φmax φmin φm σf δ γs fk 0.40 1.93 0.96 0.41 0.43 0.856 0.82 39.80 116.40 70.91 21.12 0.30 0.900 63.85 40.00 69.00 51.85 7.11 0.14 0.954 49.48 0.22 0.73 0.51 0.11 0.22 0.926 0.47 注: n—统计指标样本容量;fmax —最大值,fmin —最小值,fm—平均值; σf—标准差;δ—变异系数,γs—统计修正系数,fk—标准值。
表3.2-7 膨胀土胀缩变形计算表 钻孔 ZY245 ZY22 ZY451 ZY451 ZY82-2 ZY127-2 ZY245 胀缩变形总量sc(mm) 29.75 26.25 29.51 27.51 21.32 22.98 26.65 胀缩等级 I I I I I I I 根据计算结果,本场地膨胀土自由膨胀率δef为11~69%,胀缩变形量为22.98~29.75mm,胀缩等级为I级,判定场地内粘土层属弱膨胀潜势土。
3.4 岩土体基本质量等级
基岩状态分为强风化及中等风化,强风化层岩体破碎~较破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
根据岩体声波测试成果,场地中等风化泥岩岩体完整系数0.58-0.63,属于较完整岩体。中等风化泥岩天然单轴抗压强度标准值5.51 MPa,饱和单轴抗压强度标准值为3.41MPa,为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
3.5岩土参数选用及建议
1)人工填土
本次勘察做了2孔8.5m的重型动力触探试验(试验成果见附图4-1~
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2和表3-4),试验成果统计按照《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)相关规定执行。由试验成果可知,人工填土重型动力触探试验击数加权平均值为11.18,变异系数加权平均值为0.21。场地内人工填土密实度为稍密~中密,变异性中等,属中等变异性土层。
表3-5 重型动力触探试验成果统计表
触探深度 实测击数 修正后击数 (m) (击) (击) ZY79 4.0 5~18 4.9~15.6 ZY81 4.50 6~18 5.9~15.6 加权平均值 试验点编号 平均值 (击) 10.57 11.78 11.18 标准差 变异系数 2.29 2.37 2.33 0.20 0.22 0.21 根据重型动力触探试验击数加权平均值及《工程地质手册》(第四版)相关规定,结合地区经验,人工填土天然重度取20KN/m3(经验值),饱和重度取20.5KN/m3(经验值)。综合内摩擦角取30°。
2)粉质粘土
粉质粘土天然重度为19.18kN/m3,饱和重度为19.89kN/m3,孔隙比为0.78,液性指数为0.16。根据《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)表9.3.3-3,由于粉质粘土易受地表水、地下水影响改变状态,故粉质粘土按可塑状态考虑,故粉质粘土地基极限承载力平均值为340kPa。根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2006)4.2.3节,地基极限承载力分项系数取0.5,粉质粘土地基承载力特征值为170kPa。
粉质粘土天然摩擦角平均值为10.97°,粘聚力平均值为43.33kPa;饱和摩擦角平均值为8.82°,粘聚力平均值为29.20kPa。
3)强风化带基岩
据地区经验,砂岩天然重度取24.5kN/m3(经验值),地基承载力特征值取350kpa(经验值);泥岩天然重度取25.0kN/m3(经验值),地基承载力特征值取300kpa(经验值)。
4)中风化带基岩
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中风化砂岩天然抗压强度标准值为47.41MPa,饱和抗压强度标准值为41.48MPa。根据《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)中9.3.2条规定,岩质地基极限承载力标准值等于岩石抗压强度标准值乘以地基条件系数,拟建场地岩体属较完整岩,地基条件系数取0.85。中风化砂岩岩质地基极限承载力标准值为40.30MPa。根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2006)4.2.3节,地基极限承载力分项系数取0.33,中风化砂岩地基承载力特征值为13.43MPa。
中风化砂岩岩石摩擦角标准值为44.33°,粘聚力标准值取6.56MPa。根据《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)中9.2.8条规定,由于砂岩为较完整岩体,岩体内摩擦角折减系数取0.9,粘聚力折减系数取0.3,故砂岩岩体摩擦角标准值为39.90°,粘聚力平均值取1.968MPa,岩体破裂角为64.95°(45°+φ/2)。
中风化泥岩天然抗压强度标准值为5.96MPa,饱和抗压强度标准值为3.42MPa。根据《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)中9.3.2条规定,岩质地基极限承载力标准值等于岩石抗压强度标准值乘以地基条件系数,拟建场地岩体属较完整岩,地基条件系数取0.85。中风化泥岩岩质地基极限承载力标准值为5.066MPa。根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2006)4.2.3节,地基极限承载力分项系数取0.33,中风化泥岩地基承载力特征值为1.672MPa。
中风化泥岩岩石摩擦角标准值为34.17°,粘聚力标准值取0.93MPa。根据《工程地质勘察规范》(DBJ50-043-2005)中9.2.8条规定,由于泥岩为较完整岩体,岩体内摩擦角折减系数取0.9,粘聚力折减系数取0.3,故泥岩岩岩体摩擦角标准值为30.75°,粘聚力标准值取0.279MPa,岩体破裂角为60.38°(45°+φ/2)。
5)其它参数建议值
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基底摩擦系数:压实填土取0.30,强风化砂岩取0.35,强风化泥岩取0.30,中等风化砂岩取0.40,中等风化泥岩取0.35。人工填土负摩阻力系数取0.25。岩体水平抗力系数:砂岩取240MN/m3,泥岩取60MN/m3。
4 地震效应分析与评价
4.1抗震设防烈度
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)(2010修订版)的有关规定,拟建场地抗震设防烈度为7度,计基本地震加速度值为0.10g(g为重力加速度),教学楼按抗震设防烈度7度设防,计基本地震加速度值为0.15g(g为重力加速度),抗震分组为第三组,设计特征周期为0.45s。 4.2场地土类型和场地类别
根据本场地波速测试报告,本场地等效剪切波速为Vse=271m/s,覆盖层厚度一般为12~27m,地基土类型属中软土~中硬土,拟建场地类别属Ⅱ类,场地地势平坦,处于可进行建设的一般场地。 4.3各地层的动力性质参数
根据钻孔内进行的波速测试成果资料,场地内各地层的纵横波速、动力学特性参数如表4.3-1。
表4.3-1 地基岩土动力学特性参数表
岩 土 名 称 杂填土 淤泥质粘土 粉质粘土 粘土 含卵石粘土 强风化泥岩 中风化泥岩 Vp (m/s) 402 362 572 719 1068 2300 2800 Vs (m/s) 133 108 257 280.8 307 571 1250 动泊松比 γd 0.44 0.45 0.38 0.41 0.44 0.45 0.44 动剪切模量 Gd (Mpa) 14.4 12.1 67.2 69.7 370.2 2401.0 3611.0 动弹性模量 Ed (Mpa) 41.4 35.2 183.9 217.2 1068.3 7149.5 10436.2 4.4场地液化评价 根据《建筑抗震设计规范(GB50011-2010)》,地质年代为第四世晚
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更新世(Q3)及其以前时,7、8度时可不考虑液化影响,因此本场地可判定为不液化场地。
5 建筑场地的岩土工程分析评价
5.1岩土的工程特性指标
根据本次勘察野外钻探,结合土工试验试验结果,以及对卵石土层进行的超重型动力触探的测试成果,按照有关标准、规范对地基承载力的评价方法和标准,并结合成都地区的工程建设经验,场地各土层的地基承载力特征值以及其它与设计有关的主要参数建议值列于表5.3-1中。
表5.3-1 岩土体的工程特性主要参数指标
天然重度? 3(kN/m) 17 16 20 20.3 19.3 20.8 20.5 21.5 21.0 22 23 ****岩土名称 饱和重度 ? 3(kN/m) 17.4 16.3 20.3 20.5 19.5 21.0 20.8 21.7 21.4 22.5 24.5 ****压缩模量Es (MPa) / 2 6.61 8.58 7.62 14.03 18.52 20 22 15 / ***变形模量 E0(MPa) / / / / / / / 18 20 / 2327 **粘聚力C (kPa) 5 5 25 40 30 50 60 25 30 30 1390 *****内摩擦角φ (°) 8 2 14 20 13 17 20 25 30 21 35.97 *****地基承载力特征值fak(kPa) / / 130 180 130 180 200 220 230 250 1530 ***杂填土① 淤泥质粘土② 可塑粉质粘土③1 硬塑粉质粘土③2 可塑粘土④1 硬塑粘土④2 坚硬粘土④3 含卵石粘土⑤ 砂夹卵石⑥ 强风化泥岩⑦ 中风化泥岩⑦ *为工程经验值 其他岩土参数建议取值如下:
岩土名称 岩土体与锚固体粘结强度特征值frb(kPa) 土体:水平抗力系数的比
杂填土 10 / 粉质粘土 22 50 - 17 -
粘土 25 50 含卵石粘土 30 55 强风化泥岩 150 30 中风化泥岩 220 60