黄石国家乒乓球训练基地乒乓球训练馆岩土工程勘察报告

15/151工程概况黄石市体育局拟在原国家乒乓球黄石训练基地、游泳馆、篮球馆和百冠酒楼的旧址兴建黄石国家乒乓球训练基地乒乓球训练馆工程，该工程由一栋12层高的主杰（高48米）及3层裙楼组成，地上建筑面积24044m2，地下建筑面积5830m2（地下室）。拟建筑物情况一览表如表1所示。湖北省地质勘察基础工程公司受黄石市体育局的委托，承担了拟建物地基的岩土工程勘察任务。本建筑物重要性等级为一级，场地为二级场地，地基等级为复杂地基，岩土工程勘察等级为甲级。建筑物情况一览表表1单体建筑结构类型层数（深度）m拟采用基础型式设计±0.00建筑面积（m2）训练馆框架结构12层桩基础19.0米24044训练馆裙楼框架结构3层桩基础19.0米地下室5米58301.1勘察目的、任务和要求1.1.11.1.2查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议；1.1.4查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石和采空区1.4.5查明地下水的埋藏条件、地下水类型、地下水位及其变化幅度；1.4.6判定水和土对建筑材料的腐蚀性；1.4.7对场地地震效应进行评价；1.4.8根据场地岩土工程条件选择合理的基础型式及基础持力层，并提供相应的岩土设计参数。1.2勘察工作依据1.2.1《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001，2009年版）；1.2.2《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；1.2.3《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；1.2.4《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；1.2.5《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）；1.2.6《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）；1.2.7《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）1.2.8黄石国家乒乓球训练基地乒乓球训练馆规划图1.3勘察方法和完成工作量勘察方法采用钻探取芯分层鉴定，结合标准贯入等原位测试手段，对拟建场地下部的岩、土层进行综合分析和评价。根据规范要求，黄石国家乒乓球训练基地乒乓球训练馆共布置24个勘察孔，全为钻孔，由于拆迁未完成的原因，部分钻孔不能施工，前期施工了16个钻孔。根据建设方的要求，我公司安排GY-1型钻机2台，于2011年8月27至2011年9月4日；共历时9天，完成了16个钻孔，总进尺452.0米，详见工程量一览表。工程量一览表表2序号孔号标高（m）钻孔深度（m）取样（件、组）标贯（次）施工日期岩样土样1ZK118.0520.0212011.9.12ZK218.0724.542011.9.1-23ZK318.0025.0142011.8.31-9.14ZK518.2026.02152011.8.305ZK618.4527.2332011.8.286ZK718.2017.722011.9.1-27ZK818.3021.52132011.9.18ZK918.1523.52212011.8.31-9.19ZK1018.0025.62122011.8.30-8.3110ZK1118.0526.6212011.8.30-8.3111ZK1218.1031.22222011.8.27-8.2812ZK1518.4031.52132011.8.2913ZK1618.4033.032011.8.28-8.2914ZK1818.3031.2132011.8.29-8.3015ZK2117.9526.2242011.9.2-316ZK2218.0527.32142011.9.2-317ZK2318.1734.042011.9.3合计=SUM(ABOVE)452.01619=SUM(ABOVE)482场区工程地质条件2.1场区地理位置、交通勘察场地位于黄石市黄石港区文化宫社区广场路，原国家乒乓球黄石训练基地内，交通十分便利。2.2场地地形、地貌及地质构造拟建场地原始地貌类型为长江一级阶地牛轭湖。场地地面绝对高程范围为17.98～18.42米，最大高差为0.44米。根据勘探资料及区域地质资料，场区位于下扬子地向斜大冶褶皱束黄荆山向斜北冀，场区断裂构造不发育，场区及附近无活动性发震断裂通过，属区域稳定地块内部地段。属可进行建设的一般场地，适宜建筑。2.3不良地质现象拟建场地内及周边未发现滑坡、崩塌、泥石流、采空区及活动断裂等不良地质现象。但勘察场地基岩为灰岩，属灰岩地区，据区域地质资料，该层有溶洞发育。3场区岩土的构成与特征根据本次勘察钻孔揭露的地质情况，勘探深度范围内岩土层自上而下可分为4层，分述如下：第①层素填土（Q4ml）灰褐色，松散，主要由粘性土组成，局部含块石，块径（300～700mm）灰岩块石，均匀性差，厚度变化较大，表层有一层约0.25米厚的水泥地坪。层厚1.0～5.6米，该土层全场地分布。第②层粉质粘土（Q4al）灰褐色，软塑到可塑，含深褐色斑点，为冲积成因，压缩系数为0.32～0.51MPa-1，平均值为0.35MPa-1，压缩模量3.8～5.9MPa，平均值为5.1MPa，属中偏高压缩性土。层厚0.0～6.8米，层顶高程13.95～17.30米。第=3\*GB3③层淤泥质粉质粘土（Q4l）灰色、灰黑色、灰绿色，软到流塑，含粉土夹层，局部含淤泥，富含有机质，湖积成因。压缩系数为0.52～0.84MPa-1，平均值为0.62MPa-1，压缩模量2.6～3.8MPa，平均值为3.4MPa，属高压缩性土。层厚2.0～21.5米，层顶高程9.21～16.70米。第=4\*GB3④层粉质粘土（Q4al）黄褐色、紫红色，可塑，局部硬塑，含少量砂砾。含灰绿色粘土团块。压缩系数为0.23～0.34MPa-1，平均值为0.28MPa-1，压缩模量5.2～7.6MPa，平均值为6.6MPa，属中压缩性土。层厚0.0～6.8米，层顶高程2.05～11.70米。第=5\*GB3⑤层强风化砾岩红褐色、灰色，裂隙极发育，密实，砾石成分有灰色细砂岩、红褐色泥岩、泥质粉砂岩和灰岩，且粒径相差很大，仅分布于ZK5、ZK6、ZK23、ZK12、ZK15号钻孔所在地段。第=6\*GB3⑥层中风化砾岩红褐色，灰褐色、灰色，砾状结构，块状构造，砾石成分有灰色细砂岩、红褐色泥岩、泥质粉砂岩和灰岩，且粒径相差很大,岩石的单轴抗压强度标准值frk=0.75MPa。岩石属极软岩。本次勘察揭露最大厚度为9.2米，层顶高程为-6.59～0.20米,层顶埋深在18.0～25.0米。第=7\*GB3⑦层灰岩（T1d）灰色、灰白色，隐晶～微晶结构，块状构造，岩芯呈柱状，柱状岩芯长100～300毫米，岩芯采取率大于70%。溶蚀孔洞较为发育，溶洞也发育，钻孔ZK9见一高0.7米的溶洞，该溶洞为空洞。岩石的单轴抗压强度标准值frk=24.7MPa。岩石属较软岩，岩石完整程度为较破碎，岩体基本质量等级=4\*ROMANIV级，该岩层厚度较大，本次勘察揭露最大厚度为8.4米，层顶高程为-7.83～8.50米,层顶埋深在9.7～26.0米。4、场区岩土的物理、力学性质4.1土的主要物理力学性质统计表土的主要物理力学性质统计表表3层号土名统计项目含水量W%湿重度rkN/m孔隙比e液限WL%塑限WP%塑性指数IP液性指数压缩系数a1-2MPa-1ESMPa内聚力CkPa内摩擦角Φ(度)②粉质粘土n66666666666max34.819.010.94741.824.417.80.890.515.93813.4min31.418.520.84936.421.414.40.500.323.814.09.6μ33.018.800.89639.122.916.20.630.385.129.312.4σ1.240.200.032.831.281.610.150.070.768.261.38δ0.040.010.040.070.060.100.230.180.150.280.110.770.9122.511.2=3\*GB3③淤泥质粉质粘土n77777777777max43.418.41.15938.722.616.61.370.843.8118.7min35.617.40.97132.020.211.30.890.522.65.04.0μ37.818.01.02935.421.214.21.180.623.47.45.9σ2.630.390.062.750.991.880.170.110.422.072.02δ0.070.020.060.080.050.130.140.180.120.280.340.790.755.94.4=4\*GB3④粉质粘土n66666666666max32.919.80.89743.825.618.20.600.347.64715.1min25.918.60.70232.120.211.90.280.235.230.013.6μ28.319.00.80635.921.814.10.470.286.639.214.4σ2.400.410.064.291.972.410.120.051.037.760.60δ0.080.020.080.120.090.170.260.170.160.200.040.840.9732.813.94.2标准贯入试验锤击数统计表表4地层编号岩土名称试验次数n基本值（击）标准差σ变异系数δ统计修正系数Υs标准值Nmaxminμ②粉质粘土20534.50.60.140.954③淤泥质粉质粘土16211.40.50.360.841④粉质粘土7988.40.530.060.958⑤强风化砾岩4666062.362注:第=3\*GB3③层粉质粘土由于土的性质极不均匀，标准值取小值平均值。4.3抗剪强度标准值综合统计结果表5层号岩土层名称土工试验标准贯入试验综合取值Ck(Kpa)Фk（°）Ck(Kpa)Фk（°）Ck(Kpa)Фk（°）②粉质粘土22.511.218102011.2③淤泥质粉质粘土5.94.45.94.4④粉质粘土32.813.9281430144.4岩石天然单轴抗压强度统计表表6地层编号岩土名称试验次数n基本值标准差σ变异系数δ统计修正系数Υs标准值frkMPamaxminμ=6\*GB3⑥中风化砾岩61.60.60.9取最小平均值0.75=7\*GB3⑦灰岩844.820.829.67.20.240.8424.75、场区地下水条件5.1地下水类型及补给条件场地地下水主要为上层滞水、岩层裂隙水和岩溶裂隙水。上层滞水赋存于场地的第=1\*GB3①层素填土中。第=1\*GB3①层素填土透水性较好，主要受大气降水及地表水补给，含水量有限；第=2\*GB3②层粉质粘土、第=3\*GB3③层淤泥质粉质粘和第=4\*GB3④层粉质粘土含孔隙水,透水性差,为相对隔水层；第=5\*GB3⑤层强风化砾岩和第=6\*GB3⑥层中风化砾岩含岩层裂隙水，其含水性受岩层裂隙的发育程度的影响；第=7\*GB3⑦层灰岩含岩溶裂隙水，其含水性主要受岩溶裂隙发育程度的影响。地下水的补给主要来源：大气降水。勘察期间测得地下水位埋深1.7~2.2米。据调查，本地年水位变化幅度为0.5～1.0米。5.2地下水的侵蚀性根据本场地的ZK2、ZK11钻孔所取水样的水质分析结果，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）中表12.2.1、12.2.2、12.2.4、12.2.5-1对化验结果进行分析判断，场区地下水对混凝土具微腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。6、场区地层的地震效应6.1抗震设防烈度根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），黄石地区地震烈度为6度，地震分组为第一组。设计基本地震加速度值为0.05g。本工程位于抗震设防烈度为6度地区。场地地震特征周期为0.350s。6.2场地土类型及场地类别根据湖北万钧工程技术有限公司对本场地进行剪切波速实测，实测波速见下表7，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中对场地土类型划分标准，本场地地面以下20m以上土（岩）层剪切波速等效值为153m/s。按ZK23的最不利条件评定：场地土类型为软弱场地土，场地的覆盖层厚度18.0～26.0米，场地属Ⅲ类建筑场地。实测Vse值及场地土类型列表表7孔号覆盖层厚度（m）Vse(m/s)场地土类型zk1523.0163中软场地土zk2219.3156中软场地土zk2325.5140软弱场地土υse153中软场地土6.3地震液化评价根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）有关规定，黄石市抗震设防烈度为6度，可不考虑地震液化。6.4抗震地段的划分本场地属可进行建设的一般地段。6.5建筑抗震设防类别根据《建筑建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）规定；拟建建筑物为重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度，加强其抗震措施。7岩土参数的统计、分析和选用7.1岩土参数可靠性和适用性评价7.1.1土样本次勘察所采取的土样均为取土器所取，样品等级为Ⅰ级，样品化验结果真实可靠。全部都参与了统计，并按《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169--2003）中附录P中相关表给出了各岩土层的承载力特征值。7.1.2岩样本次勘察所采岩样均为岩芯样。在进行岩石单轴抗压强度统计时，全部试样数据参与统计。且按下式进行统计修正。ψ＝1±（1.704／√n＋4.678／n2）δ。试验结果真实可靠。7.2各种试验承载力对照表场区地层的承载力对照表表8地层编号岩土名称土工试验标准贯入建议值fakKPaEsMPaN击fakKPafakKPaEsMPa②粉质粘土905.1490905.1③淤泥质粉质粘土603.41603.4④粉质粘土1906.681801906.6⑤强风化砾岩62400400Eo=42=6\*GB3⑥中风化砾岩该岩石饱和单轴抗压强度的标准值frk=0.75MPa800=7\*GB3⑦灰岩该岩石饱和单轴抗压强度的标准值frk=24.6MPa20008岩土工程分析和评价8.1地基的均匀性及场地稳定性及适宜性评价场区上部第①层素填土全场地分布，厚度变化大，均匀性差；第=2\*GB3②层粉质粘土，厚度变化较大，均匀性较差；第=3\*GB3③层淤泥质粉质粘土承载力较低，厚度变化较大，起伏较大，均匀性差；第=4\*GB3④层粉质粘土承载力较高，厚度变化较大，起伏较大，均匀性差；第=5\*GB3⑤层强风化砾岩承载力较高，厚度较小，大部分场地缺失，均匀性极差；第=6\*GB3⑥层中风化砾岩承载力高，厚度大，场地的部分地段分布，均匀性差；第=7\*GB3⑦层灰岩分布于场地的南边地段，承载力高，均匀性一般，岩面起伏较大。本场地大部分地段的岩层面坡度大于10%，因此，场地地基的均匀性较差。属不均匀地基。勘察期间，拟建场地范围内未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，适宜建一般建筑物。由于场地下伏基岩为灰岩，且勘察过程中发现ZK9号钻孔存在一高0.7米的溶洞，因此，本场地的灰岩中存在溶洞。若采用桩基础时，必须进行施工勘察，确保桩端进入稳定的灰岩。若桩端位于稳定的灰岩中时，场地的稳定性较好。8.2各岩土层建筑性能评价场区上部第①层素填土全场地分布，均匀性差，不宜直接作为拟建筑物的持力层使用；第=2\*GB3②层粉质粘土、第=3\*GB3③层淤泥质粉质粘土承载力较低，厚度变化较大，均匀性差，不宜直接作为拟建筑物的持力层使用；第=4\*GB3④层粉质粘土承载力较高，起伏较大，匀性差，不宜直接作为拟建筑物的持力层使用；第=5\*GB3⑤层强风化砾岩承载力较高，均匀性极差，不宜直接作为拟建筑物的持力层使用；第=6\*GB3⑥层中风化砾岩承载力高，厚度大，场地的部分地段分布，可作为桩基础持力层使用；第=7\*GB3⑦层灰岩，承载力较高，均匀性好，可作为桩基础持力层。8.3基础选型及成桩的可能性根据拟建筑物荷载特点及场区条件，建议乒乓球训练馆采用桩基础，以第=7\*GB3⑦层灰岩为基础持力层，存在较厚的第=6\*GB3⑥层中风化砾岩的地段以第=6\*GB3⑥层中风化砾岩为桩基础持力层，采用机械冲（挖）孔灌注桩基础形式，采用大直径嵌岩桩，桩长大于6米。桩基设计参数见表10。采用机械冲孔灌注桩基础，由于存在大量的循环泥浆，对环境污染严重，另外，机械撞击声也干扰市民，会产生纠纷。部分基岩埋藏浅的地段可采用人工挖孔桩基础，但必须先挖试桩，且先进行人工挖孔安全专项论证。9基坑9.1基坑概况基坑所在范围如钻孔平面图中锯齿线所圈所示，基坑深约5米，离最近的体育馆入口两层楼为7.0米，离南边8层楼仅10米。基坑的工程地质、水文地质条件分类为=1\*ROMANI类（场地存在深厚的淤泥层）；2H>a>H（H为基坑计算开挖深度；a为干道、生命线工程及邻近建（构）筑物基础边缘离坑口内壁的距离），因此，基坑工程重要性等级为一级。根据勘察结果，基坑开挖后，基坑侧壁主要由第①层素填土、第=2\*GB3②层粉质粘土、第=3\*GB3③层淤泥质粉质粘土组成，这些岩土的强度均较软弱，且基坑周围均为公共场所，建议基坑采用排桩进行支护。9.2基坑设计参数地下室设计：场地上部杂填土中的上层滞水会对地下室产生浮力作用，因此，地下室必须进行抗浮设计，在只存在地下室的地段建议设计抗浮桩；在有上部建筑物的地段应进行抗浮验算，如地下室所受的浮力大于地下室及其上部建筑物的荷重，则应进行抗浮设计。地下室抗浮设计水位取本建筑物室外地面设计标高18.5米（绝对高程）。设计参数如表9基坑设计参数表表9层号岩土名称状态重度（KN/m3）建议值C（KPa）Φ（度）①素填土稍密18.0119②粉质粘土可塑18.81710③淤泥质粉质粘土软到流塑18.05.94.4④粉质粘土可塑19.02815注：所给C、Φ值为总应力指标10结论与建议10.1本次勘察由于现有建筑未拆迁完成原因，未施工完全部布置钻孔，报告所提供数据可供设计选用。建议乒乓球训练馆采用桩基础，以第=7\*GB3⑦层灰岩为基础持力层，存在较厚的第=6\*GB3⑥层中风化砾岩的地段以第=6\*GB3⑥层中风化砾岩为桩基础持力层，采用机械冲（挖）孔灌注桩基础形式，采用大直径嵌岩桩，桩长大于6米。桩基设计参数见表10桩基设计参数表表10层号岩土名称承载力特征值fak（KPa）机械冲孔桩人工挖孔桩qsia（KPa）qpa（