1太原盆地
太原理工大學柏林校區位於太原盆地西部，區內工程地質條件與太原盆地的形成歷史、地質構造和地震調查密切相關。
1.1的形成歷史
土的工程性質與土的形成歷史密切相關。新生代以來，太原盆地壹直處於下降趨勢，而兩側山區則相繼上升。盆地底部構造復雜，斷層活動頻繁，場地的構造穩定性受區域構造控制。汾河自北向南貫穿盆地中部，汾河東岸形成壹、二級階地，二級階地與東山洪泛區相連，西岸與西山洪泛區相連。
1.2地質構造
太原盆地有兩組斷層，壹組是橫向斷層，即NE-EW向斷層；另壹組為縱向斷裂，即北北東-北北西向斷裂，屬於上新世-第四紀斷裂，活動性強，但規模小。由於太原盆地位於裂谷盆地之間，相鄰地區的強震都能影響到太原盆地，震害也比較嚴重。
1.3地震活動統計
太原盆地是壹個多地震區，主要特點是次數多、烈度弱。據統計，自1304以來，該盆地共發生4級以上地震22次，最大震級為6.5級。在平面分布上，太原盆地可分為三個地震帶:盆地西緣1)地震帶。位於西山山前斷裂帶。2)盆地東緣地震帶。位於東山山前斷裂帶，是盆地內地震較多、震級較大的地區。在22次4級以上地震中，該地區地震次數達到10次。這個地區發生了最大的6.5級地震。3)盆地中部地震帶。主要分布在太原市小店區劉健至南瓦窯壹帶，以及清徐、徐溝壹帶，也是該地區地震較多的地區。
2柏林校區
2.1地形
太原理工大學柏林校區是山西礦業學院的老校區，位於太原市六城區之壹的萬柏林區。校園東西長320米，南北寬340米。
校園位於汾河西側，地貌為汾河西岸ⅰ級階地與山前洪積傾斜平原的交互區。自然地理上，南有虎峪河，北有玉門河，相對距離幾百米。兩條河流都是汾河流域的季節性河流。其源頭是西山殘脈，向東排入汾河。現存的自然地貌是由過去河流相系列的地貌單元演化而來的。場地地形平緩，地面標高在800.03-804.438+0m之間。區內地下水位4.52~6.5m，水位標高795.1 ~ 798.23m，無腐蝕性。
2.2地層的垂直分布
經分析該地區以往大部分工程地質報告可知，勘探深度範圍內的地層為:第四系全新統人工堆積物和第四系更新統河流沖洪積地層，巖性主要為人工填土、生活垃圾和建築垃圾；ⅰ級非重力濕陷性黃土；粉質粘土、淤泥、細砂、粘土，部分土層較薄，厚度變化較大，多為互層。
2.3場地土壤類型
場地土類型多為中軟土，場地覆蓋層厚度大於80m，多為ⅲ類建築場地。
2.4地震烈度和地基液化
根據山西省1 ∶ 1百萬抗震設防烈度圖可知，太原市抗震設防烈度為8度。場區地面以下15m範圍內為飽和粉土和砂土。根據GBJ11- 89《建築抗震設計規範》中的液化初步判定條件，應進行液化判定。校園內除西南側即高層住宅樓場地為輕度液化外，其他部位判定為不液化。
2.5地基土的均勻性
校園內各土層的坡度往往大於10%，可視為不均勻地基。同時，用壓縮模量加權評價也屬於不均勻地基。
2.6地基土的穩定性
校園內無自然不良地質現象。而“深挖”時代修建的人防工程，屬於人為不良地質現象。在建築荷載的作用下，防空洞周圍會出現應力集中，形成塑性區。塑性區的進壹步擴大可能導致地基的局部失穩，影響建築物的安全使用。同時，也給基礎的設計和施工帶來了許多問題。
校區27#住宅樓為六層磚混結構，1997開工。在基坑開挖過程中，發現該樓西山墻恰好在南北防空洞上，洞頂面已達到設計基坑開挖標高。隨即，防空洞被開挖，地基被封堵。由於防空洞底部較深，開挖後將片狀、級配砂分層夯實。在審計結束無異常情況下，地基處理按原設計換成三七灰土，采用筏板基礎。在為期壹年的施工過程中，參與施工的各方都非常關註沈降問題，尤其是西部山墻。直到現在，沈降是均勻的，西山墻和其他墻都沒有發現裂縫。
2.7濕陷性評估
根據地基土含水量、地表滲流和地下水位的變化，濕陷性土的濕陷性為ⅰ級非重力濕陷性。
2.8地基土的承載力
上部雜填土承載力:80 kPa ~ 100 kPa；粉質粘土承載力:120 kpa ~ 160 kpa；粉細砂承載力:150 kPa以上。
校園內29層高層住宅樓的土層分布見工程地質剖面圖(圖2.8)，各層地基土承載力標準值fk見表2.8。
3地基處理
本校區地基處理有換土墊層法和樁基兩種。
高層住宅建築地基各層土承載力標準值fk (kPa)
3.1換土墊層法
常用於基坑面積較大、開挖土方量較大的回填土方(且開挖時不會影響相鄰建築物的安全使用)，壹般適用於處理淺層軟土地基、濕陷性黃土地基和地下水位較低的雜填土地基。
近年來，校園內的六層磚混住宅樓采用了三七灰土置換和筏板基礎。
3.2樁基
適用於對場地要求較高的多層和高層建築。目前基礎施工中常用的樁型有鉆孔樁、沈管樁、靜壓樁、高壓旋噴樁、人工挖孔樁等。以及近年來發展起來的超流態素混凝土樁、多支盤樁和鉆孔灌註樁。
3.2.1人工挖孔擴底樁
這種樁型的特點是:施工設備簡單，工程造價低；適應性強，環境汙染小；成孔速度快，施工周期短；成樁質量容易控制，單樁承載力高。由於地下水位埋深和地層地質條件的限制(如流沙、淤泥、湧水帶等。).
3.2.2沈管灌註樁
這種樁型是剛性的，主要特點是:單樁承載力高，施工速度快，工程造價低。但受樁徑、最大沈入深度、地層和地下水條件的限制。
鉆孔灌註樁
是目前應用最廣泛的樁基礎。優點是樁型適應性廣，幾乎可以適應各種復雜的工程地質和水文地質條件。缺點是工程造價相對較高，施工時泥漿排量大，有壹定的噪音汙染，在繁華市區施工時對環境影響大，不能作為首選樁型。只有當其他樁型不適合或不能滿足承載力要求時，才能選擇該樁型。
在選擇校園內29層高層住宅樓的樁型時，由於相鄰建築物距離很近，地下水較淺，采用鉆孔鋼筋混凝土灌註樁，其他樁型不適合現場條件。持力層選擇原則上應根據《高層建築巖土工程勘察規範》(JGJ72-90)和《建築樁基技術規範》(JGJ94-94)選擇層厚穩定的中低壓縮性土、粉土、中密-密實砂土，其下無軟弱土層或可液化土層。⑦粉土以上各層不能滿足這些要求，而第8層礫石承載力很高，但該層埋深變化大，樁長過長。因此，樁端持力層為⑦層淤泥，長度為36米，直徑為800毫米..
4基礎選擇
基礎的選擇應根據場地的巖土工程條件和建築物的重要性，從地基穩定性、承載力、控制不均勻沈降、工期、施工難度、工程造價等方面綜合分析比較。
校園中有三種基本形式:
1)條形基礎:早期五層及以下磚混結構中，常采用墻下條形基礎。
2)筏板基礎:考慮到場地的不均勻性，後期的五至六層建築多為這種基礎形式。
3)箱型基礎。箱形基礎的突出優點是抗震穩定性好、剛度大、抵抗不均勻沈降的能力強。由於高層建築壹般荷載較大，地基上的附加應力影響範圍較廣。因此，為了減少地面過大的荷載，需要考慮在建築物的地面下設置地下室，以卸載土的自重壓力，使其平衡，使地基更加穩固。目前太原市區及高層建築高度多在60米甚至100米，地下有1 ~ 3層地下室，既增加了使用空間，又解決了地基穩定問題。因此，將高層建築的基礎埋在地下5 ~ 10m是完全可能的。
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