【正文】 第一部分 設(shè)計(jì)正文1 工程概況 擬建物概況擬建蘇州市現(xiàn)代花園10＃、12＃住宅樓位于蘇州市南環(huán)橋北部的現(xiàn)代花園內(nèi)，場(chǎng)地北為該新村已建7＃樓，場(chǎng)地東為已建6＃樓，西為京杭運(yùn)河?！?，～，有五層住宅樓底層帶車(chē)庫(kù)，頂層帶一閣樓組成，上部結(jié)構(gòu)類(lèi)型為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)擬采用條形基礎(chǔ)。 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件根據(jù)蘇州中材非金屬礦工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司提交的工程地質(zhì)勘察報(bào)告，按其沉積環(huán)境、成因類(lèi)型以及土體的工程地質(zhì)性質(zhì)，自上而下分為11個(gè)工程地質(zhì)層，其中③層、④層、⑤層個(gè)分為兩亞層，自上而下分?jǐn)⑷缦拢孩賹与s填土：灰褐色，濕，松散，有建筑垃圾和粘性土筑成，含少量生活垃圾和大量碎石磚塊、混凝土塊，土質(zhì)及不均勻，工程性能差。本層成分及不均勻，混凝土塊、碎石直徑一般在10～30㎝左右，最大達(dá)50㎝?！?，～。②層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，流塑，略具腥臭味，夾少量植物腐根，工程特性差。局部分布，～，～，，屬高壓縮性土。③1層粘土：黃褐色灰褐色,飽和,可塑,見(jiàn)少量1～2mm鐵錳質(zhì)結(jié)核和氧化鐵銹斑,搖震反應(yīng)無(wú)，切面光滑，干強(qiáng)度、韌性高，局部分布，～， m，～，，屬中壓縮性土。③2層粘土:灰褐色黃褐色，飽和，可塑硬塑，見(jiàn)氧化鐵銹斑，條帶，搖震反應(yīng)無(wú)，切面光滑，干強(qiáng)度、韌性高，局部夾10～25cm的粉質(zhì)粘土層。～，～，，屬中壓縮性土。④1層粉質(zhì)粘土：灰褐色，飽和，可塑為主，局部軟塑，含少量氧化鐵條紋、條帶，具有光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等，搖震反應(yīng)無(wú)?！?，～， MPa ，屬中壓縮性土。④2層粉質(zhì)粘土：灰褐色，飽和，可塑為主，局部軟塑，具有1～5mm水平層理，稍具光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等，搖震反應(yīng)無(wú)?！?， MPa ，屬中壓縮性土。⑤1粉質(zhì)粘土夾粉土：灰褐色，飽和，軟塑流塑，局部夾10～20cm的稍密狀粉土層，見(jiàn)云母片，搖震反應(yīng)中等，干強(qiáng)度、韌性低，具有光澤反應(yīng)?！?，～， MPa ，屬中壓縮性土。⑤2層粉質(zhì)粘土:灰褐色，飽和，流塑，具有1～5mm水平層理，見(jiàn)貝殼和云母碎片，稍有光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等，搖震反應(yīng)無(wú)?！?，～， MPa ，屬中壓縮性土。⑥層粉質(zhì)粘土：灰褐色灰色，飽和，流塑，具有1～2mm水平薄層理，稍有光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等，搖震反應(yīng)無(wú)。～，～， ，屬中壓縮性土。⑦層粉土夾粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，稍密中密，局部夾10～25cm的粉質(zhì)粘土層，軟塑流塑，搖震反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度、韌性度?！?，～， ，屬中壓縮性土。⑧層粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，軟塑流塑，偶夾1～3mm粉土薄層，稍具光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等?！?，～， ，屬中壓縮性土。⑨層粉土：灰色，飽和，稍密，夾少量1mm的粉質(zhì)粘土和粉砂層，搖震反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度、韌性低，無(wú)光澤反應(yīng)?！?， ，屬中壓縮性土。⑩層粉土夾粉砂：灰色，飽和，中密稍密，近互層狀產(chǎn)出，呈水平層理，搖震反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度、韌性低?！?，～， ，屬中壓縮性土。層粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，軟塑，局部呈流塑，夾有1～5mm粉土層，稍具光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度、韌性中等，搖震反應(yīng)慢。本層為揭穿，～，～， ，屬中壓縮性土。各土層物理力學(xué)特性參見(jiàn)下表一表一 土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)層序巖土層名稱(chēng)天然含水量孔隙比液性指數(shù)地基承載力特征值天然重度壓縮模量抗剪強(qiáng)度W / %eIlfak /KPaγ /KN/m3Es12 /MpaC / KPaΦ/176。①雜填土65②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土70③1粘土115③2粘土1803618④1粉質(zhì)粘土1601924④2粉質(zhì)粘土12015⑤1粉質(zhì)粘土夾粉土15015⑤2粉質(zhì)粘土100⑥粉質(zhì)粘土9011⑦粉土夾粉質(zhì)粘土1201329⑧粉質(zhì)粘土130⑨粉土11012粉土夾粉砂140粉質(zhì)粘土140 水文地質(zhì)概況 場(chǎng)地附近氣象水文條件蘇州十年平均降雨量1076mm，降水日125天，12月份降雨量最少，為40mm。極端最高氣溫+41C，極端最低氣溫12C，平均相對(duì)濕度80%。，+，. 水文地質(zhì)條件淺層孔隙型潛水賦存于表層 雜填土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層中。主要受大氣降水補(bǔ)給，其水位隨季節(jié)、氣候變化而波動(dòng)，雨季水為相對(duì)升高。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，屬氣候調(diào)節(jié)性，該含水層中的地下水對(duì)工程施工有一定影響。場(chǎng)地較淺層的孔隙型承壓水主要賦存在④層土、⑤層土、⑥層土、⑦層土、⑧層土、⑨層土、⑩層土、11層土中，呈微承壓狀態(tài)，但無(wú)承壓水頭，據(jù)區(qū)域水文資料，～，基本與潛水位變化一致，但埋藏較深，對(duì)工程基本無(wú)影響?！?，～。場(chǎng)地及其附近無(wú)污染源，據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，地下水對(duì)建筑材料無(wú)腐蝕性。場(chǎng)地西側(cè)為京杭運(yùn)河，河水量大， m左右。 場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，場(chǎng)地所在位置為沖積平原區(qū)，無(wú)活動(dòng)性斷裂存在，第四系覆蓋厚度〉50m。 地震效應(yīng)（1）場(chǎng)地土層等效剪切波速 經(jīng)收集區(qū)域剪切波速資料，除表層填土和軟土外，其他各層20m以淺的剪切波速值見(jiàn)下表二表二層號(hào) 類(lèi)別 土 名場(chǎng)地各土層等效剪切波速（m/s）①雜填土②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土③1粘土147③2粘土 150④1粉質(zhì)粘土 184④2粉質(zhì)粘土 175⑤1粉質(zhì)粘土夾粉土 160⑤2粉質(zhì)粘土 177⑥粉質(zhì)粘土 200⑦粉土夾粉質(zhì)粘土 160⑧粉質(zhì)粘土 208（2）場(chǎng)地的類(lèi)型劃分及有關(guān)抗震設(shè)計(jì)參數(shù)本場(chǎng)地地表下20m以淺地范圍內(nèi)除①、②層土為軟土層外，其余各層土均為中軟土，其它有關(guān)地震參數(shù)見(jiàn)下表三表三蘇州地區(qū)抗震設(shè)防烈度6度工程抗震設(shè)防類(lèi)別丙 類(lèi)抗震地段劃分可進(jìn)行建設(shè)的一般場(chǎng)地場(chǎng)地覆蓋層厚度50m設(shè)計(jì)基本地震加速度等效剪切波速Vse=173m/s設(shè)計(jì)地震分組第一組建筑場(chǎng)地類(lèi)別Ⅲ類(lèi) 不良地質(zhì)作用、地下障礙物 根據(jù)區(qū)域資料和勘查成果，場(chǎng)地內(nèi)無(wú)斷裂、土洞等不良地質(zhì)作用，也無(wú)古河道，防空洞等埋藏物。但經(jīng)勘查發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)地內(nèi)有兩處暗浜，其中一處分布在擬建場(chǎng)地10樓東北角，另一處分布在12樓東段和中西段，主要由淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾少量填土組成，其分布面積較大，分布不均勻，但厚度和埋藏深度較小。①層雜填土內(nèi)含有大量的混凝土塊、碎石等，直徑一般在10～30cm，最大達(dá)50cm。本工程為一般的五層住宅樓，底層帶車(chē)庫(kù)，頂層帶閣樓，荷載分布較均勻，上部結(jié)構(gòu)跨度較小，一般選擇淺基礎(chǔ)持力層較經(jīng)濟(jì)、合理。本場(chǎng)地的③～，fak =180 Kpa,可選擇該層作為持力層，則對(duì)該層以上的地基進(jìn)行加固。2 加固方案的論證及選擇 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，場(chǎng)地地質(zhì)條件及周?chē)沫h(huán)境條件，遵循“安全、適用、盡可能降低造價(jià)”的原則，經(jīng)過(guò)綜合分析，對(duì)如下幾種方案，從技術(shù)的可行性工程的可靠性以及經(jīng)濟(jì)的合理性，進(jìn)行論證。 從技術(shù)的可行性論證蘇州地區(qū)常用的地基加固方法為注漿法、深層攪拌法、高壓旋噴法和打預(yù)制樁。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，場(chǎng)地地質(zhì)條件及周?chē)沫h(huán)境，可知擬建場(chǎng)地土層不均勻性，上部舊基礎(chǔ)及雜填土多，使深層攪拌機(jī)無(wú)法施工。若采用預(yù)制樁。根據(jù)本次勘察所揭露的地層主要為飽和粘性土和砂性土。根據(jù)場(chǎng)地條件，擬建物特點(diǎn)及地層結(jié)構(gòu)，分析如下：①層雜填土，②層淤泥質(zhì)土，土質(zhì)松散，工程性質(zhì)差，不經(jīng)處理不能作為擬建物的淺基礎(chǔ)持力層；③1層粘土，強(qiáng)度較低，且分布不均勻，局部缺失，不宜利用；③2層粘土，強(qiáng)度較高，工程特性較好，是本場(chǎng)地可選擇的多層建筑物的天然基礎(chǔ)持力層；④層土工程地質(zhì)性質(zhì)一般，僅作③2層土的軟弱下臥層；⑤1層土，工程地質(zhì)性質(zhì)一般且分布不均勻，埋藏相對(duì)較深，也不宜利用。（1）采用短樁基礎(chǔ)據(jù)勘察成果分析，若選用預(yù)制樁，則③2層粘土可作樁基持力層，樁型選用250250、300300的預(yù)制方樁。場(chǎng)地內(nèi)③2層之上的①層雜填土上，成份較復(fù)雜，主要由建筑垃圾和少量粘性土組成含大量碎石磚塊、混凝土塊、夾少量生活垃圾，土質(zhì)及不均勻?；炷翂K、碎石直徑一般在10～30cm左右，對(duì)沉樁困難非常大。（2）采用中長(zhǎng)樁基礎(chǔ) 從揭露的地層看，⑩層粉土夾粉砂層，亦可選擇做樁端持力層，,～, 稍密中密，地基土強(qiáng)度尚可，厚度適中，～，但埋藏較深，～，樁深設(shè)計(jì)較長(zhǎng)，結(jié)合場(chǎng)地條件及建筑物性質(zhì)考慮，不宜采用中長(zhǎng)樁。因此樁基的設(shè)計(jì)和施工，從施工條件、沉樁的難易度、經(jīng)濟(jì)合理等方面綜合考慮，適宜性較差，在本工程盡量不予考慮。鑒于以上情況對(duì)該場(chǎng)所要加固的土層進(jìn)行分析，提出壓密注漿和高壓旋噴加固方案。結(jié)合蘇州地區(qū)處理雜填土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及粘土層注漿經(jīng)驗(yàn)，加固后地基承載力應(yīng)達(dá)到140～150Kpa，壓縮性和穩(wěn)定性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。加固以后，減少了運(yùn)河水對(duì)地基的滲透，起到保護(hù)基礎(chǔ)的作用。另外施工時(shí)，設(shè)備簡(jiǎn)單、體積小、噪音小，對(duì)周?chē)用癍h(huán)境影響較小，方便施工。因此，從技術(shù)上考慮均是可行的。 從經(jīng)濟(jì)的合理性和工程的可靠性論證 壓密注漿方案壓密注漿是指利用液壓原理，通過(guò)注漿管把漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式，趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來(lái)松散的土?；蛄严赌z結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性良好的“結(jié)石體”。 壓密注漿的特點(diǎn)①注漿不僅在水電建設(shè)中用于大規(guī)模防滲和加固，在其他土木工程建設(shè)中也有十分重要的地位。②可用的漿材品種越來(lái)越多，尤其在我國(guó)對(duì)漿材性能和應(yīng)用問(wèn)題較系統(tǒng)和深入地研究后，有些漿材通過(guò)改性使其缺點(diǎn)消除，正向理想漿材的方向演變。③由于注漿施工屬隱蔽性作業(yè)，復(fù)雜的地層構(gòu)造和裂隙系統(tǒng)難于模擬，故開(kāi)展理論研究實(shí)為不易。與漿材品種的研究相比，國(guó)內(nèi)外在注漿理論方面都仍屬比較薄弱的環(huán)節(jié)。 確定漿液擴(kuò)散半徑由土的力學(xué)性質(zhì)，加固土體的滲透系數(shù)：淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土k1 = 2105； 粘土 k2 = 105 ；h1= ；r0=；t=35min ；β=3； n=e/（1+e）=根據(jù)達(dá)西定律，估算漿液的擴(kuò)散半徑 r 式中 ——— 土的滲透系數(shù)； ——— 灌漿壓力，厘米水頭；——— 灌漿管半徑（cm）———灌漿時(shí)間（s）；———漿液粘度對(duì)水的粘度比；——— 土的空隙率。將數(shù)值代入公式，得 r = 51cm估算所的數(shù)值并不一定適合于整個(gè)地層，當(dāng)灌漿進(jìn)入粘土層時(shí)，由于其滲透性較小而不能達(dá)到設(shè)計(jì)r值時(shí)，可適當(dāng)提高灌漿壓力或漿液的流動(dòng)性。 注漿孔位布置 加固區(qū)域?yàn)?0，；12，；。，采用多排孔布置，根據(jù)《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》，結(jié)合蘇州地區(qū)注漿經(jīng)驗(yàn)確定。～。如圖所示。則場(chǎng)地注漿孔的數(shù)量為 10 （+2）（+2）= 973個(gè)；12 （+2）（+2）= 930個(gè)；注漿孔施工有效延長(zhǎng)進(jìn)尺：10 9734 = 3892m ；12 9304 = 3720m。 漿液壓力的確定灌漿壓力與灌漿工程的一系列因素有關(guān)。如地層的密度、強(qiáng)度、初始應(yīng)力，鉆孔深度和位置以及灌漿次序等都與之密切相關(guān)。但這些因素是難以準(zhǔn)確預(yù)知的。因此，灌漿壓力也只能通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)逐步預(yù)測(cè)并最后確定。進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)時(shí)，一般是采用逐步提高灌漿壓力的辦法，求出灌漿壓力與灌漿量的關(guān)系曲線(xiàn)。當(dāng)壓力增加至某一數(shù)值時(shí)，灌漿量突然增大則表明此時(shí)地層結(jié)構(gòu)發(fā)生了異常變化或孔隙尺寸已被擴(kuò)大。因此，可將此時(shí)的壓力值作為確定灌漿壓力的依據(jù)。當(dāng)缺少試驗(yàn)資料或需預(yù)先確定一個(gè)試驗(yàn)壓力時(shí)，可用理論公式或經(jīng)驗(yàn)數(shù)值選定灌漿壓力，然后在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中根據(jù)具體情況再行調(diào)整。根據(jù)理論公式式中 ——— 灌漿壓力，厘米水頭；——— 灌漿管半徑（cm）———灌漿時(shí)間（s）；———漿液粘度對(duì)水的粘度比；——— 土的空隙率?！?土的滲透系數(shù)；=結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)和JGJ1232000既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范，本工程①～,②～，③～。注漿壓力由以下幾個(gè)因素來(lái)決定：①注漿時(shí)，漿液擴(kuò)散到設(shè)計(jì)距離所需的動(dòng)力；②注漿壓力不能太大，不然會(huì)引起沉管管斷的抬高；③確保注漿過(guò)程中，漿液充填的密實(shí)性