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它决定着地基处理形式,所以在岩土工程勘察过程中,承载力的确定是非常重要的环节
本文通过工程实例,通过多种方法,阐述如何合理确定地基承载力
关键词:地基承载力 土工试验 原位测试 区域经验 0引言 在建筑工程中,因地基问题而引起的建筑物的破坏一般有两种情况:1)由于荷载过大,超过地基的极限承载能力,地基土体产生整体剪切破坏,使地基丧失稳定性;2)地基土体在正常使用荷载作用下产生过大的沉降或不均匀沉降,使上部结构倾斜、开裂或影响建筑物的正常使用
因此,建筑地基承载力的准确性是避免出现地基问题的关键
本文结合新疆梅花氨基酸有限责任公司厂区工程,在岩土工程勘察过程中,运用原位测试、土工试验、理式等手段,同时结合当地经验确定地基承载力
1工程概况 拟建场地位于新疆五家渠市西北角,西邻猛进路,南侧为规划横七路
拟建建(构)筑物包括3栋6层公寓楼,4栋6层宿舍楼,1栋商业楼及沿街商铺
根据甲方提供资料,公寓楼及宿舍楼基础埋深2.2m,条形基础
2工程地质条件 2.1 地形、地貌 拟建工程场地位于天山北麓中段、准噶尔盆地南缘的头屯河、乌鲁木齐河及东山水系汇合交互沉积的山前冲洪积平原下部
五家渠市域南部紧依天山北麓泉水溢出带之下,西部头屯河冲积扇延伸较远,地势较高,东部由于博格达复背斜—古牧地背斜的影响,地势也较高,中间正处于乌鲁木齐河下游地势低洼处
2.2地层简述 依据收集到的生活区域地质资料,以及本次勘察揭露的地层,该场地地层主要由第四纪全新统(q4)冲、洪积细颗粒沉积物组成
由于受地形和沉积环境的共同作用,厂区范围内第四系连续分布性较好,在垂直和水平方向差异不明显
据现场钻探资料及土工试验资料,场地地层主要以粉质粘土、粉土、细砂为主,按其岩性物理力学性质指标差异及其空间分布,自上而下分为5层,各地层简述如下: ①层粉土(q4al +pl):黄褐~褐黄色,稍湿~很湿,一般为中密,具孔隙,表层为耕土,属中压缩性土
对层内标准贯入试验剔除异常值后为41次,其实测击数7.0~10.0击,平均8.5击
局部夹粉质粘土薄层定为①1层
①1层粉质粘土(q4al +pl):灰褐~灰黑色,一般可塑状态,干强度、韧性较高,具中~高压缩性
对层内标准贯入试验剔除异常值后为9次,其实测击数5.0~9.0击,平均6.3击
②层粉质粘土(q4al +pl):黄褐~灰褐色,一般可塑状态,局部为软塑状态,局部夹粉土、粘土薄层
干强度、韧性一般,具中~高压缩性
对层内标准贯入试验剔除异常值后为152次,其实测击数5.0~12.0击,平均8.0击
③层粉土(q4al +pl):灰褐色,土质不均匀,局部混砂,稍湿~很湿,一般中密,属中压缩性土
对层内标准贯入试验剔除异常值后为53次,其实测击数7.0~19.0击,平均11.2击
④层粉质粘土(q4al +pl):褐灰~灰褐色,一般可塑状态,局部夹粉土、粘土薄层,干强度、韧性较高,属中压缩性土
对层内标准贯入试验剔除异常值后为57次,其实测击数5.0~16.0击,平均10.8击
⑤层粉土(q4al +pl):黄褐~灰褐色,局部混砂,土质不均匀,稍湿~湿,中密,具中压缩性
对层内标准贯入试验剔除异常值后为75次,其实测击数10.0~23.0击,平均14.5击
3地基承载力确定 为了确定各层土的地基土承载力,本次勘察采用土工试验、标准贯入试验静力触探实验等手段进行精确确定,现分述如下: 3.1理论计算 根据《建筑地基基础设计规范》gb50007-2002第5.2.5条款,地基承载力特征值可按下式计算: fa= mbγb + mdγmd + mcck 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,可以根据φk值查表求得; b—基础底面宽度,大于6m时按6m取值,对于砂土小于3m时按3m取值; ck—基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值
本工程计算参数见地基承载力计算参数表3.1-1: 地基承载力计算参数 表3.1-1 计算结果见下表3.1-2 地基土承载力特征值 表3.1-2 3.2标准贯入实验 根据《工程地质手册》第四版,第三篇第三章第二节,根据标贯击数确定地基承载力标准值fk可按下式计算: fk = 80 + 20.2n fk—地基承载力标准值; n—标贯击数标准值
计算参数及结果见地基承载力标准值计算表3.2-1 地基承载力特征值计算表 表3.2-1 3.3静力触探试验 按《工业与民用建筑工程地质勘察规范》tj21-77t,规范编制组推荐单桥ps与双桥qc、 fs的关系式: ps=qc+6.4fs, ps—静力触探锥头阻力(单桥) qc—静力触探锥头阻力(双桥) fs—静力触探侧阻力(双桥) 根据《工程地质手册》第四版,第三篇第四章第六节,利用静力触探确定地基承载力经验公式如下: f0= 104 ps + 26.9 fo—地基承载力基准值; ps—静力触探锥头阻力(单桥)
计算参数及结果见地基承载力经验值计算表3.3-1 地基承载力经验值计算表表3.3-1 3.4小结 根据以上三种方法计算出的地基承载力,进行分析对比如下表3.4-1: 地基承载力分析对比表表3.4-1 根据当地经验和区域资料,从安全角度出发综合对比分析,将上述求得的承载力值进行修正,最终确定地基承载力特征值如下表3.4-2: 地基土承载力特征值 表3.4-2 总结 本文通过理式计算、标准贯入试验、静力触探试验等手段先初步计算出地基承载力
同时,为避免出现由于荷载过大,超过地基的极限承载能力,地基土体产生整体剪切破坏,使地基丧失稳定性或不均匀沉降,使上部结构倾斜、开裂或影响建筑物的正常使用,需要结合当地经验综合分析,同时对计算的地基承载力值进行修正,最终确定的地基承载力才更安全、更可靠
当然现场可以做载荷试验或其他的方法也能准确确定地基承载力,本文只是结合工程实例加以分析,如有不妥之处,请各位同行多批评指正! 参考文献: 1.常士骠、张苏民,工程地质手册(第四版);中国建筑工业出版社;2006 2.中华人民共和国建设部;中国建筑工业出版社;建筑地基基础设计规范gb50007-2002 注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看
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