开封市工程地质条件

开封市工程地质条件

9.1.2 自然条件

(1)气温

年平均气温 14℃

最热月平均气温27.1℃

最冷月平均气温 -0.5℃

历年极端最高气温42.9℃

历年极端最低气温 -16℃(2)湿度

年平均相对湿度 69.6%

冬季最冷月相对湿度 64%

夏季最热月平均室外计算相对湿度79%

(3)风

全年主导风向 S、NNE

夏季主导风向 S

冬季主导风向 NNE

冬季室外平均风速 3.6m/s 夏季室外平均风速 3m/s

基本风压 0.45kN/㎡(4)雨雪

基本雪压 0.3 kN/㎡多年平均降雨量 670mm

日最大降雨量 176.5mm 年蒸发量 1959.1mm (5)大气压

年均大气压 100.7kPa 冬季大气压力 101.79kPa 夏季大气压 99.6kPa

(6)日照

年平均日照时数 2266.6h

(7)最大冻土深度 260mm

9.1.3 天然地基的评价与承载力特征值

(1)建设场地地质土层情况

拟建场地为现征可耕地,地表平坦无起伏,地面绝对标高为68.8~69.2m,最大高差仅0.4m,总体趋势是西北高、东南低。根据区域资料,该场地所处地貌单元为黄河冲积泛滥平原。

根据钻探揭露,场地距地表30.0m范围内的地层,根据其岩性特点、沉积环境和所处的地貌单元,可分为三套地层组合。第一,场地地表普遍分布一层粉土(夹粉砂薄层),厚度一般为5.0m左右,颜色为褐黄色,为近代黄河泛滥冲积物;第二,距地表5.0~16.0m左右为灰黄-灰黑色粉土夹粉质粘土,结构松散,为近代黄河泛滥淤积物;第三,距地表16.0m以下,多为粉土、粉细砂,呈中密-密实状态,颜色为黄褐或褐黄色,为早期黄河冲积沉积物。本次勘察工作,根据其沉积环境、地层特征及原位测试成果,将勘探深度范围内的地层分为9个工程地质层,现自上而下详细描述如下:

第一层:粉土(Q4al)

褐黄色,湿,稍密-中密,粘粒含量低,似粉砂,加水后振动析水现象明显,无韧性,无光泽反应,干强度低。本层分布稳定,层底埋深1.0~2.5m,层厚1.0~2.5m。

第二层:粉质粘土(Q4al)

灰-灰黄色,以软塑为主,局部可塑或流塑,本层以粉质粘土为主,层间常夹有粉土夹层或透镜体,呈松散状态。该层土干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振无反应。本层分布稳定,厚度1.0~2.4m,层底埋深3.3~4.4m。

第三层:粉土(Q4al)

黄褐色,湿,中密,局部稍密,偶见淡水田螺外壳,砂质含量高,见白云母碎片。该层土干强度低,韧性差,无光泽反应,摇振反应中

等。本层分布稳定,厚度0.7~2.0m,层底埋深4.3~5.6m。

第四层:粉质粘土(Q4al)

灰-灰黄色,以软塑为主,局部可塑或流塑,层间偶夹有粉土夹层或透镜体,呈松散状态。该层土干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振无反应。本层分布稳定,厚度0.7~2.3m,层底埋深5.7~7.9m。

第五层:粉土(Q4al)

灰黄-灰色,湿,稍密,粘粒含量高,似粉粘,呈软塑-流塑状。该层土干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振易流动。本层分布稳定,厚度2.4~4.9m,层底埋深9.4~10.7m。

第六层:粉质粘土(Q4al)

灰-灰黄色,以软塑为主,局部可塑或流塑,层间常夹有粉土夹层或透镜体,呈中密状态。该层土干强度中等,韧性中等,稍有光泽,摇振无反应。本层分布稳定,厚度2.5~3.8m,层底埋深13.0~14.2m。

第七层:粉土(Q4al)

灰黄色,湿,稍密-中密,偶见淡水田螺外壳,砂质含量高,见白云母碎片。该层土干强度低,韧性差,无光泽反应,摇振反应中等。本层分布稳定,厚度2.6~3.5m,层底埋深16.1~17.5m。

第八层:粉质粘土(Q4al)

黄褐-灰绿色,可塑,常见灰绿色条带及黑色碳质结核状斑点,偶夹有粉土薄层或透镜体,呈中密状态。该层土干强度高,韧性好,切面光滑,无摇振反应。本层分布稳定,厚度2.4~7.6m,层底埋深18.9~24.2m。

第九层:细砂(Q4al)

褐黄色,湿,中密-密实,其成份以长石和石英为主,见白云母碎片,磨圆度与分选性较好,中上部层间夹有粉土薄层或透镜体,底部见豆状石英圆砾。该层土分布稳定,从区域资料分析,厚度18.0m 左右,层底埋深37.5m,但本次勘察未揭穿,最大揭露厚度11.5m,最大揭露深度30.45m。

(2)水文地质条件

在勘探期间,本场地地下水位埋深约为4.5m左右(从69.0m高

程算起),属孔隙潜水类型,含水层为粉土及下部粉砂层。根据开封

地区的有关资料,地下水位年变幅为2.0m,在丰水年雨季地下水位

会上升至地表。根据水质分析资料,地下水化学类型属SO4-K+Na型水,PH=7.3,矿化度为988.7mg/L。

(3)不良地质作用

通过收集资料、访问和本次勘察资料分析,该场地不存在暗滨、暗塘、人工洞穴,但通过钻探及测试发现,该场地13.5m以上土层相对软弱,但其正好位于地基土主要受力层范围内,对建筑物会带来不利影响。因此,设计时应考虑其不良影响。

(4)场地岩土工程分析及评价

1)场地稳定性及建筑适宜性

通过区域资料分析,本场地位于黄河冲积平原上,第四纪松散沉积物厚度相当大。根据附近场地地震安全性评价工作报告,该场地的构造特征近场区构造主体为开封凹陷,区内发育有近东西向的开封断裂、北西向的封丘-兰考断裂以及北东东向的杨庄断裂,这些断裂在

区内交汇且均为第四纪活动断裂,综合分析,近场区存在发生中强地震的构造条件。因此,建筑物应按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的有关规定进行设防。除此之外,本区不存在其它影响整体稳定的不良地质作用,适宜本工程建设。

2)地基土层的均匀性

该场地地层结构总体简单,土层横向分布稳定,厚度变化小,各土层层面坡度均小于10%。从原位测试成果看,各孔静力触探曲线线型基本一致,其锥尖阻力及侧壁摩阻力相对值及绝对值差异较小。各孔标准贯入试验成果横向可比性好,这说明该场地地基土物理力学性质横向差异不大,地基土均匀。

3)各土层的承载力特征值、压缩模量及变形特征

根据《岩土工程勘察报告》,本次土工试验、标贯试验和静探试

验结果,综合确定地基土承载力特征值及评价场地各土层压缩模量

ES和变形特征如下:

9.1-1 各土层承载力特征值、压缩模量E

及变形特征

S

(5)地下水对混凝土侵蚀性和腐蚀性评价

根据《岩土工程勘察报告》,场地环境类型确定为Ⅱ类,地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具中等腐蚀性。因此,对场地混凝土结构及钢结构应按国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)的规定进行防腐蚀性设计。

9.1.4 场地和地基的地震效应分析评价

(1)地震烈度与建筑物分类

根据《建筑抗震设计规范》,该场地地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组属第二组。

场地土类型、建筑场地类别与场地特征周期评价

1)场地土类型与建筑场地类别评价

根据波速测试资料(具体结果见波速测试报告),按《建筑抗震设计规范》,深度取至地面以下20.0m等速剪切波速Vse=165m/s,由此场地土为中软土。根据附近安评报告资料,场地覆盖层厚度为86.0m 建筑场地类别为Ⅲ类。根据《建筑抗震设计规范》表4.1.1和4.1.9条的规定,本场地属对建筑抗震不利地段。

2)场地土特征周期

根据《建筑抗震设计规范》表5.1.4-2,场地特征周期值为0.45s。水平地震影响系数最大值a max=0.08。

3)场地土地震液化评价

根据《岩土工程勘察报告》,该场地第三、七层土存在轻微的液

化,根据《建筑抗震设计规范》,对于丙类建筑,在轻微液化场地,

抗液化措施可采用基础和上部结构处理,亦可不采取措施。

4)场地土震陷可能性评价

前已述,该场地抗震设防烈度为7度,土层承载力特征值

fak>80kPa,a在该场地可不考虑震陷的影响。

5)地基土抗震承载力

该场地不存在软弱粘性土层,但有些建筑物总高度大于25.0m,拟采用框架结构,属一般民用建筑。根据《建筑抗震设计规范》第4.2.1条,该建筑物应进行天然地基及基础的抗震承载力验算。按照该规范表4.2.3条,根据各岩土性状确定出地基抗震承载力调整系数,再根据基础的埋置深度、宽度对承载力特征值进行深宽修正,然后依据该规范4.2.3进行抗震承载力计算。

(2)场地冻结土标准冻结深度

根据《建筑地基基础设计规范》附录G,开封市处在季节性冻土区,场地土多年标准冻结深度小于60cm,而基础埋深大于1.0m,可

不考虑冻土对工程影响。

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