岩土工程勘察

1、1前言1.1勘察目的及任务要求:金鲁班（德州）高铁新城太阳能小镇投资有限公司，拟建其德州市太阳能小镇竞赛场地建设项目，工程包括：中心区域为生活休闲区，主要为2层的商业楼及两个大、小报告厅及附属设施工程；报告厅的平面尺寸分别为30米×20米和30米×15米。沿中心区周边为展示区，分布为22个国家太阳能设备小院落，其占地南北向长约35米，东西向宽约25米。四周为太阳能赛车跑道。场地中间南部有3个标志性建筑物，钢结构，荷载略大些。受其委托，德州市建筑规划勘察设计研究院，对其拟建场地进行详细勘察阶段的岩土勘察工作。此次勘察目的是：查明场区地质地层变化规律，为建筑设计提供详细的工程地

2、质资料和岩土技术参数，对建筑地基作出岩土工程分析评价，对不良地质现象提出防治建议，为基础设计、地基处理作出论证和建议； 此次勘察的主要任务及要求是：查明建筑场地内地层结构、类别、厚度及分布规律；提供场地各土层岩土物理力学性质指标及承载力；查明地下水情况，判断其对建筑材料的腐蚀性查明场区有无不良地质现象，对地基作出分析与评价； 提出地基和基础设计方案及设计施工所需岩土参数； 1.2 勘察工作依据的技术标准 岩土工程勘察规范 GB 50021-2001（2009年版）建筑岩土工程勘察设计规范 DB37/ 5052-2015建筑地基基础设计规范 GB 50007-2011 建筑抗震设计规范 GB 5

3、0011-2010中国地震动参数区划图 GB 18306-2015建筑地基处理技术规范 JGJ 79-2012土工试验方法标准 GB/T 50123-1999山东省岩土工程勘察文件编制标准DBK14-S3-2002等1.3勘察方案及工作量依据岩土工程勘察规范，结合场地实际情况和所收集到的附近地质资料，确定此次岩土勘察等级为丙级。经与设计人员协商，确定按方格网布置，东西向孔距约3039米，南北向孔距30米，局部比较重要建筑物地基地段加密布置。共布置勘探孔186个，其中静力触探孔95个,取土孔46个,标贯孔45个,勘测深度15.020.0米，由于场地条件限制，工程分两次施工。前期外业钻探于2016

4、年7月25日至8月3日完成116个勘探孔（43#158#），后期外业钻探于2016年9月16日至9月19日完成70个勘探孔（1#42#和159#186#）， 采用G-1型工程钻机、XY-100型工程钻机和TL-20T型静力触探车，取土样采用固定活塞薄壁取土器静力压入法或重锤少击法，标贯试验采用机械提升自动落锤设备。完成工作量如下：总进尺2845米，其中静力触探孔进尺1471米，取土孔进尺694米，标贯孔进尺680米，取土样376件，标贯试验351次，取水样2件，高程测量380点，土样试验由我院土工实验室承担，分别于于8月10日和9月23日提交土工试验成果汇总表。孔口标高采用绝对高程，以场地西部

5、中傲大街中心线与小柏油路交汇处（该点由建设单位指定）为高程引测点，该点绝对高程为21.74米，并进行了实际测绘（详见建筑物与勘探点平面位置图）2场地工程地质条件2.1场区自然地理概况和场区工程（水文）地质概述：勘察场地所在区域，自中新生代以来地壳运动总的趋势以下降为主，堆积了巨厚的新生界地层。第四系厚度超过280m，其中全新统厚度一般在20m左右，主要为中积及湖积相沉积物，较松散，工程地质较差，承载力一般较低，更新统主要为氧化物还原交替沉积物，较全新统地质密实，工程地质性质较好，承载力较高，德州市德城区的高层建筑持力层一般都选择在该地层中，新第三系属内湖相沉积，地层密实度良好。勘察场地在大地构

6、造上属华北地台辽冀台向斜的一部分，位于临清坳断区之德州凹陷之内。德州地质断裂构造发育，主要构造线为NE，次为NW及NNW向，通过德州市德城区西部的断裂带为沧东大断裂，走向为NNE向，倾向为NW向，西盘上升，东盘下降的正断层，南起河北省大名县，经由山东省临清、旧武城、河北省故城、德州市德城区运河以西，向河北省呈NNE向继续向北延伸至天津市的宁河地区。场区及场区附近地壳稳定性一般。根据建筑抗震设计规范GB50011-2010，附录A，勘察场地位于地震烈度六度区。勘察区地下水属黄河冲积平原水文地质区，浅层地下水矿化度较高；中深层地下水一般为矿化度大于2g/L的咸水，含水层岩性以粉细砂为主，在水平方向

7、上，含水层多舌状及透镜体状分布，在垂直方向上含水层与相对隔水层交错分布，富水性及迳流条件较差。大气降水是浅层地下水的主要补给来源。2.2地形地貌及地下水情况：拟建工程场地位于德州市经济技术开发区。西邻中傲大街，东邻经四路，南北两侧为规划中的尚德十路和尚德九路，场地为耕地和小果园，地形较平坦，地面标高最大值21.86米,最小值21.35米,地表相对高差0.51米。地貌单元为鲁西北黄河冲积平原。场区地下水类型为第四系孔隙潜水，水位埋深较深，勘探期间测得地下水位在自然坪下4.04.40米，相对标高为17.40米左右，变化幅度约1.50米。地下水位变化主要受降水、蒸发控制。依据岩土工程勘察规范和附近工

8、程水和土质易溶盐资料分析判定，场地环境类型为类,在干湿交替环境下，地下水对混凝土及其结构中的钢筋具弱腐蚀性；在长期浸水环境中，地下水对混凝土弱腐蚀性，对其结构中的钢筋微腐蚀性；土对混凝土具微腐蚀性；对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性；2.3场地地层结构及工程特性指标 依据勘探资料，除顶部耕填土外，其下地层均为第四纪全新世黄河冲淤积形成的松散地层，主要岩性为黏土、粉质黏土、粉土。地层在水平方向和垂直方向呈规律性分布，略有差异。依据野外原始资料和室内试验数据，综合分析计算，将场区勘察深度范围内，自上而下分为如下8个大层，4个亚层。1层耕填土层：土黄色,以粉质粘土为主,含少许灰渣、植物根等,不均匀,不密

9、实。场区普遍分布，厚度:0.500.90m,平均0.66m;层底标高:20.6321.26m,平均20.95m;层底埋深:0.500.90m,平均0.66m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk qc(MPa)0.9092.6021.771950.8150.461.628fs(KPa)22754795190.40442-1层粉土亚层：浅黄色,含云母等,长石石英质,颗粒较均匀,无光泽反应,低韧性,低干强度,稍湿至湿,稍密,摇振反应中等。场区呈薄层或透镜体状，不均匀，分布厚度:0.501.00m,平均0.81m;层底标高:19.8

10、320.38m,平均20.07m;层底埋深:1.401.70m,平均1.56m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)22.727.424.942.40.10(kN/m3)18.219.118.540.40.02e 0.7580.8270.78840.0290.04WL(%)27.829.628.740.80.03WP(%)20.020.820.440.40.02IP7.88.88.340.50.06IL0.350.790.5340.220.42C(kPa)16.418.117.321.20.07(度)19.329.8

11、24.527.40.30a1-2(MPa-1)0.110.200.1440.040.29Es(MPa)8.9316.1913.4643.150.23N(击)4.05.04.520.70.162.8qc(MPa)1.9963.0032.417100.4490.192.154fs(KPa)23533710120.33302层黏土夹粉质黏土：棕黄色至灰黄色,含云母片,氧化铁,姜石等,切面较光滑,韧性和干强度较高,饱和,可塑,局部含粉土小夹层或透镜体。场区普遍分布，厚度:0.702.90m,平均1.71m;层底标高:18.0220.32m,平均19.17m;层底埋深:1.503.50m,平均2.45m

12、。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)23.536.731.0583.20.1031.7(kN/m3)16.919.418.0530.50.0317.9e 0.7751.1700.950530.0850.090.970WL(%)28.853.042.9587.30.17WP(%)17.626.222.7582.20.10IP10.526.820.3585.10.25IL0.200.810.44580.150.350.47C(kPa)22.231.827.6172.00.0726.7(度)5.610.57.2171.3

13、0.186.6a1-2(MPa-1)0.190.580.34530.080.240.36Es(MPa)3.4210.356.01531.340.225.7N(击)3.05.04.1630.50.134.0qc(MPa)1.0941.6701.351950.2340.171.310fs(KPa)31926095220.37563层粉土：褐黄色,含云母等,长石石英质,颗粒较均匀,无光泽反应,低韧性,低干强度,湿,稍密,摇振反应中等。场区普遍分布，厚度:0.402.70m,平均1.40m;层底标高:16.5118.27m,平均17.77m;层底埋深:3.405.20m物理力学指标统计表项目最小值Xm

14、in最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)20.230.525.5452.30.0926.1(kN/m3)17.220.118.8390.60.0318.6e 0.6070.9430.776390.0740.100.797WL(%)26.832.228.8451.10.04WP(%)19.322.320.4450.60.03IP7.39.98.4450.50.06IL0.080.940.60450.220.370.66C(kPa)16.319.917.6111.30.0816.8(度)27.829.929.2110.70.0228.8a1-2(MPa-1

15、)0.080.290.13390.040.330.15Es(MPa)6.3520.5514.22393.400.2413.3N(击)5.08.06.7240.80.126.4qc(MPa)1.9444.5403.345950.9520.283.178fs(KPa)23604295160.3839该层颗粒分析指标统计如下：粒径mm最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数0.0750.00589.791.390.540.0058.710.39.544层黏土夹粉质黏土：灰褐色至灰黄色,含云母片,氧化铁,姜石等,稍有光泽,较高韧性,较高干强度,饱和,可塑。场区呈薄层或透镜

16、体状，不均匀，分布厚度:0.402.40m,平均1.08m;层底标高:15.3017.66m,平均16.69m;层底埋深:4.006.40m,平均4.92m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)29.839.133.7122.90.0835.2(kN/m3)17.618.618.0120.40.0217.8e 0.8631.1091.000120.0820.081.043WL(%)33.552.544.3127.00.16WP(%)20.026.423.4122.00.08IP10.726.120.9125.30.2

17、5IL0.330.860.52120.160.300.61a1-2(MPa-1)0.210.490.36120.080.220.40Es(MPa)4.308.875.86121.280.225.2N(击)3.05.04.2320.40.114.0qc(MPa)0.7731.2190.998950.2110.210.961fs(KPa)20573495150.44315层粉土：灰黄色至褐黄色,含云母,氧化铁等,长石石英质,颗粒较均匀,无光泽反应,低韧性,低干强度,湿,稍密至中密,摇振反应迅速。场区普遍分布，厚度:1.504.70m,平均3.07m;层底标高:11.8113.20m,平均12.68

18、m;层底埋深:8.509.90m,平均8.94m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)21.430.025.8841.70.0726.1(kN/m3)18.119.919.2750.30.0219.2e 0.6230.8370.730750.0430.060.738WL(%)26.731.828.7841.10.04WP(%)18.721.920.4840.60.03IP7.29.98.3840.60.07IL0.210.940.65840.160.240.68C(kPa)15.521.017.5221.20.071

19、7.0(度)26.030.229.2221.00.0428.8a1-2(MPa-1)0.060.180.11750.030.250.12Es(MPa)10.1328.3016.35754.360.2715.5N(击)6.012.08.6741.50.188.3qc(MPa)2.5434.4443.578950.7770.223.442fs(KPa)35584695100.2344该层颗粒分析指标统计如下：粒径mm最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数0.0750.00590.592.091.4160.0058.09.58.6165-1层粉质黏土亚层：灰褐色至灰黄

20、色,含云母片,氧化铁,姜石等,切面较光滑,中等韧性,中等干强度,饱和,可塑偏软。场区呈薄层或透镜体状，不均匀，分布厚度:0.502.10m,平均1.12m;层底标高:13.2115.77m,平均14.21m;层底埋深:5.808.40m,平均7.40m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)26.230.828.571.50.0529.6(kN/m3)18.119.018.670.30.0218.3e 0.7840.8970.84470.0350.040.870WL(%)28.832.330.871.30.04WP(%

21、)15.921.019.671.90.10IP10.513.311.371.00.09IL0.680.900.7970.080.100.85a1-2(MPa-1)0.190.310.2470.050.220.28Es(MPa)5.759.807.8671.660.216.6N(击)4.08.04.7141.10.234.2qc(MPa)0.8181.5181.084820.3140.291.025fs(KPa38266层黏土夹粉质黏土：灰褐色至棕褐色,含云母片,氧化铁,姜石等,切面较光滑,较高韧性,较高干强度,饱和,可塑,局部含粉土小夹层或透镜体。场区普遍分布，厚度:

22、2.105.10m,平均3.60m;层底标高:7.489.30m,平均8.34m;层底埋深:12.2014.10m,平均13.27m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)19.145.832.8756.50.2034.1(kN/m3)16.819.918.4730.80.0418.3e 0.5901.3450.938730.1820.190.975WL(%)25.558.741.5759.30.23WP(%)14.528.921.8753.60.16IP8.729.819.7755.80.30IL0.051.170.

23、57750.140.250.60C(kPa)20.529.425.9322.20.0925.2(度)4.69.66.3321.20.195.9a1-2(MPa-1)0.170.550.37730.090.230.39Es(MPa)3.8110.115.42731.210.225.2N(击)6.011.07.0810.90.136.8qc(MPa)1.0131.4511.227950.1760.141.196fs(KPa)25483995100.27376-1层粉土亚层：灰黄色,含云母等,长石石英质,颗粒较均匀,无光泽,韧性和干强度低,湿,稍密至中密,摇振反应迅速。场区呈薄层或透镜体状，不均匀，

24、分布厚度:0.301.80m,平均0.81m;层底标高:9.5211.65m,平均10.17m;层底埋深:10.0012.00m,平均11.44m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)22.328.725.9101.90.0727.0(kN/m3)18.619.719.2100.30.0219.0e 0.6430.8260.737100.0550.070.770WL(%)28.131.129.4101.10.04WP(%)20.021.520.7100.60.03IP8.09.68.7100.60.06IL0.280

25、.860.60100.170.280.69a1-2(MPa-1)0.080.220.15100.050.320.18Es(MPa)7.7620.5412.74103.960.3110.4N(击)8.010.08.990.80.098.4qc(MPa)2.5536.3274.587871.5580.344.301fs(KPa)30825587210.38517层粉土：褐黄色,含云母,氧化铁等,长石石英质,颗粒较均匀,无光泽反应,低韧性,低干强度,湿,中密,摇振反应迅速,局部含粉砂夹层或透镜体。场区普遍分布，厚度:0.902.50m,平均1.38m;层底标高:6.027.56m,平均6.96m;层

26、底埋深:14.0015.50m,平均14.65m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)23.230.226.2371.50.0626.7(kN/m3)18.119.919.1340.40.0218.9e 0.6640.9070.754340.0510.070.769WL(%)26.931.328.9371.00.04WP(%)19.521.720.4370.50.03IP7.49.68.4370.60.07IL0.480.970.68370.130.190.72C(kPa)16.518.918.031.30.0716

27、.0(度)28.729.629.130.40.0228.4a1-2(MPa-1)0.070.200.14340.030.240.15Es(MPa)8.9824.8213.71343.630.2712.6N(击)9.014.011.3371.20.1110.9qc(MPa)4.1858.2185.973951.5130.255.708fs(KPa)571158495230.2880该层颗粒分析指标统计如下：粒径mm最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数0.0750.00588.692.691.380.0057.411.48.788层黏土夹粉质黏土：灰褐色至灰黄色,

28、含云母片,氧化铁,姜石等,切面较光滑,中等韧性,中等干强度,饱和,可塑,局部含粉土小夹层或透镜体。场区普遍分布，厚度:0.204.40m,平均0.90m;层底标高:1.516.82m,平均6.22m;层底埋深:15.0020.00m,平均15.42m。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk W(%)24.433.829.8162.40.0830.9(kN/m3)18.519.118.7150.20.0118.6e 0.7440.9350.860150.0500.060.883WL(%)32.444.038.5163.60.09W

29、P(%)19.122.620.9161.00.05IP13.321.417.5162.70.15IL0.390.730.51160.100.190.56C(kPa)25.727.826.631.10.0424.9(度)6.67.37.030.30.056.4a1-2(MPa-1)0.210.380.29150.040.150.31Es(MPa)5.098.536.57150.860.136.2N(击)7.010.08.5140.80.098.1qc(MPa)1.5282.1001.748580.2310.131.696fs(KPa)42745558130.24528-1层粉土亚层：灰黄色,含云

30、母等,长石石英质,颗粒较均匀,无光泽,韧性和干强度低,湿,中密,摇振反应迅速,。仅在深孔揭露，该层未穿透。物理力学指标统计表项目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 数据个数 n标准差 变异系数标准值 Xk qc(MPa)4.1936.3025.53190.7470.145.064fs(KPa)749486970.08812.4场地剪切波速Vse计算值及场地土类型依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）第和4.1.6条之规定，估算20米深度范围内Vse值，根据公式计算土层的等效剪切波速: Vse=do/t t=（di/Vsi）式中 Vse土层等效剪切波速 do 计算深度取值为20米

31、 t 剪切波在地面至计算深度之间的传播时间 di 计算深度范围内第i层土层的厚度(m) Vsi 计算深度范围内第i层土层的剪切波速(m/s)K93#孔： Vse=172.4m/s； K121#孔：Vse=171.8m/s； K152#孔：Vse=173.5m/s；场地平均等效剪切波速: Vse=172.6m/s 依据建筑抗震设计规范有关规定，判定场地土类型为中软场地土。2.5场地地震效应 根据场地工程地质条件，按照现行建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）有关规定，判定场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为类，抗震设防烈度为六度，设计基本加速度为0.05g，设计地震分组为第二组，建筑设

32、计特征周期为0.55s，属建筑抗震一般地段。 依据中国地震动参数区划图（GB 18306-2015）的有关规定，建筑场地抗震设防烈度为七度，设计基本加速度为0.10g，场地特征周期为0.55s，场地内需判定液化趋势的地层为第层粉土、第层粉土、第层粉土，经标准贯入试验法判定，在发生基本加速度为0.10g的地震时，第层粉土、第层粉土、第层粉土均不发生液化。综合判定为不液化场地。（详见附件）3 岩土工程分析评价3.1场地地基土分析与评价从勘探资料分析，除顶部耕填土外，其下地层均为第四纪全新世黄河冲淤积形成的松散地层，主要岩性为黏土、粉质黏土、粉土。地层分布在水平方向和垂直方向呈规律性分布。场区地下水位较深，沉积时间较短。第层耕填土，松软，工程性质较差，须处理。第层黏土夹粉质黏土，分布较稳定均匀，湿至饱和，可塑，中压缩性。第-1层粉土亚层，呈薄层或透镜体状，不均匀，湿，稍密，中压缩性。第层粉土，分布较稳定均匀，湿，稍密，中压缩性