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文档简介
中关村智能网联汽车产业园一期工程岩土工程勘察报告(详细勘察阶段)韶关地质工程勘察院有限公司2023年6月资质等级岩土工程甲级 报告编号DK2023-W009工程规模5305.85m/126孔证书编号B244054436中关村智能网联汽车产业园一期工程岩土工程勘察报告(勘察阶段:详细勘察)野外编录陈晓龙报告编写报告审核张平安报告审定丁文军项目负责李祖信总工程师法定代表人林建秋韶关地质工程勘察院有限公司二零二三年六月目录一、文字部分TOC\o"1-2"\h\z\u129641前言 页1前言1.1工程概况受中关村创信(广东)产业投资有限公司(“业主”)委托,根据其提供的“中关村智能网联汽车产业园一期工程”总平面图及勘察技术要求,我公司于2023年5~6承担完成了该项目的岩土工程勘察工作,勘察阶段为详细勘察。拟建场地位于广州市增城区电子五所东侧,信达南路起点附近(详见交通位置图1),南侧为现状已建民宅,西侧为现状道路,其余周边较为空旷。交通位置图1本项目规划总用地面积58224.33m2,总建筑面积211646.30m2,拟建建筑主要包括6栋厂房、1栋平台、1栋研发楼、1栋宿舍及1栋办公楼,拟建建(构)筑物详见下表1.1,其中拟建宿舍及研发楼整体设-1F地下室,呈不规则梯形,设计底板标高7.90m(85国家高程),地下室周边现状地面标高介于10.61m~12.75m之间,按现状地坪开挖预估基坑开挖深度2.71~4.85m。拟建建(构)筑物一览表表1.1主体名称拟采用基础型式地上(下)层规划高度(m)工程重要性等级1号厂房桩基础7F49.9二级2号厂房桩基础7F49.9二级3号厂房桩基础7F49.9二级4号厂房桩基础7F49.9二级5号厂房桩基础9F59.9二级6号厂房桩基础7F49.9二级7号其他(平台)桩基础1F10.8三级8号研发楼桩基础25F99.9二级9号宿舍桩基础2~21F79.9二级10号办公楼桩基础3F16.8三级地下室/-1F5.6三级本项目建筑方尚未提供拟建部分建筑的荷载及其允许变形等数据,建筑物最终整体倾斜允许值,最终沉降允许值,地基允许变形值需满足《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)表5.3.4中有关规定。拟建建筑物荷载需满足《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)表5.1.1中规定。1.2勘察目的及技术要求本次勘察目的旨在通过工程钻探、原位测试及室内试验等方法手段,查明场地及地基的岩土工程条件,为拟建建筑地基基础施工图设计提供详细的岩土工程勘察资料与参数。勘察技术要求概括如下:(1)查明勘察区地形地貌、地质构造、地层岩性及不良地质作用,对场地的稳定性及建筑适宜性做出评价。(2)详细查明建筑场地地层岩性、成因、分布及工程地质特征。包括各岩土层的岩性、成因类型、埋藏分布特征及工程性质;特别是查明基岩的岩性、构造、岩面起伏及风化程度,确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级,判定有无洞穴、临空面、破碎带或软弱夹层。(3)查明影响场地和地基稳定性的不良地质作用、特殊性岩土及对工程不利的地下埋藏物,包括暗浜、滑坡、孤石、岩溶、活动性断裂等的成因类型、分布范围及危害程度,并提出整治方案建议及治理所需的岩土设计参数。(4)评价场地和地基的地震效应。提供抗震设防烈度、设计基本地震加速度和地震分组;判定软土震陷、砂(粉)土地震液化趋势及液化等级,划分场地土类型、建筑场地类别及对建筑抗震有利、一般、不利和危险地段。(5)查明场地地下水的类型、埋藏分布及补给、径流与排泄条件,查明水位变化幅度,判定地下水和土对建筑材料的腐蚀性。(6)提供各地基土层的物理力学性质指标,提供地基承载力和桩基设计参数建议值。(7)进行岩土工程分析评价。对地基均匀性、地基基础方案等进行详细的分析论证,建议适宜的持力层及合理的基础方案。如建议桩基础,应对桩型、桩长、桩端持力层、入岩深度和成桩可行性等提出建议。(8)分析地质条件可能造成的工程风险,并提出防治措施建议。(9)查明地下水含水层和隔水层的埋深和分布,地下水的补给条件和水力联系。(10)其他未尽事宜按现行《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)相关要求执行。1.3勘察技术依据本次勘察依据《勘察合同》及以下技术标准:国家及行业标准:《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);《工程勘察通用规范》(GB55017-2021);《高层建筑岩土工程勘察标准》(JGJ/T72-2017);《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);《岩土工程勘察安全标准》(GB/T50585-2019);《建筑与市政地基基础通用规范》(GB55003-2021);《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015);《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版);《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002-2021);《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008);《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012);《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012);《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012);《土工试验方法标准》(GB/T50123-2019);《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013);《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住房和城乡建设部[2018]37号令;广东省标准:《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016);《建筑地基处理技术规范》(DBJ/T15-38-2019);《建筑基坑支护工程技术规程》(DBJ/T15-20-2016);《建筑地基基础检测规范》(DBJ/T15-60-2019);《静压预制混凝土桩基础技术规程》(DBJ/T15-94-2013);《锤击式预应力混凝土管桩工程技术规程》(DBJ/T15-22-2021)。1.4岩土工程勘察等级根据岩土工程收集到的资料,结合本工程规模、结构及特点,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)第3.1.1~3.1.4条判定:拟建建筑重要性等级属二级,场地等级属二级,地基等级属二级,勘察等级为乙级,但根据《高层建筑岩土工程勘察标准》(JGJ/T72-2017)表3.0.2,拟建宿舍为2~21F,为层数相差超过10层的高低层连成一体的高层建筑,勘察等级为甲级,综合确定本工程岩土工程勘察等级属甲级。1.5勘察方法及勘察工作完成情况1.5.1勘察方法根据规范及勘察技术要求,本次勘察主要采用工程钻探、现场原位测试(标准贯入试验、抽水试验及剪切波速测试等)和室内岩、土、水试验相结合的综合勘察方法。钻孔布置及深度要求:本次详细勘察共布置钻孔126个,孔距一般不大于24m,满足规范及设计要求。其中:取土试样孔64个,超过钻孔总数1/3;所有钻孔均进行了标贯试验,控制性钻孔64个,钻孔深度要求钻入中风化岩不小于6m,鉴别孔勘探孔62个,钻孔深度要求钻入中风化岩不小于4m。1.5.2勘察程序本次详细勘察工作严格按规范和设计要求设计,承接任务后,我公司配备了健全的组织机构和强有力的技术队伍。主持勘察工作的有本专业的高级工程师及工程师3人,承担钻探工作的为经验丰富的技师和技术工人,并配备地质工程师专职编录;试验室和专项测试队伍均具备相应的资质和良好的业绩。为高质量完成该项目勘察,钻探施工前我公司在踏勘的基础上,认真搜集并分析已有资料、制定了勘察大纲与详细的勘察方案,并经业主和设计复核同意后实施。勘察工作中,我公司进行了事前的技术与安全交底与指导,勘察野外期间,严格按《岩土工程勘察安全标准》的要求,安全进行钻探施工和岩、土、水样的采取与现场原位测试等工作。野外期间进行了中间检查,并在野外钻探等外业完成前进行了野外竣工验收。整个外业作业完全按勘察纲要与方案要求进行,遇有影响地基基础方案的地层变化及时与设计和业主沟通,微调勘察方案。整个勘察外业期间,无任何安全与质量事故发生。随后,转入室内岩、土、水测试和报告资料的整理、分析和编制工作。1.5.3工程地质钻探及取样工程钻探选用履带式XY-1B型工程钻机,采用套管及泥浆护壁跟管钻进、双层岩芯管取芯、合金与金刚石钻头钻进的钻探工艺。=1\*ROMANI~=2\*ROMANII级原状土试样采取方法:硬塑黏性土采用双管单动回转取样器重锤少击法采取,可塑与采用薄壁取样器压入法采取;岩石试样在岩芯中选取。1.5.4现场原位测试与室内试验原位测试选择标准贯入试验和波速测试。室内试验包括土工试验、岩石抗压试验、水和土的腐蚀性分析。此外,本次勘察选取2个钻孔进行抽水试验,以求得含水层水文地质参数标准贯入试验(SPT)采用自动脱钩导向系统,穿心锤重63.5kg,落距76cm,试验时先将标贯器贯入15cm,然后分别记录每贯入10cm锤击数,累计30cm锤击数为标准贯入试验实测击数N’。剪切波速测试:采用单孔地面激振、三分量检波器测试。为取得土层沿深度各测点的剪切波速数据,采用速度检层法对本场地的工程地震钻孔进行测试,沿孔深每一土层界面设一个测试点,厚度大于2m的土层,一般每隔2m左右设一个测试点,测得的剪切波速是钻孔内相邻二测点中间土层的平均剪切波速。抽水试验:抽水孔的选择由设计和勘察单位共同确定,原则上选取现状地面相对较低,含水层标高位于地下室顶、底面标高之间的钻孔。本次抽水试验钻孔为ZK105和ZK121两个钻孔。采用单孔稳定流抽水,抽水孔抽水时观测抽水孔的水位变化情况。根据现场实验数据,绘制各试验孔Q=f(t),S=f(t)曲线图,按Dupuit公式,分别计算渗透系数K和影响半径R。室内试验为我司实验室承担并完成了本工程的室内试验工作。主要进行了常规土工试验、颗粒分析、直剪快剪及岩石抗压强度测试,并进行了水和土的腐蚀性分析等。1.5.5勘察完成工作量与勘察质量评述本次勘察野外钻探自2023年5月13日开始,2023年至5月25日结束。实际完成钻孔126个,总进尺5305.85m。本次勘察完成的实物工作量详见下表:勘察主要完成工作量一览表表1.1序号项目统计单位工作量承担部门1钻探及取样钻探(跟管钻进)m/孔5305.85/126工程部钻探队2土样件165工程部钻探队3岩样组31工程部钻探队4水样组2工程部钻探队5原位测试标准贯入试验次757工程部钻探队6地基土剪切波测试孔16深万岩土工程有限公司完成7抽水试验孔2韶关地质工程勘察院有限公司完成8室内试验常规土工试验件165韶关地质工程勘察院有限公司完成9直剪快剪组16510土的易溶盐含量件211岩石抗压试验组3112水质分析(简分析)组213工程测量钻孔放样与高程测量点126工程部测量物探组14水文观测地下水位埋深孔126工程部钻探队勘察工作质量总体评价:本次勘察进程各环节均符合本公司质量管理文件要求,各项工作、工作量及工作深度满足勘察规范深度和设计要求,所获得的岩土工程资料齐全、数据准确,可作为设计和施工依据,满足设计和施工单位的施工图设计阶段要求。1.6其他说明勘探点测量采用广州2000坐标系和1985国家高程,采用RTK移动GPS对钻孔进行了定位与高程测量。测量控制基准点由业主提供,点号及坐标高程见下表:测量基准点一览表表1.2点号XYHA12575345.490467177.80710.96A22575551.088467184.08312.72A32575796.201467068.91614.05(2)本报告标准贯入试验锤击数N’为实测击数,如采用修正击数N,另有注明。2场地环境条件2.1自然地理与地形地貌本项目位于广州市增城区电子五所东侧,信达南路起点附近,空气指数优良,交通便利,地理位置优越。地貌单元属冲积平原地貌单元,场地基本平整,地形平坦,地面标高10.61~14.09m,最大高差3.48m。2.2区域地质构造广州地质构造上属于华南准地台粤中褶断束的中-新生代盆地,深部构造属于东西向的广州—信宜坳陷。沉积盖层可分为加里东构造层、华力西—印支构造层和燕山—喜马拉雅构造层。加里东期的志留纪末造山运动使下古生界形成北东向和东西向的褶断和块断。华力西—印支期仍以广泛的复式褶皱为主,广州北部石炭—二迭系均被卷入,形成北东20°~30°的复式褶皱和断块。燕山期有规模较大的断块和岩浆侵入并伴有宽展的褶皱,形成广泛的数百米厚的白垩系红层建造,充填了广州一带的断陷盆地。喜马拉雅运动以褶断为主,形成西部属于第三纪的三水盆地。珠江三角洲是一个具有盆地式沉积格局的三角洲,区域分布的地层主要有:(1)第四系(Q)地层,按其成因类型分为残积层、沖洪积层,冲积海积层和海积层;(2)第三纪红层盆地(三水盆地),主要由白垩系砂岩、花岗岩、页岩和砂砾岩组成;(3)燕山期花岗岩(γ52(3))与下古生界变质岩(Pz1)。据区域地质调查,切割广州基岩的断裂构造有北东向的广从断裂、近东西向的瘦狗岭断裂和北西向的清泉街断裂、狮子洋断裂等,以上断裂在新构造运动时期的活动表现为多期性,但主要活动于晚更新世及以前,晚更新世以来虽仍有一定的活动性,但进入全新世后,特别是在全新世晚期活动已明显减弱,不属于发震断裂,可不考虑断裂的近场效应影响。区内未见区域性构造通过,其附近的地质构造主要为断裂构造,附近断裂对本建设工程无大的不良影响,对场地建筑的影响相对较小(见下页图2.2)。场地大致位置场地大致位置1.第四系2.上白垩统—下第三系3.南海下第三系—第四系4.喜山期火山岩5.前上白垩统基岩6.晚更新世活动断裂7.早、中更新世活动断裂8.前第四纪活动或活动时代不明断裂9.推测断裂10.正断层11.逆断层12.走滑断层13.断裂编号14.MS6.0~6.9级地震震中15.MS5.0~5.9级地震震中16.MS4.7~4.9级地震震中17.温泉出露点18.工程场地F1怀集—郴州断裂带、F2廉江—信宜断裂带、F3四会—吴川断裂带、F4苍城—海陵断裂带、F5鹤城—金鸡断裂带、F6翠亨—田头断裂带、F7广州—从化断裂带、F8邵武—河源断裂带、F9紫金—博罗断裂带、F10深圳—五华断裂带、F11政和—海丰断裂带、F12横琴岛—下川岛断裂、F13狮子洋断裂带、F14白坭—沙湾断裂带、F15西江断裂带、F16银洲湖断裂带、F17那扶—镇海湾断裂带、F18丰头河断裂带、F19大东山—贵东断裂带、F20佛冈—丰良断裂带及清远—安流断裂带、F21瘦狗岭—罗浮山断裂带、F22滨海断裂带近场区地质构造简图2.3气象水文广州属于南亚热带季风气候,具有温暖多雨、光热充足、夏季长、霜期短、雷暴频繁等特征。年平均气温21.9℃。年内以7月份气温最高,平均气温28.4℃;1月份最低,平均气温在13℃以上。多年极端最低气温0℃(1957年2月11日),最高39.1℃(2004年7月1日)。全年雨量充沛,多年平均降雨量1725.7mm,平均相对湿度为77%。其中,4至9月为雨季,占全年降雨量的82.1%,兼受台风袭扰;10月至翌年3月为旱季。年平均蒸发量1244.3mm。台风和雷雨盛行也是广州气候的一个显著特征。台风盛行7、8、9三个月,雷雨盛行6、7、8月。台风造成的最大风力可达12级,造成的暴雨一日可达300mm。平均一年中台风中心路径接近广州的达6~7次,雷雨日数平均51天。广州市位于东江、北江和西江的下游,珠江三角洲的中北部。全市河流归属珠江水系与东江水系。其中东北部以山区河流为主,主要河流有流溪河、增江和白坭河;南部为珠江三角洲河网区,主要为西江、北江、东江下游水道和珠江前、后航道交织组成的河网。珠江、东江和流溪河在本区交汇,经狮子洋入海,是区域地下水的最低排泄基准面。冲积平原和三角洲平原地势低平,地表水系发育,水网密布,分布有大中小河流34条,是地下水的主要补给来源之一。据黄埔潮汐站资料,珠江平均高潮水位0.72m,平均低潮水位为-0.88m,涨潮最大潮差2.56m,落潮最大潮差3.00m。3场地工程地质条件3.1地层岩性及野外特征据钻探揭露,场地内分布的地层包括人工填土层(Qml)、第四系冲积层(Qal)及第四系残积层(Qel),基岩为燕山期(γ)花岗岩。自上而下描述如下:3.1.1人工填土(Qml)素填土①:黄褐色、褐黄色、灰褐色、褐灰色,湿,松散,主要由粘性土及砂组成,不均匀含碎石,大部分地段底部为耕土,局部含植物根系,部分地段混有淤泥质。本层作标贯试验46次,实测击数值范围4~7击,修正后击数范围3.8~6.7击,平均4.7击,标准差0.835,变异系数0.176,修正系数0.955,标准值4.5击。此层在场地普遍分布,所有钻孔均遇见,层厚1.20~7.20m,平均厚度2.85m;顶面埋深均为0.00m;顶面高程10.61~14.09m,平均12.70m。本层取土样19件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。3.1.2第四系冲积层(Qal)粉质黏土②1:灰褐色、褐灰色、灰黄色、黄褐色、白灰色、灰红色、褐红色,湿,可塑为主,主要由粉粘粒组成,粘性一般,韧性中等,干强度较高,不均匀含大量砂,局部含腐木。本层作标贯试验189次,实测击数值范围6~14击,修正后击数范围5~12.4击,平均7.9击,标准差1.634,变异系数0.206,修正系数0.974,标准值7.7击。此层在场地广泛分布,场地内除ZK5、ZK37、ZK44、ZK104、ZK113、ZK116、ZK121、ZK123、ZK124以外,其它各孔(共117个)均有揭露,层厚1.20~17.10m,平均厚度8.34m;顶面埋深1.20~7.20m,平均2.88m;顶面高程5.88~12.40m,平均9.84m。本层取土样38件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。淤泥质土②2:灰褐色、灰黑色,饱和,流塑,主要由粉粘粒组成,粘性较强,韧性较好,干强度较高,稍具腥臭味,大部分地段不均匀含腐木。本层作标贯试验10次,实测击数值范围2~3击,修正后击数范围1.6~2.9击,平均2.1击,标准差0.469,变异系数0.22,修正系数0.871,标准值1.9击。此层在场地零星分布,仅在ZK20、ZK27、ZK30、ZK37、ZK81、ZK82、ZK84、ZK104、ZK113、ZK116、ZK121、ZK123、ZK124(共13个)号孔有揭露,层厚0.70~4.70m,平均厚度2.00m;顶面埋深1.30~8.20m,平均4.62m;顶面高程5.00~10.47m,平均7.94m。本层取土样8件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。细砂②3:灰褐色、黄褐色、褐黄色、灰黄色、褐灰色、灰白色,饱和,松散~稍密,主要由细砂组成,次为中砂及粉砂,局部变相为砾砂,级配较差。本层作标贯试验7次,实测击数值范围8~14击,修正后击数范围6.5~12.1击,平均8.8击,标准差2.127,变异系数0.241,修正系数0.822,标准值7.3击。此层在场地零星分布,仅在ZK5、ZK44、ZK64、ZK71、ZK73、ZK85、ZK94、ZK98、ZK103、ZK110(共10个)号孔有揭露,层厚1.00~3.80m,平均厚度2.10m;顶面埋深2.30~13.80m,平均6.99m;顶面高程-1.13~11.70m,平均5.17m。本层取土样10件,颗粒分析及定名详见“土工试验报告”。中粗砂②4:灰黄色、白灰色、褐灰色、褐黄色、黄灰色、褐红色,饱和,稍密~中密,主要由中粗粒石英颗粒组成,局部变相为砾砂,级配较好,含少量粘粒。本层作标贯试验15次,实测击数值范围13~22击,修正后击数范围10.4~16.6击,平均13.6击,标准差1.864,变异系数0.137,修正系数0.937,标准值12.7击。此层在场地小部分分布,仅在ZK1、ZK3、ZK4、ZK6、ZK9、ZK12、ZK15、ZK18、ZK19、ZK21、ZK23、ZK24、ZK26、ZK30~ZK34、ZK36、ZK45、ZK58、ZK62、ZK66、ZK70、ZK105、ZK108(共26个)号孔有揭露,层厚1.00~7.00m,平均厚度1.94m;顶面埋深4.10~15.80m,平均9.73m;顶面高程-2.23~9.88m,平均3.47m。本层取土样10件,颗粒分析及定名详见“土工试验报告”。粉质黏土②5:灰褐色、褐灰色、白灰色、灰黄色、褐黄色、灰红色、褐红色,湿,可塑,局部偏软,主要由粉粘粒组成,粘性一般,韧性中等,干强度较高,不均匀含腐木。本层作标贯试验26次,实测击数值范围6~14击,修正后击数范围4.8~11.8击,平均8.5击,标准差1.724,变异系数0.204,修正系数0.931,标准值7.9击。此层在场地小部分分布,场地内在ZK1、ZK3、ZK5、ZK9、ZK15、ZK18、ZK19、ZK20、ZK21、ZK23、ZK24、ZK27、ZK34、ZK37、ZK44、ZK45、ZK58、ZK84、ZK94、ZK98、ZK104、ZK113、ZK116、ZK121、ZK123、ZK124号孔(共26个)有揭露,层厚1.00~13.30m,平均厚度5.60m;顶面埋深2.70~14.00m,平均7.07m;顶面高程-0.80~9.27m,平均5.76m。本层取土样10件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。粗砂②6:白灰色、灰黄色、灰褐色、黄褐色,饱和,中密为主,局部密实,主要由粗粒石英颗粒组成,次为中砂,局部变相为圆砾,级配较好,含少量粘粒,局部含较多贝壳。本层作标贯试验6次,实测击数值范围18~22击,修正后击数范围13.6~17.9击,平均15.5击,标准差1.713,变异系数0.111,修正系数0.909,标准值14.1击。此层在场地局部分布,仅在ZK1、ZK15、ZK18、ZK20、ZK21、ZK24、ZK27、ZK37、ZK81、ZK82、ZK104、ZK121(共12个)号孔有揭露,层厚0.70~3.10m,平均厚度1.64m;顶面埋深7.80~15.60m,平均12.31m;顶面高程-2.35~6.28m,平均0.80m。本层取土样6件,颗粒分析及定名详见“土工试验报告”。3.1.3第四系残积层(Qel)砂质黏性土③:褐黄色、黄褐色、灰褐色、褐红色、红褐色、灰黄色,湿,硬塑为主,局部可塑,为基岩风化残积土,以粉粘粒为主,遇水易软化、崩解,含砂。本层作标贯试验208次,实测击数值范围14~39击,修正后击数范围10.4~27.9击,平均17.9击,标准差4.229,变异系数0.237,修正系数0.972,标准值17.4击。此层在场地广泛分布,场地内除ZK15、ZK18、ZK47、ZK52、ZK55、ZK56、ZK63、ZK95、ZK112、ZK114、ZK125以外,其它各孔(共115个)均有揭露,层厚2.20~22.80m,平均厚度10.58m;顶面埋深3.60~19.30m,平均12.45m;顶面高程-6.19~7.32m,平均0.26m。本层取土样34件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。3.1.4燕山期(γ)花岗岩④本次勘察揭露全风化、强风化、中风化三带。全风化花岗岩④1:褐灰色、黄褐色、褐黄色、灰褐色,岩石已完全风化呈坚硬土状,原岩结构可辨,干钻可钻进,岩芯遇水易软化、崩解,部分地段揭露有强风化岩夹层。岩体基本质量等级属V级。本层作标贯试验126次,实测击数值范围40~64击,修正后击数范围27.7~45.9击,平均32.7击,标准差4.15,变异系数0.127,修正系数0.981,标准值32.1击。此层在场地广泛分布,场地内除ZK2、ZK5、ZK38、ZK41、ZK50、ZK62、ZK67、ZK74、ZK75、ZK92~ZK94、ZK96、ZK98、ZK99、ZK101、ZK104、ZK109、ZK110、ZK126以外,其它各孔(106个)均有揭露,层厚1.50m~14.70m,平均6.47m;顶面埋深6.00m~37.60m,平均22.25m;顶面标高-24.58~5.33m,平均-9.48m。本层取土样15件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。强风化花岗岩④2:褐黄色、黄褐色、灰褐色、褐灰色,岩石已强烈风化,矿物成分显著变化,岩芯主要呈土状、半岩半土状,局部呈岩状,手可掰断,岩质极软,遇水易软化、崩解,中下部不均匀含较多碎块状及块状中风化岩。属极破碎的极软岩,岩体基本质量等级属V级。本层作标贯试验124次,实测击数值范围70~90击,修正后击数范围46.4~64.5击,平均52.5击,标准差3.26,变异系数0.062,修正系数0.99,标准值52.0击。此层在场地普遍分布,所有钻孔均遇见,层厚0.40m~29.40m,平均8.52m;顶面埋深9.70m~40.80m,平均27.86m;顶面标高-27.08~2.87m,平均-15.15m。本层取土样12件,主要物理力学指标详见“土工试验报告”及“物理力学指标统计表”。中风化花岗岩④3:麻黄色、青灰色、灰青色、灰色、白灰色,岩石中等风化,偏微风化,主要由石英、长石和云母矿物组成,中粗粒结构,块状构造,局部裂隙稍发育,岩芯多呈短柱状,局部呈块状、碎块状。本层取样进行饱和单轴抗压试验,抗压强度20.40~56.20MPa,平均值37.89MPa,标准值34.52MPa。属较破碎的较硬岩,岩体基本质量等级属Ⅳ级。此层未揭穿,所有钻孔均遇见,层厚4.00~8.40m,平均5.73m;顶面埋深13.80m~56.20m,平均36.38m;顶面标高-42.83~-1.23m,平均-23.68m。上述各地层的空间分布及野外特征详见附图“工程地质剖面图”与“钻孔柱状图”。孤石④a:球状风化是花岗岩地段比较突出的一个特殊地质现象;岩石接受风化时,由于棱角突出,易受风化(角部受三个方向的风化,棱边受两个方向的风化,而面上只受一个方向的风化),故棱角逐渐缩减,最终趋向球形或由于岩体风化不均一而最终形成球状风化体;花岗岩球状风化体在地表呈单个零星分布、线状分布、或群体分布,在地下表现形式主要为在残积土、全风化岩带、半岩半土状或坚硬土状强风化岩带(不包括碎块状强风岩)中可能夹有中、微风化的球状风化“孤石”;花岗岩球状风化体在垂直风化剖面上具有“上小下大,上多下少”的总体分布趋势,球状风化体的大小受局部岩性条件和地质条件等因素的影响。整个场地范围内局部地段可能大量分布花岗岩球形风化体,孤石分布很不规律,很可能在工程施工过程中导致施工困难(断桩、增加施工成本)、上部结构失稳(不均匀沉降)等问题。场地内共2个钻孔揭露到孤石,其位置在强风化花岗岩,见孤石率1.59%,其分布及厚度详见下表3.1,从本次勘察揭露的孤石情况看,孤石分布规律不明显,其大小不一、埋深不一,风化程度均为中风化状。孤石分布情况一览表表3.1层号岩土名称孔号层厚(m)顶面埋深(m)底面埋深(m)顶面高程(m)底面高程(m)4-a孤石ZK60.7031.8032.50-18.23-18.934-a孤石ZK241.3028.5029.80-15.30-16.60统计数22222最小值0.7028.5029.80-18.23-18.93最大值1.3031.8032.50-15.30-16.60平均值1.0030.1531.15-16.77-17.773.2地基土的物理力学性质指标(1)岩土参数的分析与选用为查明地基岩土层的物理力学性质,本次勘察对钻孔采取的165件土样、31件岩样进行了室内试验,并进行了现场标准贯入试验。土工试验除常规项目外,还进行了直接快剪等特殊试验。根据试验结果,采用上节划分的工程地质层作为岩土统计单元,对各地基土的物理力学性指标进行分项统计。统计前先剔除个别明显不合理偏值,再采用Grubbs准则判别非代表性数据并对其予以剔除。统计分别给出了样本数、最大值、最小值、平均值、标准差及变异系数。再根据样本数的不同给出标准值。(2)地基土层的物理力学性质指标根据土工试验、标准贯入试验与岩石抗压试验结果,各地基土层的物理力学性质指标统计结果见附表“标准贯入试验统计表”、及“物理力学指标统计表”,岩石单轴抗压强度详见表3.1。岩石饱和状态下的单轴抗压强度统计表表3.1地层编号岩土名称试验条件及项目数据个数(n)基本值标准差σ变异系数δ统计修正系数γs标准值frk最大值最小值平均值个MPaMPaMPaMPa⑤3中风化花岗岩饱和状态3156.2020.4037.8910.8440.2860.91134注:统计修正系数γs=1±(EQ\F(1.704,√n)+EQ\F(4.678,n2))·δ;其中的±按最不利原则选取-号3.3水文地质3.3.1地表水场地内及附近无地表水分布。3.3.2地下水场地处区域地下水的径流排泄区。场地地下水按赋存介质与条件的不同分为上层滞水、孔隙水和基岩风化裂隙水三类。场地处区域地下水的径流排泄区。场地地下水按赋存介质与条件的不同分为上层滞水、孔隙水和基岩风化裂隙水三类。(1)上层滞水:赋存于素填土(层序号①)中,补给来源为大气降水与地表水渗入补给,靠自然地表蒸发径流排泄为主,其水位变化较大,无统一自由水位,水位随大气降水及地表排水强度波动。一般为季节性含水,雨季含水,旱季干涸,最大变幅1.0~1.5m。(2)孔隙水:赋存于第四系冲积层与残积土孔隙中,属潜水-微承压水类型。粉质黏土(层序号②1)、粉质黏土(层序号②5)、砂质黏性土(层序号③)透水性弱,为微-弱含水层;细砂(层序号②3)、中粗砂(层序号②4)、粗砂(层序号②6)水量较丰富,为中等~强透水层,富水性较好;淤泥质土(层序号②2)自身饱水,透水性差,相对隔水。地下水主要受大气降水、上游第四系孔隙水侧向径流补给,水量及水位变幅主要受季节和降水量的影响而波动,水位变化受季节和降雨量影响较大。(3)基岩风化裂隙水:赋存于花岗岩风化带风化与构造裂隙中,其径流、补给规律及涌水量大小受地质构造及岩石节理裂隙和地形地貌所控制,并接受上部土层孔隙水渗透补给,具有明显的不均一性,因而,裂隙水与上层的孔隙水水力联系密切,但裂隙水富水性相对较弱,向下游和深部运移排泄。本次勘察钻探施工时,测得钻孔初见水位埋深0.10~3.00m,全场地钻孔终孔24小时后,实测稳定水位埋深0.30~3.20m,标高介于8.61~12.29m。据本区经验和有关实测资料,场地地下水最大年变幅1.0~1.5m。受勘察施工用水的影响,本次勘察所测地下水位是勘察期间的水位,不能代表本场地的长期稳定水位,更不是建筑物设计使用年限内可能产生的最高水位。3.3.3地层渗透性1、土层的室内渗透系数根据本次勘察结果并结合地区经验,场地各地层的渗透系数建议值见表3.2。岩土层渗透系数建议值表3.2地层名称渗透系数k(cm/s)渗透性等级人工填土素填土①2.45E-04中等透水第四系冲积层粉质黏土②19.89E-06微透水淤泥质土②21.19E-06微透水细砂②35.60E-03中等透水中粗砂②49.58E-03中等透水粉质黏土②51.32E-05弱透水粗砂②62.93E-02强透水第四系残积层砂质黏性土③1.02E-04中等透水燕山期(γ)全风化花岗岩④12.53E-04中等透水强风化花岗岩④23.50E-04中等透水土层的抽水试验成果本次抽水试验采用单孔稳定流抽水,抽水孔抽水时观测抽水孔的水位变化情况。正式试验前,通过试抽水试验,了解到本场地地层整体含水性和渗透性一般,故本次试验决定采用稳定流量、大降深(一次降深,最大降深超过拟开挖基坑底标高)抽水试验。其结果如下表3.3:渗透系数及影响半径结果一览表表3.3抽水孔号试验地层静止水位(m)承压水头(m)稳定流量Q(m3/d)稳定降深S(m)影响半径R(m)含水层厚度M(m)渗透系数K渗透性等级(m/d)(cm/s)ZK105中粗砂2.836.6721.094.5764.83.02.012.30×10-3中等透水ZK121粗砂2.909.1082.315.00164.12.010.771.25×10-2强透水3.3.4地下水和土对建筑材料的腐蚀性(1)地下水的腐蚀性勘察中在钻孔ZK18与ZK110中各取水样一组,进行了水对建筑材料的腐蚀性分析。试验结果见附表:“水质分析报告”。据水质分析结果,参照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)附录G及第12.2款之规定评价:本场地环境类型属II类,地下水对建筑材料的腐蚀性评价结果见表3.4:地下水对建筑材料的腐蚀性评价
表3.4腐蚀类型腐蚀介质介质试验值环境类型腐蚀性等级ZK18ZK110ZK18ZK110环境类型水对混凝土结构的腐蚀性SO42-(mg/L)13.9222.47II类微微Mg2+(mg/L)3.384.82II类微微OH-(mg/L)0.000.00II类微微总矿化度(mg/L)110.4146.7II类微微地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性pH值6.576.72A微微侵蚀性CO2-(mg/L)5.783.30微微水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性Cl-(mg/L)19.6230.44长期浸水微微干湿交替微微注:1、表中A指直接临水或强透水层中地下水;B指弱透水层中地下水。据上表评价:场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。(2)土的腐蚀性本次勘察在地下水位以上的素填土采取2组土试样,进行了土对建筑材料的腐蚀性分析。试验结果见附表:“土的易溶盐含量分析报告”。根据试验结果,参照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)附录G及第12.2款之规定进行土对建筑材料的腐蚀性评价。评价结果见表3.5:土对建筑材料的腐蚀性评价
表3.5腐蚀类型腐蚀介质介质试验值环境类型腐蚀性等级ZK43ZK101ZK43ZK101土对混凝土结构的腐蚀性SO42-(mg/kg)2540II类微微Mg2+(mg/kg)46II类微微按地层渗透性土对混凝土结构的腐蚀性PH值6.817.04A微微土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性Cl-(mg/kg)4358B微微土对钢结构的腐蚀性PH值6.817.04/微微注:表中按透水性,A是指强透水土层;B是指弱透水土层,素填土强透水A类评价;按Cl-对钢筋混凝土中的钢筋评价时,素填土主要由粉质黏土组成,可划分为可塑粘性土,按B类评价。综合评价:地下水位以上的场地土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。场地一带无工业或其他污染源,场地水和土未遭受污染。4岩土工程分析与评价4.1场地地震效应评价4.1.1场地类别划分拟建场地范围内实测各岩土层剪切波速,测试了16个孔的剪切波速,孔号为ZK5、ZK11、ZK20、ZK25、ZK35、ZK39、ZK50、ZK60、ZK73、ZK75、ZK82、ZK84、ZK92、ZK95、ZK113、ZK116,测试结果见表4.1,详见附件“中关村智能网联汽车产业园一期工程地基土剪切波速测试报告”。剪切波测试结果综合表表4.1孔号等效剪切波速(m/s)覆盖层厚度(m)场地土类型场地类别建筑物范围ZK5172.03~50中软土=2\*ROMANII4号厂房ZK11176.23~50中软土=2\*ROMANIIZK20159.73~50中软土=2\*ROMANII3号厂房ZK25157.83~50中软土=2\*ROMANIIZK35194.23~50中软土=2\*ROMANII6号厂房ZK39196.33~50中软土=2\*ROMANIIZK50200.93~50中软土=2\*ROMANII5号厂房ZK60185.93~50中软土=2\*ROMANIIZK73173.33~50中软土=2\*ROMANII1号厂房ZK75182.43~50中软土=2\*ROMANIIZK82161.03~50中软土=2\*ROMANII2号厂房ZK84159.13~50中软土=2\*ROMANIIZK92193.23~50中软土=2\*ROMANII9号宿舍ZK95207.63~50中软土=2\*ROMANIIZK113173.93~50中软土=2\*ROMANII8号研发楼ZK116185.63~50中软土=2\*ROMANII注:表中数据均来源于《中关村智能网联汽车产业园一期工程地基土剪切波速测试报告》。其他地段建筑根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)2016版相关规定,场地土层等效剪切波速按下列公式进行估算:Vse=do/t、t=,20m深度范围内各土层剪切波速经验值取值情况如下表,见表4.2(单位m、s):等效剪切波速计算表表4.2岩土名称素填土粉质黏土淤泥质土细砂中粗砂粉质粘土粗砂砂质粘性土全风化岩强风化岩等效剪切波速场地类别建筑物范围厚度(m)Vsi(m/s)11018090150160180180230340430—ZK1083.08.6//2.4//10.03.69.4172.21Ⅱ10号办公楼ZK1232.8/0.9//7.6/9.77.010.517.316Ⅱ注:本表内数据为根据经验值进行相关估算,根据钻孔资料,计算厚度均为20m。4.1.2场地设防烈度及地震动参数据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)(附录A),广州市增城区震设防烈度为6度,设计地震基本加速度为0.05g,设计地震分组属于第一组。依据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)附录C19,Ⅱ类场地时,广州市增城区所有街道地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期为0.35s。拟建建筑均属适度设防类(丙类),根据表4.1测试结果及表4.2估算结果,场地土类型为中软场地土,根据《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002-2021)2.3.2条,可按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施及地震作用,场地类别属Ⅱ类,地震动峰值加速度为0.05g,反应谱特征周期为0.35s。4.1.3砂土液化与软土震陷评价(1)砂土液化判别及场地液化等级本次勘察范围内存在饱和砂土,场地位于抗震设防烈度6度区,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)2016年版第4.3.1,可不进行液化判别,不考虑砂土液化问题。(2)软土震陷评价场地位于抗震设防烈度6度区,可不考虑软土震陷。4.1.4场地的地震稳定性评价本场地无滑坡、泥石流形成的地质条件,在6度地震烈度下无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害。场地浅层分布有人工填土及流塑状淤泥质土外,地震稳定性较差;以下第四系冲积层及残积层工程性质一般或较好,总体稳定性较好,以下风化岩工程性质良好,稳定性好,但岩面起伏较大,应注意确保持力层及地基基础的稳定性。4.1.5场地抗震地段划分与处理措施拟建建筑范围内,除分布有松散填土=1\*GB3①及流塑状淤泥质土②2外未发现其它可影响该场地稳定性的不良地质因素;场地位于抗震设防烈度6度区,可不进行液化判别,可不考虑软土震陷,但拟建场地内存在一定厚度淤泥质土软弱土,且岩面起伏较大,综合判定场地处于建筑抗震不利地段。4.2不良地质作用与特殊性岩土4.2.1不良地质作用与地质灾害勘察结果表明:场地原始地貌属冲积平原地貌,不存在发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的条件,勘察中未发现全新活动断裂等不良地质作用。场地位于非可溶岩地区,不存在土洞、溶洞、塌陷等岩溶地区不良地质现象。场地调查中未见滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷、地裂缝等地质灾害。4.2.2不利埋藏物本次勘察在ZK64、ZK24号孔一带揭露有孤石,孤石对本工程的主要危害:对于预制桩,如果桩位下存在孤石,预制桩沉桩施工将无法穿越,造成沉桩困难、断桩等质量事故,严重影响预制桩施工和设计桩位布置;对于灌注桩,如果桩位下存在孤石,在成孔阶段或对桩孔垂直度会造成不利影响,孤石较大时也会容易误判孤石顶板以为是稳定基岩面,严重影响桩基承载力及稳定性。4.2.3特殊性岩土场地内特殊性土为人工填土、软土、残积土及风化岩。人工填土:素填土①为新近填土,主要由粘性土及砂组成,不均匀含碎石,大部分地段底部为耕土,局部含植物根系,部分地段混有淤泥质,尚未完成自重固结,密实度及均匀性较差,仍属于强度低、压缩性高的土层,存在浸水湿陷变形的特点,不能作为建筑物的天然地基持力层,基坑开挖时易坍塌,对基坑开挖影响较大。淤泥质土:呈流塑状,工程性能极差,且属于相对隔水层(含水不透水),具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、强度低、灵敏度高等特点,属欠固结的软土,对基坑开挖影响较大。预制桩在此层中有挤土效应和负摩阻力;灌注桩成桩时可能发生缩径,断桩等危害和具有负摩阻力,桩基施工时应选用优质泥浆护壁,保证桩身质量。残积土:砂质黏性土③系花岗岩风化残留原地形成,硬塑为主,局部可塑,具中等强度和中等压缩性,工程性质良好,但遇水易软化,在基底或桩端时易因渗流水浸泡造成土的强度降低、工程性质变差,在基坑侧壁时也易软化而强度降低影响基坑稳定。风化岩:全风化花岗岩④1及强风化花岗岩④2,均属于极破碎的极软岩,工程性质良好,可考虑作为摩擦型桩桩端持力层,但因含有高岭土等亲水性矿物,全风化遇水易软化,强风化受水浸泡易崩解,从而使强度降低、工程性能变差。本场地中风化岩④3在场地内均有揭露,工程性质良好,无有破碎带、临空面、软弱夹层等存在。花岗岩地区由于差异风化影响,常有“孤石”(或称“风化球”)分布,它的存在将会使桩基设计和施工增大难度,本次勘察在ZK6、ZK24号孔一带揭露有孤石,其它地段虽未揭露,但不排除在本次钻孔之间的风化岩中存在,桩基设计与施工中仍应留意。4.3场地稳定性与适宜性评价区内未见区域性构造通过,构造稳定性较好,未来发生强震的可能性不大。场区附近曾有3次破坏性地震记录,自二十世纪七十年代地震台网开始观测以来,近场区只记录到16次ML2.0以上的地震,最大的一次地震只有ML5级。因而,近场区地震活动水平较低,且地震活动有明显减弱的趋势;但从断裂的活动性及规模来看,近场区的断裂未来仍存在发生中强地震的可能性,或是遭受附近中强地震的波及和影响的可能。据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版)附录,本区抗震设防烈度为6度,根据该规范4.1.7条的规定,可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响。本次勘察在钻孔中未发现构造角砾岩等断层破碎带产物,未发现泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、土洞等不良地质现象,除孤石外,未发现空洞等其它对工程不利的埋置物。综上所述:勘察区属于地质构造较稳定的地块,地震活动水平低。除分布有松散填土①及流塑状淤泥质土②2外未发现其它可影响该场地稳定性的不良地质因素;场地位于抗震设防烈度6度区,可不进行液化判别,可不考虑软土震陷,但场地内揭露有一定厚度淤泥质土软弱土,且岩面起伏较大,综合判定场地处于建筑抗震不利地段。根据《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012)第8.2条及附录C,拟建场地为稳定性差场地,工程建设适宜性差,经有效处理后适宜本工程建设。4.4岩土层的工程性质4.4.1素填土①:为新近填土,主要由粘性土及砂组成,不均匀含碎石,大部分地段底部为耕土,局部含植物根系,部分地段混有淤泥质,尚未完成自重固结,密实度及均匀性较差,仍属于强度低、压缩性高的土层,存在浸水湿陷变形的特点,不能作为建筑物的天然地基持力层,基坑开挖时易坍塌,对基坑开挖影响较大。4.4.2第四系冲积层粉质黏土②1:场地内广泛分布,可塑为主,力学性质一般,不考虑作为拟建建筑物的基础持力层。4.4.3第四系冲积层淤泥质土②2:场地内零星分布,流塑,为场地软弱土层,属高压缩性土,尚未完成固结,强度低,对基坑开挖不利,不可作拟建建筑物基础持力层;4.4.4第四系冲积层细砂②3:场地内局部分布,松散~稍密,力学性质一般,不考虑作拟建建筑物基础持力层,中等透水,对基坑开挖不利;4.4.5第四系冲积层中粗砂②4:场地内小部分分布,稍密~中密,力学性质一般,不考虑作拟建建筑物基础持力层,中等透水,对基坑开挖不利;4.4.6第四系冲积层粉质黏土②5:场地内小部分分布,可塑,局部偏软,强度一般,不考虑作拟建建筑物基础持力层。4.4.7第四系冲积层粗砂②6:场地内零星分布,中密,力学性质尚可,不考虑作拟建建筑物基础持力层,强透水性,对基坑开挖不利;4.4.8第四系残积层砂质黏性土③:场地内广泛分布,硬塑为主,局部可塑,力学性质尚可,中等压缩性,埋藏较深,不考虑作为拟建建筑物的浅基础持力层。4.4.9燕山期花岗岩④:属较软质岩石,工程性质好,埋深变化大。本次勘察揭露全风化,强风化及中风化带,均具有较高强度及低压缩性。其中,全、强风化岩可作为预制桩的桩端持力层,但应防止长时间受水浸泡,管桩沉桩到位后应封闭桩端,避免持力层浸水软化或崩解降低承载能力;中风化岩埋藏深、起伏大,可作为嵌岩桩桩端持力层。4.5岩土设计参数根据勘察结果,参照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)及其它有关规范,场地内各岩土层当作为天然地基及桩基设计所需的岩土设计参数建议见表4.5-1~4.5-2:天然地基岩土设计参数建议值表4.5-1地层名称天然重度γ(kN/m3)承载力特征值fak或fa(kPa)压缩模量ES(MPa)变形模量EO(MPa)粘聚力c(kPa)内摩擦角φ(度)素填土①18.2/3.0/10*10*第四系冲积层粉质黏土②118.81504.81826.514.0淤泥质土②217.0702.24*9.44.4细砂②318.9*130/18*/20*中粗砂②419.0*160/26*/28*粉质黏土②518.81404.91926.613.2粗砂②619.1*170/30*/32*第四系残积层砂质黏性土③19.21805.82221.022.4花岗岩④全风化④120.03006.970*21.525.6强风化④220.955013*150*32*30*中风化④324.0*4500////注:1.本表主要依据广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016);2.剪切试验为直剪快剪,取值为峰值,取用时应按有关规范进行折减;3.带*为经验值。桩基竖向承载力特征值计算指标表4.5-2地层名称混凝土预制桩水下钻、冲孔桩及旋挖灌注桩桩侧阻力特征值qsa(kPa)桩端阻力特征值(L为桩入土深度m)qpa(kPa)桩侧阻力特征值qsa(kPa)桩端阻力特征值(L为桩入土深度)qpa(kPa)L≤99<L≤16L>16L≤15L>15素填土①--粉质黏土②12624淤泥质土②2108细砂②31311中粗砂②42519粉质黏土②52422粗砂②63527砂质黏性土③3430【18】花岗岩④全风化④1904000-45004500-550070【18】700900强风化④2-5000-55006500-7500100【24】10001500中风化④3按嵌岩桩设计。岩石单轴抗压强度建议取30MPa;系数C1建议取0.32;系数C2建议取0.032,当桩端嵌入基岩深度h4≤0.5m时,取C2=0。备注:(1)本表主要根据广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)取值,其中预制桩桩端阻力特征值,静压桩取低值,锤击桩取高值。(2)当桩承受上拔力时,应进行抗拔承载力验算。单桩抗拔承载力特征值Rta可按照广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)10.2.11款之规定计算。(3)花岗岩地层中的泥浆护壁钻(冲、旋挖)孔灌注桩侧摩阻力按软塑黏性土(0.75<IL≤1)取表中【】内数值。(4)场地内上部松散状人工填土层、淤泥质土层分布广泛,在附加荷载、长期自重固结、后期扰动和失水的环境下会产生负摩阻力,据《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)负摩阻力系数K0tgφ’取值见下表表4.5-3:负摩阻力系数取值表表4.5-3土层名称层序号预应力管桩(K0tgφ’)钻(冲)灌注桩桩、旋挖桩(K0tgφ’)素填土①0.350.25粉质黏土②10.340.32淤泥质土②20.250.20细砂②30.400.38计算方法据《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)中有关公式和当地经验,建议对场地软土进行加固处理以降低负摩阻力。基础施工时地坪下填土宜作压实或换填处理,防止在桩基施工时因机械设备自重荷载过大产生地面不均匀下沉而导致桩机倾斜,并防止后期因地面堆载过大引起地面下沉等不良现象4.6地基基础选型4.6.1地基湿陷性、稳定性与均匀性评价填土的地基的湿陷性及均匀性评价:为新近填土,主要由粘性土及砂组成,不均匀含碎石,大部分地段底部为耕土,局部含植物根系,部分地段混有淤泥质,尚未完成自重固结,密实度及均匀性较差,仍属于强度低、压缩性高的土层,存在浸水湿陷变形的特点,物质组成空间较为复杂,水平及垂直方向上力学性质均具一定差异,故填土的地基均匀性较差。地基的均匀性评价:场地上部土层中,存在松散填土及淤泥质土软弱土层,具有层多、厚度变化较大的特点,在基础下应力影响范围内分布有不同性质的土层,力学性能、压缩模量差异较大,地基土的均匀性差,在荷载作用下可能产生不均匀沉降;场地下卧基岩中,能作持力层的岩面起伏较大,综合评价为不均匀地基。地基的稳定性评价:对于桩基础,能作持力层的岩面起伏较大,导致桩长或桩底标高相差较大。选用摩擦桩时,原则上应深入强风化岩一定深度且确保沉桩时不能断桩;选用嵌岩桩时,基岩下卧无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层;为确保桩基础抗倾覆稳定性,同一承台或临近桩位处的最深完整岩面应嵌入不少于0.5米,其他桩位应加大嵌岩深度。因此,本工程采用桩基础时,地基稳定性好。4.6.2地基基础方案本次拟建建筑为6栋7~9F厂房,建筑高度49.9~59.9m;1栋1F平台,建筑高度10.8m;1栋研发楼,建筑高度99.9m;1栋2~21F宿舍,建筑高度12.6~79.9m;1栋3F办公楼,建筑高度16.8m。其中拟建厂房、研发楼及宿舍均为高层建筑,荷载较大,对沉降变形要求较高,天然地基难以满足其沉降及变形要求,建议桩基础。拟建平台及办公楼场地范围内均揭露有一定厚度的淤泥质土,拟建建筑具一定荷载,且跨度较大,天然地基难以利用,建议桩基础。地下室:地下室开挖至设计标高后,基底多为粉质黏土②1,局部为粉质黏土②1,,粉质黏土②1呈可塑状,粉质黏土②5可塑为主,局部偏软,在满足设计要求的前提下,可考虑采用天然地基浅基础,以粉质黏土②1及粉质黏土②5作为基础持力层,可选用条形基础,否则建议选用桩基础,基础类型与主体建筑保持一致。施工过程中建议先完成地下室的施工,待地下室施工完毕以后再进行主体桩基础施工。4.6.3桩基选型及沉(成)桩工程风险分析评价根据场地岩土工程条件,结合拟建建筑结构、荷载、使用特点及本地区施工经验,本工程建议选用桩基础,可供选择的桩型包括预应力管桩、钻(冲)孔灌注桩及旋挖桩。预应力管桩属于挤土桩,由于桩身质量高、施工条件易控制、节省投资等优越性,常常作为首选方案,施工工艺较为成熟,分为锤击式和静压式,该桩型具有施工速度快,现场清洁文明,桩体不需专门的养护龄期等优点。打入式管桩穿透能力相对较强,静压桩无振动和噪音、适合城区文明施工,采用预应力管桩施工前应进行试桩,充分了解不同施工工艺在不同地层的穿透性,并校核设计单桩承载力。钻(冲)孔桩、旋挖桩为非挤土或部分挤土灌注桩,此桩型在本地区有成熟经验,但对持力层的承载能力要求较高,常以中风化或微风化为桩端持力层;缺点是灌注桩桩身施工质量不易控制和造价高,泥浆护壁形成的泥皮和桩底沉渣也对桩基承载影响较大,施工残留的泥浆也易污染环境,对于承载力要求较高的建筑方可考虑该桩型。可行性分析(1)预应力管桩A、场地现状部分地表填土夹碎石,欠压实,建议在施工前应对素填土进行压实或铺设碎石等预处理。B、基坑开挖后,成桩穿越地层为素填土①、粉质黏土②1、淤泥质土②2、细砂②3、中粗砂②4、粉质粘土②5、粗砂②6、砂质粘性土③、全风化岩④1,其中粗砂②6呈中密~密实,局部变相为圆砾,全风化岩中有强风化岩夹层,管桩可能难以穿越。C、预应力管桩可选用不同桩径和施工工艺,提供较大的单桩承载力,能满足上部结构荷载要求。D、场地强风化岩层厚变化较大,在ZK10、ZK40、ZK42、ZK44、ZK46、ZK66、ZK71、ZK78、ZK79、ZK85、ZK91、ZK96、ZK99、ZK104、ZK118号孔一带强风化岩层厚介于0.4~3.0m,强风化岩层厚较小地段对应各拟建建筑物明细详见下表:强风化岩层厚较小地段对应各拟建建筑物明细详见下表表4.6-1孔号强风化岩层厚(m)对应全风化岩层厚(m)拟建建筑ZK102.4012.004号厂房ZK402.805.806号厂房ZK423.0014.70ZK441.002.20ZK460.404.805号厂房ZK662.502.00ZK712.002.701号厂房ZK782.106.60ZK791.806.90ZK912.707.002号厂房ZK961.2012.009号宿舍ZK992.505.80D、场地内强风化岩埋深变化较大,场地内基坑开挖后,在ZK93号孔一带(拟建9号宿舍)强风化岩埋藏较浅,约5m,难以满足有效桩长。综合以上分析,拟建9号宿舍场地范围内在ZK96、ZK99号孔一带强风化岩层厚较小,且基坑开挖后在ZK93号孔一带强风化岩埋藏较浅,约5m,若采用预应力管桩,以强风化花岗岩作为桩端持力层,难以满足有效桩长,因此,拟建9号宿舍采用预应力管桩的可行性差;拟建1号厂房、2号厂房、5~6号厂房场地范围内部分地段强风化岩层厚较小,且上部全风化岩层厚不大(详见表4.6-1),因此拟建1号厂房、2号厂房、5~6号厂房采用预应力管桩可行性较差;拟建4号厂房场地范围内在ZK10号孔一带强风化岩层厚不大,约2.4m,且在ZK6号孔一带强风化岩上部存在孤石,预制桩沉桩施工将无法穿越,因此,拟建4号厂房采用预应力管桩的可行性较差;拟建3号厂房场地范围内在ZK18号孔一带全风化岩中有强风化岩夹层,且在ZK24一带强风化岩上部存在孤石,预制桩沉桩施工将无法穿越,因此,拟建3号厂房采用预应力管桩的可行性较差;拟建研发楼及办公楼采用预应力管桩是可行的。钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩A、场地现状部分地表填土夹碎石,欠压实,建议在施工前应对素填土进行压实或铺设碎石等预处理。B、钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩穿越地层为素填土①、粉质黏土②1、淤泥质土②2、细砂②3、中粗砂②4、粉质粘土②5、粗砂②6、砂质粘性土③、全风化岩④1,可穿越以上土层。C、采用钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩基础以中风化岩作基础持力层时,中风化岩具一定埋深,可满足有效桩长。D、钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩的单桩承载力大,能满足上部结构荷载要求。E、在勘察深度范围内,桩端持力层中未见洞穴、临空面等不良地质现象分布。F、钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩具有设备简单、运输费用相对较低等优点,但同时具有桩底沉渣厚、桩尖是否进入持力层都难掌握控制、工期长等缺点。综合以上分析,所有拟建建筑采用钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩是可行的。综上所述,拟建1~6号厂房采用预应力管桩的可行性较差,且6栋厂房之间有拟建平台相连接,考虑同一建筑物应避免同时采用摩擦桩、端承桩,故拟建1~6号厂房及平台建议优先选用钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩,以中风化花岗岩作为桩端持力层;拟建9号宿舍采用预应力管桩的可行性差,建议选用钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩,以中风化花岗岩作为桩端持力层;拟建研发楼及办公楼在满足设计要求的前提下,可优先考虑采用预应力管桩,以强风化花岗岩作为桩端持力层,必要时可采用钻(冲)孔灌注桩或旋挖成孔灌注桩,以中风化花岗岩作为桩端持力层。预应力管桩方案采用管桩方案时,根据拟建建筑物上部荷载要求及本地区施工经验,可选用直径φ400~600mm的预应力混凝土管桩,以强风化花岗岩作桩端持力层。当以④2强风化花岗岩为桩端持力层时,以入强风化岩3m预估,桩长约8.0~43.8m,桩长以满足设计要求及有效桩长为准。具体采用桩径、桩长建议设计根据持力层与荷载要求,通过计算后确定。但应特别注意的问题是:桩端持力层起伏及局部坡度较大,桩端持力层地基不均匀,设计施工时,应保证桩端在持力层起伏变化较大有足够的入岩深度,以保证桩基稳定。桩竖向承载力特征值一般宜采用现场静载荷试验确定。桩基础设计时可参照广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)相关条文、公式进行估算。估算公式为:Ra=qpaAp+up∑qsaiLi式中:Ra单桩竖向承载力特征值(kN)qsai第i土层桩侧的摩阻力特征值(kPa)(参见表4.5-2)qpa桩端持力层端阻力特征值(kPa)(参见表4.5-2)up桩身截面周长(m)Li第i层岩土的厚度(m)Ap桩底端横截面面积(m2)。(1)本报告建议的有关基础设计参数可供设计进行初步计算,桩基施工前宜在现场进行试桩试验并通过静载或高应变试验验证,必要时,可根据试验结果作适当调整。(2)由于强风化花岗岩风化不均匀,顶面埋深局部起伏较大,ZK18号孔一带全风化岩中有强风化岩夹层,场地内粗砂层呈中密~密实状,局部变相为圆砾,为了解桩基穿透能力以及入岩深度,正式施工前须通过试桩了解成桩参数,如桩长、总锤击数、终桩贯入度等,了解桩穿越土层到达持力层的能力,确定贯入度控制值。场地强风化岩层厚变化较大,在ZK10、ZK40、ZK42、ZK44、ZK46、ZK66、ZK71、ZK78、ZK79、ZK85、ZK91、ZK96、ZK99、ZK104、ZK118号孔一带强风化岩层厚介于0.4~3.0m,且在ZK6、ZK24一带强风化岩上部存在孤石,均可能会因软硬突变导致滑桩或打破桩头,桩基施工时选择适当的锤重及落距,尤其是软硬过渡深度和进入持力层时,应控制好打桩速度,防止软硬突变打破桩头或发生断桩现象。(3)强风化花岗岩具遇水软化的特性,设计时应注意单桩承载力特征值的折减;桩基施工时地下水可能软化桩端土,应注意对桩端封堵止水,应对桩端以上约2m范围内采取微膨胀混凝土填芯或在内壁预涂柔性防水材料等有效的防渗措施。(4)预制管桩为挤土桩,桩基施工时应注意施工顺序,采取一定防护措施,不宜布设过于密集的群桩承台,以免对基坑围护桩产生影响。(5)锤击沉桩,桩长应以贯入度或采用单位锤击速度控制,若采用静力压桩,最大压桩力不宜小于设计的单桩竖向极限承载力标准值,应根据现场试压桩的试验结果确定终压标准。(6)作为挤土桩,沉桩过程的挤土效应可能导致断桩、桩端上浮、增大沉降、承载力降低等,施工过程中应对已施工桩的桩顶标高进行监测,沉桩结束后,应根据桩顶回强量的大小确定是否实施一次复打或复压。(7)施工完成后的工程桩应进行承载力和桩身质量检验。钻(冲)孔、旋挖成孔灌注桩方案灌注桩可选用直径φ800~1000mm桩,以中风化花岗岩作桩端持力层。当以④3中风化花岗岩为桩端持力层时,以入中风化岩1m预估,桩长约10.1~51.7m。具体采用桩径、桩长建议设计根据持力层与荷载要求,通过计算后确定。(1)嵌岩桩的单桩竖向承载力特征值可按以下公式计算:Ra=Rsa+Rra+RpaRsa=μ∑qsialiRra=μpC2frshrRpa=C1frpAp式中Rsa—桩侧土总摩阻力特征值;Rra—桩侧岩总摩阻力特征值;Rpa—持力岩层总端阻力特征值;up—桩嵌岩段截面周长;hr—嵌岩深度,当岩面倾斜时以低点起计;Ap—桩截面面积,对扩底桩取扩大头直径计算桩截面面积;frs、frp—分别为桩侧岩层和桩端岩层的岩样抗压强度。(2)钻(冲)孔、旋挖成孔灌注桩桩基施工过程中,必须严格按施工程序进行,施工时应认真做好桩孔的护壁工作,且成孔验收后及时灌注桩身混凝土,以免产生塌孔等不良地质现象;当经有关技术人员现场鉴定、确认桩基持力层及深度满足设计要求后,应清除好孔底沉渣,确保沉渣厚度满足设计要求后,方可进行下一步工序。(3)钻(冲)孔、旋挖成孔灌注桩桩基施工过程中,还应及时将冲桩余泥脱水运走,避免污染环境。(4)场地内中风化岩面起伏较大,旋挖成孔灌注桩的终孔标准,可参考工程地质剖面图、钻孔柱状图,结合现场钻进速率等进行确定,必要时进行施工勘察,桩基竣工后宜按有关规范规定验桩。(5)采用钻(冲)孔、旋挖成孔灌注桩基础,桩长、桩径可根据拟建建筑物上部荷载情况结合场地地质资料设计计算确定,但桩底的沉渣、成桩质量及桩长应满足规范要求。冲孔桩施工前,应制定可行的工艺及施工参数,清底干净,沉渣厚度不大于50mm。(6)桩基础设计时,桩长、桩径必须满足《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2016)的要求。(7)基础施工过程应根据周围环境及临近建(构)筑物的结构类型、基础形式及使用功能进行施工监测,发现问题应及时采取应对措施。(8)钻(冲)孔、旋挖成孔灌注桩施工过程应严格按施工程序进行,要注意桩孔护壁,当钻至持力层及深度达到设计要求时,应清除孔底沉渣,及时进行混凝土浇灌。(9)旋挖钻机成孔应采用跳挖方式,钻斗倒出的土距桩孔口的最小距离应大于6m,并应及时清除。应根据钻进速度同步补充泥浆,保持所需的泥浆面高度不变。(10)桩基础竣工后,应按有关规范或当地建设主管部门的要求进行检测。(11)场地内基岩面起伏变化大,中风化岩上部岩芯破碎,破碎程度及破碎层厚度不一致,强风化岩层下部普遍存在中风化岩碎块,局部钻孔下部夹短柱状中风化岩,且本次勘察在ZK6、ZK24号孔一带揭露有孤石,对于灌注桩,如果桩位下存在孤石,在成孔阶段或对桩孔垂直度会造成不利影响,孤石较大时也会容易误判孤石顶板以为是稳定基岩面,严重影响桩基承载力及稳定性,因此,以中风化岩为桩端持力层时,端承桩桩底持力层较难控制,因此,在施工前必须进行超前钻探工作,以进一步确定桩端底持力层的稳定性,确保桩端穿过破碎岩层或中风化坚硬夹层,选择大型桩机施工,保证嵌岩深度达到设计要求。4.6.4桩基施工对环境的影响评价桩基施工对环境的影响评价:管桩的挤土效应,压桩施工时应合理安排与选择好施工工艺与成桩顺序,防止因挤土效应产生偏桩、浮桩和跑桩现象。静压桩施工挤土效应对周边已有建筑、道路及环境影响较大,施工时可建立周边建筑监测点,应合理安排压桩顺序,尽量减少对环境的影响。另外,为确保成桩质量,应选择施工经验丰富、管理先进的施工队伍,合理选择适宜的静压桩机功率大小,桩的堆放与吊运应符合安全与有关标准规定要求;管桩采购与施工应合理选择与搭配桩长,尽量在同一土层中接桩,而不是在软硬地层变化处或接近硬层处接桩。终压控制标准应根据设计要求、沉桩工艺试验情况、桩端进入持力层的情况,结合静载荷试验确定;可根据设计要求与施工经验以最终贯入度进行控制。当采用灌注桩时,为排土桩,能使桩端较顺利地达到持力层设计标高,同时桩径较大,可获得较高的单桩承载力,对周围环境影响亦较小,但该桩型施工质量较难控制,常出现桩端沉渣厚度过大及桩身缩径、夹泥等施工质量影响单桩承载力。钻(冲)孔灌注桩和旋挖钻孔灌注桩成桩是可行的,目前的施工机械及施工工艺成熟,成桩安全系数较高,为建筑常用的较理想的基础型式。持力层以上岩土层强度多为小~中等,总的来说一般能穿过上部岩土层进入桩端持力层。桩基施工中会产生大量的泥浆,施工时要严格对泥浆进行处理,同时应注意施工机械的噪音对周边居民的干扰。保证场地的文明施工。4.6.5地下水对设计及施工的影响评价据本次勘察结果,场地内地下水位较高,地下水类型主要为上层滞水、孔隙水及基岩裂隙水,受季节性降水影响较大。(1)地下水对预应力管桩施工的影响:在施工期会引起临近区域地下水位下降,而桩身处及附近地下水位上升(沿桩周渗水),最终不会稳定到施工前
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