西安三五一三厂住宅楼勘察报告

西安三五一三厂职工住宅楼岩土工程勘察报告（详勘阶段）院长：总工程师：中国有色金属工业西安勘察设计研究院二00八年五月西安三五一三厂职工住宅楼岩土工程勘察报告PAGE中国有色金属工业西安勘察设计研究院 -PAGE1- 西安三五一三厂职工住宅楼岩土工程勘察报告中国有色金属工业西安勘察设计研究院西安三五一三厂职工住宅楼岩土工程勘察主要负责人及岗位生产单位负责人：审定人：审核人：工程技术负责人：目录文字部分TOC\o"1-3"\u1前言 11.1工程概况 11.2勘察目的与任务 11.3勘察工作执行的技术标准 21.4勘察方法及完成工作量 31.4.1井探 31.4.2钻探 31.4.3标准贯入试验 31.4.4波速测试 31.4.5室内土工试验 41.5有关说明 52场地工程地质条件 52.1位置、地形及地貌 52.2地层 52.3地下水 72.4不良地质作用 73地基土的工程特性评价 83.1地基土物理力学性质 83.2地基土工程性能综合评价 83.3黄土湿陷性评价 83.4地基土承载力特征值 93.5场地水、土对建材腐蚀性评价 94场地地震效应 104.1建筑场地类别 104.2地震动参数 104.3地震液化 115地基基础方案分析 115.1天然地基 115.2桩端持力层及桩基参数 115.3灌注桩单桩竖向极限承载力标准值估算 125.4桩基施工注意事项 136.基坑开挖 137.结论及建议 13附件：岩土工程勘察任务委托书图表部分序号图表名称张数附录№1勘探点主要数据一览表112工程地质平面图123工程地质剖面图33-1～3-34土工试验成果报告54-1～4-55场地剪切波速测试报告55-1～5-56水质分析报告26-1～6-27土易溶盐含量分析报告27-1～7-2陕西省山阳县新兴矿业有限公司山塘尾矿堆积坝稳定性评价中国有色金属工业西安勘察设计研究院1前言西安三五一三厂职工住宅楼的详勘工作，是根据陕西省建筑科学研究院设计院提出的岩土工程勘察技术要求（见附件），并受西安叁叁实业有限公司委托，由我院于2008年5月完成的。1.1工程概况拟建26层住宅楼一栋，1层地下室，基础埋置深度-6.5m，拟采用剪力墙结构、桩基础，基底压力标准组合值Pk=450kPa。按《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）划分，拟建高层建筑属甲类建筑。按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），该建筑物地基基础设计等级为乙级。按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）划分，工程重要性等级为二级，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。1.2勘察目的与任务勘察目的：旨在为拟建建筑物提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数，并对基础类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等具体方案做出论证分析，提出建议方案，并对设计与施工应注意的问题提出建议。其具体任务是：1）查明场地及附近有无影响工程建设的不良地质作用，并评价建筑适宜性；2）查明场地地层结构，埋藏条件，提供各层地基土的物理力学性质指标及承载力特征值；3）查明地下水类型、埋藏条件及其对拟建工程的影响；4）评价水、土对建筑材料的腐蚀性；5）查明黄土的湿陷性质，确定场地-湿陷类型及地基湿陷等级；6）划分场地土类别和建筑场地类别，对场地进行地震效应分析；7）提供基坑开挖边坡稳定性验算所需参数，提出基坑支护及基坑降水方案的建议。8）提供优化的地基处理、基础方案及相关的岩土工程参数。1.3勘察工作执行的技术标准1)《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；2)《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；3)《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）；4)《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；5)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；6)《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；7)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；8)《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；9)《西安地裂缝场地勘察与工程设计规程》（DBJ61-6-2006）；报告书中引用上述标准均以其编号简称。1.4勘察方法及完成工作量勘察工作采用钻探、井探、原位测试及室内水、土工试验等综合手段。依据甲方提供的建筑平面图，沿建筑物角点及中心布置勘探点8个，其中钻探孔8个，探井2个。探井深度10.0m，钻孔深度按方案为15.0～70.0m，地下车库部分为15.0～20.0m。勘探点平面位置见附录2。1.4.1井探采用人工垂直挖掘，井壁人工刻槽取样，土试样质量等级为Ⅰ级。1.4.2钻探钻孔施工采用DPP-100型汽车钻机，岩芯钻具泥浆护壁成孔。地下水位以上采用φ120mm薄壁黄土取土器，静压法采取不扰动土试样，地下水位以下采用φ110mm岩心管取样。土试样质量等级为Ⅰ～Ⅱ级。砂类土在标贯器中采取扰动样。1.4.3标准贯入试验在场地4个钻孔不同深度进行了标准贯入试验,试验按(GB50021-2001)规范进行。贯入器规格为51×700mm，穿心锤质量63.5kg,自动脱钩自由落锤方式，落距76cm。1.4.4波速测试为获得抗震设计有关参数，在勘探点No3、No6内进行了波速测试。测试方法采用人工激振单孔速度检层法，测试仪器采用陕西省工程地震勘察研究院研制的RSMJQV型井下测试探头，数据采集系统为中科院岩土力学所研制生产的RSM-24FD浮点工程测试仪；记录系统为宏基586笔记本电脑。测点间距为1.0m，测试深度20.0m。1.4.5室内土工试验除进行了土的常规项目试验外，还进行了黄土湿陷性、直剪（固结快剪）试验及土易溶盐含量分析试验等特殊项目试验。试验仪器为KTG98固结仪，DJY-4直剪仪。完成的勘察工作量汇总于表1.4。工作量汇总表1.4序号工作内容单位工作量1勘探点测放个82探井m/孔20/23钻孔m/孔370/84波速测试次/孔40/25取土试样（不扰动）件/孔146/86室内土工试验常规项目件146湿陷性试验70直剪（固结快剪）227水质分析件28土易溶盐含量分析件21.5有关说明1）勘探点位置，是根据甲方提供的平面图中已有建筑物的相对位置，用经纬仪定向，钢尺量测施放的。2）勘探点高程是根据甲方提供的工地门口路沿A点（高程假设为100.00m）引测的。2场地工程地质条件2.1位置、地形及地貌三五一三厂职工住宅楼位于草场坡东。场地地势平坦,地面标高介于100.23~100.45m。地貌单元属黄土梁。2.2地层据勘探资料揭露，场地地层自上而下依次为：填土（Qml）、第四系上更新统风积（Q32eol）黄土和残积（Q31el）古土壤、中更新统风积（Q22eol）黄土和残积（Q22el）古土壤和冲湖积粉质粘土（Q21al+pl）组成。各层土的野外特征分述如下：①-1层杂填土（Qml）:以粘性土为主，混有较多碎砖水泥块。层厚0.20～2.10m，层底深度0.20～2.10m①-2层素填土（Q4ml）:褐黄色，可塑，稍湿，主由粉质粘土组成，土质不均。层厚0.60～2.50m，层底深度1.3～3.20m②黄土（Q32eol）:黄褐色，大孔结构，偶见虫孔及蜗牛壳，土质均匀，可塑～硬塑状态，以可塑状态为主。层厚7.20～9.80m，层底深度10.30～10.80m，层底标高89.65③古土壤（Q31el）:棕红色，团粒结构，含少量钙质条纹及钙质结核，层底有钙质结核层，以可塑状态为主。层厚3.50～4.00m，层底深度14.10～14.70m，层底标高85.75④黄土（Q22eol）:黄褐色，大孔结构，含黑色铁锰质斑点，见蜗牛壳，以可塑状态为主。层厚9.40～9.70m，层底深度23.70～24.10m，层底标高76.19～⑤古土壤（Q22el）:棕红色，团粒结构，含少量钙质条纹及钙质结核，层底有钙质结核层，层中夹薄层黄土，可塑状态。层厚3.60～4.00m，层底深度27.60～28.10m，层底标高72.35～72.76m。⑥黄土（Q22eol）：褐黄～黄褐色，大孔结构，含少量黑色铁锰质斑点，零星见钙质结核，偶见蜗牛壳碎片，可塑～软塑状态，以可塑状态为主。层厚5.00～5.30m，层底深度32.60～33.10m，层底标高67.32～67.76m。⑦粉质粘土（Q22al+pl）:褐灰色，含少量氧化铁、蜗牛壳残片和稍多结核，可塑状态。夹⑦-1中中砂透镜体。层厚7.40～10.20m，层底深度40.30～43.30m，层底标高57.15～59.93m。⑦-1中砂（Q22al+pl）:灰色，石英、长石质,颗粒较均匀,饱和,密实。层厚1.20~3.00m。⑧中砂（Q22al+pl）:灰色，石英、长石质,颗粒较均匀,饱和,密实。层厚0.70～3.30m，层底深度43.60～44.00m，层底标高56.39～56.63m⑨层粉质粘土（Q21al+pl）:灰色，含少量氧化铁、锰质，蜗牛壳残片和零星结核，可塑状态。该层未穿透，最大揭露厚度26.10m上述各层的埋藏条件及层位组合关系，详见附录№3-1～№3-3。2.3地下水勘察期间,各勘探点部分见到地下水,埋深17.2m~17.8m,相应标高82.49～83.16m,属富含于黄土层中的潜水。地下水位升降主要受大气降水控制。据《西安市工程地质图集》,西安市地下水位年变化幅度1.0~2.0m,勘察期间地下水位处于偏低水位。2.4不良地质作用根据《西安城市工程地质图集》及勘察、地面调查和访问结果，本场地与北侧的f5地裂缝的距离大于300m，按《DBJ61-6-2006》要求，该地裂缝对拟建场地无影响，场地及附近未发现不良地质作用，可不考虑其对建筑物的影响。3地基土的工程特性评价3.1地基土物理力学性质根据室内土工试验结果(见附录№4-1～№4-5)，经数理统计，求得的地基土物理力学性质指标统计值列于表3.1.1~3.1.23.2地基土工程性能综合评价本场地各地层分布稳定，厚度变化不大，地基均匀性较好。根据统计结果并结合地基土的野外特征，对各层地基土的工程性能评定如下：②层黄土：=0.58MPa-1，属中压缩性，=0.34，可塑状态。=0.016~0.108，具湿陷性。③层古土壤：=0.28MPa-1，属中压缩性，=0.30，可塑状态。④层黄土：=0.25MPa-1，属中压缩性，=0.56，可塑状态。⑤层古土壤：=0.23MPa-1，属中压缩性，=0.46，可塑状态。⑥层黄土：=0.22MPa-1，属中等压缩性，=0.33，可塑状态。⑦层粉质粘土：=0.25MPa-1，属中压缩性，=0.44，可塑状态。=8\*GB3⑧层中砂：>50击，密实。=9\*GB3⑨层粉质粘土：=0.20MPa-1，属中压缩性，=0.30，可塑状态。3.3黄土湿陷性评价根据室内土工试验结果（附录№4.1～№4.5），只有第eq\o\ac(○,2)层都具有湿陷性。按《GB50025-2004》规范第4.4.4条计算了自重湿陷量△ZS，其结果见附表3.3.1。计算时从天然地面算起。附表3.3.1计算结果显示，勘探点1#、2#、5#、6#的自重湿陷量△ZS均大于70mm。故本场地为自重湿陷性黄土场地。按《GB50025-2004》规范第4.4.5条计算了湿陷量的计算值△S，其结果见附表3.3.2。计算时基础埋深为-6.5m，基础底面标高按93.8m考虑。根据表3.3.2计算结果，湿陷量的计算值△S=127.5~233.1mm，按《GB50025-2004》规范第4.4.7条判定，本场地地基湿陷等级为Ⅱ级（中等3.4地基土承载力特征值据根据现场原位测试成果，结合地区建筑经验综合确定的各层地基土承载力特征值fak列于表3.4。地基土承载力特征值fak表3.4地层编号eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,7)-1eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,9)fak（kPa）1501701701802002202502502203.5场地水、土对建材腐蚀性评价根据《GB50021-2001》规范附录G的规定，场地环境类别为Ⅲ类。根据场地水质分析（见附录№6-1～№6-2）和土易溶盐含量分析结果（见附录№7-1～№7-2）判定：地下水对混凝土结构无腐蚀性；在干湿交替条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。场地土对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。4场地地震效应4.1建筑场地类别本建筑场地地形开阔平坦，地层分布较规律、连续，无不良地质作用，地基土建筑性能较好。按（GB50011-2001）表4.1.1及条文说明划分，该地段为可进行建设的一般场地。根据2个钻孔波速测试报告（见附录№5-1～№5-5）,场地20.0m土层等效剪切波速Vse值为3#孔：278m/s，6#孔：269.3m/s。场地覆盖层厚度大于5.0m。按表4.1.6判定，该场地类别属Ⅱ类。4.2地震动参数根据《GB50011-2001》规范，本地区抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组，按规范第5.1.4条规定，设计特征周期为0.35s。4.3地震液化据现场揭露情况，本场地地下水位为17.20～17.80m，地面下20.0m范围内无液化土层，可不考虑地震液化问题。5地基基础方案分析5.1天然地基按任务书要求Pk=450kPa，场地整平标高按100.30m考虑，基础埋深为-6.5m，地基持力层为②层，该层具有湿陷性且承载力特征值fak=150kPa，远小于基底压力标准值，故天然地基方案不成立。5.2桩端持力层及桩基参数1）桩端持力层根据本项目拟建高层建筑的基础埋深和基底荷载，本场地的地基从地层岩性和力学性质上分析可知：eq\o\ac(○,7)层粉质粘土和=8\*GB3⑧层中砂层位稳定、均匀，强度较高,是较好的桩端持力层。2）桩型该场地地层含有较多的钙质结核且在每层古土壤底部富集成层，钙质结核层层数多，一般厚度为20~40cm，采用预制桩时难以穿越多层结核层，故不宜采用。根据场地地层条件，桩型可选择钻孔灌注桩。采用钻孔灌注桩时，各土层的极限侧阻力标准值（qsik）和极限端阻力标准值(qpk)在初步设计时刻可参照表5.2.灌注桩各层土的阻力参数值表5.地层参数值阻力eq\o\ac(○,2)eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,5)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,7)eq\o\ac(○,7)－1eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,9)qsikkPa-107560557070909075qpk100010001500150011005.3灌注桩单桩竖向极限承载力标准值估算按表5.2.2的参数，分别按《JGJ94-94》规范第5.2.8条和第5.2.9条计算公式估算单桩竖向极限承载力标准值Quk列于表5.由表5.3.1估算结果知，钻孔灌注桩单桩竖向极限承载力标准值Quk建议值可按表5.灌注桩单桩竖向极限承载力建议值表5.建筑物名称桩长（m）桩径（m）Quk（kN）职工住宅楼300.635000.74300350.642000.75100根据计算结果：当钻孔灌注桩桩径0.7m、桩长30.0m，单桩竖向极限承载力标准值Quk值建议按4300kN估算，当钻孔灌注桩桩径0.7m、桩长35.0m，单桩竖向极限承载力标准值Quk值建议按5100kN估算，当采用旋挖