱,透水性较差,具流变、触变特征,易造成开挖面失稳,同时土层高塑性易粘着设备或造成管路堵塞,应采用气压平衡、泥水平衡、土压平衡等技术。
为了使顶管施工顺利进行,在工作井、接收井穿墙管附近采取降水措施或加固穿墙管外的土体,缩短穿墙时间防止坍方。
在软硬不同土层中顶进,可能产生偏斜,施工时应遵循微调勤纠原则。 根据工程经验,顶管工作井、接收井需采取适当的围护结构和降水、加固措施,同时采取一定平衡措施,应采用气压平衡、泥水平衡、土压平衡等技术。同时应做
不得用于商业用途
好地下管道及地下障碍物的调查物探工作。 4、开槽埋管
本次勘察范围内部分属于开槽埋管,从地层分布特征,由于填土厚度较大,开槽深度不宜太浅。该段管道一般以第④层作为管道基础天然地基持力层。
由于本次埋管深度不一,在埋深较浅的槽段护壁可采用一般常用的拉森钢板对撑支护或设计认为其它成功经验的方法;在埋深较大的槽段护壁可采用深层搅拌桩加钻孔灌注桩进行围护,或采用技术较为成熟的SMW工法加内支撑体系。
拟采用开槽埋管段将跨越新角浦河,从经济以及技术方面因素考虑,采用围堰开挖的型式较为经济合理,但在围堰开挖的过程中要特别注意大气降水以及地表水的补给,做好排洪预防工作。
由于③夹层饱和砂性土,在水头差的作用下极易产生坍塌、流砂、管涌现象,在基槽开挖施工时应采取适当措施,如降低水位,建议预先在槽段二侧进行井点降水,以能避免槽底产生管涌、流砂而影响施工及周围设施。 5、施工对环境影响
由于拟建原水管道敷设沿线主要为公路绿化带、农田等,同时沿线有明浜穿越,故在施工过程中应注意以下几点:
a.采用降水措施时,应密切注意观测对周围环境的影响,以免产生较大的不均匀沉降以及已建建筑物的倾斜、开裂等不良影响;
b.基坑开挖过程中,应注意地基土在地下水的作用下,粉(砂)性土产生流土、流砂、管涌以及软弱粘性土流变、触变等不利岩土现象;
c.在顶管施工过程中,严格掌握顶进方向,以免对已有建筑产生不利影响。
仅供个人参考
基于上述情况,在基坑施工过程中,注意对周围环境的保护,应对周围较重要的保护对象,设立观测点进行监测,做到信息施工,以策安全。
四、 结论与建议
1、拟建场地经属稳定场地,适宜本次拟建建设的各类建(构)筑物的建设。
2、拟建场地属Ⅳ类建筑场地,抗震设防烈度为7度区,设计地震基本加速度
值为0.10g。设计地震分组为第一组。在20m深度范围内有③夹层砂质粉土层,综
合分析③夹层在抗震设防烈度7度时,为液化土层,其液化深度约在深度为
5.0-9.0m,本场地液化等级为轻微,平均液化指数为3.63,液化强度比为0.81。
3、拟建场地浅部地下水属潜水类型,补给来源为大气降水及地表迳流,建议
地下水位高水位埋深取0.5m,低水位埋深取1.5m。设计时可根据具体设计对象的
特征,按不利原则考虑分别采用最高、最低水位。
在长期浸水时,本场地浅层地下水和土对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性;
在干湿交替时,对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。设计
使用地下水位可按不利条件分别采用:地下水高水位埋深为0.5m,低水位埋深为
1.5m。基坑开挖深度为13-18m及顶管埋深14.9m时,第⑤2层和⑦层为微承压水
层和承压含水层,按最不利水头埋深3m,会对基坑产生不利影响,但⑤2层仅局部
分布。
4、本场地浅层土分布较复杂,拟建建筑物下存在填土较深区,受场地影响,
小孔无法施工,宜加强施工验槽工作。同时,设计时需注意以上不良地质现象对基
坑围护及桩基施工的影响。桩基施工时应综合原有建筑的资料,确保沉(成)桩的
顺利,必要时及时通知勘察单位进行施工勘察。
5、顶管工作井、接收井埋深约14.9m,属于一级基坑,根据场地地形条件和地
不得用于商业用途
层分布特征,顶管工作井、接收井设计拟采用“SMW”工法围护,加强井点降水,基础下采用压密注浆加固地基。
为确保深基坑工程能顺利进行,采用有效的经过正确设计的降水系统是一个十分重要的问题。对潜水建议采用轻型井点降水,降水深度应深于开挖面0.5~1.0m
以下,开挖至坑底时降水深度应在基坑底以下0.5~1.0m之间。对有影响的承压水,
应根据施工期实测水头决定降水方案。坑内降水时,可能会导致周围地面出现沉降,
因此,降水过程中应对地下水位的变化及基坑周围地面、道路进行监测。应做好土
体变形和地面沉降观测及地面建(构)筑物、地下管线的变形监测工作,做到信息
化施工,以策安全。
7、对于顶管施工,由于饱和的稍密粉性土,在受外力挤压后会挤排出土层中
的孔隙水而趋向中密状态过度,特别是③层局部夹砂,故在施工工艺上应避免单一
强力顶管;在施工阻力较大的地段施工时,应采取边冲水边顶管或喷浆(膨润土浆
液)等护壁措施,以利施工,或使用其它成熟施工工艺。
④和⑤1a层,土质软弱,透水性较差,具流变、触变特征,易造成开挖面失稳,
同时土层高塑性易粘着设备或造成管路堵塞,应采用气压平衡、泥水平衡、土压平
衡等技术。
为了使顶管施工顺利进行,在工作井、接收井穿墙管附近采取降水措施或加固
穿墙管外的土体,缩短穿墙时间防止坍方。
在软硬不同土层中顶进,可能产生偏斜,施工时应遵循微调勤纠原则。
根据工程经验,顶管工作井、接收井需采取适当的围护结构和降水、加固措施,
同时采取一定平衡措施,应采用气压平衡、泥水平衡、土压平衡等技术。同时应做
好地下管道及地下障碍物的调查物探工作。
8、在沉井施工时可以保持与井外一致的高水位,均匀冲刷沉井四周井底刃脚,
仅供个人参考
保证沉井均匀下沉。
9、由于本次埋管深度不一,在埋深较浅的槽段护壁可采用一般常用的拉森钢板对撑支护或设计认为其它成功经验的方法;在埋深较大的槽段护壁可采用深层搅拌桩加钻孔灌注桩进行维护,或采用技术较为成熟的SMW工法加内支撑体系。在跨越明浜处开槽埋管,宜采用围堰开挖的型式较为经济合理,但在围堰开挖的过程中要特别注意大气降水以及地表水的补给,做好排洪预防工作。
槽段开挖时主要是地下水问题,建议预先在槽段二侧进行井点降水,以能避免槽底产生管涌、流砂而影响施工及周围设施。
10、由于③夹层饱和粉性土,在水头差的作用下极易产生坍塌、流砂、管涌现象,在基槽、基坑开挖施工时应采取适当措施,如降低水位,以保证施工安全。建议在基坑开挖施工前应进行轻型井点降水措施,降水水头低于坑底0.5~1.0m。
11、第②1层褐黄~灰黄色粉质粘土,局部缺失,天然地基地基不能满足要求,可进行地基处理加固或采用桩基础。
12、拟建能池中心南站采用桩基础时,建议桩基持力层选用第⑦1层或⑦2层,桩端入土深度能源中心主体约41m,能源中心水池约45m。设计时应注意第⑦层层面埋深与厚度均有较大变化,应考虑由此对单桩承载力和变形的影响,桩的入土应留有适当的持力层厚度,根据各部位的土层组合调整桩的入土深度。
13、建议预先进行试(沉)桩,以确定施工参数,并进行单桩静荷载试验,以确定单桩竖向承载力设计值和特征值。
14、由于土体的应力释放,必然导致基坑周围土体位移及相应的地面变形,施工过程中应对支护结构的变形、基坑周围土体位移、支撑轴力与变形、地下水位等进行动态监测,并将观测结果及时反馈给施工、设计单位,进行分析研究,以指导施工,避免开挖施工对周边环境造成的不良影响。
不得用于商业用途
15、由于能源中心北站设计方案尚未确定,并且受场地条件影响,有部分工作量尚未完成,故待设计方案确定和场地条件成熟后需进行补充勘察,并加强施工验槽,同时受土工试验周期影响,特殊试验项目资料后补。
仅供个人参考
仅供个人用于学习、研究;不得用于商业用途。
For personal use only in study and research; not for commercial use.
Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden. Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales. т
о
л
ь
к
о
для людей, которые используются для
обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.
以下无正文
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