南充巿三源学校勘察报告

PAGEPAGE15一、前言xx巿教委拟在xx市xx镇xx村3、4、15社的xx山（原xx公司xx内）修建三源学校。该学校占地33626.0m2（50.44亩）,其中道路4386.00m2(6.58亩），除去学校所应具有的体育活动场所外，拟建小学部教学楼、初中部教学楼各一栋，以及相配套的门卫室与停车库；小学部教学楼、初中部教学楼分别为133.0×12.90与128.7×12.90m，两楼在平面布置上呈一“二”字型，中间地带拟建花园。门卫室与停车库位于场地的东部，分别为1F，砖（混）结构，属一般建筑物。小学部、初中部教学楼分别为4F～5F，框架（混）结构，均属一般建筑物，安全等级Ⅰ级、场地等级为三级、地基等级为三级，工程岩土勘察等级为乙级。受xx巿教委的委托，我院承担了小学部、初中部教学楼的岩土工程勘察工作。本次勘察按详查精度进行。本次勘察遵循的技术规范和标准如下：1、《岩土工程勘察规范》GB50021—2001；2、《建筑地基基础设计规范》GBJ5007—2002；3、《建筑桩基技术规范》JGJ94—94；4、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)；5、《岩石试验方法标准》(GB/T50266-99)；6、《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)。根据拟建场地地势与建筑物布置特点，小学部、初中部教学楼拟设为浅基础与其它基础方案。因此，为满足其要求，根据有关规范和标准，本次勘察要点如下：1、查明建筑场地的地层结构、性状、厚度、判定场地土的类型、场地类别、地震；评价场地的稳定性和适宜性。2、查明建筑场地的地基岩土物理力学性质，提出地基岩、土承载力与变形指标及设计所需的岩、土建议指标，提出对不良工程地质条件的处理建议。3、查明场地水文地质条件及对施工的影响。4、根据场地工程地质条件，提出基础形式及埋置深度的建议。根据小学部、初中部教学楼建筑物平面布置，本次勘察钻孔主要沿建筑物周边，角点线布置，共布置勘探钻孔47个，钻孔间距一般在13.3～14.3m，门卫室与停车库分别为1F、砖（混）结构，沿其主要角点布置勘探钻孔（见平面图）。实施过程中，选定小学部、初中部教学楼的外轮廓角点为控制性钻孔，钻孔深度至基岩内10.0～20.7m(随地形与设计人工夷平高程而异)；一般性钻孔，孔深度至基岩内9.0～13.0m(随地形与设计人工夷平高程而异)止。勘察中采用钻探取芯，同时采取岩样进行室内物理力学性质试验。场地勘察于2007年10月26日～11月9日进行，历时15天，完成了拟建的小学部、初中部教学楼、门卫室与停车库全部勘测工作。室内物理力学性质试验于2007年10月30日随之展开。本次勘察完成工作量如下：钻探进尺646.79m/47孔，其中，土层取芯61.67m，岩石取芯585.12m；原状土样6组；标准贯入（N）测试15点；剖面测量788.20m/19条；勘探点测量47点。依据本次勘察资料，提出小学部、初中部教学楼等的地勘成果报告供设计使用。勘察所用高程为黄海高程。设计拟用（正、负零）地面高程：小学部教学楼，328.65～331.70m；初中部教学楼329.70～331.50m。二、场地工程地质条件1、地形地貌场地位于嘉陵江右岸Ⅲ级阶地的后缘，拟建（征地）场地地势起伏大，地面高程一般324.09～339.92m，相对高差15.83m。场地施工时拟进行人工夷平，控制高程（初定）325.40～332.0m,小学部教学楼的左侧(部)仍有较大的回填，回填最大达7.61m。2、地层岩性据拟建场地勘察资料，地基土层从上至下由第四系（Q4pd）耕植土层、第四系（Q3el+dl）残、坡积层组成，下伏基岩为侏罗系中统遂宁组（J2sn）紫红色粉砂质泥岩地层。据小学部、初中部教学楼等场地范围内勘探资料，将地基土层与岩层分述如下：耕植土（Q4pd-①）层：杂色、褐色，褐紫色，稍湿～湿，松～稍密状，以粉质粘土为主，夹少大量植物根茎（局部夹砂岩与粉砂质泥岩碎（粒）块）、卵石、砖块（屑）等物。该层除场地南西角（初中部、阶梯教室以前段）外，其余场地均有分布。厚度不均匀，一般0.0～0.70m，层底高程323.49～339.62m，粉质粘土（Q4el+dl-②）层：褐色、紫褐色，呈可塑状，局部为硬状，偶见灰白色高岭土条斑（团块）点，不均一，底部夹暗紫色粉砂质泥岩碎屑（粒），顶部局部偶见卵、砾石。该层厚一般0.0～4.33m；该层除场地南西角（初中部、阶梯教室以前段）外，其余场地均有分布。层底高程322.99—335.58m。粉砂质泥岩（J2sn）层：紫褐色、紫红色，粉砂泥质结构，层状构造，岩性不均，岩性软弱，属软质岩类，具有遇水易软化、脱水崩解的特征，矿物成份主要为水云母等粘土矿物，次为长石、云母等。强风化带厚度一般3.5～4.5m。中等风化带厚一般4.5～8.0m。强风化粉砂质泥岩层内风化裂隙发育，岩石破碎，完整性差，岩性很软，强度低，其上部0.6～1.0米呈土夹碎块状，属极软岩类。中等风化粉砂质泥岩层内风化裂隙不发育，岩石较完整，强度较高，力学性质好，属软岩类。侏罗系中统遂宁组地层与上覆第四系覆盖层呈不整合接触关系。经钻孔揭示，基岩顶板埋深在高程为322.99～339.87m以下。3、地质构造及地震拟建三源学校在地质构造上位于四川沉降带川中褶皱带西山向斜北东翼近轴部一带，地层平缓，区内挽近期构造活动微弱，未见大的断裂与褶皱构造，构造裂隙不甚发育，区域稳定性好，查《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度小于0.05g，基本烈度小于Ⅵ度。4、地下水场地地下水按其埋藏条件，主要为基岩裂隙水。在拟建场地的北西侧分布有一走向为SW～NE向的猫儿沟，猫儿沟切割深度大，沟底高程在305.00米左右，低于拟建场地地面15～26.5m，第四系堆积层中的地下水储藏条件很差，且粉质粘土层厚度不大，故基本不含水；基岩裂隙水分布于基岩裂隙、风化带内，埋藏较深，水量不丰，受大气降水补给,勘察施工期间未见地下水。场地地下水对拟建建筑物无不利影响。另据区域水文地质资料，地下水类型为重碳酸钙型水，在无污染的情况下，对砼不具侵蚀性。三、地基岩、土物理力学性质根据场地岩、土层结构，勘察中，对粉质粘土（Q4el+dl-②）层进行了标准贯入（N）试验，基岩中等风化带取6组样试验，其成果分别见表一、表二。1、N63.5标准贯入试验根据场地岩土层结构，为查明土层的力学性质,勘察中，对粉质粘土（Q4el+dl-②）层中进行了15次（N）标准贯入试验，其成果见表一、标准贯入试验（N）统计分析表（表一）土层编号土层名称统计次数最大值（击）最小值（击）平均值（击）标准差（击）变异系数统计修正系数标准值（击）Q4el+dl-②粉质粘土155.52.94.30.7980.1870.9143.9从测试锤击数看出:粉质粘土（Q4el+dl-②）层的标准差、变异系数变化均较小，说明该土层在纵横方向上变化不大,且较均匀；标贯N63.5=2.9～5.5击，可塑～软塑状。2、岩石试验勘察中，经对场地内的基岩中等风化带取6组样室内试验，其成果见表二。岩石试验成果统计表（表二）岩石名称指标特征比重干密度天然密度孔隙率吸水率弹性模量变形模量抗压强度软化系数EeE50天然饱和g/cm3g/cm3％％MPaMPaMPaMPa粉砂质泥岩统计组数666666618186最大值2.832.552.6012.84.7256022596.43.40.59最小值2.752.442.5310.93.7198016704.93.10.48平均值2.792.472.55711.734503.250.52变异系数0.0100.0360.0100.05730.0780.0810.1050.1240.0380.070标准值2.772.402.53611.183.89214918934.943.150.49从表一中可看出:场地地基中风化带内粉砂质泥岩湿抗压强度一般2.90～4.50Mpa,属软质岩石。四、岩土工程分析评价1、场地稳定性及适应性拟建小学部、初中部教学楼等场地，处于Ⅲ级阶地后缘丘状山（间）包地貌单元上，地形（目前虽起伏较大，后经人工夷为平地）平坦、开阔，除地表为耕植层与残、坡堆积层外，下伏基岩为侏罗系中统遂宁组紫红色粉砂质泥岩，地层结构简单；在地质构造上位于四川沉降带川中褶皱带西山向斜北东翼近轴部一带，地层平缓，区内挽近期构造活动微弱，未见大的断裂与褶皱构造，构造裂隙不甚发育，区域稳定性好，查《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度小于0.05g，基本烈度小于Ⅵ度，适宜于拟建建筑物的修建。2、地基岩、土承载力根据室内地基岩、土物理力学性质试验资料，结合场地工程地质条件，提出小学部、初中部教学楼等场地地基岩、土物理力学参数建议指标值（详见表三）。3、地基持力层的选择勘察表明：小学部教学楼地基中，场地ZK9、ZK18以西地段之耕植土（Q4pd-①）层，厚度不大，厚0.5～0.70m（平地后该区域为填方，填高0～7.61m）,松～稍密状，土质不均，且夹大量植物根茎（局部夹砂岩与粉砂质泥岩碎（粒）块）、卵石、砖块（屑）等物，不能作为基础地基持力层。粉质粘土（Q4el+dl-②）层：土层性状为可塑状，局部为硬塑，承载力可达120KPa，因此，亦是本场地较好的地基土层。但在厚度、性状与上、下界面起伏差大，且分布不均；对浅基础言之，有不均匀沉降等不利因素存在，设计应予重视其不利影响。考虑到此建筑物的特殊性与此粉质粘土（Q4el+dl-②）层分布的局限性，建议不考虑利用。粉砂质泥岩（J2sn）层：强风化带粉砂质泥岩层内风化裂隙发育，岩石破碎，完整性差，岩性很软，强度低，其上部0.6～0.8米呈土夹碎块状，属极软岩类，虽如此，承载力可达180～200KPa，因此，亦是本场地较好的地基地层。中等风化粉砂质泥岩层内风化裂隙不发育，岩石较完整，强度较高，力学性质好，属软岩类，承载力可达300～350KPa，是本场地好的地基地层。4、地基基础方案的建议三源学校小学部、初中部教学楼分别为4F～5F，框架（混）结构，均属一般建筑物，安全等级Ⅰ级。根据地基岩、土结构、性状、厚度等工程地质特性，现按建筑物（结合场地平整后的地面）分述其地基土存在的问题及其建议措施。1、小学部教学楼地基中，场地ZK9、ZK18以西地段之粉质粘土（Q3el+dl-②）层，厚度为0～4.33m，可塑状～软塑状，承载力可达120Kpa，可以作为基础地基持力层。但厚度差异很大，分布不均一，与东侧（J2sn）粉砂质泥岩层（承载力可达200KPa以上）相比较，承载力相差甚大，故有不均匀沉降等不利因素存在。粉砂质泥岩（J2sn）层，强风化粉砂质泥岩层内风化裂隙发育，岩石破碎，完整性差，岩性很软，强度低，其上部0.6～0.8米呈土夹碎块状，属极软岩类。中等风化粉砂质泥岩层内风化裂隙不发育，岩石较完整，强度较高，力学性质好，属软岩类。强风化、中风化粉砂质泥岩层，承载力均较其上层高，是好的基础地基持力层。鉴于拟建场地的工程地质条件，小学部教学楼地基，可采用深基础方案，基础型式选用人工挖孔（扩底）嵌岩（端承）灌注桩基础，以（J2sn）中风化粉砂质泥岩层作为地基持力层，基础埋深建议设计置入中风化层内不小于1.0倍桩径。2、初中部教学楼等场地地基，为（J2sn）中等风化粉砂质泥岩层，中等风化粉砂质泥岩层内风化裂隙不发育，岩石较完整，强度较高，力学性质好，虽属软岩类，但承载力高，是好的基础地基持力层。鉴于拟建场地的工程地质条件，初中部教学楼地基，可采用浅基础方案，基础型式选用十字交叉钢筋混凝土条形基础或独立柱基，以（J2sn）中等风化粉砂质泥岩层作为地基持力层，基础埋深建议设计置入1.5～2.0倍基底宽。同时，粉砂质泥岩层具有遇水易软化、脱水崩解的特征，所以，基坑开挖后，一定要及时回填封闭。五、工程地质结论及建议1、拟建小学部、初中部教学楼等场地地质构造简单，稳定性好，地层结构单一，无严重不良工程地质条件存在，宜于本工程建设。2、小学部教学楼地基中，场地ZK9、ZK18以西地段之耕植土（Q4pd-①）层，厚度不大，厚0.5～0.70m（平地后该区域为填方，填高0～7.91m）,松～稍密状，土质不均，且夹少大量植物根茎（局部夹砂岩与粉砂质泥岩碎（粒）块）、卵石、砖块（屑）等物，不能作为基础地基持力层，应全部清除。粉质粘土（Q3el+dl-②）层，厚度为0～4.33m，可塑～软塑状，局部硬塑状，承载力可达120Kpa，可以作为基础地基持力层。但纵、横向厚度差异很大，分布不均一，与东侧（J2sn）粉砂质泥岩层（承载力可达180KPa以上）相比较，承载力相差甚大，对浅基础而言，有不均匀沉降等不利因素存在。考虑到此建筑物的特殊性与此粉质粘土（Q4el+dl-②）层分布的局限性，建议不考虑利用。粉砂质泥岩（J2sn）层，强风化、中风化粉砂质泥岩层，承载力均较其上层高，是好的基础地基持力层。鉴于拟建场地的工程地质条件：小学部教学楼地基，可采用深基础方案，基础型式选用人工挖孔（扩底）嵌岩（端承）灌注桩基础，以（J2sn）中风化粉砂质泥岩层作为地基持力层，基础埋深建议设计置入中等风化层内不小于1.0倍桩径并满足上部荷载要求。初中部教学