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1、辽宁工程技术大学毕业设计1 绪 论1.1 工程概况 中国建筑东北设计研究院有限公司受沈阳天金龙油墨有限公司的委托，对其拟建的天龙环保水性油墨（沈北新厂区）建筑场地进行岩土工程详细勘察，要求查明场地地基土的地质构成及其物理力学性质，为设计与施工单位提供可靠的地质依据。本工程工程重要性等级为二级，场地等级为三级，地基等级为二级，工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级。1.1.2 拟建建筑物概况表1-1 拟建建筑物一览表Tab1-1 Plans to build the building list建（筑）筑物名称层数结构类型地下室情况厂房（一） 1 钢构 无 厂房（二） 1 钢构无 厂房（三）
2、1 钢构无 宿舍楼 4 砖混无 办公楼 3 框架无 收发室 1 砖混无1.2 工作量及工作时间1.2.1 工程钻探钻孔：29个钻探总进尺：335m标贯试验： 66次；动力触探试验：1.5m取土试样：原状土样71件；扰动土样5件；土腐蚀性分析1件。工程测量：勘探点测量共29个。BM点引自厂区内东北角市政高程点上，其市政高程为65.60m，详见附图勘探点平面布置图和附表勘探点一览表。1.2.2工作时间外业：2011年5月20日至2011年5月21日内业：2011年5月22日至2011年5月29日2 场区的自然概况2.1 场地地理位置及地形地貌勘察场地位于沈阳市沈北新区乐业街10号。场地地形平坦，原
3、地貌为河流冲积平原，由第四纪冲洪积形成。2.2 场区的气象要素 沈阳市属温带半湿润季风性气候，由于受大陆性和海洋性气团控制，其特征是冬季漫长寒冷，春季多风干燥，夏季炎热多雨，秋季湿润凉爽。据沈阳市中心气象台多年资料统计：气温多年平均为7.9，最高为35.7，最低为-30.5。降水量多年平均为675mm，集中在6至9月份。风向，冬季多西北风，夏季多西南风，春秋两季风大，风向不定，最大风速1215s/m。常年主导风向WN。基本风压0.55kPa.3 岩土工程地质勘察3.1 本次勘察的任务及要求在进行建筑物设计、施工之前，应当对拟建建筑物所在场地进行周密细致的工程勘察工作。查清场地地基土的地质构成及
4、其物理力学性质，为设计与施工单位提供地质依据。拟建建筑物概况：厂房，1层，钢构结构；宿舍楼1栋，4层，砖混结构；办公楼1栋，3层，框架结构；收发室，1层，砖混结构。3.2 岩土工程勘察等级 岩土工程勘察规范（GB50021-2001）规定：1) 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正常使用的后果，可分为三个工程重要性等级：(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；2) 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)： 对建筑抗震危险的地段；
5、不良地质作用强烈发育； 地质环境已经或可能受到强烈破坏； 有影响工程的多层地下水，岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，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)： 对建筑抗震不利的地段； 不良地质作用一般发育； 地质环境已经或可能受到一般破坏； 地形地貌较复杂； 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)：抗震设防烈度等于或小于6 度，或对建筑抗震有利的地段；不良地质作用不发育；地质环境基本未受破坏；地形地貌简单；地下水对工程无影响；注:1 从一级开始，向二级，三级推定，以最先满足的为准；3) 根据地基的复杂程度，可按下列规定分为三个
6、地基等级：(1) 符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基)： 岩土种类多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理； 严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土。(2) 符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基)： 岩土种类较多，不均匀，性质变化较大； 除本条第1 款规定以外的特殊性岩土。(3) 符合下列条件者为三级地基(简单地基)： 岩土种类单一，均匀，性质变化不大； 无特殊性岩土。 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。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
7、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。注:建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级。本工程中的建筑分别是轻型厂房和一般建筑，所以工程重要性为一般工程；该工程场地地貌单一，地层结构简单，无不良地质现象，场地复杂程度为三级，简单场地；由于场地局部地区存在1粉质粘土层、1粉质粘土层，所以地基等级为二级，中等复杂。综合工程重要性、场地复杂程度和地基等级，可知岩土工程勘察等级为乙级。3.3 勘察方法和勘察工作布置3.3.1 勘察方法根据地层结构和技术要求本工程采用冲击钻探方法，在钻探过程中对部分土层进行
8、了动力触探和标准贯入试验。3.3.2 勘查工作布置 根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）规定1详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求：1) 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量，应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定，对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个；2)每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组)；3)在地基主要受力层内，对厚度大于0.5m 的夹层或透镜体，应采取土试样或进行原位测试；4)当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量1) 试样采取取原状样地层为粘性土时，取样方法为冲击打入式或回旋转入式，取土器类型为厚壁敞
9、口式取土器，起始深度为地表下1.5m左右，每隔2.0m取一件，取样数量满足规范要求。2) 原位测试标准贯入，重型圆锥动力触探。标贯起始深度：地表下2.0m左右，每隔大约2.5m做一次。动探起始深度：遇见圆砾开始。3.4 场区地层结构场地地基土在钻探深度内自上而下一次叙述如下：耕土：褐色，稍湿，结构松散。以粘性土为主，含植物根系。分布连续。层厚0.60.9m。粘土：黄褐色，饱和，可塑。含有红褐色氧化铁斑及黑色铁锰质结核，光滑，韧性高，干强度高，无摇振反应。性质不均，局部为粉质粘土。分布连续。层厚2.03.8m粉质粘土：灰色灰褐色，饱和，可塑。含少量有机质，稍有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇振反
10、应。性质不均，局部为有机质土。分布连续。层厚1.07.2m。1有机质土：灰色，饱和，软塑。含少量有机质，稍有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。性质不均，局部为泥炭质土。局部分布，仅见于27#钻孔。层厚4.9m。粉质粘土：灰色，饱和，可塑。稍有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。性质不均，具备为有机质土。分布较连续，大部分钻孔可见，仅5#、9#、12#、16#钻孔钻穿此层。层厚1.07.9m。1粉质粘土：灰色，饱和，软塑。稍有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇振反应。性质不均，局部为有机质土。局部分布，仅见8#、11#、13#、钻孔。层厚1.12.0m。圆砾：杂色，稍湿，中密。母岩成分为
11、火成岩，磨圆度较好，呈圆形亚圆形，粒径不均，级配良好，最大粒径50mm，一般粒径220mm，混粒砂充填。分布不连续，仅见5#、9#、12#、16#钻孔，但均未钻穿该层，最大揭露厚度1.0m。3.5 场区水文地质条件本次勘察期间在钻探深度内未见有地下水，根据12#钻孔土样的水质分析结果判断，场区地下水对混凝土有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性，详见附表水质分析成果表。4 测试工作及数据处理4.1 土工试验及数据处理4.1.1 土的物理力学性质指标1) 土的密度和土的重度：为单位体积土，。为单位体积土所受的重力，即，。2) 土的干密度和土的干重度：为单位土体体积干土的质量。土的干重度为单
12、位土体体积干土所受的重力，即。3) 土粒比重（）土中固体矿物的质量与同体积4时的纯水质量的比值。土粒比重的数值大小取决于土的矿物成分，其常见值为：砂土 ；粉土 ；粘性土。4) 土的含水率（%）土的含水率表示土中含水的数量，为土体中水的质量与固体矿物的比值，用百分数表示。含水率是标志土的湿度的一个重要指标。一般说来，同一类土，当其含水量增大时，则其强度就降低。常见值：砂土 ；粘性土 。5) 土的饱和度：水在孔隙中充满的程度。土中被水充满的孔隙体积与孔隙总体积之比，用百分数表示。6) 土的孔隙比：土中孔隙体积与固体颗粒体积之比。常见值：砂土 粘性土。7) 液限：粘性土呈液态与塑态之间的分界含水率称
13、为液限。8) 塑限：粘性土呈塑态与半固态之间的分界含水率。9) 缩限：粘性土呈半固态与固态之间的分界含水率。10) 塑性指数：粘性土的液限与塑限的差值，去掉百分数符号。 IP= (4-1)根据Ip粘性土可分为粘土（）和粉质粘土（）。11) 液性指数：粘性土的液性指数为天然含水量与塑限的差值和液限与塑限差值之比，即土处在可塑状态的含水量范围。 = (4-2)根据IL，粘性土的状态可分为坚硬（IL0）、硬塑（0IL0.25）、可塑（0.25IL0.75）、软塑（）、流塑（）。12) 土的压缩系数：土的孔隙比的变化量与相应的压力变化量之比定义为压缩系数。 (4-3)式中： 压缩系数（）；, 固结压力（）；, 对应时, 的孔隙比；目前，对一般工程通常取=100， =200 来计算压缩系数作为评定土的压缩性，即：0.1时，属于低压缩性土0.10.5时，属于中压缩性土0.5时，属于高压缩性土13) 压缩模量：土的试样竖向受压，应力增量与应变增量之比称为压缩模量。 (4-4) 压缩模量与压缩系数成反比，当越小，则越大，表示土的压缩性越低。14) 粘聚力：抗剪强度包线与抗剪强度应力轴的截距即为粘聚力。粘聚力主要来源于土粒间的各种物理化学作用力，包括库伦力（静电力）、范德华力、胶结作用力等。15) 内摩擦角：抗剪强度包线与垂直荷重坐标轴间的夹角即为内摩擦角。土的
