荟贤小学岩土工程勘察报告

荟贤小学岩土工程勘察报告———————————————————————————————————第1页共17页荟贤小学岩土工程勘察报告GeotechnicalInvestigationReport（详细勘察）目录一、前言二、场地工程地质条件（一）地形地貌特征（二）岩土层划分及其岩土性质（三）地下水概况三、岩土工程评价（一）地基均匀性、场地稳定性与适宜性评价（二）地震效应（三）地基土（岩）工程地质评价（四）特殊性岩土工程地质评价（五）软土震陷的可能性（六）基础类型方案及有关岩土参数建议值（七）基坑开挖支护方案（八）地坪地基加固处理方法（九）基础设计与施工时应注意的岩土工程问题四、结论与建议附图表、附件1物理力学性质指标统计表（1张）2勘探点一览表（1张）3标贯分层统计表（4张）4地层层顶埋深、标高统计表（1张）5图例（1张）6勘探点平面位置图（1张）7工程地质剖面图（16张）8钻孔柱状图（30张）9土工试验成果（1张）10抗压强度试验报告（1张）11水质分析报告（2张）12土的腐蚀性分析报告（1张）13砂土液化判别及指数计算成果表（1张）14（3张）15钻孔岩芯照片（30孔）一、前言拟建广州市番禺区沙湾镇荟贤小学位于广州市番禺区沙湾镇德贤路西侧，规划总用地面积约14115.8平方米。主要建筑物有新建5层教学楼（ZK1～ZK24范围）、门卫室（ZK4范围）、1层地下停车库（ZK1～ZK24范围）、体育场（ZK25～ZK30范围）。受建设方委托，我院承担拟建场地岩土工程勘察工作（详细阶段），本次勘察主要任务为：1、查明拟建场地地层结构、分布、成因、类型和工程特性；2、查明拟建场地的不良地质现象和危害程度，并提出整治措施；3、查明地下水水文地质条件及判断其对建筑材料的腐蚀性；4、建议基础类型及基坑支护方案，提供设计与施工有关岩土参数等。全场共布设钻孔30个，其中技术孔10个，鉴别孔20个。我院组织2台XY-1型100米钻机于2018年05月17日至25日进行野外钻探施工。完成主要工作量如下表1。工作量统计表表1项目钻探孔（个）总进尺（米）取土样（件）取岩样（组）取水土腐蚀样（件）标贯试验（次）工作量3010342274105本次勘察采用钻探取芯与标准贯入试验、土工试验相结合的方法，机械钻探采用XY-1型钻机回转钻进，单岩芯管取芯，活阀式取土器取原状土样，土样做常规试验，岩样做单轴抗压试验。现场钻孔位置根据设计方提供的总平面图及控制点V1(X=5905.044，Y=46807.990，H=7.43)、V2(X=5987.529，Y=46896.792，H=7.61)用全站仪测放。钻孔坐标为广州坐标系，钻孔孔口标高为广州高程。详见“勘探点平面位置图”。岩土样、水样由韶关地质工程勘察院测试。勘察报告编制依据：国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010、2016年版）、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、《软土地区岩土工程勘察规程》（JGJ83-2011）、《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99：98）、《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》（2010年版）及广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2016）、《建筑工程抗浮设计规程》（DBJ/T15-125-2017）、《建筑基坑工程技术规程》（DBJ/T15-20-2016）等。二、场地工程地质条件(一)地形地貌特征场区位于广州市番禺区沙湾镇福景路与德贤路交汇处西南侧，勘察期间场地未填土平整，为蕉地及菜地，整体南部高，北部低。原始地貌属冲积平原地貌单元。(二)岩土层划分及其岩土性质根据钻孔揭露，岩土层自上而下可分为7层，现分述如下：(1)素填土（Qml）：广布全区。土黄色、灰褐色，松散，湿，土质组成不均匀，主要由粘性土和砂粒组成，含少量碎石块。人工填成。该层分布于地表，层厚0.50～3.50米，平均2.04米；层顶标高5.50～7.50米，平均6.70米。素填土回填时间约6年左右。该层为人工填土，未完成自重固结，不均匀且地基承载力较低。(2)淤泥(Qal):广布全区。灰黑色，流塑，饱和，粘滑，含较多粉细砂，含有机质，具腥臭味。冲积成因。层厚6.00～12.20米，平均9.77米；层顶标高3.10～5.55米，平均4.66米。本层取土样7件，其物理力学性质指标详见“土工试验成果表”和“物理力学性质指标统计表”。本层作标贯试验27次，击数0.9～1.8击(已经杆长修正，下同)，平均0.9击，标准值0.9击。详见“物理力学性质指标统计表”。综合考虑，建议该层地基承载力特征值fak=35kPa。(3)粉细砂(Qal):场地有ZK7、ZK11、ZK15、ZK16、ZK19、ZK21、ZK22、ZK24共8个钻孔有揭露。灰白色、黄白色，松散，饱和，含较多粘粉粒，颗粒级配不均匀，分选性一般。冲积成因。层厚1.10～6.70米，平均2.40米；层顶标高-4.70～-0.70米，平均-3.56米。本层取土样3件，其物理力学性质指标详见“土工试验成果表”本层作标贯试验6次，击数4.7～7.5击(已经杆长修正，下同)，平均6.4击，标准值5.6击。其物理力学性质指标详见“土工试验成果表”。综合考虑，建议该层地基承载力特征值fak=100kPa。(4)砂质粘性土（Qel）：广布全区。黄褐色、灰白色，可塑～硬塑，含少量砂粒，原岩结构已风化破坏成土状，土质由上而下渐硬，由花岗岩风化残积形成，遇水易软化。层厚2.80～14.00米，平均8.47米；层顶标高-10.15～-4.10米，平均-5.75米。本层取土样6件，其物理力学性质指标详见“土工试验成果表”和“物理力学性质指标统计表”。本层作标贯试验39次，击数6.9～27击,平均11.8击，标准值10.6击。详见“物理力学性质指标统计表”。综合考虑，建议该层地基承载力特征值fak=180kPa。(5)全风化片麻岩（Pt）：广布全区。黄褐色、黄白色，岩芯呈坚硬土状，含较多砂粒，原岩结构已基本破坏，但尚可辨认，土质由上而下渐硬，遇水易软化。层厚1.50～7.00米，平均2.75米；层顶标高-20.05～-7.60米，平均-14.22米。本层取土样6件，其物理力学性质指标详见“土工试验成果表”和“物理力学性质指标统计表”。本层作标贯试验18次，击数27.7～38.2击,平均30.6击，标准值29.6击。详见“物理力学性质指标统计表”。综合考虑，建议该层地基承载力特征值fak=350kPa。(6)强风化片麻岩（Pt）：广布全区。黄褐色、黄白色，岩芯呈半岩半土状，组织结构已大部分破坏，岩土质由上而下渐硬，遇水易软化。下部多呈碎石状，破碎，性脆质软，节理裂隙发育。层厚1.20～12.20米，平均5.20米；层顶标高-22.95～-11.10米，平均-16.98米。本层作标贯试验14次，击数45.3～54击,平均48.7击，标准值47.4击。详见“物理力学性质指标统计表”。该强风化岩的岩体基本质量等级为Ⅴ。综合考虑，建议该层地基承载力特征值fa=550kPa。(7)中风化片麻岩（Pt）：全部钻孔揭露到该层。黄白色、青灰色，岩芯呈碎块～短柱状，少数呈柱状，锤击声较清脆，岩石属软岩，变晶结构，片麻状构造。往下岩石渐新鲜完整，逐渐过渡到微风化岩。揭露层厚3.80～7.80米，平均5.59米；层顶标高-33.00～-12.30米，平均-22.18米。本层取岩样7件，经测试，其天然单轴抗压强度fr=14.0～17.8MPa，平均15.4MPa。标准差1.32，变异系数0.08，统计修正系数0.93，标准值14.4MPa。该中风化岩的岩体基本质量等级为Ⅳ。综合考虑，建议该层地基承载力特征值fa=2300kPa。（三）、地下水概况场区地下水主要类型分为上层滞水、孔隙潜水及基岩裂隙水三种。上层滞水主要埋藏于填土层下部，受大气降水及周边生活水补给，估计水量不稳定；孔隙潜水埋藏于第(3)层粉细砂中，水量丰富；第(2)层淤泥、第(4)砂质粘性土为相对隔水层；强、中风化片麻岩裂隙中存在少量岩石裂隙水。地下水主要补给来源为大气降雨，水位随雨季和旱季而升降。钻探结束，测得钻孔初见水位埋深0.30～1.60米，静止水位埋深0.20～1.50米。根据区域水文地质资料，场地地下水位变化幅度为0.20至1.00m。于ZK7、ZK24孔取水样2件，ZK2、ZK21取地表土样2件，分析结果详见“水质分析报告”和“土的腐蚀性测试报告”，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009版）判定，场地环境类型为Ⅱ类，按地层渗透性地下水为A类，地下水和土对混凝土结构具微腐蚀性；在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。土对砼结构有微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，对钢结构有微腐蚀性。三、岩土工程评价（一）地基均匀性、场地稳定性与适宜性评价场地属冲积平原地貌单元，填土层、冲积层分布、厚度、力学强度都不均匀，而下卧风化残积层及基岩，岩土层较稳定，由上往下风化渐弱而力学强度逐渐增高，土岩质相对较均匀。勘察区内未发现活动性断裂、岩溶、崩塌、采空区等不良地质作用和地质灾害，整体而言，场地稳定性较好，适宜本工程建设。该勘察工程重要性等级为二级，场地和地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。（二）地震效应1、于钻孔ZK2、ZK15、ZK20做实测场地土层剪切波速测试，根据测试结果计算土层等效剪切波速值vse=129.0～132.5m/s，综合判断场地土类型为软弱土，覆盖层厚度25.2～36.2m，建筑场地类别为Ⅲ类。属对建筑抗震不利地段。计算结果详见下表2、表3及附图“。场地土的类型划分表表2层号岩土名称剪切波速（m/s）土的类型最小值最大值平均值1素填土129.8143.0135.5软弱土2粉细砂143.9143.9143.9软弱土3砂质粘性土265.8285.7276.9中软土场地土层等效剪切波速计算成果表表3序号孔号覆盖层厚度（m）计算土层等效剪切波速vse（m/s）场地类别1ZK236.2129.0Ⅲ2ZK1525.2130.7Ⅲ3ZK2028.2132.5Ⅲ按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）划分，场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。根据以上计算结果，依据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和按国家规范《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）规范附录表C.19，本建筑场地类别为Ⅲ类，地震动峰值加速度值调整系数为1.25，则基本地震动峰值加速度值为0.125g，反应谱特征周期为0.45s。按《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)，建筑物抗震设防类别为乙类。2、根据标贯试验判别法，20米深度范围内，第(3)层粉细砂有两处实测标贯击数N’<Ncr，判别其具液化性，经计算液性指数0.85～1.43，综合判断地基液化等级为轻微。详见附表“砂土液化判别及液化指数计算成果表”。（三）地基土（岩）工程地质评价1、素填土：松散，土质不均匀，未完成自重固结，力学强度很低，不能作为建筑物基础的持力层。2、第②层淤泥：流塑，高压缩性，厚度较大，力学强度较差,不能作为建筑物基础的持力层。3、第③层粉细砂：松散，中等压缩性，力学强度差,不宜利用，可为桩提供侧摩阻力。4、第④层砂质粘性土：可～硬塑，中等压缩性，厚度分布不均匀，力学强度一般,不宜作建（构）筑物基础的持力层，可为桩提供较高的桩侧摩阻力。5、基岩层：具有较高的力学强度，层位也较稳定，全风化层、强风化层可作打入（静压）式预制管桩桩端持力层，中风化岩层可作钻（冲）孔灌注桩桩端良好持力层。（四）特殊性岩土工程地质评价1、素填土：广泛分布。人工新填成，成分复杂，结构松散，自稳性差，强透水性，均匀性差，在自重及上部受压作用下会产生负摩擦力作用，在设计、施工中应考虑其不利影响。该填土在一定强度的震动作用、上部荷载压力作用或侧向临空下，土体的结构受到扰动后和在破坏了其平衡性的情况下，将会产生附加沉降，从而产生沉陷等变形，从而影响工程的建设、使用和稳定，通过有效的地基处理、桩基础穿越或挖除后可以消除该不良地质现象的影响。2、淤泥，属软土，当发生地震或受其它震动力的影响时，土层结构容易受到破坏，使土的抗剪强度降低、承载力大大降低，造成土体下陷或土体变形，并引起地基的不均匀下沉，导致地基失稳等问题。3、风化片麻岩：全风化、强风化风化岩具有遇水会软化崩解或暴露于空气中会迅速风化，强度骤降。工程建设时应避免其长久被水浸泡或直接暴露于空气中。（五）软土震陷的可能性场地内分布的软土为淤泥，软土具高含水量，透水性差，低强度，高压缩性、中等灵敏度等特征，当其受到震动时，土层结构易受破坏，抗剪强度和承载力随之大幅度降低，引起地面或建筑物下陷，设计施工时应予以充分注意。但根据《软土地区岩土工程勘察规程》（JGJ83-2011）第6.3.4条规定，在抗震设防烈度为7度区，临界等效剪切波速vse大于90m/s时可不考虑软土震陷。根据本次波速测试统计成果，场地内软土层剪切波速vse=90m/s，应考虑其震陷不利影响。（六）基础类型方案及有关岩土参数建议值1、天然地基评价：场地浅部土层为素填土、淤泥，地基承载力较低，变形模量小，其强度不能满足建（构）筑物荷载、变形要求，不宜采用天然地基浅基础，而应考虑采用桩基础。2、桩基础评价成桩条件评价：场地冲积土层、风化土层发育深厚，下部基岩层位稳定，力学强度由上而下逐渐增高，成桩条件较好。场地较开阔，可采用桩基础。采用预制桩会有挤土效应；采用钻（旋挖）孔桩会产生泥浆和废土。场地地下水一般，对桩基设计和施工的影响不大。方案(1)、采用静压（打入）式预制管桩基础，拟桩径d=400～500mm，以第⑤层全风化片麻岩底部或第⑥层强风化片麻岩一定深度作桩端持力层。具体桩长可参考钻孔柱状图估取。方案(2)、采用旋挖（冲）孔灌注桩基础，拟桩径d=1000～1200mm为主，以第⑦层中风化片麻岩作桩端持力层，桩端嵌入该层≥1d（桩径）。具体桩长可参考钻孔柱状图估取。各岩土层有关岩土参数建议值见表5、表6。（六）基坑开挖支护方案1、基坑环境安全等级场区拟建1层地下室，开挖基坑东侧为德贤路，南侧、西侧为规划路，北侧为空地，基坑开挖深度小于5m，属浅基坑。基坑坑底主要分布第②层淤泥上，基坑壁为第①层素填土、第②层淤泥。根据基坑开挖深度与周边环境的距离，判断基坑环境等级及安全等级均为三级。2、基坑支护方案场地四周够开阔，基坑开挖深度不大，建议基坑采用搅拌桩+放坡的支护形式，如场地条件不具备时可采用排桩或排桩加锚索的支护形式。3、基坑地下水控制及抗浮设计基坑四周打水泥搅拌桩做止水帷幕，桩端应穿过砂层进入下部不透水砂质粘性土层≥1m。做止水帷幕后，基坑内水量估计不会很大，一般只要通过集水明沟或集水井即可疏干，基坑顶及坡脚应设排水沟。地下室应进行抗浮验算，当自重无法满足抗浮要求时，应设置抗拔锚杆或采用抗拔桩进行抗浮，地下室抗浮设防水位建议采用建（构）筑物的室外地坪（±0.00）标高。基坑设计有关岩土参数建议值见表7。4、危险性较大的分部分项工程说明根据住建部《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》（住房城乡建设部令第37号）要求，本项目与工程勘察相关的危大工程主要是：生产车间开挖1层地下室形成的基坑，基坑壁应采取支护措施，防止垮塌危害生命财产安全。基坑支护方案应进行专项设计，并经专家评审通过后才能施工。各岩土层有关力学参数表表5层序号力学指标岩土名岩土状态承载力特征值fak(kPa)凝聚力C（kPa）内摩擦角φ(度)压缩模量Es(MPa)变形模量E0(MPa)天然重度γ(kN/m3)1素填土松散—6*10*3.0*4*18.0*2淤泥流塑354.51.51.52.015.83粉细砂松散100-20--18.74砂质粘性土可塑～硬塑18023215.03519.05片麻岩全风化3502622*6.0*100*19.5*6强风化fa=55030*25*8.0*150*20*7中风化fa=2300天然状态岩石单轴抗压强度标准值frk建议取14MPa注：带*数据为经验值。各岩土层桩基参数建议值见下表4：桩端阻力、侧摩阻力特征值表表6层号岩土名称岩土状态负摩阻力系数预应力管桩钻（冲）孔灌注桩桩入土深度（m）桩入土深度（m）1素填土松散0.35108--2淤泥流塑0.2586--3粉细砂松散/108--4砂质粘性土可塑～硬塑/35190026003000305006005片麻岩全风化/7028004000606007006强风化/10045005500908001007中风化/岩石单轴抗压强度标准值建议取14MPa（C1=0.40，C2=0.04）注：1、预应力管桩、（钻）冲孔灌注桩（或旋挖孔灌注桩）的qsa、qpa取值查自《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2016）；2、对于钻（冲）孔桩，表中C1、C2值乘以0.8。3、软化系数≤0.6的软质岩，施工时无可靠措施缩短桩端基岩暴露时间者，表中C1、C2值乘以0.8；4、桩端扩大头时，扩大头斜面部分取C2=0；5、泥浆护壁钻（冲）孔灌注桩侧摩阻力宜取最低值；6、花岗岩地层中的泥浆护壁钻（冲、旋挖）孔灌注桩侧阻力按软塑粘性土（0.75＜Il≤1）取值）；7、表中数值计算的单桩承载力宜通过荷载试验校核；8、采用上表建议值计算单桩承载力时，应进行桩侧阻力与桩端阻力合算；9、若采用灌注桩基础，建议进行超前钻探确定桩端持力层（实际）抗压强度。基坑设计有关岩土参数建议值表7参数土层重度γ(kN/m3)粘聚力C(kPa)内摩擦角Φ(度)土层与锚固体粘结强度极限值qs（kPa）抗拔折减系数λ渗透系数k(cm/s)①素填土18.0*6*10*20/1×10-3②淤泥15.84.51.510/1×10-4③粉细砂18.7-2015/1×10-2④砂质粘性土19.02321550.603×10-6⑤全风化片麻岩19.5*2622*750.652×10-6⑥强风化片麻岩20*30*25*1100.701×10-6注:表中C、Φ为直接快剪数据。（七）地坪地基加固处理方法场地发育较厚软土层及填土层，建议对学校地坪及道路进行加固处理，加固方法选用如下：（1）梁板法（复合疏桩基础）由预制桩、承台和钢筋混凝土楼板组成，荷载由预制桩和承台及楼板下地基土共同承担。采用桩径为400mm的预应力管桩。其设计参数见表4。该方法效果好，工期短，质量易控制，但造价高。（2）水泥土搅拌法建议采用水泥土搅拌法对填土及软弱土层加固处理后做复合地基，搅拌桩宜进入②层淤泥层一定深度；搅拌桩水泥掺入量根据本地区的经验宜采用18~20％，其设计参数见表8:水泥土搅拌法设计参数表。采用水泥土搅拌法应考虑固结龄期较长，同时考虑工后沉降等问题。水泥土搅拌法设计参数表表8层号土（岩）名称状态承载力特征值fak（kPa）桩侧摩阻力特征值qsa（kPa）①素填土松散--8②淤泥流塑355③粉细砂松散10010④砂质粘性土可塑～硬塑18018地坪地基加固设计与施工应注意的岩土工程问题：①上部填土层呈松散状，下伏厚度大的高压缩性淤泥等软弱层，桩机等重型设备进场施工时，应采取一定措施，防止地面出现下陷，造成人员伤亡及财产损失。②应进行软弱下卧层强度验算，满足要求时方能采用。③淤泥含有机质，宜通过现场成桩