​印尼雅加达地区勘察报告解析

文摘   2023-12-14 20:37   江苏  
笔者团队今年有幸参加了印尼雅加达地区某超高层(100层以上)的技术投标工作,本期先对雅加达地区的岩土工程勘察工作做一简单介绍,后期将对雅加达地区超高层建筑地下工程常见的施工方法做专项简介!

一、目录结构

以雅加达超高层建筑为例,其岩土勘察报告目录如下:
项目概述 INTRODUCTION
第一章 勘测工作 SURVEY WORKS
1.1 地形测量 Topographic Survey
1.2 测量基准 Reference Benchmark
1.3 钻孔定位测量 Borehole Positioning Survey
1.4 测量数据处理 Data Processing
第二章 现场勘察 FIELD INVESTIGATION
2.1 现场勘察过程 Program of Field Investigation
2.2 钻探 Exploratory Drilling
2.3 标准贯入试验 Standard Penetration Test (SPT)

2.4 取原状样 Undisturbed Soil Sampling

2.5 立管孔压计 Standpipe Piezometer

2.6 旁压试验 Pressuremeter Tests

2.7 抽水试验 Pumping Test

2.8 波速测试 P-S Logging

2.9 地下水位监测 Groundwater Level Monitoring

第三章 室内试验 LABORATORY TESTS

3.1 试验安排 Program of Laboratory Tests

3.2 物性试验 Index Property Tests

3.3 强度试验 Strength Property Tests

3.3.1 三轴CU试验  Simple Triaxial Consolidated-Undrained Tests

3.3.2 三轴CU试验(测孔压)Triaxial Consolidated-Undrained Tests with Pore Pressure Measurement

3.3.3 一维固结试验 One Dimensional Consolidation Tests

3.4 水土腐蚀性测试 Chemical Tests

第四章 场地地质条件分析 DISCUSSION ON GROUND CONDITIONS

4.1 场地条件 Site Condition

4.2 区域地质背景 Geological Setting around the Site

4.3 地层岩性 Ground Conditions

4.4 土体工程性质 Engineering Properties of Subsoil

4.5 地下水 Groundwater Condition

4.6 腐蚀性评价 Chemical Properties

4.7 场地土类别划分 Ground Classification

附件 Appendices

附件A 现场勘察方法 Description of Field Work Methods

附件B 钻探记录 Drilling Logs

附件C 地下水监测 Groundwater Monitoring

附件D 土工试验成果 Results of Laboratory Soil Tests

附件E 旁压试验成果 Results of Pressuremeter Tests

附件F 抽水试验成果 Results of Pumping Test

附件G 波速试验成果 Results of Downhole PS Logging

附件H 照片集 Photographs

附件I 场地地层分析补充参考 Aids for Engineering Interpretation of Ground Condition

附件J 场地土类型分类 Ground Classification

附件K 勘察平面图 Topographic Map


二、采用标准

印尼有自己国别的SNI系列国标,但主要是涉及建筑结构设计方面,尤其对于抗震设计规定较为明确。
在岩土工程勘察方面,还是主要以美国材料与试验协会标准ASTM (American Society for Testing and Materials)为主,辅以美国洲际公路与交通运输协会标准AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials)和日本工业标准JIS(Japanese Industrial Standards)。
ASTM标准采用一般如下(部分摘录):
  1. ASTM D2113 (Rock Core Drilling and Sampling of Rock for Site Investigation岩石取样)
  2. ASTM D1586 (Standard Penetration Testing (SPT) and Split-Barrel Sampling of Soils标准贯入试验)
  3. ASTM D1587 (Standard Practice for Thin-Walled Tube Sampling of Fine-Grained Soils for Geotechnical Purposes薄壁取样)
  4. ASTM D2488 (Description and Identification of Soils土层鉴定描述)
  5. ASTM D422 (Method for Particle-Size Analysis of Soils颗粒分析)
  6. ASTM D1140 (Test Method for Amount of Material in Soils Finer than the No. 200 Sieve粒径小于200目的筛分)
  7. ASTM D4318 (Test Method for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils界限含水率)
  8. ASTM D427 (Standard Test Method for Shringkage Factors of Soils by the Mercury Method收缩系数)
  9. ASTM D854 (Test Method for Specific Gravity of Soils比重)
  10. ASTM D4959 (Test Method for Determination of Water (Moisture) Content of Soil by Direct Heating Method含水率)
  11. ASTM D2850 (Test Method for Uncolidated, Undrained Compressive Strength of Cohesive Soils in Triaxial Compression三轴UU试验)
  12. ASTM D2435 (Test Method for One-Dimensional Consolidation Properties of Soils固结试验)

三、勘察方案布置

基于ASTM标准,对于勘探孔间距无硬性规定要求,一般由勘察实施主体自行确定,勘探孔孔深需满足建筑地基基础设计要求。对于取样间距及数量无硬性要求,满足试验(试验数量亦无具体限制)要求即可,但非常重视SPT(标准贯入试验),SPT在美标中的地位不可撼动,地基基础强度参数一般均基于SPT值计算所得。

综上,美标为开放性标准,鼓励实施主体充分主动能动性,依据具体项目情况制定合理适宜的勘察方案。


四、勘察测试技术

4.1钻探(Exploratory Drilling)

首先干钻以确定地下水位,之后再进行回转钻进,钻进口径一般以114mm居多,少部分也有140mm口径。

钻孔柱状图如下:

4.2标准贯入试验SPT (Standard Penetration Test)

印尼地区的SPT设备与国内一致,都是63.5kg的重锤自由落体76cm进行锤击计数。首先预击15cm,再连续贯入2段15cm,然后将2个15cm段的锤击数进行相加即为该试验点的总锤击数SPT N-value。

在此普及一下各国的标贯试验的计数方法:在英国标准British Standard中,按每贯入75mm进行计数;在美标ASTM Standard中,按每贯入150mm进行计数;在日本和中国规范中,均是按照先预打入150mm,后按每100mm计数,共3段100cm试验段。


4.3微型贯入试验Pocket Penetration Test

此微型贯入仪可即时测得土体的无侧限抗压强度值,其刻度对应于等效的无侧限抗压强度(kg/cm2)。

以下为微型贯入仪使用手册:

4.4取样(Undisturbed Soil Sampling)
印尼地区的取样器及取样方法基本与国内相似,浅部软土层用薄壁取土器取样,下部较硬土层采用Mazier Triple Tube取样,如下图:

Mazier Triple Tube取样器及所取土样

4.5立管孔压计Standpipe Piezometer
立管孔压计与国内常用的简易承压水观测孔类似,立管孔压计可用于测试地下水稳定水位或某层承压含水层的水位,装置及现场操作如下图:

4.6旁压试验(Pressuremeter Tests)

与国内测试类似,采用预钻式,如下图:
4.7抽水试验Pumping Test
印尼地区抽水试验与国内一般做法大同小异,本项目中采用1主井+6观测井的抽水方案,现场施工及成果如下:

4.8波速测试P-S Logging
波速测试均为一般做法,可同时测得压缩P波和剪切S波,如下图:

4.9地下水监测Groundwater Level Monitoring
本项目地下水监测通过从钻孔BOREHOLE、立管孔压计Standpipe Piezometer和抽水试验pumping test三种途径进行测量,结果如下:

对于印尼地区的地下水监测结果有些困惑,此处未对地下水进行分类,如潜水水位或承压水水位,存在概念混淆!


五、室内试验

  • 物性试验Index property tests;
  • 三轴CU试验Triaxial CU tests;
  • 固结试验Conventional consolidation tests;
  • 重塑样固结试验CRS consolidation tests
  • 化学分析 Chemical Tests
注:雅加达当地土工试验测试条件有限,对于一些特殊的测试试验,如超高压固结试验或超高围压三轴试验,送至新加坡或日本的试验室进行测试。

六、场地地质条件分析

6.1区域地质背景

场地地层属于Young Volcanic Rocks (V)层,主要包含凝灰质黏土、砂层、砾岩及火山泥流沉积物等。典型区域地质剖面如下:

根据区域地质资料,本场地地层主要由晚更新世火山扇(late Pleistocene volcanic fan)和更新世海相/非海相沉积物(Pleistocene marine / non-marine deposits)组成,局部会涉及海相第三纪沉积物(marine tertiary deposits)。

6.2地层岩性及工程性质

根据勘探揭露的地层信息,拟建场地自上而下共分为6个工程地质大层,典型地质剖面如下图:

土层工程性质参数如下表:

印尼雅加达地区所给土层参数非定值,范围跨度较大,且部分土层缺参数。
建立地层土体SPT-N值和不排水剪Su之间的关系,划分地层土体类型,具体如下图:

建立整个场地SPT-N平均值和场地平均旁压模量之间的关系,具体如下图:

6.3场地土类别划分 Ground Classification

场地土类别划分主要依据印尼国标SNI 03-1726-2002,主要用于结构抗震设计,划分标准如下:
经计算,本场地平均剪切波速为291m/s,判定为中等场地;SPT平均值为13.1击,判定为软弱场地,接近中等场地。印尼当地更偏向于波速判定原则,故综合判定场地为中等场地。
通过对场地相同深度处SPT值与Vs值之间的关系,拟合出了两者间的关系曲线如图:

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至此本勘察报告已经完毕,读者应该可发现,本报告更多的是侧重于岩土体本身的物理力学参数指标的分析,而相对于具体的岩土工程设计施工分析则明显缺乏。

此外,东南亚地区勘察有个特点,研究对象侧重于整个场地纵深范围,而对于具体土层的细化则没那么重视,详见下图:

场地纵深SPT-N值分布
场地纵深物理指标分布
场地纵深不排水剪强度指标分布
场地纵深有效强度指标分布
场地纵深压缩变形指标分布

最后,强调一点,对于东南亚地区主要普遍采用美标ASTM标准,一定要重视标准贯入试验的实施,标贯试验SPT在美标勘察体系中的地位不可撼动!

读者们可自行感受对于这种世界级的超高层勘察报告,印尼地区勘察与国内超高层(如上海中心大厦等)相比,印尼地区的综合勘察水平如何?欢迎探讨!


岩土小僧
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