地质勘察报告与管桩设计

'地质勘察报告与管桩设计一、名词解释：l粘性土的四种形态：粘性土由于含水量不同，分别处于流动状态、可塑状态、半固体状态和固体状态。l什么叫液限：液限是指粘性土从流动状态转变为可塑状态之间的界限含水量（也称为塑性上限）。l什么叫塑限：是指粘性土从可塑状态转变为半固体状态之间的界限含水量（也称塑性下限）。l什么叫塑性指数：是指液限与塑限之差，塑性指数愈大则表示土的可塑性愈强，其压缩性也愈大，透水性则降低。工程上常用塑性指数对粘性土分类和定名。l什么叫可塑性：粘土类原料在外力作用下，形成任意形状而不破坏其整体性，在外力取消后仍能保持其变形后形态的性质。l土的变形模量：是通过现场载荷试验求得的压缩性指标，即在部分侧限条件下，其应力增量与相应的应变增量的比值。l土的压缩模量：在完全侧限条件下，土的竖向附加应力增量与相应的应变增量之比值，它可以通过室内压缩试验获得。l土的弹性模量：土的弹性模量根据测定方法不同，可分为“静弹模”和“动弹模”。静弹模采用静三轴仪测定。弹性模量为加卸载该曲线上应力与应变的比值。11 动弹模，可用室内动三轴仪测得，当土样固结后，分级施加动应力，进行不排水的振动试验，一般保持动应力幅值不变，振动次数视工程实际条件而定可用双曲线方程来描述，也称切线弹模。l粘性土分类：分为粘土与粉质粘土塑性指数小于10为粉土塑性指数在10-17之间为粉质粘土塑性指数大于17为粘土lN:标准灌入试验从贯入器打入土中15cm后，开始记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数为N。多用于粉、粘土类。设备：锤重63.5Kg。落距76cm.我国通用的砂土密实度划分标准标贯击数N<1010—1515—30>30密实度松散稍密中密密实lN63.5圆锥动力触探试验分为N10、N63.5、N120其中10、63.5、120代表锤重（kg）N63.5落距为76cm，贯入10cm的锤击数。适用于砂土、中密以下碎石土、极软岩。l黏土：地面极细碎的土粒，与水混合后有黏性和可塑性。构词：黏度、黏液l粘土：11 是一种含水铝硅酸盐矿物,粘土矿物是一种微小的晶体，科学家们发现，粘土矿物晶体中存在一种有趣的缺陷结构，这种结构可能保存相当多的信息，从而决定晶体生长的取向和构型。,粘土具有独特的可塑性与结合性,即成型性能与烧成性能。l初步勘探线、勘探点间距地基复杂程度等级勘探线间距m勘探点间距m一级（复杂）50—10030—50二级（中等复杂）75—15040—100三级（简单）150—30075—200注：控制性勘察点宜占勘查总数的1/5—1/3，且每个地貌单元都应有控制性勘察点。初步勘察勘探孔深度工程的重要等级一般性勘探孔m控制性勘探孔m一级（重要工程）≥ 15≥30二级（一般工程）10—1515—30三级（次要工程）6—1010—20详细勘察点的间距地基复杂程度等级勘探点间距m一级（复杂）10—15二级（中等复杂）15—30三级（简单）30—5011 二、看地质勘察报告的要点1、文字描述：1）项目地点（可以通过周围项目情况对该地质条件有初步认识），工程规模，场地原用途（是否有原建筑留下的地下障碍，是否有腐蚀性）等等。2）地层结构①杂填土：杂色，松散～稍密，稍湿。由粘性土、碎砖头、砂土和碎砼渣等组成。该层厚度为0.1～2.30m，平均厚度为0.86m。②粘土：黑褐色、黄褐色，湿～饱和，可塑～硬塑，高干强度及韧性，摇振反应无，土质稍均，含Fe、Mn质染色。该层厚度为0.40～4.00m，平均厚度为1.75m。一般埋深为0.10～2.30m，平均埋深0.87m。③粉质粘土：黄～黄褐色，局部为灰褐色，饱和，软塑～可塑，局部为粘土。中～高干强度及韧性，摇振反应慢，土质稍均，含Fe、Mn质染色。该层厚度为2.50～7.90m，平均厚度为5.70m。一般埋深为0.30～4.40m，平均埋深2.35m。（3-1）粘土：灰色，灰褐色，饱和，软塑，高干强度及韧性，摇振反应无，土质稍均，该层仅在局部存在。该层厚度为0.80～2.40m，平均厚度为1.48m。一般埋深为4.80～8.20m，平均埋深6.75m。④粉质粘土：黄褐色，灰绿色，湿～饱和，软塑～可塑，局部为粉土。中～低干强度及韧性，摇振反应较快，土质稍均，含少量粉细砂颗粒，该层底部偶见砾石，砾石最大粒径Фmax≈25mm11 。该层厚度为0.20～3.00m，平均厚度为1.35m。一般埋深为6.80～10.10m，平均埋深8.23m。⑤中粗砂：黄褐色、灰褐色为主，湿，稍密～中密，石英、长石质，颗粒均匀，局部含粘性土，偶见砾石，砾石最大粒径Фmax≈55mm。本次勘察局部钻孔在控制深度内未穿透该层。未穿透该层，该层厚度为0.30～3.00m，平均厚度为0.85m。该层一般埋深为8.00～11.50m，平均埋深9.48m。⑥砾砂：黄褐色，密实，饱和，石英、长石质。含砾石约5～10%，砾石最大粒径Фmax≈120mm。局部粒径变大，相变为圆砾层。本次勘察在控制深度内大部分未穿透该层。该层一般埋深为8.70～12.30m，平均埋深10.15m。⑦圆砾：亚圆形，密实～很密，火成岩成因。磨圆度较好，中粗砂充填。该层仅在108#、114#存在，含砾石约5～10%，砾石最大粒径Фmax≈80mm。本次勘察在控制深度内未穿透该层。一般埋深为12.0～12.60m，平均埋深12.3m。3）地下水的情况本次勘察钻孔深度内局部钻孔初见水位为1.70m～9.60m，属于上层滞水，由动迁破坏自来水管道导致自来水渗漏及雨水渗透来补给，整个场地钻孔深度内除局部存在的上层滞水外未见地下水。施工时应注意上层滞水的影响。11 2、地基土承载力评价表5.1各层地基土岩土力学指标地层编号承载力特征值fak(kPa)变形模量E0(MPa)抗剪强度干作业钻孔桩极限侧阻力标准值qsik（kPa）干作业钻孔桩极限端阻力标准值qpk（kPa）C(kPa)φ(°)①杂填土------------————②粘土1205.08*317.568——③粉质粘土1505.12*236.264——（3-1）粘土1209.01*105.050——④粉质粘土1604.10*179.866——⑤中粗砂24016.4——30.6702800⑥砾砂55042.0——39.5——5000⑦圆砾70044.0——40.0——45003、结论（勘察中遇到的特殊问题，勘察单位推荐的基础形式）（1）勘察场地稳定，未发现不良物理地质现象，适宜作为建筑场地使用。（2）除①层杂填土、②层粘土由于其压缩性高，厚度不均，不宜作为天然地基持力层外，其它各层均可作为天然地基持力层，但由于③层粉质粘土、（3-1）粘土承载力较低，采用浅基础时应做地基承载力演算及变形验算。对于拟建建筑物的基础应优先采用桩基础，持力层可选择在⑤中粗砂、⑥砾砂上。有关参数可见上表5.1。（3）场区在钻探深度内未见地下水稳定水位，但在1.70m～9.60m11 不同深度，不同钻孔存在上层滞水，由雨水和房屋动迁导致自来水渗漏补给，施工时，应注意排水。（4）场区的标准冻深为1.20m，冻深范围内②粘土及③粉质粘土为冻胀，冻胀为Ⅲ级。（5）抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。场地土层均为非液化土层，该建筑场地土的类型为中软土-中硬土，该建筑场地类别为Ⅱ类，根据国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011—2001规定，特征周期值采用0.35s。（6）本资料仅供设计参考使用，可能有所改动。改动部分以最终报告为准。11 4、勘察点的平面布置图11 5、工程地质剖面图11 三、通过地勘做管桩设计1、摩擦端承桩1）单桩竖向承载力特征值计算Ra=UP∑qsia•Li+qpa•AP注：Ra---单桩竖向承载力特征值UP---超流态桩身外周长qsia---超流态桩第i层土的侧摩阻力特征值Li---超流态桩穿越第i层土的厚度qpa---超流态桩桩端阻力特征值AP---桩端水平投影面积下面就以沈阳港丰巨宝名城的地质勘察报告为例计算超流态桩的单桩竖向承载力特征值：Ra=UP∑qsia•Li+qpa•AP=πd（1.5*68/2+6.5*64/2+1.5*66/2+1*70/2+1*70/2）+πr25000/2=475+314=789KN2、端承摩擦桩一般的粘性土400径管桩每米取4—5吨的承载力，必须讲明以试桩的结果为依据，试桩后停留时间至少7天方可检测。四、管桩设计注意的问题1、不宜采用管桩的地质条件（1）孤石和障碍物多的地质不宜采用。①管桩不能全部沉入持力层，同一承台内有的可以打进持力层，有的不能，造成桩长相差较多。②桩尖接触到孤石或障碍物时，桩身不是突然偏离原位就是大幅度倾斜。③管桩桩尖破损、桩身折断和桩头打烂的现象经常发生（2）有坚硬隔层时不宜应用或慎用我们接触比较多的为砂隔层，管桩的应用的几点建议：①薄（1-2米）而密实（N＞30）的砂隔层，预应力管桩是比较容易贯穿的。v②11 较厚（3-5米）而密实（N＞30）且分布均匀的砂隔层，用5吨以上柴油锤施打贯穿4米左右的密实砂层有不少工程的实例。③厚度大于5米的砂隔层可以作为持力层来考虑，并不是一定要贯穿。如果设计上一定要穿透可以采用引孔的方式，造价上增加不了多少。④采用静压法施工穿透砂夹层的工程要慎用。穿越砂隔层可能会发生以下现象和事故：①贯穿时导致锤击数剧增，会导致桩身混凝土疲劳破坏。②有的桩可以穿透有的桩不能穿透，导致同一承台持力层不同，桩长悬殊。③桩身的桩头破损率增大（3）石灰岩地层不宜应用①管桩一旦接触岩面而继续施打，如桩身不发生滑移，贯入度就会立刻变小，桩身反弹厉害，管桩很快就会出现破坏现象。②桩尖接触岩面后，很容易沿着倾斜的岩面滑移。③施工桩长难于控制，配桩困难，有的落在岩尖上，有的落在溶沟里。④桩尖只落在基岩上，不能嵌入，稳定性差。（4）从松软突变到特别坚硬的地层。”上软下硬，软硬突变”。2、不要过分依赖地质勘察报告目前工程勘察存在以下问题（1）勘察点少（2）标贯试验次数少，有些在砂隔层上N值一个也不做。（3）勘察中弄虚作假（4）标贯值不准3、有回填土时管桩的应用回填土地质做预制桩是最佳选择，但是注意下面是否存在较硬的地质，避免上软下硬的情况。11'