中海闸北189/191街坊地块项目拟建场地

岩土工程勘察报告

一、前言

〈一〉工程概况

中海闸北189和191街坊地块项目位于上海市闸北区芷西街道191街坊27、28丘，189街坊18丘，即永兴路以南、大统路以东、长兴路以西、交通路以北地块内。本项目总用地面积44224m²，建筑面积124655m²。地上建筑物为11～30层高层住宅及1～3层商业楼，建筑物底下有地下室，除a、j两处商业用房地下室为1层，埋深为4.5m外，其余均为2层，埋深为9.0m。该工程设计由上海原构设计咨询有限公司承担。此工程在20##年1月4日已由申元岩土工程有限公司进行过初步勘察，我公司受锦港房地产发展有限公司的委托，对该工程进行了岩土工程详细勘察。

〈二〉拟建建（构）筑物性质及主要技术要求

根据设计方案，本工程拟采用桩基础型式。具体设计要求见下表１：

189#地块拟建建（构）筑说明                 表1-1

191#地块拟建建（构）筑说明                 表1-2

根据拟建建（构）筑物性质、工程重要性等级、场地和地基复杂程度，确定本工程勘察等级为甲级。

〈三〉勘察工作执行的主要技术标准、勘察目的

在此场地勘察工作中，执行的主要规范、规程及标准如下：

1、国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

2、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

3、国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

4、国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）

5、国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）

6、国家标准《工程建设标准强制性条文》(房屋建筑部分20##年版)

7、行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）

8、行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）

9、行业标准《静力触探技术标准》（CECS04：88）

10、上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002）[简称《上海岩土规范》]

11、上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）[简称《上海设计规范》]

12、上海市工程建设规范《基坑工程设计规程》（DGJ08-61-97）

13、上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》（DGJ08-9-2003）

14、上海市工程建设规范《岩土工程勘察文件编制深度规定》（DGJ08-72-98）

15、上海市工程建设规范《地基处理技术规范》（DGJ08-40-94）

16、上海市工程建设规范《岩土工程勘察外业操作规程》(DG/TJ08-1001-2004)

本次勘察目的在于根据业主委托、设计单位提出的技术要求，按照上述规范、 标准的规定，针对该工程的特点，详细查明拟建场地的工程地质条件，并进行综合分析与评价，为基础设计、施工提供详实的地质依据和有关参数。

具体所要解决的技术问题如下：

1、查明场地勘察深度75.0m范围内各层地基土的土性特征、埋藏条件；提供各土层的物理力学性质指标和原位测试成果。

2、评述场地工程地质条件，对地基土作出分析评价，并结合拟建物特征，选择桩基持力层，提供桩基设计有关计算参数，估算单桩极限承载力标准值/单桩竖向承载力设计值、特征值及抗拔桩单桩竖向抗拔承载力设计值。

3、评述基坑支护结构影响深度范围内的土层埋藏条件、分布和特性，进行综合分析评价，并提供支护结构设计和施工所需的各项参数。

4、评价沉（成）桩的可能性及基础施工对周边环境影响，并提出预防和处理措施。

5、确定场地地震基本烈度及场地类别，判定场地20m深度范围内砂质粉土或砂土的液化可能性及液化等级。

6、查明场地内地下水的埋藏状况和地下水及地基土对砼有无腐蚀性。

7、探明场地内有无暗浜、暗塘等不良地质现象，如有其存在，查明其分布范围、 深度及回填土的物质特性。

8、评价拟建场地稳定性及适宜性。

〈四〉勘察工作量布置、勘察工作方法及完成的工作量

    1、勘察工作量布置

针对上述目的及详勘阶段勘察要求，按照《上海岩土规范》的规定，本次勘探孔结合场地和建筑形状采用“之字型”和“网格状”布设，取土钻孔与静探孔相间布置，勘探孔间距控制在35.00m之内。螺纹孔主要沿基坑周边布设，间距10.00～15.0m，遇暗浜时边界控制在2～3m。

2、勘察工作方法

  本次勘察采用了钻探取土、标准贯入试验、静力触探试验、工程测量及室内土工试验等各种手段。

（1）钻探：采用 SH-30型钻机泥浆护壁循环钻进，分回次钻进取芯。并针对该场地地基土特性，使用自由活塞敞口取土器，采用锤击法或压入法采取原状土样，土试样品质量等级为Ⅰ～Ⅱ级。

（2）标准贯入试验：采用锤重为63.5Kg的自动落锤装置进行试验，落距76cm。试验在粉土和砂土中进行，试验点间距20m以上为1.0～1.5m，20m以下为2.0～3.0m，并在贯入器中取扰动土样进行颗粒分析。

（3）静力触探试验：由SYW-15型触探机完成，采用面积为15cm² 单桥探头（探头编号：3951，率定系数：4.7017KPa）反映土层在不同深度的变化情况，数据由LMC-310型仪器自动采集。

（4）十字板剪切试验：由ZCB-50型电测十字板仪完成，板头规格为50mm×100mm，编号：1140，率定系数为0.011591N．m，试验点间距为1m，数据由LMC-310型仪器自动采集。

（5）螺纹孔：由人力手摇式螺纹钻具完成，每回次进尺不大于0.5m。

（6）室内土（水）工试验：对所取的原状土样和扰动土样均进行常规测试，并对25m以浅各层地基土样品进行静止土侧压力系数K。、渗透系数K及无侧限抗压强度试验qu等特殊土工试验。在G11、G14孔中各取水样一组，进行了水质分析。

3、完成的工作量

本次勘察野外施工于20##年2月11日开始，于2月22日结束。各勘探孔根据与场地及周边的地形、地物的相对位置采用丈量法施放。施工结束后测定各勘探孔孔口高程。土工试验于20##年2月26日完成。水质分析于20##年2月26日完成。本次完成勘察工作量见下表2：

         勘察完成工作量一览表                        表2

本次工作量统计未包括利用的初勘资料。

〈五〉高程系统及高程引测依据

本次勘察孔孔口标高由市设水准点1-26A引测而得，该点位于上海市闸北区中兴路1555弄汇龙大厦旁边花坛内，其20##年吴淞高程值为3.936m。

二、场地岩土工程条件

〈一〉地形、地貌

该拟建场地位于长江三角洲入海口东南前缘，地貌单一，属于滨海平原类型。勘察期间，现场为空地，地形较平坦，实测勘探点的地面标高在2.98～4.00m之间,高差1.02m。

〈二〉地基土的构成与特征

本次详细勘察的最大勘察深度为75.0m，初勘时的最大勘察深度为95.0m，在此深度范围内揭遇的地基土主要由第四系粘性土、粉性土及砂土构成。从其结构特征、土性不同和物理力学性质上的差异可划分为7层和分属不同层次的亚层，各层地基土地质时代、成因类型及分布情况详见表3。各层地基土的特征详见“地层特性表”和“钻孔柱状图”。

地 基 土 构 成 一 览 表                  表3

〈三〉地基土的物理力学性质

1、地基土的物理力学性质指标

各层地基土的物理力学性质指标在数据统计时，利用了初勘资料，已删去明显不合理的异常值。其结果详见“土层物理力学性质参数表”，并说明如下：

   （1）表中给出的各项指标为算术平均值、最大值、最小值，设计时可根据安全使用情况，结合统计参数酌情采用。

（2）表中固结快剪试验确定的地基土内摩擦角Φ和粘聚力C为峰值抗剪强度指标。

（3）静探比贯入阻力Ps的场地平均值为最小平均值。

（4）标准贯入试验击数N为实测值。

2、地基承载力

地基承载力特征值是根据国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2.3条和《上海岩土规范》第13.3.4条文说明综合确定，而地基承载力设计值是根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》第4.2.3～4.2.4条规定计算，并结合静探指标、标准贯入试验和勘察经验综合确定。地基承载力设计值的假定计算条件为条形基础，基础宽度1.50m、基础埋深1.00m、地下水位埋深0.50m，各层土地基承载力设计值f_d/特征值f_ak见表4。

              地基承载力设计值f_d/特征值f_ak一览表          表4

注：上表中fd/fak值仅作为评价土层工程特性和土性对比之用，设计时应根据实际基础的形状、

尺寸和埋深进行计算，并考虑下卧层强度与变形。

    〈四〉地下水

1、潜水

该工程建筑场地浅部土层中的地下水属于潜水类型,其水位动态主要受控于大气降水和地面蒸发。本次勘察期间，实测钻孔中地下水的初见水位埋深为1.70~2.40m，相应标高0.58~1.69m；实测钻孔中的静止水位埋深在1.25~1.60m之间，相应标高1.42~1.92m。根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002），上海地区常年平均地下水位埋深为0.50～0.70m，低水位埋深为1.50m。对于天然地基承载力计算和抗浮验算（含抗拔桩布桩设计）可采用高水位埋深值0.50m，对布桩设计和沉降计算可采用低水位埋深值1.50m。

2、承压水

本次勘察利用G11孔对场地内⑦层承压水水头进行了观测，根据2月17日～23日观测资料，承压水水头埋深为6.85m，相应标高-3.69m。根据《上海地基规范》第3.2.1条有关规定，上海地区微承压水水头和深部承压水水头，一般均低于潜水水位，年呈周期性变化，埋深3.0～11.0m，设计可根据相应的验算项目按不利原则进行取值。

3、地下水腐蚀性

为判别地下水对混凝土基础的腐蚀性，本次勘察在G11、G14孔中各取一组地下水样，[具体见水质检测报告（编号：14-1）]，判定该场地地下水对混凝土无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，在干湿交替环境条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。拟建场地地下水位较高，根据工程经验，地下水与地基土在对混凝土腐蚀性具有一致性，因此可判定：拟建场地的地基土对混凝土也无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，在干湿交替环境条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

〈五〉不良地质现象

勘察资料表明，拟建场地有一条南北走向的暗浜，浜宽6m左右，浜深达3.0m,浜填土主要由淤泥组成，具异味，工程力学性质极差，具体位置及浜深详见“勘探点平面位置图”及“工程地质剖面图”。

〈六〉场地地震效应

 1、场地抗震设计基本条件

根据区域地质资料和本次勘察地层资料，按上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》（DGJ08-9-2003）和国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的有关条文判定：场地的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，所属的设计地震分组为第一组，场地覆盖层厚度大于80m，等效剪切波速小于140m/s，浅层地基土以软弱土为主，场地类别为IV类。

2、液化判别

经勘察，拟建场地20m以浅有成层饱和的②3-1层砂质粉土和②3-2层粉砂分布，在地震烈度为7度条件下，对②3-1层和②3-2层地基土地震液化分别进行了判别，判别结果见下表5。判别方法：1、按N值单孔判别；2、地下水位埋深d_w(m)：0.50；3、判别孔号：G4、G12、G19

液化等级判别表                    表5

根据上述判别结果，②3-1灰色砂质粉土部分试验点实测标贯击数N小于临界标贯击数Ncr，单孔液化指数Ile为1.37～9.89，场地平均液化强度比为0.90，平均液化指数为5.05，属轻微液化土层；②3-2层粉砂试验点实测标贯击数N均小于临界标贯击数Ncr，属不液化地层。综合判别，拟建场地属轻微液化场地。

3、抗震地段划分

根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）4.1.1条有关规定，拟建场地浅层地基土以软弱土为主，且有暗浜分布，浅部②3-1层砂质粉土为轻微液化土层，拟建场地属轻微液化场地，本场地属对建筑抗震不利地段。

三、场地岩土工程条件分析与评价

〈一〉场地稳定性和适宜性评价

根据拟建场地的工程地质条件，本场地地势平坦，地层分布较稳定，无滑坡和全新世活动断裂等地质灾害，故属稳定场地，虽拟建场地属于抗震不利地段，但采用桩基后，可以建造本工程各类建（构）筑物。

〈二〉桩基

1、桩基持力层选择

根据设计委托要求，该拟建工程拟采用桩基础，从场地各层地基土的构成状况及埋藏条件而言，本场地⑤1-2层及以浅分布的土层，埋深较浅，不宜作本工程的桩基持力层。

⑥层暗绿色粉质粘土，场地均有分布，层顶标高-21.10～-23.01m，平均层厚4.19m，含水量24.3%，孔隙比为0.68，压缩系数为0.23Mpa^-1，Ps平均值为2.34Mpa，土质较好，可选作为本工程商业用房的桩基持力层。

⑦1层草黄色砂质粉土，场地内均有分布，层顶标高-25.20～-27.29m，平均层厚4.59m，含水量30.2%，孔隙比为0.841，压缩系数为0.15Mpa^-1，Ps平均值为9.95Mpa，土质良好，可选择作为场地商业用房和11～18层高层建筑的桩基持力层。

⑦2层灰黄色粉砂，场地内均有分布，层顶标高-28.20～-32.15m，平均层厚10.05m，含水量27.3%，孔隙比为0.772，压缩系数为0.12Mpa^-1，Ps平均值为16.01Mpa，土质良好，可选择作为场地内24～30层建筑的桩基持力层。

⑧1层灰色粉质粘土，场地内均有分布，层顶标高-40.10～-43.32m，平均层厚10.98m，含水量37.3%，孔隙比为1.033，压缩系数为0.41Mpa^-1，Ps平均值为1.79Mpa，为桩基持力层的软弱下卧层和主要压缩层。

⑧2层灰色粉质粘土夹砂，场地内均有分布，层顶标高-51.60～-52.88m，平均层厚20.31m，含水量31.6%，孔隙比为0.892，压缩系数为0.31Mpa^-1，Ps平均值为4.18Mpa，是桩基下相对较好的下卧层。其下为⑨层灰色粉细砂，是桩基下良好下卧层，对控制沉降十分有利。

2、桩型与桩径的选择

根据拟建场地的桩基工程地质条件和周围环境，本工程可选择承载效果好、施工质量易于控制、工程进度较快的砼预制方桩或PHC管桩，方桩桩截面宜为300×300mm～400×400mm，PHC管桩桩径宜为Φ400mm～Φ500mm，也可选择Φ600～700mm的钻孔灌注桩。

3、单桩竖向承载力的估算

根据本次勘察土工试验和静力触探成果，按照《上海地基规范》中表6.2.4-1中的相应数值，并结合勘察经验，对本拟建场地内预制桩、钻孔灌注桩的桩侧极限摩阻力标准值fs和桩端极限端阻力标准值fp值确定如下表6：

fs与fp值                    表6

        注：表中各土层的fs与fp值除以安全系数2即为相应的特征值q_sia、q_pa

根据上表6中提供的计算参数fs与fp值，若场地整平标高为3.60m，对不同桩基类型的单桩竖向承载力，按照《上海地基规范》中6.2.4-1公式进行估算（估算结果见表7）。

          单桩竖向承载力估算表                     表7

注：1、表中估算的单桩竖向承载力特征值未考虑桩身强度。商业用房（a#,j#）基础埋深为4.5m，基底全部坐落在②3-1层砂质粉土上，估算时，②3-1层土的fs值未考虑液化折减。

上表中的单桩竖向承载力设计值是在假定条件下计算的，在桩基设计方案确定后，设计人员可按本报告书表6中提供的桩基计算参数“fs与fp”值，对其单桩竖向承载力自行计算。

4、桩基最终沉降量计算参数Es建议值

计算桩基最终沉降量时，桩端下地基土的压缩模量取自重压力至自重压力加附加压力段的Es值。根据《土层压缩曲线图表》（11-1~11-2）和静力触探原位试验成果以及标准贯入击数，按拟建物特点并考虑地区建筑经验提供ES建议值，见表8：

       土层压缩模量一览表                    表8

〈四〉抗拔桩

根据设计，除a、j商业用房底下是一层地下室，埋深4.5m，属三级基坑外，其余地方均是两层地下室，埋深9.0m，为二级基坑，部分地下室上部无建筑，有的只有1～3层建筑，其建筑物荷重小于地下水浮力，为克服地下水的上浮作用，应采用抗拔桩，桩端可置于⑥层或⑦1层地基土之中，桩型、桩径见表8。根据表5中提供的计算参数fs值，按照《上海设计规范》中第6.2.7条有关公式进行估算，估算单桩竖向抗拔承载力见表9。

单桩竖向抗拔承载力设计值估算表             表9

注：1、当按地基土计算单桩竖向抗拔承载力设计值超过桩身强度时，则单桩竖向抗拔承载力应

按桩身强度取值。

2、抗拔桩的抗拔承载力系数对粘性土和粉性土λ均取0.6。

3、对其单桩竖向抗拔承载力宜通过单桩竖向抗拔静载荷试验来最终确定。

〈五〉基坑围护

该工程拟建场地大部分地下室埋深为9.0m，属二级基坑。为防止基坑开挖时出现坍塌、流砂、管涌和坑底隆起等现象，宜采用水泥土搅拌桩SMW工法或钻孔灌注桩+水泥土搅拌桩挡土止水等基坑围护方式，并采用坑内水平支撑；a、j商业处地下室埋深为4.5m，属三级基坑，可采用水泥搅拌桩或复合土钉墙的基坑围护方式。在基坑内应设井点降水，对三级基坑可采用轻型井点降水，对二级基坑可采用喷射井点降水或深井降水，一般应将地下水位降至坑底下0.5～1.0m。基坑围护参数见表10：

基坑围护参数一览表                表10

围护桩入土深度应通过对基坑土的稳定、变形和抗管涌等项目验算，经过技术和经济比较后确定。在基坑围护设计时须考虑以下因素：

1、基坑开挖影响范围涉及①层杂填土、②1层粘质粉土、②3-1层砂质粉土、②3-2层粉砂、⑤1-1层粘土、⑤1-2层粉质粘土；坑底位于②3-1或②3-2层中。由于基坑开挖深度较大，坑底地基土会有一定的回弹，应注意土体回弹对基坑支护结构、周围邻近已有建筑物、地下管线等产生的不利影响；同时应注意土体回弹可能引起的基桩拉裂问题。

2、应考虑基坑围护结构与周边建筑物之间的关系，确保邻近建筑物的安全。不同围护结构相互搭接部位要采取防渗漏等加固措施。基坑开挖前进行降水时，应充分考虑对周围环境的影响。在基坑内应采用集中明排水。

3、本拟建场地有⑦层承压水分布，第⑦层层顶埋深不小于29.1m，按《上海岩土规范》11.3.3公式，按不利因素考虑，采用3.0m深的承压水头，经计算，Pcz/Pwy=1.38＞1.05，故⑦层承压水不会对基坑底造成突涌影响。

4、本工程基坑开挖面积较大，土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法，土方挖至接近坑底时应保留200～300mm厚的地基土，用人工挖除整平，并尽早浇筑垫层，防止坑底土扰动。

5、基坑开挖时坑底不得长期暴露，更不得积水；停止降水时应验算基础的抗浮稳定性。

6、加强对基坑围护体系及基坑围护区域外的变形监测，做到信息化施工，以确保周围建筑的安全和施工的顺利进行。

7、位于暗浜部位的围护桩应增加水泥的掺入量。

〈六〉沉（成）桩可能性及沉桩对周围环境影响分析

拟建场地已整平，周边与道路相邻，南部50m外有铁路分布，若本工程采用预制桩施工时，应采取适当的防护措施，如：合理地安排施工流程，控制沉桩速率，在靠近已有建(构)筑物、道路、及地下管线的一侧采取挖防挤沟、设置应力释放孔等，以减少或消除施工对周边建筑物和地下管线的不良影响；并做好施工监测工作，以信息化指导施工。当选用⑦1层或⑦2层作为预制桩的桩基持力层时，需穿越⑥层并进入⑦1层或⑦2层一定深度，沉桩阻力较大，建议适当提高桩身强度，选用足够大功率的沉桩设备，并在施工前进行试沉桩，以选择功率合适的沉桩设备。

当采用钻孔灌注桩方案施工时，成桩无困难，但应加强施工全过程质量控制，保证成孔、清孔和灌注质量，并做好现场排污工作，钻孔通过粉土和砂性土层时，孔壁易产生坍塌，应做好泥浆护壁，施工时应注意泥浆的处理，不能造成环境污染。

四、结论与建议

1、根据拟建场地的工程地质条件，本场地属稳定场地，可以建造本工程各类建（构）筑物。

2、根据建筑物的荷重情况和场地地基土的构成，对1～7#楼（11～18层）高层住宅而言，建议选用⑦1层作为桩基持力层；对8#楼（24～33层）可选用⑦2层作桩基持力层，桩型、桩长、桩径及单桩承载力设计值Rd、特征值Ra见表6。设计可根据拟建物荷载和沉降要求，合理的确定桩规格和长度，按桩基计算参数表5“fs与fp值表”自行计算单桩竖向承载力，并在工程施工前进行单桩竖向抗压静载荷试验，来最终确定单桩竖向承载力。对a、j商业用房处的桩，桩身遇②3-1时，应对②3-1层土的桩侧摩阻力应作折减，折减系数可取1/3。

5、地下室埋深大部分9.0m，部分地段上无建筑物，有的只有1～3层建筑物，其建筑物荷重小于地下水浮力，为克服地下水的上浮作用，应采用抗拔桩，桩端可置于⑥层或⑦1层地基土之中。桩型、桩径和抗拔承载力可见表8。对其单桩竖向抗拔承载力宜通过单桩竖向抗拔静载荷试验来最终确定。

6、勘探期间场地浅部地下水位埋深在1.25~1.60m之间，设计时地下水位埋深取值可按不利原则考虑，对天然地基承载力计算和基坑抗浮验算（含抗拔桩布桩设计）可取常年高水位埋深值0.50m，对桩基布桩设计和沉降计算可取低水位埋深值1.50m。

本次勘察期间量测的第⑦层承压水头埋深为6.85m。根据《上海地基规范》第3.2.1条有关规定，上海地区承压水水头均低于潜水水位，年呈周期性变化，埋深3.0～11.0m，建议设计在基坑底抗突涌稳定性验算时，按不利原则考虑，采用高水位埋深值3.0m。

拟建场地周围无环境污染源，根据水质分析结果，场地浅部地下水及地基土对砼基础无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性，在干湿交替环境条件下，对钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性。

7、本场地属Ⅳ类场地，拟建建筑物的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，所属的设计地震分组为第一组。拟建场地内20m以浅分布的②3-1层为轻微液化土层，拟建场地为轻微液化场地。

8、本工程基坑深度为4.5～9.00m，属三级和二级基坑。为防止基坑开挖时出现坍塌，流砂和管涌等现象，应对基坑采取相应的围护措施。无论采用何种围护方式，都应做好基坑降排水工作。基坑开挖时，切实做好施工监测，确保基坑施工安全。有关基坑围护参数详见表10。

9、本工程若采用预制桩，沉桩阻力较大，应选用足够大功率的沉桩设备，并在施工前进行试沉桩。

由于拟建场地周边建（构）筑物均在沉桩挤土效应影响范围之内，故应采取必要的防护措施，并做好施工监测工作，以信息化指导施工。为了减少噪音对环境影响，宜用静压法施工。

当选用钻孔灌注桩时，应加强施工全过程质量控制，保证成孔、清孔和灌注质量，并做好现场排污工作。