【正文】 ........................................................................... 35 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 1 引言 張家口－石家莊高速公路是河北省高速公路規(guī)劃的“五縱、六橫、七條線”公路網(wǎng)主骨架布局中“五縱”的重要組成部分，是河北省西北地區(qū)南北方向唯一的一條交通主干線 ，也是首都北京西部第一條南北方向的公路交通大動脈。 即對擬建項目進行工程地質(zhì)勘察，同時查明工程場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，為確定跨線橋工程位置及編制施工圖設(shè)計文件，提供準確、完整的工程地質(zhì)資料。對地下水對建筑材料的腐蝕性評價：地表水、地下水對水泥混凝土不具腐蝕性。提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，分析和評價場地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議，以保證工程建設(shè)安全、高效地進行以及確保建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護措施提供依據(jù)，并服 務(wù)于工程建設(shè)的全過程，需進行巖土工程勘察，編制勘查文件。 根據(jù)工程重要性等級、場地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級，最終確定巖土工程勘察等級：乙級 。 （ 3）查明場地地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布范圍、性質(zhì)、提供防治設(shè)計必需的地質(zhì)資料和地質(zhì)參數(shù) 。 鉆探 鉆探是用一定的設(shè)備、工具（主要是鉆機）來破碎地殼巖石或土層，在地殼中形成一個直徑較小、深度較大的鉆孔，可取巖心或不取巖心來了解地層深部地 質(zhì)情況的過程。對須進行變形驗算的地基，控制性勘探孔深度應(yīng)超過地基沉降計算深度，并深入到穩(wěn)定地層。 本次勘察鉆探采用回轉(zhuǎn)式鉆機，合金鉆頭鉆進，泥漿或套管護壁， 鉆孔口徑選 91mm。 對不擾動土樣或原狀土樣基本質(zhì)量要求是： （ 1） 沒有結(jié)構(gòu)擾動。 土樣質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅取決于取土器具，還取決于取樣全過程的各項操作是否恰當。本次取樣應(yīng) 采用機械回轉(zhuǎn)式全孔取芯方法，巖芯采取率在粘性土地層中 應(yīng) 達到 90%以上。 （ 2）采用自動脫鉤的自由落錘法進行錘擊，并減小導(dǎo)向桿與錘間的摩阻力，避免錘防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 9 擊時的偏心和側(cè)向晃動，保持貫入器、探桿、導(dǎo)向桿連接后的垂直度，錘擊速率小于 30擊 /min。 本次勘察地基土主要為 一般粘性土 ， 應(yīng)進行天然密度、天然含水 量、土粒比重、液限、塑限、壓縮系數(shù)及抗剪強度（三軸或直剪）試驗，同時對地下水或土應(yīng)進行化學試驗，以確定其對基礎(chǔ)樁的腐蝕性。 （ 6） 干密度 d? （天然容重、干容重） 、飽和密度 sat? （飽和容重） 、有效密度 ?39。 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 16 圖 圓錐入土深度和塑限、液限線性關(guān)系 粘性土的塑性指數(shù) Ip 和液性指數(shù) IL （ 1） 塑性指數(shù) pI ： PLpI ?? ?? （省去 %） () pI 表示土處于可塑狀態(tài)的含水量范圍大小。 表 粘性土軟硬狀態(tài)的劃分（ GB5000720xx） 狀態(tài) 堅硬 硬塑 可塑 軟塑 流塑 LI 0?LI ?? LI ?? LI ?? LI 1?LI 表 粘性土軟硬狀態(tài)的劃分（ JTJ02485） 分級 堅硬、半堅硬狀態(tài) 可塑狀態(tài) 流塑狀態(tài) 硬塑 軟塑 液性指數(shù) LI 0?LI ?? LI ?? LI 1?LI 勘察工作量 本次詳勘布設(shè)鉆孔 3 個，孔深 ～ ，累計進尺 。最低月地面平均溫度 ℃，地下 5cm平均溫度 ℃，地下 15cm平均溫度 ℃。 混凝土受環(huán)境 水的化學性侵蝕分為結(jié)晶性侵蝕、分解性侵蝕和結(jié)晶分解復(fù)合性侵蝕三類。 采取水樣的地點、位置、時間、次數(shù)、數(shù)量和方式等，都應(yīng)仔細酌定，對采樣現(xiàn)場、 水的來源、水質(zhì)變化等都要作認真的調(diào)查研究，使所采取的水樣盡量符合水質(zhì)分析的目的要求并應(yīng)具有代表性，以不改變其理化性質(zhì)為原則，例如，在河流取水樣時，要注意支流的上下游，豐水或枯水期，測定侵蝕性二氧化碳時，要在取樣的同時，立即加入碳酸鈣粉末等。 表 分解類腐蝕評價標準 注： 三型腐蝕中，有兩型或兩型以上腐蝕共存時，以腐蝕強度最大者作為分解類腐蝕評價結(jié)論。 （ 2）計算平均值、標準差和變異系數(shù) 。由于巖土參數(shù)的特性，它是在區(qū)間估計理論基礎(chǔ)上得到的 關(guān)于巖土參數(shù)母體平均值置信區(qū)間的單側(cè)置信界限值。 將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù) 2，為單樁豎向承載力特征值 Ra。該層見于全橋址區(qū)，厚度 ～ 米，平均厚度 米， [ 0? ]=230kPa， i? ＝ 55kPa； （ 7）Ⅱ 211 粘土（ Q1l）：褐灰色 ； 濕 ； 硬塑 ； 土質(zhì)均勻，見有機斑點，偶見有粒徑 左右的姜石，含多層亞粘土薄層，單層厚度 。 地基臨界荷載 地基變形的三個階段 （ 1） 壓縮階段（直線變形階段） （ 2） 剪切階段（塑性變形階 段） （ 3） 隆起階段（塑性流動階段） ： （ 1） 臨塑荷載 （ 2） 極限荷載 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 27 圖 地基變形的三階段示意圖及地基受力情況 修正后容許承載力 ???的確定辦法： 1 通過公式計算 ② 一般情況下： ???= P1/4 或 P1/3 在中國取 P1/4 41412c ot41c otbNqNcNdbcdp qcmm????????????????????? ???? () P1/4 隨 c， ?， ?， q， b 增大而增大 臨界荷載： ?? bNqNcNp qc ??? () }c db 增大、 增大、 ?? P1/4 、 P1/3 增大 臨塑荷載： Pcr = ?0dNq+cNc () 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 28 根據(jù)土工試驗結(jié)果，結(jié)合該地區(qū)經(jīng)驗綜合確定的各層地基土的承載力特征值 fak和壓縮模量平均值 （ 列于表 ）。 10 層和高度 30m以下的丙類 和丁類建筑，無實測剪切波速時，可按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 （ GB50011） 的規(guī)定，按土的名稱和性狀估計土的剪切波速。 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 32 表 峰值加速度分檔表 橋址區(qū)位于山西地震帶，屬地震多發(fā)區(qū)，根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306001）與《張石高速化稍營至保定界段建設(shè)場地地震安全性評價報告》，橋址區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動參數(shù)反應(yīng)譜特征周期 ，地震基本烈度為Ⅶ度，故根據(jù)《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》 JTJ00489 要求 ， 按Ⅶ度抗震設(shè)防。 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 34 參考文獻 [1] GB5002120xx， 《巖土工程勘察規(guī)范》 [S].20xx. [2] JTJ_06498， 《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 [S].1999. [3] GB_T501231999， 《土工試驗方法標準》 [S].1999. [4] JTJ00489， 《公路工程抗震設(shè)計 規(guī)范》 [S].1990. [5] GB5002120xx， 《公路水質(zhì)分析操作規(guī)程》 [S].1985. [6] GB18306001， 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 [S].20xx. [7] 地質(zhì)災(zāi)害危險性評估技術(shù)要求 [試行 ]國土 資發(fā) [20xx]69 號 [S].北京： 20xx. 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[13] 田啟文 .工程地震學基礎(chǔ) [M].防災(zāi)科技學院特色教材， 20xx： 196276. 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 35 附錄 附錄 A 三馬房跨線橋勘察平面布置圖 附錄 B 工程地質(zhì)剖面圖 附錄 C 鉆孔柱狀圖 附錄 D 標準貫入試驗成果表 附錄 E 物理力學指標統(tǒng)計表 附錄 F 參數(shù)統(tǒng)計表 。 （ 2）地表 水、地下水對水泥混凝土不具腐蝕性。 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 30 場地類別劃分的目的 ： （ 1）直觀給出場地用于建設(shè)的優(yōu)劣程度 。 場地的地震效應(yīng)評價 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306001）與《張石高速化稍營至保定界段建設(shè)場地地震安全性評價報告》 根據(jù) 《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范 》 JTJ00489 確定 張家口市陽原縣抗震設(shè)防烈度為 7 度 ，設(shè)計基本地震加速度為 。該層厚度 米， [ 0? ]=300kPa， i? ＝ 65kPa； （ 10）Ⅱ 321 亞粘土（ Ql1） ： 深灰色，飽和，硬塑，干強度中等，韌性低，搖振反應(yīng)中等，該層厚度 米， [ 0? ]=240kPa， i? ＝ 50kPa； （ 11）Ⅱ 223 亞粘土（ Ql1） ： 淺灰色 深 灰色，濕，硬塑，土質(zhì)均勻，含腐殖質(zhì)及深灰色亞粘土包塊，偶見碎石，含少量砂粒及腐殖質(zhì)，局部含亞砂土薄層。 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 25 工程地質(zhì)分層與特征 根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露，橋址區(qū)共劃分為 8 個工程地質(zhì)層，其巖性特征與力 學性質(zhì)如下： （ 1）Ⅱ 23 亞砂土（ Qal3）：褐黃色 ； 稍濕 ； 硬塑 ； 土質(zhì)均勻，含少量云母碎片，見有鈣質(zhì)條紋及少量姜石，粒徑 。 msk ??? ? 式中 s? —— 統(tǒng)計修正系數(shù)。 （ 3） 變異系數(shù) ? 是一個無量綱系數(shù)，可比較不同統(tǒng)計參數(shù)間的離散程度。 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 22 7 巖土工程評價及巖土參數(shù)選取確定 對工程建筑場地進行勘探、原位測試、室內(nèi)試驗等巖土工程勘察工作，取得了一系列巖土工程資料、數(shù)據(jù)、參數(shù)等，如何選用這些第一手資料、運用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)進行巖土工程分析與評價，是巖土工程勘察的重要 環(huán)節(jié)。 公路混凝土工程環(huán)境水侵蝕性技術(shù)標準，根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（ JTJ06498）附錄 D 環(huán)境介質(zhì) 對混凝土腐蝕的評價標準 的規(guī)定進行。 公路混凝土工程環(huán)境水侵蝕性技術(shù)標準，根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（ JTJ05684）附錄三的規(guī)定進行。多年平均風速 ，風集中月最大風速 4. 2 m/s，最大風速 m/s，多年盛行風向 WNW，多年平均凍土深度 126cm，最大 147cm。查明了橋址區(qū)的工程地質(zhì)條件，為施工圖設(shè)計提供了必需的地質(zhì)資料和設(shè)計參數(shù)。 土顆粒越細且含量越多，則比表面越大，土的結(jié)合水含量越高， pI 越大。 () 有效重度 （ 浮容重 ） ： wsat ??? ??? () （ 7） 各種密度容重間的大小關(guān)系 ： 防災(zāi)科技學院畢業(yè)設(shè)計 14 39。 表達式： %100( % ) ???? s ss m mmmm ?? () 單 位：無量綱 一般范圍：變化范圍大 注