兴元新区安置小区北区报告-

1、前言我单位受汉中文化旅游投资集团有限公司的委托，对其拟建的兴元新区安置住宅小区核心区北区进行了初步勘察阶段的岩土工程勘察工作。1.1工程概况本次勘察为兴元新区安置住宅小区的一部分，勘察范围涵盖了14幢建筑物及其裙楼商业，建筑物详细情况见下表1：拟建建筑物主要参数一览表及附件1：岩土工程勘察任务书及附图02-1、02-2：建筑物与勘探点平面位置图。拟建建筑物主要参数一览表表1建筑物名称及编号建筑物尺寸对差异沉降敏感度建筑物基础地下室类型基础荷重Kpa-7.65-7.65-7.65-7.65-6.65-6.65-6.65-5.65备注：住宅和商业每层的荷载标准值取18KN/m2。依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本工程建筑属丙类建筑；依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）：本建筑物工程重要性等级属一级，场地等级属三级；地基复杂程度等级为三级；综合确定本工程岩土工程勘察等级按甲级技术要求进行。1.2勘察目的任务 根据建筑物结构、荷载特点和勘察技术要求，勘察目的为：①查明场地地形地貌、地层结构、埋藏条件及地基土的均匀性；②通过室内土工试验、现场原位测试，提供各层土的物理力学性质指标，提供与设计要求相应的地基承载力特征值和变形计算参数；③查明场地内有无不良地质作用，并评价场地的稳定性和适宜性；④查明地下水类型、埋藏条件及其水、土对建筑物基础的腐蚀性；⑤评价场地地震效应，判定场地土类型、建筑场地类别及地基土液化影响；⑥对岩土利用、整治和改造方案进行分析论证，根据场地岩土工程地质条件，结合该建筑物荷载特征，推荐适宜的地基及基础方案；⑦根据场地岩土工程地质条件，对基坑开挖和支护提出建议；⑧对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测，提出监控和预防措施的建议。本次勘察任务为：查明场地位置、地形地貌、地质构造、地层结构、埋藏条件；查明有无影响场地稳定性的不良地质条件及其危害程度，提出防治措施；③判定场地土类型、建筑场地类别，抗震设防烈度，设计基本地震加速度，设计特征周期及地基土液化影响；④提供各层土的物理力学指标、地基承载力特征值；⑤提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征，并对设计与施工应注意的问题提出建议；⑥查明地下水埋藏情况，水位变化规律、对基坑开挖的影响，以及水、土对建筑材料的腐蚀性；⑦对地基基础设计方案进行论证分析，并提出建议。1.3勘察工作执行的主要技术标准①《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）（2009年版）；②《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）；③《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）；④《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；=5\*GB3⑤《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》（JGJ6-2011）；=6\*GB3⑥《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；=7\*GB3⑦《土工试验方法标准》（GB／T50123－1999）；=8\*GB3⑧《岩土工程勘察任务书》（设计单位提供）。=9\*GB3⑨《工程地质手册》（第四版）；1.4勘察工作量本次勘察工作按初勘阶段甲级岩土工程勘察等级技术要求进行，共布置勘探钻孔84个，实际完成钻孔84个。累计进尺2230.00m;勘察工作量详见下页表2（勘探点技术数据一览表）。其中取土孔28个，标贯孔38个，动探孔23个；共取原状土试样10件，取扰动土试样29件，进行标贯试验177次；超重型圆锥动力触探试验285.60m。野外钻探工作自2013年9月24日开始，采用2台sh30-2型干钻法冲击钻进，和1台XY-1型液压工程钻机泥浆护壁法钻进，至2013年10月9日结束，历时16天。勘察前场地为旷地（耕地），各钻孔位置、高程采用全站仪和钢尺测放。土工试验由中冶地集团西北岩土工程有限公司中心实验室完成，水、土腐蚀性测试由陕西地勘局汉中地质大队实验室完成；剪切波速采用井下三分量探头RSM-24FD浮点工程动测仪采集数据，东芝8000L笔记本电脑记录并处理数据。测试方法为单孔检层法。岩土工程勘察报告于2013年10月提交。2、场地岩土工程条件2.1位置、地形地貌勘察场地位于汉中市兴元新区，天汉大道以东、规划道路石门路，交通便利。勘察前场地地形基本平坦。各钻孔高程由甲方提供的实测地形图上取得，为黄海绝对高程，孔位和孔距用钢尺和全站仪测放。孔口高程范围值532.28～531.00m，地表相对高差最大为1.28m，地貌单元属汉中盆地汉江Ⅱ级阶地。2.2地层结构据野外钻探鉴别及室内土工试验结果，勘察场地地层由人工填土、第四系全新统和上更新统河流冲洪积物组成：地基土自上而下依次为：=1\*GB3①耕土、=2\*GB3②粉质粘土、③粗砂、=4\*GB3④卵石、⑤圆砾、⑥卵石。分层描述如下：=1\*GB3①耕土（Q4ml）褐色，黑褐色，以粉土、粉质粘土为主，含植物根系、少量砖瓦碎屑和炭屑，回填时间大于30年。土质不均，欠固结，湿、松散。该层分布于整个勘察场地，厚度:0.40～2.00m,平均0.56m;层底标高:529.67～531.68m,平均531.05m;层底埋深:0.40～2.00m,平均0.56m。②粉质粘土（Q4al+pl）棕红色，褐红色，以粘粒和粉粒为主，铁锰质浸染发育。切面稍具光滑，具光泽反应，干强度高，韧性高，无摇振反应；块状构造。湿，硬塑~坚硬，标准贯入试验统计后平均值N=16.7击。该层分布于整个勘察场地，厚度基本稳定。厚度:7.20～13.60m,平均10.02m;层底标高:517.53～524.07m,平均521.03m;层底埋深:8.00～14.00m,平均10.58m。=3\*GB3③粗砂（Q4al+pl）灰黄～黄褐色，以粗砂为主，含少量圆砾。颗粒组成中，粗砂约占42.9%，中砂约占19.3％，含7.5%卵砾石，5.2%的细砂。矿物成份为石英、长石、云母等，棱角状。土质均匀，有效粒径0.28mm，不均匀系数3.76，曲率系数1.13。级配较好，湿，稍密。标准贯入试验统计后平均值N＝13.6击。该层土分布于勘察场地部分地段，部分地段缺失（钻孔ZK8、9、23、26、27、32～35、37～43、45～53、75～80处）。厚度:0.60～3.50m,平均1.71m;层底标高:516.43～522.36m,平均518.85m;层底埋深:9.30～15.10m,平均12.77m。=4\*GB3④卵石（Q4al+pl）黄灰色，黄褐色。以卵砾石为主，上部常见圆砾薄层；中粗砂充填。颗粒粒径2mm以上占74.4%，中粗砂约占20.0%，卵砾石磨圆度好，骨架颗粒接触充分。砂成份主要为石英、长石。母岩成分主要为石英砂岩、灰岩和花岗岩。粒径2.0~8cm居多，个别粒径大于14cm。有效粒径1.24mm，不均匀系数38.14，曲率系数7.06。级配较好，饱和，中实状。圆锥动力触探试验统计后平均值N120=10.2击。该层均匀稳定地分布于整个勘察场地。厚度:1.80～10.70m,平均5.75m;层底标高:509.70～517.70m,平均514.22m;层底埋深:13.40～21.90m,平均17.39m。⑤圆砾（Q4al+pl）黄灰色。以圆砾为主，常夹含砾砂薄层。颗粒组成中2mm以上含量71.0％，中粗砂含量约占23.3%，含少量细砂和泥质，砂成份主要为石英、长石。卵砾石呈次圆状，中等风化，母岩成分主要为砂岩、石灰岩和花岗岩等，粒径0.5~4cm居多，有效粒径0.44mm，不均匀系数45.09，曲率系数1.00。级配较好；饱和，中密状。超重型圆锥动力触探试验统计后平均值N120=7.4击。该层土分布于整个勘察场地。厚度不甚稳定，厚度:1.50～7.10m,平均3.51m;层底标高:506.97～515.44m,平均510.57m;层底埋深:15.60～24.60m,平均21.01m。⑥卵石（Q4al+pl）黄灰色，黄褐色。以卵砾石为主，中粗砂充填，局部不规则、无规律地夹含坚硬状粘性土薄层（层厚0.20~0.40m左右）。颗粒粒径2mm以上占82.0%，中粗砂约占14.7%，卵砾石磨圆度好，骨架颗粒接触充分。砂成份主要为石英、长石。母岩成分主要为石英砂岩、灰岩和花岗岩。粒径2.0~8cm居多，个别粒径大于14cm。有效粒径1.24mm，不均匀系数42.39，曲率系数4.99。级配较好，饱和，密实状。圆锥动力触探试验统计后平均值N120=13.5击。该层土主要分布于勘察场地控制性钻孔中，厚度大且稳定。此次勘察未揭穿，最大揭露厚度16.70m。2.3地下水勘察期间，各孔均揭露到地下水，稳定水位标高516.97～518.42m，平均值517.30m；稳定水位埋深13.40～14.90m，平均值14.31m；地下水中等埋藏，地下水赋存于④卵石层及下伏土层中，地下水主要受大气降水及汉江河流侧向补给，微承压性，水位变化幅度约为1.00～2.00m。据掌握和搜集汉中市近年来的水位变化幅度，确定场地抗浮水位标高为518.50m。2.4地基土物理力学性质根据甲级岩土勘察要求，结合场地岩土工程条件，本次勘察主要以土工试验、标准贯入试验、超重型圆锥动探试验成果对地基土进行评价。土工试验成果见附表01：标准贯入试验成果分层统计表见表3；超重型圆锥动力触探试验分层统计数据见表4；综合上述试验结果，场地各地基土层的物理及力学性质指标统计见附表02。3、场地岩土工程评价3.1地基土承载力特征值及变形指标场地地基土主要由第四系河流冲洪积物组成，各层土的承载力特征值及变形参数，依据土工试验、标准贯入试验、超重型圆锥动探试验成果并结合地区经验确定建议值见表5：各层土的承截力特征值及变形指标。各层土的承截力特征值及变形指标表5土层编号及名称密实度或状态特征值压缩模量变形模量fak（KPa）Es（MPa）Eo（MPa）=2\*GB3②粉质粘土硬塑~坚硬29011.5=3\*GB3③粗砂稍密21014.0=4\*GB3④卵石中密45032.0⑤圆砾稍密38026.0⑥卵石密实60038.03.2地基均匀性评价据《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）地基均匀性主要从以下几方面进行评价：地基持力层是否跨越不同地貌单元，中高压缩性地基需计算地基持力层底面坡度，持力层和第一下卧层在基础宽度方向上的厚度差，压缩层内各土层的压缩模量。本次勘察的高层建筑物层高17～32层，按规范（JGJ6～99）要求及岩土工程勘察任务书要求基础埋深在-6.65、-7.65m，根据场地标高及实际正负零标高（正负零标高为535.45m）判断，基底标高相当于自然地坪下约-2.90、3.90m左右，其对应的地基持力层为②粉质粘层，该层土土质均匀，厚度稳定，属中等压缩性土，压缩层范围内各层土属同一地貌单元；其层底最大坡度大部分地段小于10%；个别地段略大于10%；地基土上软下硬，无软弱下卧层，基底下各层土变形模量差异小；据此判定场地地基属均匀地基。3.3场地水和土对建筑材料的腐蚀性勘察场地稳定水位标高在516.97～518.42m；稳定水位埋深在13.40～14.90m；据规范(GB50021-2001)12.1.2条，地下水埋藏深，本次勘察采取水、土试样作腐蚀性测试；分析结果报告（见附表03～04）表明，场地水为中性，场地环境类型为Ⅱ3.4场地地震效应（1）场区抗震基本参数勘察场地抗震设防烈度为7度第二组，设计基本地震加速度值为0.10g，场地特征周期为0.40s。本工程可按此进行抗震设防。（2）建筑场地类别场地覆盖层厚度＞5m；本场地据钻孔ZK4、ZK22、ZK56、ZK75号钻孔实测（见波速测试报告：附表05～08），20m内土层的等效剪切波速值在261.6m/s～265.3m/s之间，按《建筑抗震设计规范》第4.1.3条及第4.1.6条判定：该场地土属中硬场地土，建筑类别属Ⅱ类。（3）饱和砂土液化评价按《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）第4.3.1条，场地处抗震设防烈度7度区，基底下未出露饱和砂土；因此设计时可不考虑液化影响。（4）场区抗震地段划分场地地形开阔、平坦，场地类别为中硬场地土，可不考虑液化影响，属建筑抗震有利地段。3.5不良地质作用及特殊性岩土本场地处汉中盆地汉江Ⅱ级阶地，地貌类型单一，地形平坦，勘察场地及其邻近未发现影响场地不稳定的斜坡、断裂、地裂缝等不良地质作用存在。场地不存在冻土、膨胀性土等特殊性岩土，基底（桩底）亦不考虑特殊性土、岩溶以及震陷液化等影响。3.6场地稳定性和适宜性本次勘察结果表明，场地地形较平坦，地层结构简单，地基土分布及厚度稳定，层底坡度变化小，另外，场地无不良地质作用，因而地基稳定，场地稳定性良好，适宜进行本工程建设。4、地基基础方案建议4.1地基方案(1)、基础埋置深度拟建建筑物设计层高为17～32层，有一层地下室，埋置深度为-6.65m~7.65m,结构形式为钢筋混凝土剪力墙，桩基或筏板基础。建筑物基础埋置深度能满足规范要求。(2)、持力层选定及承载力验算对于拟建高层建筑物而言，设计层高17~32层，据设计要求，基底压力分别为324Kpa，540Kpa，576Kpa，按基础埋深-6.65m、7.65m分别估算，此标高位置对应的地基持力层为②粉质粘土层，土质均匀，厚度稳定，属中等压缩性土，无软弱下卧层，其fak为290Kpa，承载力经深宽修正计算如下：据《建筑地基基础设计规范》（GB50007～2011），中公式5.2.4:fa=fak+ηb×γ(b－3)+ηd×γm×(d－0.5)式中，b=18.0m(取6m计算)，d分别取6.35m、7.35m（自室外地面算起），γ、γm均取20.3KN/m3，ηb=0.3，ηd=1.6，计算结果：fa分别为498KPa，530KPa，故基底土承载力可满足设计层高18层及以下建筑物基底压力要求；不能满足设计层高30层及以上建筑物基底压力要求。(3)、用变形模量估算天然地基平均沉降量据《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72～2004）附录B公式：s=Ψspbη∑(δi～δi～1)/E0i进行计算，以钻孔ZK25、ZK30、ZK29、ZK34为例分别计算，其中基础宽度b=18.0m，沉降计算厚度zn=14.1m，计算结果见下表6：地基沉降量估算表。地基沉降量估算表表6(4)、基础方案评价与建议据以上分析评价，层高为17～18层的建建筑物以②粉质粘土层为地基持力层，采用天然地基上的筏板基础，基底土承载力能满足拟建物基底压力要求，同时地基均匀性所产生的变形也在规范允许范围内。因此拟建高层建筑物满足天然地基方案，采用筏板基础是适宜的。对于层高为30～32层的建建筑物，对应的持力层为②粉质粘土层，无法满足拟建物基地压力要求，不能作为天然地基基础持力层。因此根据汉中本地实际施工经验建议采用桩基础方案。由于主辅楼及各幢建筑存在荷载差异，设计时应考虑上部结构与地基的共同作用，选择合适的连接方法、施工顺序，必要时可采用设置后浇带、减小辅楼基础尺寸加大基底压力等措施，以减少差异沉降。4.2桩基础方案由于拟建物荷载大，上部土层无法满足要求，因此建议采用先张法预应力混凝土管桩及钻孔灌注桩。依据(JGJ94-2008)要求，桩端应进入持力层内不小于0.4d且不小于0.50m。（1）桩端持力层选择及桩基参数建议当采用桩基础方案时；桩端持力层为④卵石或⑤圆砾层。采用桩基础方案时，地基变形小，且能有效减少差异沉降。桩基础应按《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)和《先张法预应力高强度混凝土管桩基础规程》（DB51/5070-2010）设计与检测；应进行试桩或沉桩试验，以确定设计参数。混凝土管桩、钻孔灌注桩的岩土参数建议见下表7~表8：桩的极限侧阻力标准值qsik及极限端阻力标准值qpk建议值表。表7岩土编号及名称qsik（KPa）qpk（KPa）②粉质粘土80③粗砂80=4\*GB3④卵石2008500⑤圆砾1607500⑥卵石2209500注：当采用特征值时，上表中各标准值除以安全系数K（K=2）表8岩土编号及名称qsik（KPa）qpk（KPa）②粉质粘土75③粗砂70=4\*GB3④卵石1452600⑤圆砾1352000⑥卵石1552800注：当采用特征值时，上表中各标准值除以安全系数K（K=2）（2）单桩竖向极限承载力标准值估算选取钻孔ZK39、ZK43、ZK59、ZK63号，按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.3.6公式：Quk=Qsk+Qpk=u∑ψsiqsikli+ψpqpkAp进行计算，其中，Quk—单桩竖向极限承载力标准值，qsik—桩侧第i层土极限侧阻力标准值，qpk—极限端阻力标准值，ψsi、ψpk—大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，u—桩身周长，Ap—桩端面积。按相同桩长、不同桩径分别进行单桩竖向极限承载力估算，结果见下表：表9。钻孔灌注桩单桩竖向极限承载力估算表表9