成都市某工程岩土工程勘察报告

目     录

1序言... 1

1.1工程概况... 1

1.2勘察目的、要求及依据的技术标准... 1

1.3勘察方案及实施... 2

1.4岩土工程勘察等级... 4

2场地工程地质条件... 4

2.1 场地位置及地形地貌... 4

2.2 地基岩土层的组成及分布... 4

2.3地基岩土层的现场特征描述... 5

2.4 地基土原位测试和室内试验指标... 6

3水文地质条件... 7

3.1 地下水类型及动态规律... 8

3.2 地下水、土的腐蚀性... 8

3.3 地下水的渗透性... 9

4场地抗震性能评价... 9

4.1抗震设防烈度及设计基本地震加速度值... 10

4.2建筑场地类别... 10

4.4 场地抗震类别... 10

5岩土工程评价... 11

5.1场地及地基稳定性、适宜性... 11

5.2地基岩土工程性质... 12

5.3地基土的胀缩性... 12

5.4地基均匀性... 14

5.5 地基岩土层物理力学性质... 14

6地基基础方案论证及建议... 15

6.1 天然地基... 15

6.2 复合地基... 15

6.3对基础施工的建议... 15

7基础施工中应注意的问题... 16

8结论与建议... 17

附录:

1、勘探点平面位置图          1张          NO:01

2、工程地质剖面图            16张          NO:02~NO:17

3、土工试验成果表                              1份


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岩土工程勘察报告

1序言

1.1工程概况

拟建项目为1幢2~5F的教学楼及2F的风雨操场,楼高8.1m~23.8m,位于成都市成华区,地上总建筑面积为13419.80㎡,其中教学楼地段局部设一层地下室,地下室建筑面积为1500㎡,本工程拟采用框架结构,独立基础。

受建设方委托,我公司承担了该项目详勘阶段的岩土工程勘察工作,设计工作由北方-汉沙杨建筑工程设计有限公司承担。

1.2勘察目的、要求及依据的技术标准

1.2.1据建设方提供的勘探点平面图,结合现行相关规范等,本次勘察的目的为:

针对拟建物性质及预计的场地工程地质条件,根据设计提出的勘察要求,按现行规范的有关规定,本次岩土工程勘察的主要目的是:

⑴查明场地内有无不良地质作用,判断其成因、类型、分布范围及危害程度,提出整治意见,对场地、地基稳定性进行评价;

⑵查明建筑场地的成因时代、地层结构、土的类型、分布及主要物理力学性质(特别是场地膨胀土),重点查明基础下软弱夹层的分布情况;

⑶查明地下水类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性以及地下水位的动态变化情况,提供地层的渗透性参数;判明地下水对建筑材料的腐蚀性;

⑷对地基土层的工程特性进行分析评价,提出基础设计和施工所需岩土参数。

⑸划分拟建场地土类型和场地类型,提供抗震设防相关设计参数,对场地工程地质条件和地震效应进行评价;

⑹对地基基础方案进行论证分析并提供合理建议;

⑺提供工程施工及使用期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、防治措施的建议等。

1.2.2 依据的技术标准

《岩土工程勘察规范》                   (GB 50021—2001)20##年版

    《建筑地基基础设计规范》               (GB 50007—2011)

    《建筑抗震设计规范》                   (GB 50011—2010)

《土工试验方法标准》                   (GB/T50123-1999)

    《成都地区建筑地基基础设计规范》       (DB51/T5026-2001)

    《膨胀土地区建筑技术规范》             (GBJ 112-87)

    《建筑桩基技术规范》                   (JGJ 94—2008)

《******勘探点平面图》 (北方汉沙杨建筑工程设计有限公司)

1.3勘察方案及实施

1.3.1 勘察孔的布置与实施

根据设计提供的勘探点平面图,本工程勘探点沿地下室边线及建筑物轮廓线共布置40孔,其中地下室部分16个,孔距一般为6.8m~21.2m,孔深为8.6m~14.5m。勘察过程中根据各钻孔的具体地层情况,对勘探孔深进行了适当调整,同时由于受场地内施工条件的限制(场地树木、土堆等),致使部分勘探点偏移了一定距离,本次共计完成勘探点40个,各勘探点实际位置详见‘勘探点平面布置图’(NO:01)。

1.3.2 勘察方法

为综合评价场地及场地各土层性质,本次勘察在现场取样鉴别的同时,还采用了原位测试(标准贯入试验)及室内岩土、水样的试验与分析等多种方法。

1)钻探

钻探工作主要是查明地基土结构、性质,鉴别地层时代、成因及类别,确定各工程地质层及其亚层的分布及埋藏界线,采取岩土样及水试样等。本工程钻探设备为2台SH-30型钻机。

2)原位测试

标准贯入试验:主要用于测定粘性土的力学性质。

3)室内试验

土工试验:采取原状土试样进行室内分析试验;

膨胀性试验:对粘性土的膨胀性进行评价;

地下水、土壤腐蚀性试验:在场地内采取2件地下水样及2件地下水以上土样进行腐蚀性分析,以评价地下水及土对建筑材料的腐蚀性。

1.3.3勘探点测放、工作周期及工作量

勘探点的位置是由我公司测量公司采用GPS-RTK进行测放,勘探点的测放以建设方提供的场地北侧红线外的坐标控制点窖井盖顶A2(X=255*.302,Y=168*.403,假设高程H=100.00m)及A3(X=256*.107,Y=16*.059)引测。各勘探点位置详见勘探点平面布置图(NO:01)。

本次勘探点的测放、钻探、测试工作于20##年11月10日~11月15日完成钻探及相关的现场工作,实际完成勘探孔40个。

室内土工试验由我公司中心试验室完成。

本次勘察完成工作量见表1.3.3。

勘察工作量表                                        1.3.3

1.4 岩土工程勘察等级

按《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)20##年版第3.1.1~3.1.4条确定本工程工程重要性等级为二级,场地及地基等级均为二级,岩土工程勘察等级为乙级。

2 场地工程地质条件

2.1 场地位置及地形地貌

拟建项目位于成都市。场地地形起伏较大,在场地北侧和东侧与红线围墙外道路形成最高约8m的边坡,总体地形是北高南低。勘察期间测得孔口地面假设高程在103.55m~108.86m,最大高差约5.31。

场地地貌单元属岷江水系Ⅲ级阶地。

2.2 地基岩土层的组成及分布

根据本次钻探、原位测试及室内土工试验结果,将本次勘探深度范围内地基土按时代成因及土性特征自上而下划分为两个工程地质层,依次为:第四系全新统填土层①(Q4ml)、第四系中下更新统冰水堆积粘性土层②(Q1+2fgl)。其中①、②工程地质层又可按土质类别、性质差异,进一步划分出2个亚层。

各土层的分布、埋藏情况详见‘工程地质剖面图’(NO:02~NO:17),室内土工试验结果报告及水质分析报告见附录。

2.3 气象特征

成都地区气候温和,降水丰沛,水网密布,土地肥沃,有“天府之国”之称。据成都气象台多年观测资料表明,成都地区多年平均气温为16.2℃,极端最高37.3℃,极端最低-5.9℃;多年平均降水量947.0mm,日最大195.2mm;蒸发量多年平均值1020.5mm;相对湿度多年平均值82%;多年平均风速1.35m/s,最大风速为14.8m/s(NE向),瞬时最大风速为27.4m/s,主导风向为NNE向,出现频率为11%;年日照时数为1200~1300小时,日照最小年份只有960小时。

2.4地基岩土层的现场特征描述

现将各土层的主要野外特征描述如下:

⑴ 第四系全新统杂填土层①(Q4ml

杂填土①1:杂色,稍湿,松散,厚度0.5m~5.5m,以炉渣、碎砖等建渣及植物根系为主,局部含较多的粘性土,为新近堆填,全场地分布。

素填土①2:灰褐色、褐色,稍湿~饱和,松散,厚度0.5m~3.5m,以粘性土为主,局部含水量较高呈流塑状,含植物根茎及氧化物等,为新近堆填,场地大部分地段分布。

⑵第四系中下更新统冰水堆积粘性土层②(Q1+2fgl

可塑粘土②1:黄灰色、黄色,稍湿~湿,以可塑为主,局部为硬塑,局部接近粉质粘土,含少量氧化铁、铁锰质及钙质结核,无摇振反应,有光泽,总体韧性较好,干强度高,土质结构较致密,局部分布,层厚0.3~3.0m;

硬塑粘土②2:黄色、黄褐色及棕红色,稍湿,硬塑,局部为薄层可塑,含少量氧化铁及少量铁锰质,裂隙发育,隙间充填灰白色粘土矿物。无摇振反应,有光泽,总体韧性较好,干强度高,土质结构致密,底部接近硬塑粉质粘土,全场地分布,未揭穿,层厚3.0m~10.5m;

2.5地基土原位测试和室内试验指标

本次详勘针对场地地基岩土特点采取了多种室内试验和原位测试方法,并按《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001  2009版)有关规定对试验结果进行统计分析。

2.5.1室内试验指标及其统计结果

本次勘察采取岩土试样进行了如下一些室内试验:

物理性质试验:测定地基土层的物理性质指标,为地基计算和基础设计提供各类指标;

压缩试验:确定地基土层的压缩性、变形指标;

剪切(直剪)试验:为地基承载力计算和支挡结构土压力计算等提供指标;

胀缩性试验:为胀缩性土的判定和膨胀土地基的计算和评价提供指标。

上述岩土的物理和力学性质试验结果参见 ‘土工试验结果报告’分别参见表2.5.1-1~2.5.1-2。

可塑粘土②1室内试验统计表          2.5.1-1

硬塑粘土②2室内试验统计表          2.5.1-2

2.5.2原位测试指标及其统计结果

本次勘察进行了标准贯入试验原位测试,标准贯入测试成果已反映在工程地质剖面图中,其测试指标的分层统计结果参见表2.5.2。

标准贯入试验统计表             表2.5.2

3水文地质条件

3.1 地下水类型及动态规律

根据现场调查和钻探揭露,场地内主要为局部地段上部填土中的上层滞水,勘察期间属地下水枯水期,总体上看,上层滞水一般分布在原始地形较低洼地段、水沟等部位,水量一般较小(局部水量丰富,但易于疏干),无统一的自由水位,水位埋深一般为1.6m~5.3m,相应假设高程101.05m~102.77m。

 场地内抗浮设计水位可按假设高程102.80m计算,防水水位可按室外地坪标高加0.5m考虑。

3.2 地下水、土的腐蚀性

本次勘察在场地内2#、34#勘探孔中采取2件地下水进行水质分析试验(试验结果见‘水质分析试验报告’),在4 #、21#勘探孔中取2件土进行土的腐蚀性试验(试验结果见‘土工试验结果报告’),根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001  20##年7月修订)附录G及第12.2.1条~12.2.5条,结合场地已有水文地质资料综合评定(水、土腐蚀性评价见表3.2),场地所处环境类别为Ⅱ类,地下水对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋具微腐蚀性,根据PH值判定,土对钢结构具微腐蚀性。

水、土腐蚀性评价表                   3.2

3.3 地下水的渗透性

场地地势低洼处填土层少数地段见到上层滞水,在无充足的补给来源时,其水量有限。施工时应做好场地排水系统,防止地表水渗入填土层中对施工造成不利影响。

中下更新统粘土层属相对隔水层,但因其裂隙发育,裂隙彼此切割、连通,成为地下水通道而具有一定的渗透性,同时也由于裂隙的发育、组合、连通情况不同而呈现明显的不均匀性。

总体上看,本场地无强透水层分布,各地基岩土层的渗透性较弱。根据区域地质资料,场地粘性土层渗透系数约为0.02~0.5m/d。本场地基础施工中适宜采用基坑明排水措施而不宜采取井点降水措施。

4场地抗震性能评价

4.1抗震设防烈度及设计基本地震加速度值

据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)附录A.0.20.5,拟建场区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组,特征周期为0.45s。

4.2建筑场地类别

场地内上部分布的填土属软弱土(填土基本上为原始地貌上堆填而成,在施工场时属于大部被清除部分),粘土属中硬土。根据我公司成都地区工程经验及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1.3条,各土层的剪切波速取值建议如下表4.2。

本场地土的剪切波速建议值        表4.2

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)4.1.5条规定的相关公式计算场地的等效剪切波速。公式如下:

vse=d0/t

t=

式中: vse—场地的等效剪切波速(m/s);

       d0—计算深度(m),取覆盖层厚度,据附近勘察资料基岩埋深在15m~20m,取20m;

       t—剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;

       di——计算深度范围内第i土层的厚度(m);

vsi—计算深度范围内第i层土的剪切波速度(m/s);

       n—计算深度范围内土层的分层数。

计算可得vse=253.04m/s。

根据《建筑抗震设计规范》表4.1.6的场地划分原则,250m/s<vse=253.04m/s≤500m/s,覆盖层厚度取20.0m,覆盖层厚度大于5m,故本场地属II类建筑场地,场地土类型为中硬土。

4.3 场地抗震类别

根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第4.1.1条,结合拟建场地分布的人工填土层属软弱土,原始地形起伏较大,局部与围墙外道路高差形成8m高边坡,但8m高边坡为人工堆填形成,后期施工对大部填土场平清除后,形成的边坡高度大致在4m以下,因此从总体上看,场地无不良地质作用,也无可液化土层分布,场地整平后地势较为开阔平坦,因此综合判定本场地属可进行建设的一般场地。

5岩土工程评价

5.1场地及地基稳定性、适宜性

场地区域上处于成都凹陷盆地中部东南侧的相对稳定地块,场地及其附近无区域性断裂通过,属构造相对稳定地块。现场地质调查表明,场地地形起伏较大,局部形成的高边坡,主要是填土堆积而成,场平施工清除填土后,边坡高度在4m以下,对边坡适当进行处理后,边坡对场地基本无影响;场地及附近无影响场地及地基稳定性的不良地质作用,场地及地基稳定性良好,适宜工程建筑。

5.2地基岩土工程性质

据地基岩土层的野外性状特征和测试、试验结果,对场地内地基岩土层性质评价如下:

⑴ 填土①:一般厚度为0.5~5.5m,土质杂乱、结构疏松,属表层不良地基土。

⑵ 粘土②:该大层内的硬塑粘土②2力学强度较好,属压缩性中等偏低的地基土;可塑粘土②1属力学强度中等、压缩性中等的地基土。可塑粘土②1,硬塑粘土②2为本场地中力学性质比较好的地基土层,根据地层层位及建筑埋深,可塑粘土②1、硬塑粘土②2是本工程中较理想的天然地基持力层。

5.3地基土的胀缩性

场地位于成都市区东部,据区域地质资料、野外性状特征初步判定,场地内的第四系中下更新统冰水堆积粘性土层②层属膨胀土。本次详勘取样进行了土的胀缩性试验,试验结果见土工试验结果报告,胀缩性试验的统计结果见表5.3

粘土②胀缩性试验统计结果表       表5.3

试验结果表明:粘土层自由膨胀率为40~53%,平均值为45.80%,具弱膨胀潜势;根据地区经验,本场地粘土具有收缩作用为主的特性。

依《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)3.2.3

Sss

式中Ss—地基土的收缩变形量(mm);

    Ψs—计算收缩变形量的经验系数,宜根据当地经验确定,取0.89;

    λsi—第i层土的收缩系数,应由室内试验确定;

    —地基土收缩过程中,第i层土可能发生的含水量变化的平均值(以小数表示);

    n—自基础底面至计算深度内所划分的土层数,计算深度可取大气影响深度,当有热源影响时,应热源影响深度确定。

在计算深度内,各土层的含水量变化值,应按下式计算:

=-(-0.01)

式中w1—地表下1m处土的天然含水量;

    wi—第i层土的厚度;

    zn—计算深度,可取大气影响深度3m;

计算结果如下:

经计算地基土分级变形量为22.2~31.3㎜,地基胀缩等级为I级。根据《成都地区建筑地基基础设计规范》(DB51/T5026-2001)第10.1.2条,成都地区大气影响深度为3.0m,大气影响急剧深度为1.35m。根据本场地地形地貌、工程及水文地质条件,结合成都地区建筑经验(地基胀缩性对建筑物的危害一般多发生在三层以下、基础埋深不足1.5m的建筑上),建议采用以粘土为天然地基基础持力层时基础埋置深度不宜小于1.5m(从室外地坪起算)。

5.4地基均匀性

本场地地基岩土构成较为简单,上部为填土,下部为可塑粘土②1、硬塑粘土②2

持力层之上的土层,虽总体上有一定厚度,全场地分布,但由于各亚层分布较不稳定,厚度变化较大,性质较差,均匀性较差。

持力层的土层可塑粘土②1、硬塑粘土②2,土性质变化不大,分布较为稳定,但局部因填土较厚,粘性土层面埋深局部变化较大,因此本层局部存在一定的不均匀性。

5.5 地基岩土层物理力学性质

根据现场原位测试成果和室内土工试验结果,结合现场钻探及地基土层的埋藏分布、时代成因等情况,经综合分析后提出本场地各地基土层的主要物理力学性质指标建议值如下表5.5-1~5.5-2,以供设计选用。

地基土物理力学指标建议值一览表                    5.5-1

CFG桩设计参数建议值表                            5.5-2

6地基基础方案论证及建议

6.1 天然地基

从工程地质剖面图、原位测试可见,可塑粘土②1、硬塑粘土②2土质较致密,干强度较高,总体上性质变化不大,可作为拟建建筑基底天然持力层。

6.2 复合地基

除场地东侧及南侧局部粘性土埋藏较浅外,其余地段的填土较厚,可采用干冲碎石桩结合CFG桩对填土进行处理后形成复合地基作为基底持力层,桩施工完毕铺设一定厚度的褥垫层,这样充分利用桩间土和桩共同分担基础及上部荷载。当采用局部复合地基作为基础持力层时,设计应考虑基础置于不同地基上时的沉降变形问题。

最终选用何种地基基础方案,设计应从技术可靠、经济合理、施工可行等方面进行综合评价后确定。

6.3对基础施工的建议

由于部分地段存在上层滞水,基础施工时宜采取明排水措施进行排除。地下室施工时应防止地表水渗入基坑,防止基底土层受到水浸泡和扰动,也应避免地基土长时间曝晒。另外,基础施工宜避开雨季。

基坑壁主要由人工填土①、粘土②组成,粘土②属于弱膨胀土,自稳定性差,可采用土钉墙和挂钢筋网喷射混凝土进行支护,具体的支护形式应由专门基坑设计资质的单位进行设计。

7基础施工中应注意的问题

7.1地下水的影响

基坑开挖施工时,部分地段尤其是在原始地势较为低洼地段,将会遇到上层滞水。本场地地下水总体上水量较小,地层渗透性较弱,难以采取井点降水进行完全疏干,适宜采取明排水措施进行排除。由于基底地基土层性质受水影响易软化,施工中应重视对地下水的疏排工作。地下室施工中应在坑顶设置截水沟,防止地表水渗入基坑,基坑内基础外设置排水沟和集水坑,对地下水及时排除,防止基底土层受水浸泡和扰动,也应避免地基土长时间曝晒。另外,基础施工宜避开雨季。

7.2基坑坑壁的稳定性

本工程东面建筑物设有1层地下室,地下室基础埋深为5m左右,场地目前地面假设标高为103.5~108.8m,原始地表标高大致为104m左右。由于这些基坑边坡主要由人工填土①、粘土②组成。人工填土①为欠固结土,结构松散,作为坑壁土易坍塌。粘土②属膨胀土,其裂隙发育且多呈陡倾角,这些裂隙彼此切割,破坏了土体的完整性,并成为地下水聚集的场所和渗透的通道,当人工开挖基坑边坡出现临空面时,土体极易沿裂隙面滑动,因此在膨胀土分布区开挖形成的新边坡稳定性较差,边坡土体一般都会沿裂隙面产生大小不等的滑移,尤其在雨季施工时,坑壁更易垮塌,可见本工程基坑坑壁自稳能力很差,若周边无较大的放坡开挖条件,应对开挖形成的边坡进行专门的支护设计,由于中下更新统粘土的稳定性主要受控于裂隙的发育程度及其性质,因此进行基坑坑壁支护设计时中下更新统粘土层的抗剪强度指标建议取用如下裂隙面的抗剪强度指标经验值。

可塑粘土②1抗剪强度指标:粘聚力C=20kPa,内摩擦角φ=12 º

硬塑粘土②2抗剪强度指标:粘聚力C=22kPa,内摩擦角φ=13 º

7.3边坡的稳定性

本工程场地北侧及东侧局部,在场地场平到原始地表假设高程104m左右时,与红线外的道路形成最高约4m的边坡,而组成边坡的土层一般为填土及具弱膨胀性质的粘性土层,稳定性较差,须对边坡采用格构梁或堡坎等形式进行处理。

8结论与建议

⑴ 场地及其附近无不良地质作用,场地稳定性良好,适宜本工程建筑。

⑵ 成都市抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组;拟建建筑场地类别为Ⅱ类,场地属可进行建设的一般场地。

⑶ 场地地基土的组成、埋藏及分布情况参见‘工程地质剖面图’(NO:02~NO:17),地基基础设计和施工所需参数可按表5.5-1~5.5-2所列数值选用。

⑷ 拟建建筑可采用天然地基方案,以粘土层②作为基础持力层;或者对局部粘土层埋藏较深地段采用干冲碎石桩结合CFG桩对填土进行处理后形成的复合地基作为基底持力层。具体内容见第5、6章。

⑸ 场地内分布的粘土层②属具弱膨胀潜势且以收缩作用为主的胀缩性土,胀缩等级为I级。

⑹ 场地内地下水类型为上层滞水,抗浮设计水位可按假设标高102.80m计算,防水水位可按室外地坪标高加0.5m考虑。对天然地基及复合地基施工,建议采取集水坑明排措施,注意采取措施避免基底持力层受水浸泡和扰动而降低其力学性质。

⑺ 本场地地下水对混凝土结构及钢筋砼中的钢筋微腐蚀性,水对钢结构具微腐蚀性。地基土壤对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性。本工程地下无钢结构,可不考虑土对钢结构的腐蚀性。

⑻地下室开挖所形成的边坡稳定性较差,宜采取专门的边坡支护措施。

⑼场地北侧及东侧局部的边坡,可采用格构梁或堡坎等形式进行边坡支护。

⑽基坑开挖后应及时组织设计、监理、地勘、总包、质监人员进行地基验槽工作,如遇开挖后土层与勘察不符,应进行施工勘察。

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