衡阳图书馆初步设计说明14.07.14--大学论文.doc

设计说明

第一章 设计总说明
第二章 总体设计
第三章 建筑设计
第四章 结构设计
第五章 给排水设计
第六章 强电设计
第七章 弱点设计
第八章 暖通设计
第九章 消防设计
第十章 环保设计
第十一章 劳动安全、卫生防疫设计
第一章 设计总说明

一、工程概况
1.工程名称：衡阳市图书馆
2.建筑规模：总建筑面积21777㎡，其中地上16215㎡，地下5562㎡。建筑主体3层，一层5.5米，二层4.5米，三层4.5米（局部5.7米），建筑高度15.70米（至檐口）。地下一层,层高4.5米。
3.建设单位：衡阳市城市建设投资有限公司
4.建筑地点：衡阳市雁峰区，回雁峰景区东侧。

二、设计依据
1．甲方提供的建筑设计任务书
2．规划部门提供的用地红线
3．国家和当地现行有关政策法规和设计规范

三、设计等级
1．建筑等级
根据《民用建筑设计通则》规定，本工程建筑类别为3类，建筑设计使用年限50年。
2．防火等级
根据《建筑设计防火规范》规定，本工程耐火等级为一级；地下室建筑耐火等级为一级。
3．抗震等级
根据国家抗震裂度划分区域表显示，衡阳为6度抗震设防，本工程按6度抗震设计。

四、技术经济指标
用地面积 87204平米
总建筑面积 21777平米
其中：地上建筑面积（计入容积率） 16215平米
地下建筑面积 5562平米
建筑占地面积 6737平米
容积率 0.19
建筑密度 7.7%
绿地面积 62431平米
绿化率 71.6%
藏书量 120万册
停车位 184辆
其中: 地上停车位 85辆
地下停车位 99辆
注：本指标面积不含保温层面积。

第二章 总体设计

一、项目概况
此项目选址于衡阳市中心地段，南临交通干线衡州大道，西靠蒸阳路，东面是湘江路，紧临湘江风光带。在衡阳的远景规划中处于两轴相交处，担负着现代文化和历史文化承接的功能。
衡阳市图书馆为市级公共图书馆，建筑包含普通图书借阅、少儿图书借阅、报刊阅览、善本特藏阅览、多功能报告厅、培训室等功能。新建的衡阳市图书馆将为衡阳的广大群众服务，担负社会教育、普及文化及科技知识的任务。

二、基地分析
基地东面场地隆起，整体形成两条山脊。而红线内西南角地形凹陷，低于原有路面，形成一个类似于谷地的场地条件。故地块与城市交界面较差。东南面由于湘江公铁大桥引桥的影响，对场地造成了一定程度屏蔽。东面和西面为状况复杂的老城区，交通引入条件不便。

三、设计规模
衡阳市图书馆新馆的用地面积约87204平方米，建设规模约21777平方米，馆藏容量设计为120万册。对外功能以开架阅览为主，同时图书馆内部的多功能厅、研究室等也可满足多种学术活动。

四、总体布局
建筑的西面为雁峰公园，东侧为改造后的还原绿地，建筑“陷”在两个山包之间，建筑前区为退让的市民广场，作为主入口广场，供市民休闲娱乐之用。建筑后部为“后花园”，通过建筑与山体的围合形成一个私密的内部空间，供图书馆的阅读人员室外阅读之用。
建筑单体第一区域为公共活动区，包括多功能报告厅、读者书店、24小时自助图书馆、入口大厅等。第二区域为阅览研究区，主要包括各种阅览用房、研究室、培训室等。第三区域为文献储存区，主要包括各类藏书区、办公人员用房及职工餐厅等。

五、交通组织
图书馆位于雁峰景区一侧，交通主要体现为人行交通。
建筑南北两侧各有一个开放空间，起到集聚人流的作用，其中建筑南侧广场作为主入口广场，主要迎接来自衡州大道的人流，带有明显的仪式性，是礼仪入口；而建筑北侧的广场接受了从建筑内部延伸出来的阅览人流以及庭院内部的景观体系，静宜的水面，优美的外部绿化环境无论为外部还是内部人员都提供了一个休闲的室外活动区，该广场同时也为后勤交通功能。
车行流线主要体现在建筑周圈有消防环路环通，东侧设有地面停车区和地下停车库入口。

六、景观设计
内部景观：院落的内向性特质形成了基地的内部景观。
院墙和建筑实体的相对关系不同形成了丰富的院落空间。借鉴传统园林“漏景”的手法，使得院落内外的景观空间相互渗透交织融合。
外部景观：地块北侧为设计的公园水系，作为将来景区主轴线上的重要节点，对不同的水体景观面采取不同的处理手法。对于基地西北面的景观水系采取了“远观”的姿态，水岸处理成自然起伏的草坡结合乡野趣味的栈道，与水面拉开一定的观赏距离。对于基地内部的景观水系则采取“亲临”的姿态，建筑直接临水，与水面形成亲密接触。

七、竖向设计
原场地条件中，西南角为整个地块的最低点，标高为66.2～67.8（绝对标高），东北角为整个地块的最高点，标高为89.5～90.2（绝对标高）。西北侧（原工学院体育场）处场地较为平整，标高为77.2（绝对标高）。
经过设计后，场地由西南角到东北角逐渐升高。其中西南角车行入口处标高为66.5（绝对标高），之后逐渐升高，到北东侧道路为78.5（绝对标高），东侧原工学院教学区部分被还原成绿化景观，最高处标高为90.2（绝对标高），与改造前场地标高基本相同。基地南侧沿衡州大道一侧车行入口处标高为74.5（绝对标高）。
在竖向设计时，秉承尊重原始地形，尽量减少土方开挖及回填，力争在局部平整，遵循现状的基础上，做出一个完善的设计。

第三章 建筑设计

一、设计依据
1．《民用建筑设计通则》 【GB50352-2005】
2．《无障碍设计规范》 【GB50763-2012】
3．《建筑设计防火规范》 【GB50016-2006】
4《公共建筑节能设计标准》 【GB 50189-2005】
5．《图书馆建筑设计规范》 【JGJ 38-99】
6.《饮食建筑设计规范》 【JGJ 64-89】
7．国家及当地有关技术标准、规范与规定
8．建设单位提供的设计任务书及相关资料。

二、设计目标与策略
我们希望通过设计，创造一个充满书院气氛、园林意境、复合功能的现代中式图书馆。又是一个市民读书漫步、休闲放松、与雁峰公园相交相溶的城市公园。
书院，古人读书明理之所在，空间布局严整，处处体现出儒家理想与道德的在则。将书院氛围引入建筑组团，是对中华正统文化的大力弘扬。
园林，是古人“大隐于市”、陶冶性情的处所，布局灵动，诗情画意，体现着道家思想对人性的尊重与释然。将园林空间引入环境设计，是对人性的体恤与释放。

三、设计理念
1. 传统中式风格的抽象与演绎
图书馆坐落在南岳第一峰景区，故在建筑风格上，我们希望用现代建筑语汇抽象中式建筑的精华，寻求“新而中”、“中而雅”的建筑意向。通过对江南建筑不饱和的形象进行选择和提炼，将屋顶、白墙、窗花重新组合，得到“三分白，七分黑”的整体基调。

2. 古典园林空间的架构与延展
“四大书院”之一的石鼓书院是誉满天下，同时也是衡阳历史文化中点睛之笔。而书院历来是古人读书明理之所在，空间布局灵动，处处彰显传统文化的内涵。故我们将“营造书院氛围”、“引入园林空间”作为建筑内在空间的营造点。并将庭院命之为“梅院”、“兰院”、“竹院”、“菊院”，通过“梅兰竹菊”四君子的名来寓图书馆中是个典雅精致、充满文化气息的院落，意图将图书馆空间打造成陶冶性情、修身养性、文化底蕴深厚的人文场所。
3. 现代公共设施的高效与便捷
在平面布局中，将江南园林空间的空间布局形式引入与图书馆的流线进行组合，“半园半屋”的园林布局使得内部空间流线相应延长，空间的递进层次增多，院落过滤了市井的喧嚣，也过滤了在其中的读者心境。同时清晰简单的流线高效串联起各个功能区，满足了高效与便捷的需求。

四、平面设计
地下一层，层高4.5米，主要功能包括职工餐厅、读者餐厅、各类设备用房、车库及两个下沉庭院等。
地上一至三层平面设计根据动静程度及服务对象范围分为三个大功能区。
第一功能区：公共活动区，位于建筑单体一层南部，为建筑最为公共的部分，包括：二层通高门厅、315座多功能报告厅、咨询办证、读者书店、24小时自助图书馆、陈列展览室等功能空间。
第二功能区：阅览研究区，位于建筑单体一二层中部及二层南部，中间为两层通高休闲阅读区，北侧、东西两侧均设有景观庭院，景观环境十分优越。一层功能包括检索区、视听障阅览区、图书借阅区、少儿图书借阅区等。二层功能包括报刊阅览、特藏阅览室、地方文献阅览、视听欣赏厅、数字资源借阅、数字阅读体验、读者休息区、专题研究室、自修室等。三层功能包括党团及工会活动室、档案室、中心机房、多媒体阅览室、新技术应用培训室、培训室等。
第三功能区：文献储藏区，位于建筑单体一至三层北部。一层功能包括书籍采编加工业务区、保存本书库等。二层功能包括：保存本书库、过期报刊书库、古籍特藏书库、地方文献书库等。三层为馆务办公区，包括办公室、业务工作室、宣传推广室、会议室、图书馆学资料室等。
整体功能布局合理清晰，流线简单明了。

五、交通组织
建筑内部根据功能，采用立体交通分散不同人群，组织多条流线。
图书馆主入口布置在建筑一层南侧，迎合南侧入口广场。并在建筑南部西侧设置贵宾入口，以方便贵宾直接进入多功能报告厅。在建筑南部东侧设置建筑开口，使读者书店、24小时自助图书馆可单独对外开放。建筑北侧设置办公入口，使办公人流与读者人流分离。在建筑北部东侧设置书籍货运出入口，并就近设置货运电梯，方便书籍的运输及管理。在建筑南部西侧下沉休闲广场可出入餐厅，使餐厅可单独对外开放。同时，读者也可通过建筑内部电梯进入餐厅。
建筑内阅览研究区共设有六部疏散楼梯，三部部电梯及两部自动扶梯。疏散楼梯位于阅览研究区四角，楼梯梯段净宽均大于1.5米，疏散门宽1.5米，房间内各点疏散距离均小于规范疏散距离，满足消防要求。位于中部的两部自动扶梯和南部的两部电梯可有效解决图书馆读者人流垂直交通需求。
建筑文献储存区共设有两部疏散楼梯，两部电梯。疏散楼梯均衡设置在文献储藏区北侧，楼梯梯段净宽1.3米，疏散门宽1.5米，房间内各点疏散距离均小于规范疏散距离，满足消防要求。两部电梯一部为客梯，主要供办公人员使用，设置在办公门厅内；另一部为货梯，解决书籍垂直运输问题，临近图书货运出入口设置。

六、立面造型和立面设计
通过当代建筑语言结合内部的功能设置来重新定义和诠释白墙、青砖、黑瓦、坡顶、花墙木材等具有传统中式建筑意向的建筑元素，具有多维度、多层次的解读角度。相当于在一个相对宽广的阈值内标识出一些引起广泛联想和共鸣的“原点”，具有不同建筑体验的人都可以找到各自熟悉的经验。立面设计借鉴造园不拘一格的手法，呈现一种相对松弛的闲散格调。

七、建筑用料
（一）外装修材料
1.1 底层室外入口坡道：烧毛花岗岩。
1.2 外墙：200厚加气混凝土切块，低于室外底的外墙为钢砼墙。
1.3 外立面：石材幕墙、装饰铝合金格栅。
1.4 外门窗：外门窗玻璃均采用中空low-E玻璃，外窗框采用氟碳喷涂断热型铝合金窗。
1.5 屋面：钢屋面。
1.6 屋面保温：屋面保温材料采用40厚挤塑聚苯板保温层。
1.7 外墙保温：墙体保温材料采用30厚保温砂浆（A级不燃）保温层。
1.8 屋面防水材料：屋面防水等级根据《屋面工程技术规范》规定为Ⅱ级防水，设防要求为一道防水层。

（二）内部装修材料
2.1 隔墙采用200厚（局部100厚）加气砼砌块，200厚加气砼砌块耐火极限不小于3小时。
2.2 其他材料详见后页内装修材料表。

层数
用房名称
地面
墙面
平顶
备注
地
下
一
层
车库
细石混凝土刷环氧地面漆
防霉防潮涂料
防霉防潮涂料

变电所、水泵房、强弱电间、排风机房、消防控制室、污水泵房
细石混凝土
防霉防潮涂料
防霉防潮涂料

消防水池
瓷砖贴面
瓷砖贴面
防霉防潮涂料

厨房
防滑地砖贴面
瓷砖贴面
防霉防潮涂料

餐厅
防滑瓷砖贴面
防霉防潮涂料
石膏板、涂料

一层
门厅
石材
石材
石膏板
详见精装修设计
多功能报告厅
浮铺弹性地毯
复合木墙板墙面

详见精装修设计
自助寄存、值班室、读者书店、24小时自助图书馆
地砖
涂料
涂料
详见精装修设计
检索区、视听障阅览、图书借阅区、少儿图书借阅区、借还服务、视听障阅览
石材
石材、装饰板
石膏板
详见精装修设计
视听欣赏厅
防静电架空活动地板
涂料
涂料

保存本书库
细石混凝土刷环氧地面漆
防霉防潮涂料
防霉防潮涂料

分类、采编加工、采购、拆包室
细石混凝土刷环氧地面漆
防霉防潮涂料
防霉防潮涂料

二层
陈列展览室
石材
石材、金属装饰、瓷砖
石膏板
详见精装修设计
读者活动室
粘铺单层地毯
瓷砖、金属装饰板
石膏板
详见精装修设计
自修室
地砖
涂料
涂料
详见精装修设计
地方文献阅览、现期报刊阅览、休闲阅览、数字资源借阅、数字阅读体验、古籍特藏阅览、读者休息区
石材
石材、装饰板
石膏板
详见精装修设计
地方文献书库、古籍特藏书库、过期报刊库
细石混凝土刷环氧地面漆
防霉防潮涂料
防霉防潮涂料

层数
用房名称
地面
墙面
平顶
备注
三层

办公室、财务室、学会办公室、辅导协调室、值班室、业务室、宣传办公室、工会办公室、行政办公室、文献研究室、图书馆学资料室、培训室、新技术应用培训室、党团工会活动室
地砖
涂料
涂料
详见精装修设计
会议室
地砖
涂料
涂料
详见精装修设计
业务档案室、行政档案室
地砖
涂料
涂料

微缩、装裱整修室、中心机房、办公用品库房
细石混凝土刷环氧地面漆
涂料
涂料

多媒体阅览室
防静电架空活动地板
涂料
涂料

卫星接收、音响控制
细石混凝土刷环氧地面漆
涂料
涂料

公共
区
域
公共门厅、公共走廊、电梯厅
石材
石材、金属装饰板、瓷砖
石膏板
详见精装修设计
楼梯间
防滑地砖
涂料
涂料

卫生间
防滑地砖
涂料
涂料
详见精装修设计
强弱电间、空调机房
细石混凝土刷环氧地面漆
石材、装饰板
石膏板

八、无障碍设计
1.建筑入口即入口平台。设置符合规范要求的无障碍坡道、扶手。
2.供轮椅同行的门净宽全部大于0.8米，玻璃外门下部设350高不锈钢护板。
3.电梯：建筑内设置无障碍电梯，满足电梯轿厢无障碍设施的设计要求。
4.标志：所有无障碍设施均附设国际通用的无障碍标志牌。
5.凡有公共出入口，走道及残疾人卫生间，地坪凡有高差处均不大于15，且以斜坡过渡。

第四章 结构设计

一、工程概况
项目位于衡阳市中心地段，南临交通干线衡州大道，西靠蒸阳路，东面是湘江路，紧临湘江风光带。在衡阳的远景规划中处于两轴相交处，担负着现代文化和历史文化承接的功能。
本工程建筑主体3层，一层5.5米，二层4.5米，三层4.5米（局部5.7米），建筑高度15.70米（至檐口）。地下一层,层高4.5米。总建筑面积21777㎡。
名 称
长×宽
（约m×m)
层数/地下层数
总高度(m)
结构属性
结 构 类 型
基础地基
基础形式
上部结构
图书馆
72.9x114.4

3/1
15.7m
多层
人工挖孔桩
独立桩承台加防水板
现浇混凝土框架

二、设计依据
2.1、单体结构设计使用年限为50年。
2.2、自然条件：
2.2.1、基本风压为0.40kN/m2
2.2.2、基本雪压为0.35kN/m2
2.2.3、图书馆的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，重点设防类（乙类）。
2.3、岩土工程勘察报告：根据湖南有色工程勘察研究院有限公司2014年6月提供的《衡阳市图书馆岩土工程详细勘察报告》(勘察编号：2014.01.5进行结构初步设计。
2.4、本工程设计所执行的主要规范、标准、规程及规定见表2.4。
表2.1 本工程设计所执行的主要规范、标准、规程及规定
序号
名称
编号、年号和版本号
1
《建筑结构可靠度设计统一标准》
GB50068-2001
2
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2012
3
《建筑工程抗震设防分类标准》
GB50223-2008
4
《建筑抗震设计规范》
GB50011-2010
5
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2010
6
《高层混凝土结构技术规程》
JGJ3-2010
7
《建筑地基处理技术规范》
JGJ79-2012
8
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2011
9
《钢结构设计规范》
GB50017－2003
10
《建筑桩基技术规范》
JGJ 94-2008
11
《地下工程防水技术规范》
GB50108-2008
12
《砌体构设计规范》
GB50003-2011
13
《建筑结构制图标准》
GB/T 50105-2010
14
《高层民用建筑设计防火规范》
GB50045-95
15
《工程结构可靠性设计统一标准》
GB50153-2008
16
《建筑基桩检测技术规范》
JGJ106-2003
17
《建筑地基处理技术规范》
JGJ79-2012
18
《混凝土结构耐久性设计规范》
GB/T50476-2008

注：其他未列项目见国家和湖南行业标准、规范及规程。

三、建筑分类等级
3.1、建筑分类等级见表3.1。

表3.1 建筑分类等级
序
名称
等级
依据的国家标准规范
1
建筑安全等级
二级
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50153-2008
2
地基基础设计等级
乙级
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
3
建筑抗震设防类别
乙类
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
4
抗震等级
详见下表3.1.1
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
5
地下室防水等级
一级
《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
6
建筑防火分类等级
一类
《建筑设计防火规范》GB 50016--2006 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95
耐火等级
一级

表3.1.1单体抗震等级
名称
层数
结构类型
抗震等级
框架
图书馆
3层
多层框架结构
三级

四、主要荷载（作用）取值
4.1、楼（屋）面活荷载见下表。

房间功能
使用荷载
房间功能
使用荷载
保存书本库
12.0
走廊、门厅、餐厅
2.5
档案室、资料室
3.0
现期报刊阅览
5.0
视听欣赏厅
3.0
地方文献书库
12
活动室
2.5
过期报刊库
12
中心机房
7.0
特藏古籍书库
8.5
卫星接收（音像接收室）
7.0
采购拆包
5.0
一层楼面
5.0（考虑施工活载）
卫生间
3.0
停车库
5.0
露台
2.5
库房
5.0
候梯前厅、楼梯间
3.5
电梯机房、空调机房、强弱电间
7.0
消防车通道（地下室顶底采用双向板）
20.0
不上人屋面
0.5
上人屋面
2.5

注：未注明的荷载按有关规范或规定取值，其他机房、设备用房及特殊要求区域按实际荷载取值。
4.2、风荷载
4.2.1、地面粗糙度为B类；
4.2.2、风荷载体形系数为1.3。
4.3、雪荷载
4.3.1、平屋面积雪分布系数1.0；
4.3.2、屋面小塔楼周边2h（h为小塔楼高度）范围屋面积雪分布系数为2.0。
4.4、地震作用
4.4.1、抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，
4.4.2、设计地震分组为第一组；
4.4.3、建筑场地类别为Ⅱ类；
4.4.4、场地特征周期为0.35s；
4.4.5、结构阻尼比为0.05；
4.4.6、多遇地震水平地震影响系数最大值为0.04（6度），0.08（7度）；
4.4.7、罕遇地震水平地震影响系数最大值0.28（6度），0.50（7度）；
4.5、地下室水浮力的有关设计参数
4.5.1、抗浮设计水位按照地勘报告取75.00m考虑。
4.6、建筑隔墙墙体自重见表4.6。
表4.6 建筑隔墙墙体自重
序号
墙体材料
自重（kN/m2）
1
采用200厚陶粒混凝土保温砌块
3.6
2
200厚小型砼空心砌块··
3.6

注：建筑隔墙恒载标准值包括墙体双面抹灰各30mm厚。

五、上部及地下室结构设计
5.1、结构选型及结构布置：
5.1.1、竖向承重及抗侧力结构体系：根据建筑的总高度、抗震设防烈度、建筑的用途等情况，图书馆采用框架结构体系。设置一层地下室。
5.1.2、楼盖结构体系：根据建筑物的使用要求和施工条件，以及建筑物的总高度、层高和结构跨度等情况，本工程采用现浇主次梁楼盖体系。
5.2、结构缝的设置：
由于图书馆整体超长，采用1条伸缩缝（兼抗震缝）将图书馆部划分为2个结构规则的单体，单体内不再设置结构缝。
5.3、超长结构处理措施：
本工程地上多个单体及地下室均属超长结构。由于本工程建筑美观的要求，同时为了更好的满足使用功能的要求。本工程各单体及地下室未设温度缝及沉降缝。为消除施工及使用期间由于日照温差和季节温差引起的温度及收缩应力不利影响，采用后浇带施工。
5.4、关键技术问题的解决方法：
5.4.1图书馆入口大厅及中间休闲阅览区两层挑空、东西两侧庭院内凹，使得二层结构开洞面积较大。
入口大厅因挑空形成平面内凹，内凹尺寸较大。
结构局部存在大跨度，最大跨度为24600mm。
5.4.2关键技术问题的解决方法：
1）在计算时，凹口和大洞口附近楼板均采用弹性膜假定。
2）加强在结构平面凹口处附近楼板厚度，施工图设计时，将加强该处的楼板配筋以及构造，提高楼板的配筋率。
3）大跨度结构采用预应力梁，提高梁、柱的抗震等级并加强配筋等措施。
5.5、抗浮措施：
抗浮设计水位按照75.00m，图书馆±0.000为77.85m，上部结构为3层，因此依靠结构自重能抵抗2.35m的水头，无需采取额外的抗浮措施。
5.6、其他：
基坑开挖前应对相邻道路和地下管线的情况详细调查，必要时采取防护措施。

六.地基基础设计
6.1、工程地质概况：
6.1.1、拟建衡阳市图书馆场地位于衡阳市雁峰区，东近湘江南路临湘江，南临衡州大道，西依雁峰公园靠蒸阳南路，北多为居民建筑，环境优美，交通便利，地理位置优越（拟建场地位置及坐标详见勘探布孔平面图），拟建场地原始地貌单元为低山丘陵地貌，现以建筑物水泥地面等为主，起伏变化一般，孔口标高变化为67.20～78.50m。
本场地所在地区属热带半湿润季风大陆气候，四季分明，雨季主要集中在4-9月份，日极端最高气温40.8℃，日极端最低气温-7.9℃，平均气温17.9℃，年平均降雨量1337.7mm，年平均蒸发量1448.7mm，常年可进行建筑施工。
6.1.2、根据区域地质资料及本次勘察揭露的地层资料，拟建场地勘探深度范围内揭露的岩土层主要为：杂填土（Q4ml）①，粉质粘土（Q4h）②，粉质粘土（Qel）③，强风化泥质粉砂岩（E）④，中风化泥质粉砂岩（E）⑤，空洞⑥。各地层的野外特征按从上至下顺序描述如下：
1) 杂填土①：褐红色，灰白色，主要为回填的强风化泥质粉砂岩，夹杂部分砼块、砾石等建筑垃圾，场地内各钻孔都有揭露。层厚2.30～8.80m，平均厚度5.31m，层底高程变化范围为61.50～75.40m，层顶高程变化范围为67.20～78.50m。
2) 粉质粘土②：褐灰色，软塑-可塑状态，饱和，主要以粘性土为主。场地内zk8、zk9、zk15、zk18有揭露，层厚3.10～4.10m，平均厚度3.63m，层底高程变化范围为60.80～63.00 m，层顶高程变化范围为64.70～67.10 m。
3）粉质粘土③：褐红色，稍湿，可塑-硬塑状态，系下伏基岩风化残积而成，夹少量铁锰质氧化物，切面稍有光滑，摇震无反应，干强度中等，韧性中等。场地内zk17、zk20、zk21、zk22、zk23、zk24、zk25有揭露，层厚1.90～4.60m，平均厚度3.04 m，层底高程变化范围为65.40～73.40m，层顶高程变化范围为68.70～75.40m。
4）强风化泥r 质粉砂岩④：褐红色，主要矿物成分为石英、长石及粘土矿物，大部分矿物已显著风化变质，粉砂质结构，中厚层状构造，泥质胶结，节理裂隙发育，岩芯多呈碎块状，少量短柱状，遇水易软化，失水易干裂，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层各钻孔均有揭露。层厚0.80～7.00m。平均厚度2.59m，层底高程变化范围为58.70～70.30m，层顶高程变化范围为60.80～73.40m。
5）中风化泥质粉砂岩⑤：褐红色，主要矿物成分为石英、长石及粘土矿物，部分矿物已显著风化变质，粉砂质结构，中厚层状构造，泥质胶结，节理裂隙较发育，岩芯多呈短柱状，少量长柱状，遇水易软化，失水易干裂，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。层顶高程变化范围为58.70～70.30m。本次勘察揭露厚度未钻穿，层厚不清。
6）空洞⑥：人防工程，防空洞，场地内zk18有揭露，层厚2.10m。各土层地基土承载力特征值分析评价及建议值提供如下表6.1.1、地基处理及桩基设计参数建议值提供如下表6.1.2。

表6.1.1 地基土承载力特征值

岩土名称
地基承载力
特征值fak（kPa）
压缩模量
Es（MPa）
重度
（KN/m3)

内摩擦角φ（度）
凝聚力
C（kPa）
杂填土①
/
/

/
/
粉质粘土②
150
4.0
18.5
13
23
粉质粘土③
200
6.0
19.0
17
42
强风化泥质粉砂岩④
400

23.0
/
/
中风化泥质粉砂岩⑤
1000

24.0

表6.1.2 人工挖孔灌注桩、预制管桩端阻力和侧阻力标准值建议

地层
状态
人工挖孔灌注桩
预制管桩
极限端阻力
极限侧阻力标准值 qsik（kPa）
极限端阻力
极限侧阻力标准值qsik（kPa）
标准值qpk（kPa）
标准值qpk（kPa）

b≤9
9＜h≤16
杂填土①
松软

35*

40*
粉质粘土②
软塑～可塑

20

25
粉质粘土③
可塑～硬塑
2000
70
2400
3400
75
强风化泥质粉砂岩④
极软岩
4000
150
6000
7000
160
中风化泥质粉砂岩⑤
极软岩
6000
250

注：1、采用表6.1.2中值时，须保证有效桩长≥6m，当不能满足此桩长时，应按天然地基承载力标准值考虑；
桩端土的承载力标准值qpk建议采用荷载板试验进行复核或试桩。
2、采用人工挖孔灌注桩时，须保证桩底无虚土。
3、人工挖孔桩施工时，宜采用必要的通风及护壁措施，确保施工人员的安全。
4、本报告建议的桩端、桩侧阻力标准值是初步估计的数值，施工前应在现场进行静载荷试验，
并根据试验结果作适当调整。
5、*号者为负摩阻，杂填土①负摩阻系数取0.30。

表6.1.3 岩石单轴自然抗压强度试验统计表

统计
个数
最小值
最大值
算术平均值
标准差
变异
系数
标准值(MPa)
强风化泥质粉砂岩④
6
0.84
1.13
1.00
0.093
0.094
0.941
中风化泥质粉砂岩⑤
7
5.26
8.43
6.96
0.975
0.2
6.55

6.2 地下水
勘察期间，部分地势低洼地段的钻孔均遇见地下水。地下水类型为上层滞水，基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于杂填土①，粉质粘土②及粉质粘土③中，上层滞水局部存在，其补给、迳流条件受大气降水的影响，枯水期水量小,雨季水量较大,随季节变化较大，无统一水位，水量极贫乏，本次勘察测得其水位埋深为0.5～12.00m，相当于标高 66.00 ～68.00m，基岩裂隙水赋存于强风化泥质粉砂岩④和中风化泥质粉砂岩⑤中，受大气降水的影响及裂隙发育程度的，水位随季节变化而异，水量极贫乏，本次勘察，未测得其水位。根据衡阳市水文资料，拟建场地地下水水位年变化范围为1-3m。
6.3 不良地质作用
本次勘察在场地钻孔控制深度及范围内未发现影响场地稳定性的岩溶、滑坡、泥石流、危岩与崩塌、采空区、地面沉降等不良工程地质作用。
6.4 特殊岩性
1) 杂填土①：褐红色，灰白色，主要为回填的强风化泥质粉砂岩，夹杂部分砼块、砾石等建筑垃圾，场地内各钻孔都有揭露。层厚2.30～8.80m，平均厚度5.31m，层底高程变化范围为61.50～75.40m，层顶高程变化范围为67.20～78.50m。
2) 空洞⑥：人防工程，防空洞，场地内zk18有揭露，层厚2.10m。
6.5 基础选型说明：
根据湖南有色工程勘察研究院有限公司2014年6月提的《衡阳市图书馆岩土工程详细勘察报告》，图书馆采用人工挖孔桩基础，柱下设下柱墩。无地下室区域柱墩之间设基础梁拉结，地下室区域柱墩之间设防水板，防水板厚度为400mm。
人工挖孔桩直径为900mm，局部采用扩底，扩底直径分为1300mm和1600mm两种,桩身混凝土强度等级为C35,单桩竖向承载力特征值为3500~8000KN. 桩端持力层为第5层中风化泥质粉砂岩层。
6.6 基础沉降：
基础采用人工挖孔桩，桩端持力层为中风化泥质粉砂岩，沉降量较小。
6.7、关键技术问题及解决方案：
6.7.1 拟建场地原始地貌为低山丘陵地貌，起伏变化较大，自然地貌标高变化为67.20m~78.50m呈现出南低北高、西低东高的形态。
图书馆±0.000为77.85m，与场地低点标高67.20m有10m左右的高差。
6.7.2关键技术问题的解决方法
1）将基础标高统一设在73.15m，避免因基础标高相差较大造成底层柱受力相差太大。
2）无地下室的区域在±0.000处设现浇混凝土结构板，避免因10m厚度的填土产生的自固结沉降引起地面开裂，同时减少底层柱的计算长度，增加结构刚度。
3）加大无地下室区域柱的截面（基础~±0.000），增加该区域的整体刚度。
4）计算时考虑填土的负摩阻力影响，避免产生大的不均匀沉降。
七、结构分析
7.1 本工程使用中国建筑科学研究院编制的高层建筑结构空间有限元分析与设计软件PKPM－SATWE(2010年版V2.1版)进行整体结构分析。分析中考虑了楼板开大洞的影响，考虑上部结构和地下室作为一个整体联合工作，地震作用考虑5%的偶然偏心扭转影响。
7.2 变形和舒适度要求
结构（构件）的变形和舒适度要求见表7.2.1。

表7.2.1 变形和舒适度要求
荷载与作用
变形或舒适度
指标
永久与可变荷载
主梁挠度
≤L/300
楼面次梁挠度
≤L/250
楼板挠度
≤L/200
竖向荷载准永久组合
基础最大沉降
≤400mm
基础最大倾斜
≤0.004
地震作用
多遇地震
楼层最大层间位移
≤h/550

7.3、计算参数与模型
所有楼板采用弹性楼板（膜单元），反映其平面内实际刚度。结构整体分析采用空间杆-壳元墙元模型；楼板采用弹性理论计算。以地下室顶板作为嵌固端。结构主要计算参数见表7.3.1。
表7.3.1 结构主要计算参数

计算参数
图书馆北侧
图书馆南侧
γ 0
1.0
1.0
地震力计算
单向、双向、±5%偏心
单向、双向、±5%偏心
地震力与坐标轴夹角
0°
0°
地震力振型组合数
12
12
设防烈度
6
6
场地类别
II 类
II 类
周期折减系数
0.65
0.65
结构阻尼比
0.05
0.05
活荷载折减系数
按规范取值
按规范取值
框架梁刚度放大系数
按规范取值
按规范取值
设计地震分组
第一组
第一组
自重调整系数
1.0
1.0
50基本风压
0.40kN/m2
0.40kN/m2
地面粗糙度
B类
B类
风载体型系数
1.3
1.3
是否考虑P-Δ效应
不考虑
不考虑

均采用SATWE程序进行整体结构计算分析，
结构分析输入的主要参数包括几何参数、材料、荷载、调整系数等（略）。
对结构体进行多遇地震作用下的内力和变形分析时；维护结构只考虑重量而不考虑刚度；假定结构与构件处于弹性工作状态，内力和变形分析采用线性静力方法进行。
7.4 主要控制性计算结果：
1）房屋的高宽比约为0.2<4，满足规范要求。
2）框架柱轴压比
混凝土结构框架柱轴压比水平在0.12~0.79之间，框架柱轴压比均满足规范要求。
3）框架柱配筋率
配筋率0.75%~1.58%。
4）框架梁配筋率
梁配筋率0.76%~1.6%。配箍率0.3%~0.7%。
5）其他指标
考虑结构由抗震缝分为南北两侧，且地下室顶板作为结构嵌固端，故指标分南北两侧独立计算，取最不利计算值
施工图阶段地下室顶板处结构构件配筋按整体组合考虑。
对输出结果文件WZQ.OUT, WDISP.OUT, WMASS.OUT分析,其他各项计算结果控制指标均在现行规范容许范围之内，构件基本无超配筋现象。整体分析部分结果见下表。
北侧结构SATWE计算结果：
前3个振型的
结构自振周期(S)
周期值
X向平动系数
Y向平动系数
扭转振动系数
T1
0.8862
0.00
1.00
0.00
T2
0.8627
0.98
0.00
0.02
T3
0.7822
0.02
0.00
0.98
第一扭转、第一平动周期比
0.883
地震力作用下基底剪力与重量比
X向
Y向
1.68%
1.68%
地震力作用下最大层间位移角
无偶然偏心
1/ 1931
1/ 1948
+5%偶然偏心
1/ 2035
1/ 1718
－5%偶然偏心
1/ 1837
1/ 1799
地震力作用下顶点最大水平位移（mm）
6.3