住宅楼岩土工程详细勘察报告

二0一0年二月编号：GK2010025编写：审核：审定：院长：编制单位：证书等级：工程勘级证书编号：20编制日期：二0一0年二月目录TOC\h\z\t"一级,1,二级,2"1前言 １1.1工程概况 １1.2勘察目的与任务 １1.3勘察依据 ２1.4岩土工程勘察等级的确定及勘察工作布置 ２1.5勘察工作完成情况 ３2场地工程地质条件 ３2.1地形地貌 ３2.2地质构造及气象水文 ４2.3地基土岩工程地质特征 ４2.4不良地质作用 ５2.5地下水 ５3岩土工程分析评价 ６3.1场地地基抗震效应 ６3.2场地与地基稳定性评价 ６3.3地基土岩分析评价 ７3.4地基基础类型的分析评价 ９3.5基坑工程分析 １０4结论与建议 １２4.1结论 １２4.2建议 １２附表、图及附件（附报告内）表号表名1土工试验成果报告2土的易溶盐分析成果报告表3水质分析报告4标准贯入试验成果统计表图号图名比例尺01柳州市纺织控股（集团）有限公司职工生活区18#住宅楼岩土工程详细勘察钻孔位置平面图1∶50002~03柳州市纺织控股（集团）有限公司职工生活区18#住宅楼岩土工程详细勘察工程地质剖面图1∶20004~09钻孔柱状图1∶200附件基坑天然放坡支护计算过程1前言1.1工程概况拟建柳）有限公司职工生活区18#柳州市柳东路220号职工生活区内，拟建住宅楼总用地面积约757m2，地上高6+1层，地下室1层，拟采用框架结构，基础类型待定。其±000m初定为91.00m，基坑开挖深度约5.受柳州市纺织公司的委托，我院承担该职工生活区18#住宅楼的岩土工程详细勘察任务。1.2勘察目的与任务本次勘察的目的是详细查明建筑场地的岩土工程和水文地质条件，对建筑地基进行岩土工程评价，为地基基础设计、施工提供依据。主要任务如下：1搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形、基坑开挖的平面尺寸、设计深度等资料；2查明建筑场地内岩土层的类型、深度、分布、工程特性及其变化规律，分析和评价场地与地基的稳定性、适宜性、均匀性和承载力；3确定场地地基土的类型和建筑场地类别，评价建筑场地的抗震效应；4查明地下水的类型与埋藏条件，提供场地地下水的变化幅度和地下室的抗浮设计水位，判定场地地下水和土对建筑材料的腐蚀性；5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，并提出整治方案的建议；6对建筑地基作出岩土工程评价，分析和评价拟建建筑物的基础形式，并提出宜采用的经济合理的基础形式建议，为地基基础设计、施工提供岩土参数；7评价基坑工程开挖边坡的稳定性，评价开挖和降水对邻近建筑物或地下设施的影响，提出基坑边坡支护等建议。1.3勘察依据1《建设工程勘察合同》；2《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；3《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；4《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；5《建筑桩基技术规程》（JGJ94-2008）；6《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；7《广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程》（DB45/T396-2007）；8《建筑工程勘察文件编制深度规定》（2003年9《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）；10《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）；11《土工试验规程》（GB/T50123-1999）。1.4岩土工程勘察等级的确定及勘察工作布置1.4.1我院接受任务后，即组织工程技术人员进行现场踏勘，收集附近场地的工程勘察资料，编写岩土工程勘察纲要。依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）和《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）的划分标准及要求，本工程基坑开挖深度应为5.00m，但由于填土及淤泥总体厚度较大（6.00m），实际开挖为6.00m）；基坑东侧为1#住宅楼相距仅5.0m，与1#住宅楼挡土墙相距仅3.30m，基坑南侧为17#住宅楼相距18.04m、东9#住宅楼相距10.27m、与小区道路相距7.50m，基坑西侧为住宅楼相距6.29m，基坑北侧地上无建筑，场地较开阔，基坑周边环境较简单，目前基坑周边无地下设施，基坑失稳破坏后果一般；场地内有影响基坑稳定及施工的上层滞水1.4.2本次勘察综合采用钻探、野外原位测试、室内土工试验，并辅以地面调查等手段进行。主要依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）、《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）等规范，结合建筑物的楼高与结构特点，沿建筑物周边线及角点位置、基坑周边线上共布置勘探钻孔12个，详见钻孔位置平面图（附图01）。1.5勘察工作完成情况勘察外业工作于2010年11.5.1钻孔位置据委托方提供的平面图，按坐1.5.2土层采用锤击钻进的方法，土芯采取率达95%以上。所有外业勘察工作均符合有关规范、规程要求，资料收集齐全，满足岩土工程评价和设计需要。本次勘察完成工作量见表1.5。工作量统计表表1.5序号项目工作量序号项目工作量1野外工作钻孔总数12个9室内试验常规试验16组/19件2总进尺187.10m10胀缩性试验6件3标贯测试16次11腐蚀性分析2件4取土样16组/19件12水质分析1件5取水样1组136测量放孔12个147统测钻孔水位12孔8隔水取芯下套管87.30m2场地工程地质条件2.1地形地貌场地地貌上属柳东峰林岩溶平原，原为积水洼地，现已推填整平，其地形较平坦，场地地面标高为89.87～90.39m2.2地质构造及气象水文2.2.1据我院编制的柳州市地质系列图集（1∶10万），场区位于三门江向斜西翼、拉堡断层北侧，柳东北西、北北西两条次一级断层相切交汇处南侧。岩层缓倾，倾向北东，倾角15o～18o，受构造影响，岩体节理较发育。本区第四纪以来未发现有新构造活动迹象，区域和场地的稳定性良好。2.2根据柳州气象局多年观测资料，柳州市历年平均气温为20.5℃，极端最高气温为39.20℃，极端最低气温-3.8℃。多年平均降雨量为1538.44mm，最大年降雨量2289.40mm，最小年降雨量918.70mm，日最大降雨量311.90mm，4～8月为雨季，其降雨量约占全年降水量的70%。特别是6～8月，大~特大暴雨多在这三个月内发生。历年最大风速14.0m/s（南风），极大风速23.5m/s（东北风），柳州市基本风压值：[W0本场地距柳江河约0.6km，根据柳州水文站提供的柳江河水文资料，柳江河多年平均水位70.94m，枯水期（10月至次年2月）一般为67.00m～69.00m，历史上发生大洪水有四次，依次为1902年洪水位91.47m、1988年8月31日洪水位89.04m、1994年6月2.3地基土岩工程地质特征根据现场钻探、原位测试及室内土工试验结果，场地内地基土可分为3层，各土层岩性、结构特征自上而下描述如下：1杂填土（第①层Qml）棕黄、灰黄色、灰～灰黑色，主要由粘性土夹少许碎石、碎砖块、灰碴等建筑垃圾组成，含少量有机质，上部为混凝土基础，堆填时间未满15年，尚未完成自重固结，土体结构松散。本层分布连续，厚度4.20~5.由于本层土中含有较多硬杂质，取原状土样较困难，该层只取原状土样3件，试验成果见附表1。液性指数（IL）为0.30～0.41，平均值为0.34，呈可塑状态，压缩系数(а1-2)平均值为0.34MPa-1，属中压缩性土；作标准贯入试验4次，每贯入30cm的实测锤击数为4~5击，试验成果见附表4。2淤泥（第②层Ql）灰色，土体结构欠致密，含较多有机质，具臭味，土体湿软，多呈软塑状。场地内除4、8、10、12号钻孔缺失外，其余地段均有分布，本层厚度0.30~0.70m，顶面埋深4.20~5.703硬塑状红粘土（第③层Qel）棕黄色、红黄色、褐黄色，土体结构致密，土质较均匀，局部土裂隙较发育，裂隙充填铁锰质，局部地段粉粒增多，土芯切面较光滑，干强度及韧性高，无摇震反应。本层分布连续，钻孔揭露厚度5.70~12.60m，顶面埋深4.40~6本次勘察该层取原状土样10件，试验成果见附表1。含水比为（aw）0.51～0.66，平均值为0.60，呈硬塑状态，局部呈坚硬状态，压缩系数(а1-2)平均值为0.20MPa-1，属中压缩性土；该层Ir=1.71，Ir=1.73，Ir＜Ir，复浸水特性为Ⅱ类，即收缩后复浸水膨胀，不能恢复到原位。作标准贯入试验14次，每贯入30cm的实测锤击数为11~16击，试验成果见附表4。2.4不良地质作用勘察场地地形起伏变化不大，上覆第四系残积层厚度较大，层位较稳定，在勘察施工过程中，未遇土洞、软弱夹层，亦未发现地面沉降及岩溶塌陷现象，无不良地质作用体。2.5地下水本次勘察各个钻孔在土层钻进过程中均遇地下水，其初见水位3.80~6.80m(标高86.19~83.18m)，静止水位1.80~4.90m(标高88.59~85.43m)，不具统一水位，属上层滞水，其水量较小，主要赋存于①、②层土层中，该地下水为降雨入渗补给，水据我院1993年7月份的柳州市地下水动态系统观测资料，本场地丰水期地下水水位为80m，枯水期70~75m。岩溶裂隙孔洞水与柳江河水有互补的水力联系，其水位的升降受柳江河水位变化控制，即枯水期场地地下水水位高于柳江河水位，地下水主要往柳江河呈分散迳流排泄，而洪水期河水位高于地下水位，地下水接受柳江河水的侧向补给。受下游红花电站蓄水影响，区域地下水水位有所抬高，现柳江河水位约为78m。本场地地下水位受蓄水后的柳江河水位控制将较为稳定，旱、雨季地下水位变化幅度约为5m。3岩土工程分析评价3.1场地地基抗震效应3.1.1按《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》第4.1.3条,场地土层类型：第①层杂填土、第②层淤泥属软弱土，剪切波速取140m/s；第③层硬塑状红粘土属中硬土，剪切波速取300m/s，以8号钻孔的土层结构计算，土层的等效剪切波速为Ves=248.35m/s；以3号钻孔的土层结构计算的土层等效剪切波速值为Ves=217.95m/s；综合评价场地的覆盖层等效剪切波波速为250m/s≥Ves＞140m/s。钻探揭露的覆盖层厚度11.70～18.3.1.2依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A，场地的抗震设防基本烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组。3.1.3柳州市地处较稳定的华南准地台范畴，根据地震局所作的历史地震调查，市区及附近地区未发现大的地震遗迹，1483年～1936年近500年间仅发生过两次5.0级左右的地震。70年代以来的地震记录，2级以上的有感地震极少。3.2场地与地基稳定性评价据区域构造地质资料及现场踏勘调查，场区无断裂通过，亦无新构造活动迹象，区域及场地的稳定性较好。场区地基土主要为硬塑状红粘土（第③层），该层分布连续，厚度较大，未发现土洞、软弱夹层等；地下水为上层滞水，水位埋深虽然较小，但水量小。因此，整体上建筑物场地的工程地质条件较好，适宜18#住宅楼的建设。3.3地基土岩分析评价3.3.1地基土岩物理力学指标统计分析按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)式14.2.2-1～式14.2.2-3及《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第4.2.1～4.2.5条的规定，场地各土层的物理力学性质指标统计结果见表3.3.1。从统计结果可以看出，①、③层土各指标除③层土的凝聚力（C）变异系数大于0.3外，其余各指标变异系数均小于0.3，说明土样较具有代表性，分层合理。土层主要物理力学性质指标统计表表3.3.1土层名称及编号指标名称统计值天然含水量重度天然孔隙比液性指数液限塑限塑性指数压缩系数压缩模量直剪天然饱和凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角100~200kPaWγeILWLWPIPCφCφ%KN/m3%%MPa-1MPakPakPa度度杂填土①最大值27.919.50.90.436.222.214.00.46.317.817.015.014.3最小值23.518.70.7160.331.819.911.90.284.2312.410.210.58平均值25.8719.20.78170.34734.421.2713.130.34335.363315.814.3313.3311.3标准差2.2190.4360.07280.0572.3071.211.0970.0851.05612.963.632.4663.161变异系数0.0860.0230.09320.1640.0670.0570.0840.24770.19690.1870.2530.1850.28标准值11.8510.7510.07.92频数3333333333333硬塑状红粘土③最大值40.020.501.1950.1665.536.628.90.2713.3584.922.0最小值20.317.600.602＜039.724.015.70.127.1322.913.5平均值30.519.020.8900.1250.529.321.20.209.7653.317.9标准差6.1440.8490.1800.0349.3934.5644.8290.0532.09718.1372.681变异系数0.2020.0450.2020.2820.1860.1560.2280.2600.2150.3400.150标准值44.2616.57频数13131313131313131313133.3.2地基土（岩）承载力特征值等工程特性参数的确定钻探揭露，结合室内土工试验及原位测试等成果资料，按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中的有关要求并结合邻近场地勘察资料，综合确定建筑场地内各地基土层承载力特征值，见表3.3.2。地基土承载力特征值计算简表表3.3.2土层分层号岩土名称试验类型统计样本数承载力基本值变异系数统计修正系数承载力标准值建议采用承载力特征值nf0δγSfkfak件（次）kPa－－kPakPa③硬塑状红粘土土工试验13378.30.0790.96363.1240标贯试验130.1510.922693.3.3地基土的胀缩性该场地硬塑状红粘土（第③层）为碳酸盐岩风化残积形成，以黄色为基色，属B2亚类，土层裂隙局部较发育，亦未见地面开裂现象，滑感一般。本次勘察取样6件土样作胀缩性分析，其试验成果详见附表1。自由膨胀率平均值为14.83%，胀缩总率平均值为2.655%，按《广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程》（DB45/T396-2007）中表1的判定标准，并结合场地围墙及邻近平房未发现墙体开裂、异常沉降的调查结果综合判定，本场地红粘土不属膨胀土。3.3.4地基土的腐蚀性据原勘察资料红粘土中取3件土样作土的腐蚀性分析，土的腐蚀性试样分析成果见附表2。主要指标统计见表3.3.4土的腐蚀性指标统计表3.3.土层名称及编号指标名称统计值PH值化学成份Ca2+Mg2+HCO3-CO32-CI-SO42-K+Na+mg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kg硬塑状红粘土（第③层）范围值6.79-6.8810.25-30.806.20-12.4558.80-58.800-08.80-8.8030.00-75.001.25-2.502.5-3.75平均值6.8317.108.2858.8008.8046.671.673.33统计个数333333333按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）表12.2.1～12.2.4有关规定判别，场地内第③层地基土对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋、钢结构具微腐蚀性。场地附近无污染源，场地土未受污染，综合判定场地地基土对建筑材料具微腐蚀性。3.3.5地下水的腐蚀性本次勘察于8号孔中共取水样1组作地下水的腐蚀性分析，水质分析成果见附表3，其主要化学成份含量列于表3.3.5。地下水化学分析成果统计表3.3.5地下水类型PH值SO42-Mg2+Cl-HCO3-侵蚀性CO2mg/lmg/lmg/lm.mol/lmg/l上层滞水6.92105.013.6921.174.14414.84本场地附近无大的污染源，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）表12.2.1～表12.2.4的评价标准综合判定，场地内上层滞水对混凝土结构中的钢筋及混凝土结构具微腐蚀性。3.4地基基础类型的分析评价1地基均匀性评价拟建的18#住宅楼高7层，设计部门提供的建筑物地坪整平标高为91.00m。持力层第③层硬塑状红粘土厚5.70～12.60m，其地基压缩层范围内全部由红粘土组成，该层土厚度较大，力学强度高，分布较连续，属均匀地基。2地基基础类型的分析与评价场地内①层杂填土、②层淤泥叠加厚度较大，力学强度低，不宜做地基持力层，但易于开挖；第③层硬塑状红粘土埋藏较深，力学强度高，厚度大，地基属均匀地基，为良好的天然地基持力层。18#楼可采用独立柱或柱下条形基础，以第③层硬塑状红粘土为持力层，并将基础置于该层土中。3.5基坑工程分析3.5.1基坑稳定性分析本场区地面整平标高为91.00m，拟建建筑统设地下室1层，高4.5m，若按基础底部考虑，以地面整平标高起算，基坑开挖深度约为5.00m（基底标高86.00m），由于场地内第①层杂填土、第②层淤泥总体厚度较大，为4.40～6.00m（标高83.97～85.94m），现地面标高89.87~90.39m，按现地面标高考虑，基坑大开挖后，实际开挖深度为4.34～6.00m，基坑安全等级为二级。其坑壁四周由第①层土组成。基坑设计的地基土有关参数如下：重度（γ）=19.2kN/m3、粘聚力（C）=10.0kPa、内摩擦角（φ）=7.91°。参照《工程地质手册》（第三版）8-1-1公式：Z0=及表3.5.1进行计算，第①层杂填土基坑侧壁自立高度为1.20m。根据计算结果，第①层杂填土、第②层淤泥组成的基坑壁自立高度小于基坑开挖深度，直立基坑边坡处于不稳定状态。若采用放坡开挖，则分别选取基坑放坡计算结果表表3.5钻孔编号计算条件稳定安全系数安全距离（m）是否符合放坡要求1饱和状态、无超载、考虑地下水作用1.30≥13.20是41.31≥12.98否61.38≥12.1否101.39≥11.88否111.42≥11.66否121.63≥9.68否从计算结果可看出，基坑开挖若采用坡率法放坡施工，放坡坡比为1∶2.2稳定，北侧可按坡比为1∶2.2放坡，而场地东、南及西侧环境条件较复杂，不具备放坡开挖条件，必须进行基坑支护。3.5.2基坑支护方案场区南面具备放坡开挖施工条件，开挖坡比填土、淤泥按1∶2.2～1∶2.5，并对坡面喷射素砼做防护；东、北、西侧三面邻近既有建筑物，不具备放坡开挖施工条件，建议采用排桩进行支护。3.5.3地下室的抗浮设计场地下伏红粘土为相对隔水层，在基坑深度内，主要地下水为上层滞水，静止水位埋深均小于基坑底；另据区域地下水动态长观资料，本场地地下水历年最高水位标高为80.00m，而地下室基底标高863.5.4地下水对基坑开挖的影响基坑最大开挖深度约6.00m，基底标高为86.00m4结论与建议4.1结论1场地内无区域性大断裂通过，亦未见新构造活动迹象，场地及区域稳定性好。2本工程的抗震设计可按6度设防，设计地震动峰值加速度为0.05g；场地主要为中硬土类型的Ⅱ类建筑场地，设计地震动反应谱特征周期为0.35s，属抗震有利地段。3场地地基土主要为硬塑状红粘土（第③层），厚度大，承载力较高，是良好的天然地基持力层，地基土中未发现土洞、软弱夹层；亦未发现地面沉降