工程概况及场地工程地质条件样本.doc

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1工程概况及场地工程地质条件
1.1工程概况
拟建的大连医科大学旧校区搬迁改造地F区项目位于沙河口区大连医科大学第二附属医院北侧, 总占地面积约6032.0㎡, 为教学楼、 风雨操场及地下车库, 地上4层, 地下1层, 教学楼、 风雨操场设计地坪标高28.70m, 地下车库设计地坪标高23.30m。勘察场地西侧为连山街, 东、 南、 北侧为在建的住宅及公建。据调查勘察场地周边无地下管网及正在开挖的基坑。
1.2勘查工作概况
本次勘察共完成勘察钻孔15个, 钻探总进尺173.4m。本次勘察工作量如表:
孔数
(个)
总进尺
(m)
分层厚度(m)
杂填土
含砾粉质粘土
碎石
强风化板岩
强风化石英岩
中风化石英岩
15
173.40
47.2
27.8
52.2
25.8
12.30
8.1
SPT测试( 次)

6

DPT测试( m)
1.4

0.9
0.9
0.9

取样及室内试验
原状土样8件, 土常规试验6件, 土腐蚀性试验2件。
工程测量
5组
钻孔波速测试
21.0m
1.3场地工程地质条件
1.3.1气候条件
大连市位于亚欧大陆的东部、 太平洋的西海岸, 地处北半球的中纬度。失去三面环海, 一面连接陆地, 形成依山傍水的自然地理环境。本区属于温带季风性气候, 并具有海洋影响的特点。其主要特征是冬夏风向明显交替, 影响整个气候的变化。冬季主要受蒙古及西伯利亚冷高压的控制, 多为便被讥讽, 气温较低, 降水少。夏季受太平洋副热带高压的控制, 盛行东南季风, 气温较高, 降雨多。春、 秋两季则为过渡性变化气候。在季风气候的基础上并受海洋影响的情况下, 本区其后总的特点是气候温和、 四季分明, 空气湿润, 降水集中, 风力较大。
大连地区属于北温带季风气候区, 并具有海洋影响的特点, 本区属于暖温带大陆性季风半到气候区, 雨量集中, 冬季寒冷, 夏季炎热, 八月最热, 一月最冷。按中国建筑气候区划属于寒冷地区、
根据国标《建筑气象参数标准》提供的大连市气象资料( 1951-1980年) , 主要气象要素如下:
年平均温度10.20℃, 极端最高温度35.30℃, 极端最低温度-21.10℃。
平均年总降水量658.7mm; 一日最大降雨量171.1mm。
全年平均风速5.2m/s; 30年一遇最大风速31.0m/s; 全年最多风向N, 平率15%; 最大积雪厚度37cm。根据《建筑结构荷载规范》, 本事基本风压0.65KN/㎡( 1/50) , 基本雪压0.40KN/㎡( 1/50) 。
土壤标准冻结深度0.70米, 最大冻结深度0.93米。
1.3.2地形地貌
大连地区地铁沿线地层岩性复杂多变, 三大岩类沉积岩、 变质岩、 岩浆岩均有分布, 地层地质时代跨度大, 跨越元古代震旦纪至白垩纪地质时代, 揭露不同时代的石灰岩、 白云质灰岩、 泥灰岩、 辉绿岩、 构造碎裂岩等十几种岩性, 每种岩性风化程度变化不一, 按风化程度可分为残积土、 全风化、 强风化、 中风化、 微风化五种风化等级, 不同岩层的工程性质差别较大, 在不同岩层的变化及交界处, 围岩易出现滑移和坍塌。场地位于洪积裙地貌单元, 场地地形西高东低, 地面标高25.98～30.33m, 相对高差4.35m。
1.3.3地质构造
勘察区大地构造划分隶属中朝准地台(Ⅰ)——胶辽台隆( Ⅰ1) ——复州台陷( Ⅰ41) ——复州—大连凹陷( Ⅰ14-3) 。据《大连区域工程地质勘察报告( 南区) 》地质资料现实, 该场地附近有一条走向北西155°的正断层, 断层延展长度4350m, 另外一条走向北东212°的正断层, 断层延展度900m; 这两条断层均为非全新活动断裂。勘察区内未见有晚近期活动断裂分布, 地质构造相对稳定。
1.3.4地层结构
据勘探资料, 场地地层由上至下划分为:
1.杂填土( Q4ml) : 灰褐色, 稍湿, 松散, 主要由粘性土、 碎石、 砖块等建筑垃圾组成, 回填期龄小于5年。该层在场地内普遍分布, 厚度1.3～5.70m, 底板标高22.98～27.53m。
2.含砾粉质粘土( Q3dl+pl) : 黄褐色, 褐色, 稍湿, 可塑, 无摇震反应, 稍有光泽, 干强度和韧性中等, 含有10-15%石英质砾石, 局部夹有薄层碎石。该层在场地内普遍分布, 厚度0.50～4.50m, 底板标高16.15～24.04m。
3.碎石( Q3dl+pl) : 黄褐色, 稍湿, 稍密, 含有50～70%的石英质碎石, 粒径2～8cm, 大者大于15cm, 呈棱角～次棱角状, 孔隙间由粉质粘土充填, 局部夹有含砾粉质粘土透镜体。厚度0.7～6.40m, 底板标高15.68～26.83m。
4.强风化板岩( Zxhq) : 灰黄色, 变余结构, 板状构造, 节理裂隙发育强烈, 岩芯成碎石土状, 碎块状, 属极软岩, 破碎, 岩体质量等级为Ⅴ级。该层在场地内东侧有分布, 揭露厚度1.4～2.60m, 顶板标高15.68～18.25m。
5.强风化石英岩( Zxhq) : 黄褐色, 灰白色, 变晶结构, 块状构造, 岩石裂隙发育强烈, 岩芯多呈碎块状, 为软岩, 破碎, 基本质量等级为Ⅴ级。该层在场地西侧有分布, 揭露厚度1.0～3.90m, 顶板标高19.0～26.83m。
6.中风化石英岩( Zxhq) : 灰白色, 变晶结构, 块状构造, 岩石裂隙发育, 岩芯多呈碎块状, 短柱状, 为较软岩, 岩体较破碎, 岩体基本质量等级Ⅳ级。该层在场地西侧有分布, 揭露厚度1.0～2.0M。顶板标高21.30～22.93。
1.3.5地下水情况及其它
勘察期间, 在钻孔揭露深度内未见有地下水。在场地内韩立粉质粘土、 碎石中取2件土样, 根据室内分析结果判定, 场地内含砾粉质粘土、 碎石对混凝土结构具微腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性, 对钢结构具微腐蚀性。土层标准冻深Z0=0.70m, 最大冻深0.93m。
2岩土工程勘察
2.1 勘察的目的、 任务
现阶段的岩土工程勘察的目的和任务主要包括以下几点:
1.查明勘察范围内场地原始地形、 地貌, 岩土层的成因、 类型、 深度、 分布、 工程特性和变化规律, 分析评价地基的稳定性和均匀性。
2.查明埋藏的河道、 墓穴、 防空洞、 旧基础、 孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。
3.查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用( 包括: 岩溶、 滑坡、 危岩和崩塌、 泥石流、 采空区、 地面沉降、 场地和地基的地震效应、 活动断裂等) 和特殊土( 包括软土、 填土、 污染土、 湿陷性土、 膨胀土、 红黏土、 多年冻土等) 的类型、 成因、 分布范围、 发展趋势和危害程度, 并提出相应防治措施和建议。
4.查明地下水埋藏情况、 类型、 补给及排泄条件, 地下水水位变化幅度及规律; 评价地下水( 土) 对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质, 分析评价地下水的静水压力、 动水压力及浮托力的作用和影响; 预估产生基坑突涌、 流砂( 土) 或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度, 并提出相应的防治措施建议; 提供基坑降水的有关技术参数及施工降水方法的建议; 提供用于计算地下水浮力的设计水位。
5.基坑工程还应查明基坑周边环境, 提供基坑设计所需的岩土参数, 分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性, 适宜选用的支护结构类型及其稳定性, 基坑开挖与降水对地基变形、 周围建筑物和地下设施的影响。
6.本次岩土工程勘察是为建设工程实施的, 主要是为建筑工程的设计、 施工及基础的设计等提供有力的地质资料。对选址的地基土进行岩土工程评价, 以确定可靠地持力层。勘察阶段应与设计阶段相适应, 一般可分为可行性研究勘察( 选址勘察) 、 初步勘察、 详细勘察三个阶段。本次勘察的工作是详细勘察。
2.2岩土工程勘察等级
2.2.1工程重要性等级
工程重要性等级是根据工程的规模和特征, 以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响使用的后果, 分为三级:
( 1) 一级工程: 重要工程, 后果很严重;
( 2) 二级工程: 一般工程, 后果严重;
( 3) 三级工程: 次要工程, 后果不严重;
本工程为大连医科大学教学楼、 风雨操场及地下车库, 地下1层, 地上4层。该工程的工程重要性等级为二级, 场地等级为二级, 地基等级为二级, 综合确定岩土工程勘察等级为乙级, 地基基础设计等级为乙级。
2.2.2场地等级
根据场地的复杂程度, 可按下列规定分为三个场地等级:
( 1) 符合下列条件之一者为一级场地( 复杂场地) :
①对建筑抗震危险地段;
②不良地质作用强烈发育;
③地质环境已经或可能受到一般破坏;
④地形地貌较复杂;
⑤有影响工程的多层地下水、 岩溶裂隙水或其它水文地质条件复杂, 需专门研究的场地。
( 2) 符合下列条件之一者为二级场地( 中等复杂场地) :
①对建筑抗震不利地段;
②不良地质作用一般发育;
③地质环境已经或可能受到一般破坏;
④地形地貌较复杂;
⑤基础位于地下水位以下的场地。
( 3) 符合下列条件者为三级场地( 简单场地) :
①抗震设防烈度等于或小于6度, 或对建筑抗震有利地段;
②不良地质作用不发育;
③地质环境基本未受破坏;
④地形地貌简单;
⑤地下水对工程无影响。
由勘察场地情况可知, 本工程场地地形较平坦, 原地貌为浑河冲积平原, 地质成因由第四季冲洪积而成。基础位于地下水位以下, 故场地等级为三级。
2.2.3地基等级
根据地基的复杂程度, 可按下列规定分为三个地基等级:
符合下列条件之一者为一级地基( 复杂地基) :
①岩土种类很多, 很不均匀, 性质变化大, 需特殊处理;
②严重湿陷、 膨胀、 盐渍、 污染的特殊性土, 以及其它情况复杂, 需作专门处理的岩土。
符合下列条件之一者为二级地基( 中等复杂地基) :
①岩土种类较多, 不均匀, 性质变化大;
②除本条第一款规定以外的特殊性岩土。
符合下列条件者为三级地基( 简单地基) :
①岩土种类单一, 均匀, 性质变化不大;
②无特殊性土。
本工程的场区地层中有杂填土、 中砂、 砾砂及少量的粉质粘土, 因此中等复杂地基, 因此地基等级为二级地基。
2.2.4岩土工程勘察等级
《岩土工程勘察规范 》( GB 50021- ) 3.1.4 根据工程重要性等级、 场地复杂程度等级和地基复杂程度等级, 可按下列条件划分岩土工程勘察等级[2]。
甲级: 在工程重要性、 场地复杂程度和地基复杂程度等级中, 有一项或多项为一级;
乙级: 除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目;
丙级:工程重要性、 场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。
本工程工程重要性等级为一级, 场地等级为二级, 地基等级为二级, 因此工程勘察等级为甲级。
2.3当前常见的岩土工程勘察的方法或技术手段
2.3.1工程地质测绘
工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作, 一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、 工程地质理论, 对地面的地质现象进行观察和描述, 分析其性质和规律, 并藉以推断地下地质情况, 为勘探、 测试工作等其它勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地, 必须进行工程地质测绘, 而城市民用建筑场地的地形一般比较平坦、 地质条件简单且较狭小, 因此可采用调查代替工程地质测绘。
2.3.2勘探与取样
勘探工作包括物探、 钻探、 坑探以及触探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的, 而且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用各种勘探方法。
物探是一种间接的勘探手段, 它的优点是较之钻探和坑探轻便、 经济而迅速, 能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况, 因此常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。可是, 物探成果判释往往具有多解性, 方法的使用又受地形条件等的限制, 其成果需用勘探工程来验证。
钻探和坑探也称勘探工程, 均是直接勘探手段, 能可靠地了解地下地质情况, 在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛, 可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时, 可采用坑探方法。坑探工程的类型较多, 应根据勘察要求选用。
触探法是间接的勘察方法, 不取土样, 不描述, 只将一个特别探头装在钻杆底端, 打入或压入地基土中, 由探头所受阻力的大小探测土层的工程性质, 称为触探法。因触探法不需要取原状土做实验, 对难以取原状土的水下砂土、 软土等, 更显示其优越性。触探法无法单独使用, 无法对地基土定名或绘制地质剖面图。但若与钻探法配合, 则可提高勘察的质量和效率。
根据探头的结构和入土方法不同, 可分为圆锥动力触探、 标准贯入试验和静力触探三大类, 分述如下:
（1） 圆锥动力触探: 圆锥动力触探的类型可分为轻型、 重型和超重型三种, 具体规格见表2-1。其原理是用标准质量的铁锤提升至标准高度自由落下, 将特制的圆锥探头贯入地基土层标准深度, 所需的击数N值得大小来判定土的工程性质的好坏。N值越大, 表明贯入阻力越大, 即土质越密实。
（2） 标准贯入试验: 标准贯入试验的原理与圆锥动力触探相同, 标准贯入试验来源于美国, 质量为140磅( 即63.5kg) 的穿心锤, 用钻机的卷扬机提升, 至30英寸( 76cm) 高度, 穿心锤自由下落, 将特制的圆管状贯入器贯入土中, 先打入土中15cm不计数, 接着每打入10cm记下击数, 累计打入1英寸( 30cm) 的锤击数, 即为标准贯入击数N。当锤击数已达50击, 而贯入深未达30cm时, 可记录实际贯入深度并终止试验。勘察报告提供的N值是基本数值。在实际应用N值时, 应按具体岩土工程问题, 参照有关规范考虑是否作杆长修正或其它修正, 以及用何种方法修正。
（3） 静力触探: 19 瑞典首先使用静力触探, 它具有连续、 快速、 灵敏、 精确、 方便等优点。它的原理是利用液压或机械传动装置, 将圆锥形金属探头压入地基土中。探头中贴有电阻应变片, 当探头受阻力时, 电阻应变片相应伸长改变电阻, 可用电阻应变仪测量微应变的数值, 计算贯入阻力的大小, 判定地基土的工程性质。按其功能的不同它可分为以下几种类型: ①按主机功能分为3种: 轻型—加力20～30kN, 测深20m左右; 中型—加力50～100kN, 测深30～40m; 重型—加力150kN, 测深>50m。②按量测探头结构分为3种: 单桥探头—测定的参数为比贯入阻力ps; 双桥探头—同时测定锥尖阻力qc和侧壁摩阻力ƒc; 孔压静探探头—测定空隙水压力µ。③按动力方式分为3种: 人力式—压入式或链条手摇式; 液压式—有单缸、 双缸、 四缸3种结构, 常见双缸液压式; 机械式—滑动丝杠或滚珠丝杠。④按反力装置分为两种: 框架地锚、 汽车自重加地锚。
圆锥动力触探和标准灌入试验类型和规格见表2-1和表2-2:
表2-1 圆锥动力触探类型
Tab 2-1 Cone type dynamic penetration
类 型
轻 型
重 型
超 重 型
落锤
锤的质量/kg
10
63.5
120
落距/cm
50
76
100
探头
直径/mm
40
74
74
锥角/°
60
60
60
探杆直径/mm
25
42
50～60
指 标
贯入30cm的读数N10
贯入10cm的读数N63.5
贯入10cm的读数N120
主要适用岩土
浅部的填土、 砂土、 粉土、 粘性土
砂土、 中密以下的碎石土、 极软岩
密实和很密的碎石土、 软岩、 极软岩
表2-2 标准贯入试验设备规格
Tab 2-2 Standard penetration test equipment specification
落锤
锤的质量/kg
63.5
落距/cm
76
贯入器
双开管
长度/cm
>500
外径/cm
51
内径/cm
35
管靴
长度/cm
50～76
刃口角度/°
18～20
刃口单刃厚度/mm
2.5
钻杆
直径/mm
42
相对弯曲
<1/1000
勘探工程一般都需要动用机械和动力设备, 耗费人力、 物力较多, 有些勘探工程施工周期又较长, 而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点, 布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据, 切避盲目性和随意性。
2.3.3原位测试与室内试验
原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数, 包括岩土的物性指标、 强度参数、 固结变形特性参数、 渗透性参数和应力、 应变时间关系的参数等。原位测试一般都借助于勘探工程进行, 是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试与室内试验相比, 各有优缺点。原位测试的优点是: 试样不脱离原来的环境, 基本上在原位应力条件下进行试验; 所测定的岩土体尺寸大, 能反映宏观结构对岩土性质的影响, 代表性好; 试验周期较短, 效率高; 特别对难以采样的岩土层仍能经过试验评定其工程性质。缺点是: 试验时的应力路径难以控制; 边界条件也较复杂; 有些试验耗费人力、 物力较多, 不可能大量进行。室内试验的优点是: 试验条件比较容易控制( 边界条件明确, 应力应变条件能够控制等) , 能够大量取样。主要的缺点是:试样尺寸小, 不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响, 代表性差; 试样不可能真正保持原状, 而且有些岩土也很难取得原状试样。
2.3.4 现场检验与监测
现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节, 大量工作在施工和运营期间进行; 可是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施, 因此又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全, 提高工程效益。现场检验的涵义, 包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、 施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料, 能够反求出某些工程技术参数, 并以此为依据及时修正设计, 使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行, 但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象, 应在建筑物竣工运营期间继续进行。
2.4勘察工作的布置
2.4.1勘探点间距确定
在岩土工程地质勘察中, 详细勘察的勘探点间距可按《岩土工程勘察规范》( GBJ50021- ) 中确定, 见表2-3:
表2-3 勘探点间距
Tab 2-3 Exploration point spacing
地基复杂程度等级
勘探点间距
一级( 复杂)
10～15
二级( 中等复杂)
15～30
三级( 简单)
30～50
详细勘察的勘探点布置, 应符合下列规定:
( 1) 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置, 对无特殊要求的其它建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置;
( 2) 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时, 应加密勘探点, 查明其变化;
( 3) 重大设备基础应单独布置勘探点, 重大的动力机器基础和高耸构筑物, 勘探点不宜少于3个;
( 4) 勘探手段宜采用钻探与触探相配合, 在复杂地质条件、 湿陷性土、 膨胀岩土、 风化岩和残积土地区、 宜布置适量探井。
本工程场区的地基等级为二级, 参照上部荷载分布情况, 勘探孔间距沿建筑物长度方向布孔点间距应在15.00～30.00m之间, 根据场地及拟建建筑物情况, 确定本建筑物布孔点间距在15.00~30.00m。
2.4.2勘探孔深度确定
详细勘察的勘探深度自基础底面算起, 应符合下列规定:
①勘探孔深度应能控制地基主要受力层, 当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍, 对单独柱基不应小于1.5倍, 且不应小于5m;
②对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度; 高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5～1.0倍的基础宽度, 并深入稳定分布的地层;
③对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房, 当不能满足抗浮设计要求, 需设置抗浮桩或锚杆时, 勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求;
④当有大面积地面堆载或软弱下卧层时, 应适当加深控制性勘探孔的深度;
⑤在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时, 勘探孔深度应根据情况进行调整。
详细勘察的勘探孔深, 除要按以上几点进行外, 还应符合下列规定:
①地基变形计算深度, 对中、 低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度; 对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度;
②建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力P0≤0时)的控制性勘探孔的深度可适当减小, 但应深入稳定分布地层, 且根据荷载和土质条件不宜少于基底下0.5～1.0倍基础宽度;
③当需进行地基整体稳定性验算时, 控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求;
④当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时, 应布置波速测试孔, 其深度应满足确定覆盖层厚度的要求;
⑤大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2倍;
⑥当需进行地基处理时, 勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求; 当采用桩基础时, 勘探孔的深度应满足: 1) 一般性勘探孔的深度应达到预计桩长以下3～5d( d 为桩径) , 且不得小于3m; 对大直径桩, 不得小于5m; 2) 控制性勘探孔深度应满足下卧层验算要求; 对需验算沉降的桩基, 应超过地基变形计算深度; 3) 钻至预计深度遇软弱层时, 应予加深; 在预计勘探孔深度内遇稳定坚实岩土时, 可适当减小; 4) 对嵌岩桩, 应钻入预计嵌岩面以下3～5d, 并穿过溶洞、 破碎带、 到达稳定地层; 5) 对可能有多种桩长方案时, 应根据最长桩方案确定[3]。
本工程的岩土工程勘察等级是甲级, 结合地层分布情况, 为穿透地基的几个主要受力层, 勘探孔深度确定为20~35m。
( 3) 勘察点确定
共15个勘探点, 勘探点的间距为15~30m, 各勘探点的钻探深度为8.2~14.5m。
2.5场地水文地质条件及地基土构成性质
2.5.1场地水文地质条件
勘察期间, 在钻孔揭露深度内未见有地下水。在场地内含砾粉质粘土、 碎石中取2件土样, 据室内分析结果判定, 场地内含砾粉质粘土、 碎石对混凝土结构具微腐蚀性, 对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性, 对钢结构具微腐蚀性。
2.5.2场地地基土构成及性质
场地地基土在钻探深度内自上而下依次叙述如下
1.杂填土: 松散, 欠固结, 未经处理不宜做基础持力层, 应挖除。人工挖孔桩的极限侧阻力标准值。其物理性质, , 。
2.含砾粉质粘土: 可塑, 据现场标准贯入试验确定其地基承载力特征值; 室内土工试验结果( 统计结果见表1) 确定其地基承载力特征值; 结合现场SPT试验、 室内土工试验及地区经验综合确定其地基承载力特征值, 压缩模量。人工挖孔桩的极限侧阻力标准值。, , ; 由于粘性土吸附强度形成的不稳定表观粘聚力强度很大, 因此, 按经验内聚力, 。

含砾粉质粘土物理学性质指标统计成果表( 表1)
各项指标
样本数
( n)
平均值
( fm)
标准差( s)
变异系数
( δ)
修正系数
( γs)
代表值
( N)
液性指数( )
6
0.33
0.052
0.15
1.12
0.37
孔隙比( eo)
6
0.701
0.003
0.004
1.003
0.703
凝聚力( )
6
59
4.52
0.08
0.93
54.87
摩擦角( )
6
12.28
0.87
0.07
0.94
11.54
压缩模量( Mpa)
6
5.63
1.07
0.19

5.63
3.碎石: 稍密, 根据DPT测试确定其地基承载力特征值, 变形模量。人工挖孔桩的极限侧阻力标准值, , 。
4.强风化板岩: 根据DPT测试及野外鉴别综合确定其地基承载力特征值20kPa, 变形模量。结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值。
5.强风化石英岩: 根据DPT测试及野外鉴别综合确定其地基承载力特征值, 变形模量, 结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值。。
6.中风化石英岩: 根据地区经验野外鉴别综合确定其地基承载力特征值。结合地区经验确定人工挖孔桩的极限端阻力标准值。。

3抗震分析评价及地基土评价
3.1抗震分析评价
( 1) 抗震设防烈度等于或大于6 度的地区, 应进行场地和地基地震效应的岩土工程勘察, 并应根据国家批准的地震动参数区划和有关的　规范, 提出勘察场地的抗震设防烈度、 设计基本地震加速度和设计特征周期分区。
( 2) 在抗震设防烈度等于或大于6 度的地区进行勘察时, 应划分场地类别, 划分对抗震有利、 不利或危险的地段。
( 3) 对需要采用时程分析的工程, 应根据设计要求, 提供土层剖面、 覆盖层厚度和剪切波速度等有关参数。任务需要时, 可进行地震安全性评估或抗震设防区划。
( 4) 为划分场地类别布置的勘探孔, 当缺乏资料时, 其深度应大于覆盖层厚度。当覆盖层厚度大于80m 时,勘探孔深度应大于80m, 并分层测定剪切波速。10 层和高度30m 以下的丙类和丁类建筑, 无实测剪切波速时, 可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》 (GB50011)的规定, 按土的名称和性状估计土的剪切波速。
( 5) 抗震设防烈度为6 度时, 可不考虑液化的影响, 但对沉陷敏感的乙类建筑, 可按7 度进行液化判别。甲类建筑应进行专门的液化勘察。
( 6) 场地地震液化判别应先进行初步判别, 当初步判别认为有液化可能时, 应再作进一步判别。液化的判别宜采用多种方法, 综合判定液化可能性和液化等级。
( 7) 液化初步判别除按现行国家有关抗震规范进行外, 尚宜包括下列内容进行综合判别:
①分析场地地形、 地貌、 地层、 地下水等与液化有关的场地条件;
②当场地及其附近存在历史地震液化遗迹时, 宜分析液化重复发生的可能性;
③倾斜场地或液化层倾向水面或临空面时, 应评价液化引起土体滑移的可能性。
( 8) 地震液化的进一步判别应在地面以下15m 的范围内进行; 对于桩基和基础埋深大于5m 的天然地基,判别深度应加深至20m。对判别液化而布置的勘探点不应少于3 个, 勘探孔深度应大于液化判别深度。
( 9) 地震液化的进一步判别,除应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定执行外,尚可采用其它成熟方法进行综合判别.当采用标准贯入试验判别液化时, 应按每个试验孔的实测击数进行。在需作判定的土层中, 试验点的竖向间距宜为1.0~1.5m, 每层土的试验点数不宜少于6个。
( 10) 凡判别为可液化的土层应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定确定其液化指数和液化等级。
勘察报告除应阐明可液化的土层、 各孔的液化指数外, 尚应根据各孔液化指数综合确定场地液化等级。
( 11) 抗震设防烈度等于或大于7 度的厚层软土分布区, 宜判别软土震陷的可能性和估算震陷量。
( 12) 场地或场地附近有滑坡、 滑移、 崩塌、 塌陷、 泥石流、 采空区等不良地质作 用时, 应进行专门勘察, 分析评价在地震作用时的稳定性。
本工程场地抗争设防烈度7度, 设计地震加速度为0.1g, 属设计地震分组为第二组。根据工程物探报告《大连医科大学旧校区搬迁改造地块项目勘察场地波速测试》钻孔原为波速实测场地个土层剪切波速:
杂填土
含砾粉质粘土 ;
碎石 ;
强风化板岩 ;
强风化石英岩 ;
中风化石英岩 ;
计算方法如下:
地层i
自上而下
名称
类型
厚度
Di(m)
剪切波速Vsi(m/s)
估计值
实测值
1
杂填土

4.30

126
2
含砾粉质粘土

0.50

251
3
碎石

3.70

331
计算深度( m) :
传播时间( ｓ) :
等效剪切波速( m/s) :
根据《建筑抗震设计规范》( GB50011- ) 规范第4.1.5条计算场地土层的等效剪切波速, 依据规范( GB50011- ) 规范第4.1.6条, 场地覆盖层最大厚度为3.50～13.10m, 判定该建筑场地类别为Ⅱ类, 为一般地段, 地震特征周期为0.40s。该工程按现行新版抗震规范及其配套的抗震设防分类标准( GB50223- ) 规定, 应属于重点设防( 乙类) 。
3.2地基土评价
综上所述, 本建筑场地属于坡洪积群地貌单元, 场地地面相对高差为4.35m, 地层结构自上而下主要为: 松散状的杂填土、 可塑状的含砾粉质粘土、 稍密状的碎石、 强风化板岩、 强风化石英岩及中风化石英岩; 拟建场地覆盖层分布不均匀, 下覆板岩及石英岩较稳定, 适宜进行本工程建设。
4地基承载力与地基稳定性
4.1地基承载力
地基承载力是指地基承担荷载的能力。在荷载作用下, 地基要产生变形。随着荷载的增大, 地基变形逐渐增大, 初始阶段地基土中应力处在弹性平衡状态, 具有安全承载能力。当荷载增大到地基中开始出现某点或小区域内各点在其某一方向平面上的剪应力达到土的抗剪强度时, 该点或小区域内各点就发生剪切破坏而处在极限平衡状态, 土中应力将发生重分布。这种小范围的剪切破坏区, 称为塑性区地基小范围的极限平衡状态大都能够恢复到弹性平衡状态, 地基尚能趋于稳定, 仍具有安全的承载能力。但此时地基变形稍大, 必须验算变形的计算值不允许超过允许值。当荷载继续增大, 地基出现较大范围的塑性区时, 将显示地基承载力不足而失去稳定。此时地基达到极限承载力。
4.2地基承载力的确定方法
( 1) 原位试验法: 是一种经过现场直接试验确定承载力的方法。包括( 静) 载荷试验、 静力触探试验、 标准贯入试验、 旁压试验等, 其中以载荷试验法为最可靠的基本的原位测试法。
( 2) 理论公式法: 是根据土的抗剪强度指标计算的理论公式确定承载力的方法。
( 3) 规范表格法: 是根据室内试验指标、 现场测试指标或野外鉴别指标, 经过查规范所列表格得到承载力的方法。规范不同( 包括不同部门、 不同行业、 不同地区的规范) , 其承载力不会完全相同, 应用时需注意各自的使用条件。
( 4) 当地经验法: 是一种基于地区的使用经验, 进行类比判断确定承载力的方法, 它是一种宏观辅助方法。
4.3地基承载力特征值fak及影响其大小的因素
地基承载力特征值fak是指, 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形阶段内规定的变形所对应的压力值, 其最大值为比例界限值。
不同地区、 不同成因、 不同土质的地基承载力特征值差别很大。例如, 密实的卵石, fak可高达800~1000kpa; 而淤泥或淤泥质土, 当天然含水率ω=75%时, 地基承载力特征值仅有40kpa, 两者相差20倍。影响地基承载力特征值的主要因素有以下几个方面:
( 1) 地基土的成因与堆积年代。一般冲积与洪积土的承载力比坡积土的承载力大, 风积土的承载力最小。同类土, 堆积年代越久, 地基承载力特征值越高。
( 2) 地基土的物理力学性质。这是最重要的因素。例如, 碎石土和砂土的粒径越大, 孔隙比越小, 即密度越大, 则地基承载力特征值也越大。
( 3) 地下水。当地下水上升, 地基土受地下水的浮托作用, 土的天然重度减小为浮重度, 即γ→γ′; 同时土的含水率增高, 则地基承载力降低。特别对失陷性黄土, 地下水上升会导致湿陷。膨胀土遇水膨胀, 失水收缩, 对地基承载力影响都很大。
( 4) 建筑物情况。一般上部结构体型简单, 整体刚度大, 对地基不均匀沉降适应性好, 则地基承载力可取高值。基础宽度大, 埋置深度深, 地基承载力相应提高。
4.4地基承载力特征值的确定
地基承载力特征值可有载荷试验或其它原位测试、 公式计算并结合工程实践等方法确定[4]。
( 1) 按载荷载试验p—s曲线确定
对于设计等级为甲级建筑物或地质条件复杂、 土质很不均匀的情况, 采用现场荷载实验法, 能够取得较精确可靠的地基承载力数据。进行现场荷载试验, 需要相应的试验费和时间, 应对建设单位说明: 采用现场载荷试验的成果, 不但安全可靠, 而且往往能够比其它方法提高地基承载力的数值, 从而节省一笔投资, 远超过试验费, 因此是值得做的。
地基承载力特征值应符合下列要求:
①当载荷试验p—s曲线上有比例界限是, 取该比例界限所对应的载荷值;
②当极限荷载小于对应比例界限的载荷值得2倍时, 取极限荷载值得一半;
③当不能按上述要求确定时, 当压板面积为0.25~0.50mm2, 取s/b=0.01~0.015所对应的荷载, 但其值不应大于最大加载量的一半。
( 2) 根据土的抗剪强度指标计算
当偏心距e≤0.033倍基础底面宽度是, 根据土的抗剪强度指标确定地基承载力特征值可按下式计算:
( 4-1)
式中fa——由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值;
Mb、 Md、 Mc——承载力系数, 按表4-1确定;
b——基础底面宽度, 大于6m时按6m取值, 对于砂土小于3m是按3m取;
ck——基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值。
表4-1 承载力系数Mb、 Md、 Mc
Tab. 4-1 Bearing capacity factors Mb、 Md、 Mc
φk/( °)
Mb
Md
Mc
φk/( °)
Mb
Md
Mc
0
0
1.00
3.14
22
0.61
3.44
6.04
2
0.03
1.12
3.32
24
0.80
3.87
6.45
4
0.06
1.25
3.51
26
1.10
4.37
6.90
6
0.10
1.39
3.71
28
1.40
4.93
7.40
8
0.14
1.55
3.93
30
1.90
5.59
7.95
10
0.18
1.73
4.17
32
2.60
6.35
8.55
12
0.23
1.94
4.42
34
3.40
7.21
9.22
14
0.29
2.17
4.69
36
4.20
8.25
9.97
16
0.36
2.43
5.00
38
5.00
9.44
10.80
18
0.43
2.72
5.31
40
5.80
10.