某商厦岩土工程详细勘察报告

PAGEPAGE11**商厦岩土工程详细勘察报告一、概况１、工程概况****房地产有限公司拟建**商厦工程，为商用建筑，场地位于**市**县城关东南侧，东为医药公司，西为宽8米的道路、邮电大楼，北为宽8米的道路、民房，南为中国银行大楼、民房；拟建物地上层数为15层，地下室为1层，深4.00米，建筑红线面积约1485.5平方米，总建筑面积约13110平方米（不包括地下室），地下室建筑面积1212平方米，框剪结构，对差异沉降敏感程度为敏感，拟采用桩基础，设计最大单柱荷载为10000KN，设计地面整平标高为6.90米。本工程由**建筑设计院有限公司设计，受业主的委托，我院承担该工程的岩土工程详细勘察工作；工程重要性等级二级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。２、勘察目的、任务要求和依据的技术标准、文件２.１、勘察目的本次勘察为一次性详细勘察，其目的是提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土工程参数，供设计和施工使用；对建筑物的地基做出岩土工程评价，并对地基的类型、基础形式和不良地质作用的防治等提出合理建议。２.２、任务要求（1）、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，提出整治方案和建议。（2）、查明建筑场地范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价场地及地基的稳定性、均匀性、建设适宜性和岩土层的承载力。（3）、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。（4）、查明场地内地下水的埋藏条件、地下水位及其变化幅度，判定其对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋以及钢结构的腐蚀性。（5）、提供合理的基础方案及设计、施工所需的岩土层物理力学性质指标和参数，并阐明施工期间可能发生的岩土工程问题，提出防治措施。２.３依据的技术标准、文件1、岩土工程勘察合同和勘察任务委托书2、国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）3、行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72－2004）4、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）5、国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）6、《土工试验方法标准》GB/T50123-19997、《HYPERLINK"/job.php?action=download&pid=tpc&tid=20483&aid=51802"建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）8、《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）9、《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）10、**省标准《建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ13－07－91）11、**省建设厅、**省地震局建设[2002]37号文件3、勘察方法和勘察工作的布置及完成情况3.1、勘察方法本次勘察采用地质调查、钻探、原位测试、取原状土试样和岩样进行室内土工试验、取地下水样进行简易水质分析等方法相结合的综合勘察法。3.2、勘察工作的布置及完成情况勘探点的布置按业主提供的1:200建筑平面图，依拟建物的柱列线角点、周边和中心点并考虑基坑外围布置勘探点，钻孔间距以20米左右布置，共布置15个勘探点，沿基坑四周布置7个钻孔，以JK开头；其中控制孔7个，一般孔8个，液化判别孔3个，抽水孔1个，波速测试孔2个，勘探点的位置和标高采用南方NT352型全站仪，以业主提供的用地红线角点A(X=22963.750，Y=18043.920，H=7.03)、B(X=22949.640，Y=18087.850，H=6.64)引测而得，并以A为基准点引测各勘探点的孔口高程。本场地坐标为**县城市坐标系，高程为黄海高程。勘探点位置及主要数据详见建筑物及勘探点平面位置图（图号1）和勘探点主要数据一览表（附表1）。本工程取原状土试样用符合规范要求的取土器，采用重锤少击法取样；扰动土试和岩样采用岩芯管取样；现场钻探、原位测试和室内土工试验严格按相应规范、规程执行；对原状土试样提出土的天然含水量、比重、密度、饱和度、孔隙比、液塑限、塑性指数、液性指数、压缩系数、压缩模量、内聚力、内摩察角等物理力学指标值；对花岗岩残积土并提出细粒土的含水率和液性指数；对扰动土试样进行颗粒分析，提出不同粒组的质量百分比；对岩样进行岩芯抗压检测，提出抗压强度，对地下水样进行简易水质分析。报告编写按《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）的要求执行，并对原位测试、室内土工试验的数据进行数理统计，提出合理正确的岩土参数。我院于2007年03月15日至04月13日完成外业工作，接着进行室内试验和资料整理，本次勘察完成的工作量如下表表1完成勘察工作量一览表外业勘探试验工作内容单位工作量工作内容单位工作量勘探点测放个15室内土工试验组13钻探m/孔437.95//15岩石抗压强度组6取样原状样件6水质简分析(地地表水)组2扰动样件7波速测试/地脉脉动测试孔/点2/1水样件2岩样件6抽水试验孔1标准贯入试验次119二、场地工程地质条件１、地形、地貌及地质构造场地地貌为**县东溪下游冲、海积平原，地形较平坦，北高南低，高程6.80~7.10米，勘察时场地均为砼块，为原有建筑物拆除后的残余。拟建场地为燕山早期侵入花岗岩（γ52(3)）区，本次勘察未发现对场地稳定性有影响的大型地质构造通过。勘察期间对拟建场地及其附近进行调查，未发现滑坡、泥石流、危岩、崩塌等不良地质作用和现象。２、岩土层的类型、分布及工程特性拟建场地在本次钻探揭露深度内分布的岩土层有：人工填土层①素填土（Q4ml）层，第四系全新统冲、海积形成的②中砂（Q4al）层，燕山晚期侵入花岗岩(γ52(3))的风化层③残积砂质粘性土（Qpel）层、④全风化花岗岩层、⑤碎块状强风化花岗岩层、⑥中风化花岗岩层。各岩土层的分布和特征按自上而下的顺序分述如下：①素填土（Q4ml）层人工填土，褐色，松散~稍密，稍湿~饱和。回填时间约10年以内，主要以坡残积粘性土回填为主，含少量碎石，回填后未经任何压实处理。本层土整个场地均有分布，厚度2.20~5.20米之间。工程地质性能较差。②中砂（Q4al）层冲、海积形成，灰黄色，饱和，稍密~中密，颗粒以中粗砂为主，分选性一般。现场于层内进行26次标准贯入测试，实测击数为12~22击，平均值为17.7击，标准值为16.8击，经杆长修正后击数为10.7~18.3击，平均值为15.5击，标准值为14.8击。本层土整个场地均有分布，厚度2.10~7.05米之间。工程地质性能较好，承载力特征值fak取180kpa。③残积砂质粘性土（Qpel）层残积形成，黄褐色，湿，可塑~硬塑，粘性差，母岩为花岗岩，组织结构已完全破坏，已风化成土状，主要成分由风化粘土矿物和石英颗粒组成，遇水易崩解软化。细粒土的天然含水量为39.6~47.2%，平均值为43.68%，细粒土的液性指数为1.11~1.49，平均值为1.29。现场于层内进行56次标准贯入测试，实测击数为15~30击，平均值为22.4击，标准值为21.5击，经杆长修正后击数为12.6~21.6击，平均值为17.2击，标准值为16.6击。本层土整个场地均有分布，揭露厚度为6.15~11.9米。工程地质性能较好，承载力特征值fak值取200kpa。④全风化花岗岩层（γ52(3)）灰白色，岩芯呈土柱状。风化强烈，长石和云母以风化成土状，原岩结构已基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，偶含孤石，为中风化岩质。属软岩，岩体基本质量等级为V级。现场于层内进行29次标准贯入试验测试，实测击数为31.0~48.0击，平均为39.2击，经杆长校正后击数为22.0~33.6击，平均为27.6击，标准值为26.5击。本层整个场地均有分布，厚度为5.80~9.15米。工程地质性能较好，承载力特征值fak值取320kpa。⑤碎块状强风化花岗岩（γ52(3)）灰白色，成分以长石、石英为主，结构大部分破坏,矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，含孤石，为中风化岩质，属软岩，岩体基本质量等级为V。现场于该层内进行8次标准贯入测试，均反弹。本层土整个场地均有分布，揭露厚度10.65~14.45米。工程地质性能较好，承载力特征值fak值取500kpa。⑥中风化花岗岩层（γ52(3)）灰白色，花岗结构，块状构造，主要矿物成份为石英、长石、云母及少量暗色矿物，岩质较硬，较完整，取出岩芯多呈5~20cm柱状，少量呈碎块状，RQD值为61~65%，岩石质量等级为Ⅲ级。揭露厚度为3.55~5.00米。工程地质性能好，承载力特征值fak取1500kpa。以上各岩土层的分布和厚度变化情况详见工程地质剖面图(图号2-2~2-10)3、地下水拟建场地在钻探深度内地下水为第四系孔隙水，属潜水。主要赋存于②中砂层中，②中砂层水量较丰富，为中等~强透水层，其它岩土为弱透水层，主要靠大气降水和西溪水的渗透补给；勘察期间于钻孔内测得初见水位埋深3.60～4.50米，稳定水位埋深为3.50～4.60米，标高为2.70～3.50米；据当地水文和气象资料，地下水年变化幅度约为1.00米，近期历史最高水位标高为3.00米。勘察期间在zk4#孔附近进行简易抽水试验，试验孔为单孔潜水完整孔，分三次降深，经计算得渗透系数为3.72-5m/s，影响半径为15.36米。详见附件五。该区为湿润区，场地土层为强透水层，根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）附录Ｇ表Ｇ.0.１的分类标准，场地环境类别为Ⅱ类。勘察期间，现场于ZK3#、ZK6#两个孔内各取1组水样进行简易水质分析，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）关于地下水腐蚀性评价有关规定：地下水对砼结构无腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋长期浸水部分无腐蚀性，干湿交替部分无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性；因此设计时应按《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）规定采取相应的防护措施。水质分析成果详见附件一。4、场地地震效应评价根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和**省建设厅、**省地震局闽建设[2002]37号文件，本场地抗震基本烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.15g，设计计算特征周期为0.35S。现场在ZK1和ZK8两个孔进行剪切波速测试，并在ZK8号孔附近进行地脉动测试，结果得：两个孔的等效剪切波速Vse分别为207m/s和209m/s；地脉动卓越周期东西向为0.258S，南北向为0.237S，垂直向为0.275S，场地覆盖层厚度为24米，于3米和50米之间，场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类（剪切波速、地脉动测试报告详见附件三）。场地内有②中砂（Q4al）层为饱和状态，经初判具液化现象，再进一步根据zk2、zk4和zk7三个钻孔标准贯入试验实测击数判定（判定深度为15米），为不液化饱和砂土层。场地内有①素填土（Q4ml）层属软弱土层，整个场地均有分布，且厚度较大，经综合分析，本场地属建筑抗震不利地段。三、岩土工程分析与评价1、岩土层参数的分析、统计与选用本场地的原状土试样采用符合规范要求的取土器，用锤击法进行取样，砂类土样用岩芯管取样，岩样由岩芯采取，由于岩芯的完整性差，取样做出实验数据偏高；原位测试和室内土工试验均严格按相应规范、规程要求执行，所得数据真实、可靠。本勘察报告成果根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的有关规定进行数理分析、统计。对原位测试和室内试验数据进行认真分析，确认无误后再进行数理统计，在数理统计过程中按3倍标准差法对数据进行取舍，最后提出各岩土层物理力学指标的最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数、修正系数、标准值和特征值，其中平均值宜作为评价土层性状和评价正常使用极限状态计算。标准值和特征值用于承载力极限状态计算。4勘探点主要数据一览表见附表1，分层标准贯入试验成果统计表见附表2，主要岩土层的物理力学指标统计表见附表3，岩土层的主要指标值表见附表4，饱和中砂液化判别表见附表5，岩石抗压强度指标统计见附表6桩基设计参数表见附表7，冲钻孔灌注桩单桩竖向极限承载力标准值估算表见附表8，室内土工试验成果详见附件二，剪切波速、地脉动测试报告详见附件三，e-p关系曲线见附件四，抽水实验成果表见附件五。42、场地和地基的稳定性和适且性评价据本次勘察表明，场地内未发现有影响场地稳定性的滑坡、泥石流、崩塌、危岩、岩溶等不良地质作用、现象；未发现有影响场地稳定性的大型地质构造通过，因此场地稳定。场地内分布①素填土（Q4ml）层呈松散~稍密状，土质不均匀，属软弱土层，风化岩层中夹有中风化岩质的孤石，结合拟建物特点综合分析，场地地基稳定性较差。综上所述，场地稳定，地基稳定性较差，采用合适的基础方案较适宜本工程的建设。3、地基持力层分析拟建场地内①素填土层，呈松散~稍密状，厚度为2.20~5.20米，土质不均匀，工程地质性能较差，不宜作为拟建物的基础持力层；②中砂（Q4al）层，稍密~中密，属饱和不液化砂层，厚度为2.10~7.05米，本层土整个场地均有分布，工程地质性能较好，承载力特征值fak取180kpa，可作为拟建筑物的基础持力层；③残积砂质粘性土（Qpel）层，揭露厚度为6.15~11.9米，工程地质性能较好，承载力特征值fak取200kpa，可作为拟建筑物的基础持力层；④全风化花岗岩层，厚度为5.80~9.15米，工程地质性能较好，承载力特征值fak取320kpa，可作为拟建筑物的基础持力层；⑤碎块状强风化花岗岩，揭露厚度10.65~14.45米，工程地质性能较好，承载力特征值fak取500kpa，可作为拟建筑物的基础持力层；⑥中风化花岗岩层，揭露厚度为3.55~5.00米，工程地质性能好，可作为拟建筑物的基础持力层，承载力特征值fak取1500kpa，是良好的基础持力层。4、基础类型的分析4．1天然浅基分析本场地①素填土层属软弱土层，厚度2.2~5.2米，地下室深4.0米，基本可以挖除，下伏②中砂层，厚度变化较大，承载力特征值稍低，可以②中砂层作为拟建筑物的基础持力层，不宜选用独立基础和条形基础，可选用筏基或箱基天然浅基础，但应注意该层厚度不均匀，下伏为残积砂质粘性土层，会引起不均匀沉降。4．2桩基分析桩基础具有承载力高、穿透力强、适用范围广、适用地层广的特点，但它需要有良好的岩土层作为桩端持力层。本场地下伏有③残积砂质粘性土、④全风化花岗岩、⑤强风化花岗岩和⑥中风化花岗岩均为工程地质性能较好的地层，因此，本场地可选用桩基础，但由于拟建物荷载较大，③残积砂质粘性土层不能满足承载力要求，④全风化花岗岩和⑤强风化花岗岩层中含有孤石，预制桩和沉管灌注桩桩端不易穿过，成桩困难，采用钻、冲孔灌注桩可以穿透孤石。该桩型施工机械穿透土层能力较强，可穿进全风化、强风化和中风化岩，以其作为桩端持力层，施工时应注意鉴别桩端持力层的土质情况，采取有效措施，防止缩孔、塌孔。严格控制孔底沉渣厚度，保证成孔和水下浇注混凝土的质量。现场排浆量大，应采取有效措施避免周边环境的污染。钻、冲孔灌注桩的设计参数详见附表7。5、基坑开挖、支护与排水分析（1）、基坑开挖、支护拟建物地下室深为4米，基坑开挖约5米，安全等级为三级，场地北侧和西侧紧邻公路，东侧和南侧为已有建筑物，因此不宜采用放坡开挖，在基坑开挖深度内①素填土层、②中砂层，稳定性均差，地下水位埋深浅，为3.5米，对基坑的稳定有不利影响，若垂直开挖，需进行支护。场地范围地下水属潜水，基坑底部为②中砂层，属强透水层，水量较大，但基坑开挖后地下水位与基坑底面相差约1米，因此坑内排水会发生流砂现象，故必须采取降水措施，水位降至坑底以下0.5米，方可开挖。基坑底土层为②中砂，不会产生坑底隆起现象。基坑支护各土层主要参数如下表：各土层基坑支护设计参数表表2土层编号土层名称天然重度快剪灵敏度渗透系数影响半径粘聚力内磨擦角γcφStKvRKN/m3Kpa°m/dM①素填土(17.0)(3.0)(10.0)②中砂（18.0）(23.0)3.21415.36注：括号内为经验值或估算值,设计抗浮水位高程为6.4米。（2）、基坑降水根据勘察资料表明，①素填土和②中砂层为强透水层，②中砂层渗透系数为3.72-5m/s，基坑上部日涌水量为22.3m3/d，由于地层渗透性强，地下水水量丰富，建议在基坑四周及布置降水井进行群井抽水，方能达到降水效果,达到基坑开挖干作业的目的。场地附近已建物、道路荷载小，故场地内降水对临近已建物影响不大。四、结论与建议1、根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和**省建设厅、**省地震局建设[2002]37号文件，本场地抗震基本烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.15g