1、前言

1.1任务来源

20##年5月上旬，我公司受陕西新苑建设发展公司的委托，对其拟建的锦绣新苑高层住宅楼项目进行详细勘察阶段的岩土工程勘察。

1.2工程概况

拟建高层住宅楼由广东华玺建筑设计有限公司设计，并提供了《岩土工程勘察任务委托书》和总平面图，详见附件1和附件3。拟建建筑物的主要技术参数详见表1.2。

　　　　　拟建建筑物主要技术参数表　　　　　表1.2

1.3勘察目的

⑴对场地及其周围进行地裂缝和其它不良地质作用调查，评价场地稳定性和建筑适宜性。

⑵查明场地地形地貌与地层结构，提供各层地基土的物理力学性质指标，并对地基均匀性、压缩性等作出评价。

⑶查明黄土场地湿陷类型及地基湿陷等级。

⑷查明场地地下水类型与埋藏条件，判定场地土及地下水对建筑材料的腐蚀性；

⑸查明场地内饱和粉土和砂土地震液化效应，划分建筑场地抗震地段，判定建筑场地类别，提供抗震设计所需参数。

⑹提供各层地基土的承载力特征值及桩极限侧阻力和端阻力标准值；

⑺提供基坑开挖与支护设计、地基变形计算所需参数，并就有关问题提出建议；

⑻对地基基础方案进行分析论证与比较，建议经济合理的地基基础设计方案。

1.4勘察工作依据和执行的主要技术标准

本次勘察主要依据建设单位提供的总平面图和《岩土工程勘察任务委托书》，并执行以下现行规范、规程及标准：

⑴《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）20##年版；

⑵《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）；

⑶《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

⑷《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

⑸《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；

⑹《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

⑺《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；

⑻《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；

⑼《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

⑽《西安地裂缝场地勘察与工程设计规程》(DBJ61-6-2006)。

1.5建筑类别与岩土工程勘察等级

按规范GB50025-2004，拟建高层住宅楼 (25层)属甲类建筑。

按规范GB50021-2001，拟建建筑物工程重要性等级、场地和地基复杂程度等级均为二级，故拟建建筑物岩土工程勘察等级为乙级。

1.6勘察工作日期

本次勘察的外业工作于20##年5月6日开始，于同年5月8日结束；室内土工试验工作于20##年5月16日全部完成。

2、现场勘察及室内试验

2.1勘察工作量布置

根据拟建建筑物总平面图和《岩土工程勘察任务委托书》中的勘察要求，按现行有关规范、规程，沿拟建建筑物周边线及角点共布置勘探点6个，包括取土试样钻孔4个（含2个先井后钻孔），不取土试样钻孔2个。勘探点间距13.0～16.0m，勘探深度为55.0～70.0m。并在4^#钻孔中进行了波速试验。详见附件3“勘探点平面布置图”。

2.2勘探点定位及高程测量

勘探点的定位系根据场地周边围墙和既有建筑物与拟建建筑物的相对位置关系，采用钢尺丈量法实际测放勘探点。高程引自拟建场地东侧既有的6层住宅楼室内地坪，其假设高程为BM=100.00m。勘探点的定位与高程测量由董若舜负责完成。勘探点平面位置和地面高程详见附件3“勘探点平面布置图”。

2.3外业勘探

2.3.1勘探、取样及标准贯入试验

野外钻探、取样及现场原位测试由董若舜等同志负责完成。钻探设备为1台DPP-100型钻机。上部地层采用螺旋钻具回转法钻进，以静压法采取不扰动土试样；下部采用泥浆护壁双管单动回转法钻进，在岩芯管内采取不扰动土试样，于标贯器内采取扰动砂样。钻孔开孔直径146mm，终孔直径130mm。

标准贯入试验由钻探施工小队在施工过程中完成。试验采用自动脱钩的自由落锤法。主要设备参数为：钻杆直径42mm，穿心锤质量63.5kg，自由落距760mm，贯入器总长650mm，外径51mm，内径35mm。

探井采用机械开挖完成，人工削去表层扰动土层后于井壁上刻取不扰动土试样。

2.3.2波速试验

波速试验由齐小安负责完成。试验方法为人工激振的单孔速度检层法，数据采集使用武汉岩土力学所研制的FDP204PDA型工程测试仪。室内微机联网处理数据及成图。

2.4室内试验

室内试验由赵斌等负责完成。除对场地地基土进行了一般物理力学性质指标试验外、还对水上土试样加做了自重湿陷性试验，对部分土试样加做了湿陷起始压力试验，对②-黄土状土进行了固结快剪试验，对砂类土进行了颗粒分析，并对地下水和地基土进行了腐蚀性分析。

2.5勘察工作量

钻（井）探、取样、原位测试及室内试验完成的工作量详见表2.5“勘察工作量一览表”。

                      勘察工作量一览表                 表2.5

3、岩土工程条件

3.1场地位置、地形与地貌

拟建锦绣新苑高层住宅楼位于西安市西郊三桥街道三桥路南约150m的锦绣新苑小区西北角，交通十分便利。

拟建场地勘察期间经拆迁整平，地形较平坦。勘探点地面标高介于98.97～99.59m之间，最大相对高差为0.62m。地貌单元属皂河一级阶地。

3.2地层结构及岩性描述

根据野外勘探揭露，拟建场地地层由人工填土、第四纪全新世冲洪积黄土状土和砂类土，第四纪晚更新世冲积砂类土和粉质粘土，中更新世冲积砂类土和粉质粘土组成。现按层序分述如下：

①-杂填土Q₄^ml：杂色，土质杂乱，结构疏松，以建筑垃圾为主，含较多煤灰渣和少量粘性土。稍湿，松散。其厚度为0.50～2.50m，层底标高为96.67～99.00m。

②-黄土状土Q₄^al+pl：黄褐～褐黄色，土质较均匀，针状孔隙发育，可见虫孔，含少量蜗牛壳、结核及植物根，可见网状钙质条纹，局部粉粒含量大。可塑（个别土试样为软塑），局部土试样具轻微～中等湿陷性。属中压缩性土（局部为高压缩性土）。本层厚度为8.30～10.10m，层底埋深为10.80～11.50m，层底标高为87.47～88.79m。

②-1中粗砂Q₄^al+pl：灰黄色，矿物成份以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。呈透镜体状分布于②-黄土状土层中部。级配较好，砂质较纯净，稍湿，稍密。本层厚度为0.40～0.90m，层底埋深为4.20～6.40m，层底标高为93.15～95.30m。

③-中砂Q₄^al：灰黄色。矿物成份以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。含零星圆砾。颗粒比较均匀，级配较差，湿～饱和，中密～密实。本层厚度为1.20～1.70m，层底埋深为12.40～13.00m，层底标高为85.97～87.15m。

④-粉质粘土Q₄^al：灰黄～浅灰色，土质较均匀，含较多氧化铁条纹和铁锰质斑点，可见钙质结核和蜗牛壳碎片，局部粉粒含量大。可塑（个别土试样为软塑），属中压缩性土。本层厚度为4.50～6.60m，层底埋深为17.00～19.40m，层底标高为79.95～82.59m。

⑤-中砂Q₄^al：灰黄色。矿物成份以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。含零星圆砾，局部夹砾砂透镜体，级配一般，含泥量小于5%。饱和，中密～密实。本层厚度为11.60～13.40m，层底埋深为30.30～31.40m，层底标高为68.03～68.67m。

⑤-1粉质粘土Q₄^al：呈透镜体状分布于1^#和2^#钻孔本层中部。土质较均匀，含较多氧化铁条纹和铁锰质斑点，可塑，属中压缩性土，厚度为0.80～1.40m。

⑥-粉质粘土Q₃^al：灰黄色，土质均匀，含较多水平氧化铁条纹和斑点，偶见蜗牛壳碎片和零星砂颗粒，局部夹粉土透镜体。可塑（个别土试样为硬塑），属中压缩性土。本层厚度为1.40～2.90m，层底埋深为32.00～34.00m，层底标高为65.55～66.97m。

⑦-中砂Q₃^al：灰黄色。矿物成份以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。含零星圆砾，颗粒比较均匀，级配一般，含泥量小于5%。饱和，密实。本层厚度为0.90～3.40m，层底埋深为33.80～36.50m，层底标高为62.85～65.17m。

⑧-粉质粘土Q₃^al：浅灰色，土质均匀，含氧化铁、锰质斑点，可见钙质结核及蜗牛壳碎片。可塑（个别土试样为硬塑或软塑），属中压缩性土。本层厚度为0.30～2.10m，层底埋深为35.50～37.00m，层底标高为62.55～63.47m。

⑨-中粗砂Q₃^al：灰黄色，矿物成份以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。含零星圆砾。含泥量小于5%。级配一般，饱和，密实。本层厚度为20.30～21.40m，层底埋深为57.00～58.00m，层底标高为41.35～42.55m。

⑩-粉质粘土Q₂^al：灰色，土质较均匀，含较多氧化铁、铁锰质斑点，含零星钙质结核。可塑，属中压缩性土。本层厚度为1.90～2.00m，层底埋深为59.50～60.00m，层底标高为39.35～40.09m。

⑾-中砂Q₂^al：灰黄色，矿物成份以石英、长石为主，云母片及暗色矿物次之。含零星圆砾，含泥量小于5%，颗粒较均匀，级配较差，饱和，密实。本层揭露厚度为10.00～10.50m，相应层底标高为29.35～29.59m。

3.3地下水

场地地下水属潜水类型。勘察期间稳定水位埋深为11.10～11.60m，相应标高为87.87～88.10m。场地地下水位主要位于②-黄土状土的底部或③-中砂层顶部，为粉质粘土及砂类土中的孔隙水，主要由大气降水及地下径流补给，并通过自然蒸发、人工开采以及径流排泄。

    根据区域水文地质资料，场地地下水水位年变化幅度为1.0～2.0m。

4、岩土工程特性指标

4.1岩土室内试验结果

4.1.1地基土的一般物理力学性质

勘探深度范围内各层地基土的一般物理力学性质指标详见附件5“土工试验成果报告表”。各层地基土的物理力学性质指标按规范GB50021-2001，经归纳统计列于表4.1.1“地基土工程特性指标统计表”。

地基土的液限含水量采用圆锥仪法测定,圆锥质量为76g,下沉深度10mm。

                  地基土工程特性指标统计表        表4.1（1）

                地基土工程特性指标统计表         表4.1（2）

                地基土工程特性指标统计表          表4.1（3）

4.1.2地基土的压缩性

根据土工试验成果报告表，场地内分布的各层地基土均属中压缩性土。

为便于地基变形计算，结合工程经验给定了砂类土的压缩模量，同时将各层粘性土在不同压力段下的压缩模量E_s平均值列于表4.1.2“地基土的压缩模量E_s(MPa)值统计表”。

            地基土的压缩模量Es(MPa)值统计表     表4.1.2

4.1.3黄土的湿陷性

本次勘察对地下水位以上土试样均进行了湿陷性和自重湿陷性试验，并对部分土试样进行了湿陷起始压力试验。各土试样的湿陷系数

（δ_s）、自重湿陷系数（δ_zs）和湿陷起始压力值（P_sh）详见附件5“土工试验成果报告表”。

4.1.4固结快剪试验结果

为确定基坑开挖放坡坡率和满足坑壁支护结构设计需要，对场地内分布②-黄土状土土进行了固结快剪试验，其结果详见附件5“土工试验成果报告表”。归纳统计结果列于表4.1.4 “固结快剪试验成果统计表”。

固结快剪试验成果统计表            表4.1.4

4.1.5地下水与地基土的腐蚀性

为查明地下水及地基土对建筑材料的腐蚀性，在6^#钻孔中采取1件水试样作了水质简分析。并在4^#钻孔的基础埋深附近采取1组土试样进行了土壤腐蚀性分析，其结果详见附件6“土壤腐蚀性分析”和附件7“水质腐蚀性测试报告”。

4.2岩土原位测试结果

4.2.1标准贯入试验结果

为综合评价各层地基土的承载力，对场地内分布的砂类土和粘性土层进行了标准贯入试验，试验结果详见附件8“标准贯入试验成果表”。分层归纳统计结果列于表4.2.1“标准贯入试验成果统计表”。

                标准贯入试验成果统计表          表4.2.1

4.2.2波速试验结果

为判定建筑场地类别，本次勘察在4^#钻孔中进行了波速试验，测试深度为20.0m。试验采用人工激振的单孔速度检层法，结果详见附件9“波速测试成果报告”。

由试验结果可知：场地地表下20.0m深度范围内土层的等效剪切波速值为V_se=253.6m/s。

5、岩土工程评价

5.1不良地质作用

勘察期间，经对场地及其周围的地面调查，未发现地裂缝活动形迹。据迄今为止对西安地裂缝的最新研究成果，并结合《西安地裂缝场地勘察与工程设计规程》(DBJ61-6-2006)中的西安地裂缝分布图，拟建场地及其周围无地裂缝通过，故设计时可不考虑其影响。

另外，根据现场调查了解，拟建场地东南角有一自备供水井，建议基础施工前对其进行回填处理，可采用级配砂石进行夯实回填，也可采用素混凝土回填。

5.2填土

拟建场地浅层分布的①-杂填土，土质不均匀，堆积年代短、结构疏松，工程性能差，未经处理，不得作为本次建筑的天然地基和基槽回填土料使用。同时，基坑开挖时应采取措施，防止其局部坍塌。

5.3黄土湿陷性评价

根据土工试验成果报告表,场地内仅1-3土样的自重湿陷系数（δ_zs）为0.015，其它土样的自重湿陷系数均小于0.015，按规范GB50025-2004计算的自重湿陷量小于70mm，故拟建场地属非自重湿陷性黄土场地。

场地内分布的②-黄土状土个别土试样具湿陷性，当拟建建筑物基础埋深为-5.0m，假设基底标高为95.00m时，按规范GB50025-2004计算的拟建建筑物地基湿陷量小于50mm，因此，属非湿陷性黄土地基，可按一般地区的规定进行设计。

5.4地基均匀性评价

当拟建建筑物的基础埋深为5.0m，相应基底标高按95.00m考虑时，从工程地质剖面图看，基础的直接持力层均为②-黄土状土，尽管②-黄土状土层中部分布有②-1中粗砂透镜体，但其厚度小，起不到控制作用；另外，地基下卧层层面比较平缓，厚度变化不大，在水平和垂直方向压缩性差异不明显，故拟建建筑物天然地基均匀。

5.5地基土承载力

根据地基土的工程特性指标和标准贯入试验结果，结合附近工程经验综合分析，各层地基土的承载力特征值建议采用如下数值：

②-黄土状土              f_ak=170kPa

②-1中粗砂              f_ak=180kPa

③-中   砂               f_ak=200kPa

④-粉质粘土              f_ak=160kPa

⑤-中   砂               f_ak=220kPa

⑤-1粉质粘土             f_ak=180kPa

⑥-粉质粘土              f_ak=190kPa

⑦-中    砂              f_ak=250kPa

⑧-粉质粘土              f_ak=230kPa

⑨-中 粗 砂              f_ak=300kPa

⑩-粉质粘土              f_ak=220kPa

⑾-中    砂              f_ak=350kPa

5.6桩极限侧阻力与端阻力标准值

根据室内土工试验及现场原位测试结果，并结合现场钻探结果综合分析，初步设计时桩极限侧阻力和端阻力标准值建议采用表5.6“桩极限侧阻力标准值q_sik和端阻力标准值q_pk”中数值。

           桩极限侧阻力标准值q_sik和端阻力标准值q_pk       表5.6

5.7地下水与地基土的腐蚀性评价

按规范GB50021-2001，本场地环境类型属Ⅲ类，场地内分布的黄土类土和粘性土为弱透水层，砂类土为强透水层。

根据土壤腐蚀性报告及水质分析报告，按国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）20##年版”，地基土和地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。

5.8标准冻深

按规范GB50007-2002，本场地季节性冻土标准冻深小于60cm。

6、场地地震效应

6.1 建筑抗震地段及建筑场地类别

根据现场钻探、原位测试结果及场地地形地貌，按规范GB50011-2010，拟建场地属对建筑抗震一般地段。

根据剪切波速试验成果，场地地表下20.0m深度范围内土层的等效剪切波速值为V_se=253.6~254.6m/s。场地覆盖层厚度大于5.0m，建筑场地类别为Ⅱ类。

6.2抗震设防有关参数

依据规范附录A及表5.1.4-2，西安市抗震设防烈度为8度，设计地震分组属第一组，设计基本地震加速度值为0.20g；拟建场地特征周期为0.35s。

6.3 地基液化与震陷

根据钻探和标准贯入试验结果，按规范GB50011-2010第4.3.3条的有关规定，对地面下20.0m深度范围内的饱和砂土层的液化进行了判定，液化判定时的水位按现水位抬高2.0m计算，经判定各砂土层无地震液化的可能，故拟建场地可不考虑地震液化影响。拟建场地地基土承载力特征值大于100kPa，且V_se>140m/s，故无震陷可能。

7.地基基础方案

7.1天然地基方案分析

按规范GB50025-2004，拟建建筑物 (25层)属甲类建筑，基底压力标准组合值为500kPa，基础直接持力层的承载力特征值为f_ak=170 kPa,按规范GB50025-2004第5.6.5条规定对地基承载力特征值进行修正如下：

f_a =f_ak +η_bγ（b-3）+η_dγ_m（d-1.5）

上式各指标的取值分别为：基础宽度b=6m，基础埋深d=4.5m, 基t底土重度γ=18.7kN/m³, 基础底面以上土重度平均值γm=17kN/m³；ηb=0.0,ηd=1.1。

修正后的地基承载力特征值fa=170+0.0×18.7×（6-3）+1.1×17.0（4.5-1.5）=226kPa<500kPa。

显然天然地基强度不能满足要求，因此不能采用天然地基方案。根据场地岩土工程条件和同类场地工程经验，拟建建筑物可采用水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基，也可采用桩基础方案。

7.2 复合地基方案

根据场地岩土工程条件和地区工程经验，拟建建筑物可采用水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)或素混凝土灌注桩复合地基方案。其成孔方法应选用长螺旋钻成孔，桩端应进入⑤-中砂层上部，桩长不宜小于15.0m，具体桩长应根据上部结构荷载大小及其对变形要求的严格程度确定，并应在桩顶与基础之间设置褥垫层，褥垫层厚度宜取150～300mm。初步设计所需桩侧阻力（q_si）和端阻力（q_p）特征值可按本报告5.6节中的标准a值除2确定。

采用上述复合地基方案，应进行专门设计。施工前应进行一定数量的复合地基现场试验，据此以最终确定复合地基承载力特征值及调整有关初步设计的各项参数。复合地基承载力应通过现场复合地基荷载试验确定。复合地基的设计、施工及检测应该符合现行规范“JGJ79-2002”的有关规定。

根据同类场地和类似建筑工程经验，当桩端位于⑤-中砂层时,拟建建筑物的实际沉降量不大于50.0mm。

7.3 桩基础方案

经技术经济比较后认为采用桩基础方案更为适宜时，也可考虑采用桩基础方案。若采用预应力管桩方案，由于③-中砂层埋藏浅，不能作为桩端持力层使用，沉桩比较困难，因此，应慎用静压桩。

7.3.1桩基持力层的选择

根据野外鉴别、钻探、标准贯入试验和土工试验结果，为充分发挥桩端阻力，拟建建筑物宜选端承力高、厚度大、层位稳定的⑤-中砂层层作为桩端持力层，若考虑采用墙、柱下布桩方案，以选择⑨-中粗砂层作为桩端持力层。

7.3.2 单桩竖向极限承载力标准值

为便于初步设计，根据工程经验按不同桩长与桩径，分别对钻孔灌注桩和高强混凝土预应力管桩（PHC桩）的单桩竖向极限承载力标准值进行了估算，其结果详见表7.3.2“单桩竖向极限承载力标准值（Q_uk）估算成果表”。计算过程详见附件10“灌注桩单桩竖向极限承载力标准值估算表”、 和附件11“预应力管桩竖向极限承载力标准值估算表”。

单桩竖向极限承载力标准值估算成果表      表 7.3.2

7.3.3 桩基沉降计算

根据同一地区同类场地相似建筑物实测沉降观测资料，估计拟建建筑物主楼中心点最终沉降量将不会超过50mm。

7.3.4 桩基础设计与施工须注意的问题

⑴ 场地内分布较厚的砂层，且呈密实状态，在进行桩基设计时，应充分考虑利用砂类土的端承作用。

⑵ 无论采用哪种桩型，在全面沉桩施工前均应进行试桩，以最终确定桩长、桩的竖向承载力特征值和适宜的施工工艺。工程桩施工完成后，应按有关规定要求对桩基进行检测，以确保成桩质量。

⑶ 若采用钻孔灌注桩方案，应选择适宜的施工工艺，并防止砂层塌孔和沉渣过厚。

⑷ 当采用钻孔灌注桩时，宜将桩端置于⑤-中砂及⑨-中粗砂层作为桩端持力层。为使端承作用得以充分发挥，必要时可采用后压浆技术。

8、基坑开挖与支护

拟建建筑物基础埋深为5.0m，场地周边距离围墙和既有建筑物较近（1.5～3.0m），无放坡条件，应采取支护措施，可采用护坡桩支护方案。

支护结构施工前应进行专门设计，设计所需土层的抗剪强度参数标准值及天然重度可采用如下数值：

①-杂填土    土压力计算时宜按地面荷载对待   γ=16.5kN/m³

②-黄土状土　　　 C_k=22kPa      φ_k=20^o 　?γ=18.0kN/m³

③-中    砂       C_k=0kPa       φ_k=30^o 　?γ=20.0kN/m³

④-粉质粘土       C_k=26kPa      φ_k=22^o 　?γ=19.6kN/m³

场地地下水位埋藏较深（>10.0m），无需降水。

基坑开挖应注意以下事项：

⑴ 为了防止地基土结构破坏,确保桩体上部成桩质量，基坑开挖时应预留足够厚度土层，桩基或复合地基施工后再采用人工进行清理。

⑵ 基坑禁止超挖，基坑周边不应堆载。弃土应及时外运或远离堆放，以保证边坡稳定性。

⑶ 土方开挖后应及时对基坑进行封闭，防止水浸和暴露。

⑷ 基坑开挖与基础工程施工期间应按有关规定对基坑、周围地面和相邻建筑物进行变形监测，以便发现问题，及时解决。

9、结论与建议

9.1拟建场地无西安地裂缝经过，也未发现其它不良地质作用，适宜建筑。

9.2拟建场地属非湿陷性黄土场地，可按一般地区的规定进行设计。

9.3各层地基土的承载力特征值可按5.5节中的建议值采用。桩极限侧阻力与端阻力标准值可按表5.6中的数值采用。

9.4拟建建筑物（25层）可优先采用CFG桩方案，也可采用钻孔灌注桩方案。

9.5拟建建筑物基坑开挖和支护措施详见本报告第8章。

9.6西安市抗震设防烈度为8度，设计地震分组属第一组，设计基本地震加速度值为0.20g。拟建场地属对建筑抗震一般地段，建筑场地类别为Ⅱ类，特征周期为Tg=0.35s。拟建场地无震陷可能，拟建建筑物地基亦无地震液化可能。

9.7地基土和地下水对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

9.8本场地季节性冻土标准冻深小于60cm。

9.9拟建建筑物应从基础底板浇筑完毕后就开始进行沉降观测，观测工作宜进行到建筑物完工投入使用后，沉降稳定为止。

9.10基坑开挖后应组织有关人员进行验槽。

9.11施工前应进行普探工作，以查明场地内填土坑、墓穴、渗井、废井、管道及地埋电缆等的分布，并按有关规定妥善处理。钻孔和探井由建设方按有关规定予以回填。

9.12本报告未经施工图设计文件审查通过，不得作为施工图设计依据。