岩土工程勘察报告_2.pdf

本标段综合体广场一期东标段 B（标段 A）岩 土 工 程 勘 察 报 告 （详 勘）一、前言（一）工程概况 受建设公司的委托，我院承担了本标段综合体广场一期东标段 B（标段 A）岩土工程详细勘察工作。本标段综合体广场一期东标段 B 由标段 A 和标段 B 两部分组成，标段 A 位于本市本项目地区彭埠单元，东临 X 路，拟建规划 A 路北侧，规划 B 路南侧，西接本标段站房。项目用地面积约 11.97 万平方米，地上建筑面积为 19.92 万平方米，地下建筑面积 12.27 万平方米。标段 B 位于本项目地区天城单元，东临本标段站房，西临 B 路，北临 规划 C 路，西接 A 路。项目用地面积约 13.65 万平方米，地上建筑面积为 14.80 万平方米，地下建筑面积 17.65 万平方米。工程设有 1、2 层地下室，二层地下室开挖深度最大约 11.2m。工程由中南建筑设计院设计，由成都交大工程建设监理有限公司监理。各主要建筑物概况见表 1。工 程 概 况 特 征 表 表 1 建（构）物性质（名称）抗震设 防类别 层 数 结构 类型 地下室 拟采用基础方案 层数 开挖最大深度（m）基础 形式 最大 荷载 标段 A A 座 6 度 917 框架 12 11.2 桩基础 15000kN/柱 B 座 1115 框架 12 桩基础 15000kN/柱 标段 B C 座 6 度 26 框架 12 桩基础 15000kN/柱 D 座 2 框架 12 桩基础 15000kN/柱 拟建建筑物重要性为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级。（二）勘察目的、任务和执行的技术标准 勘察目的是查明场地建筑范围内岩土工程条件，为设计及施工提出岩土技术参数及基础方案建议。本工程勘察的主要任务为：1查明建筑物范围内的地层结构和各岩土层的物理力学性质，并对地基的稳定性、均匀性和承载能力作出评价；2查明场地内的不良地质现象及饱和粉土、砂土的特性，并对其进行液化判别；3查明地下水的埋藏条件及判定水和土对建筑材料的腐蚀性；4对地基基础方案进行分析评价，建议经济合理的基础方案，提出合理的桩型、桩的持力层及桩基主要设计参数；5提供地下室基坑开挖的边坡稳定性计算和支护设计所需的岩土技术参数；6判明场地土类型和建筑场地类别，提供抗震设计有关参数。勘察执行以下规范、标准：岩土工程勘察规范（GB50021-2001，2019 修订版）；建筑抗震设计规范（GB50011-2001，2018 版）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；建筑地基基础设计规范（DB33/1001-2003）；高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）；建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92）；建筑桩基技术规范（JGJ94-2018）；静力触探技术标准（CECS04：88）；土工试验方法标准（GB/T50123-99）；岩土工程勘察文件编制标准（DBJ10-5-98）。（三）勘察方法和完成的工作量 勘探点由我院按建筑物轮廓线布设，施工期间，由于可靠性仪器厂未拆除，部分勘探孔作了适当的调整。共完成机械钻探孔 140 个，静力触探孔 5 个。本次勘察采用机械钻探为主，配以静力触探、原位测试、波速测试及室内试验相结合的方法。由于受场地条件限制，勘察分多次进场施工。于 2019 年 7 月 6 日进场，2020 年 3 月 22 日结束外业勘察工作。实物工作量见工作量一览表表 2。标段 A 实物工作量一览表 表 2 项 目 工作量 项 目 工作量 机械钻探 8263.6m/140 孔 静力触探 219.10m/5 孔 取原状土样 243 筒 土常规测试 243 组 取扰动土样 37 件 颗粒分析 37 件 取水样 2 件 水质简分析 2 组 重型动探试验 108 段次 标准贯入试验 396 段次 三轴试验 4 组 渗透系数测定 43 项 孔位放测 145 点 岩石抗压试验 10 组 取岩样 10 组 进出场次数 44 次 （四）勘探点定位及高程引测 勘探孔定位由我院测量队放测。高程引测点为 T951 点，高程 5.56m（国家 85 高程基准）。二、场地工程地质条件（一）地形地貌 勘察场地属钱塘江冲海积平原。标段 A 原多为农居点，除可靠性仪器厂未拆除外，现已基本拆除；场地内局部堆土较高，地形总体上起伏不大，场地东侧有一条北向南的官河分布。（二）地基土构成及分布特征 根据地基土的成因类型、颜色及物理力学性质，场地勘探深度（63.30m）范围内地基土可划分为 8 层 11 亚层。自上而下分述如下：1 杂填土：灰黄色，松散。主要由粉性土组成,含有大量的建筑垃圾,标段 B 上部为 20cm 厚沥青路面。全场分布。层顶标高 5.018.34m，层厚 0.606.50m。2-1 粘质粉土：灰黄-浅灰色，稍密。干强度低，韧性差。浅部粘性好，全场分布。qc:34506090kPa,fs:47.280.2kPa。层顶标高 1.907.00m，层厚 0.703.80m。2-2 砂质粉土:浅灰色，稍-中密。干强度低，韧性差,摇震反应快，局部含有粘性土。全场分布。qc:81909290kPa,fs:110.4149.2kPa。层顶标高 0.104.05m，层厚 0.804.30m。2-3 砂质粉土:浅灰色，稍-中密。局部含有粘性土及粉砂,干强度低，韧性差,摇震反应快。全场分布。qc:920012700kPa,fs:90.8134.4kPa。层顶标高-1.702.37m，层厚 6.3014.40m。3-1 淤泥质粉质粘土：灰色，流塑。切面光滑，干强度高，韧性好，含少量腐败物。全场分布。qc:8001140kPa,fs:16.319.2kPa。层顶标高-13.50-7.50m，层厚 8.6016.40m。3-2 粘土：灰色，流-软塑状。含有少量的贝壳，干强度一般，韧性中等，局部为淤泥质粉质粘土。全场分布。qc:12901700kPa,fs:23.224.3kPa。层顶标高-26.45-20.88m，层厚 8.4017.00m。4 粉质粘土：青灰色，可塑。切面光滑，干强度一般，韧性中等，局部混砂。全场分布。qc:24903680kPa,fs:37.974.9kPa。层顶标高-38.15-32.90m，层厚0.804.50m。7 圆砾：灰色，密实。含粒径大于 2mm 的岩石颗粒含量占全重的 65%,形状为亚圆形，局部混有砂、卵石及粘性土。其密实度在横向上和纵向上有一定的离散性。全场分布。qc:752015870kPa,fs:36.2201.7kPa。层顶标高-39.75-35.80m，层厚 4.3012.40m。8-1 全风化凝灰岩：青灰-紫褐色，可塑状。基岩多已风化成土状，原岩结构不分易辨，用手可掰断和捏碎。层顶标高-48.20-45.40m，层厚 1.904.50m。8-2 强风化凝灰岩：青灰-紫褐色，稍硬。岩心呈碎块状，少量为短柱状，局部为中风化凝灰岩碎块，用手掰不断，钻进进尺慢。层顶标高-52.20-45.00m，层厚0.506.50m。8-3 中风化凝灰岩：青灰-紫褐色，较硬。凝灰质结构,局部夹厚层状强风化凝灰岩，岩心呈短、长柱状，少量呈碎块状，用手难折断。岩石为较软岩，岩体基本质量等级为级。层顶标高-55.25-43.06m，层厚未揭穿。（三）地下水 按地下水的含水介质、赋存条件、水理性质及水力特征，勘察区地下水可分为第四系松散岩类孔隙潜水、第四系松散岩类孔隙承压水和基岩裂隙水三大类。场区浅部地下水属第四系松散岩类孔隙潜水，主要分布于平原区上部的冲海积层粉土、粉砂层中，受大气降水和地表水补给，迳流速度缓慢，以蒸发方式和向附近河塘侧向迳流排泄为主，水位随气候动态变化明显，水位年变幅约 1.02.0m。勘察期间，由于标段 A 场地西侧地铁施工正在进行井点降水工作，故对水位观测影响较大。现场测得场地地下水水位埋深在 0.008.50m，水位标高在-1.795.50m。本含水层与基坑围护、降水和抗浮设计等关系密切。松散岩类孔隙承压水主要分布于圆砾层中，顶板标高-35.80-39.75m 左右。经现场试验观测，测得承压水位标高约-2.50m，现场测得粉土层抽水试验渗透系数为1.910-1cm/s。承压水对钻孔灌注桩施工有一定影响，施工时应引起重视，必要时采取相应护壁措施。基岩裂隙水主要赋存于基岩风化、节理裂隙内，其富水性极不均一，场地内基岩为凝灰岩，东南角局部为泥质粉砂岩，层顶埋深约-43.06-48.56m，凝灰质结构，裂隙闭合性好，渗透性差。主要受侧向补给和上部承压水下渗补给，水量微弱，对工程影响不大。根据 ZK8 和 ZK93 孔水质分析，判断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，对钢结构具弱腐蚀性（表 3）。Z8 钻孔孔隙潜水水质腐蚀性评价表 表 3-1 水质分析成果 项目 SO42-HCO3-CL-Mg2+侵蚀性 CO2 总硬度 PH 值 单位 mg/L mmol/L mg/L mg/L mg/L mg/L 含量 32.14 42.14 113.17 24.10 0 174.17 8.61 腐蚀性 评 价 对混凝土结构的腐蚀性评价 微腐蚀性 对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价 微腐蚀性 对钢结构的腐蚀性评价 弱腐蚀性 Z93 钻孔孔隙潜水水质腐蚀性评价表 表 3-2 水质分析成果 项目 SO42-HCO3-CL-Mg2+侵蚀性 CO2 总硬度 PH 值 单位 mg/L mmol/L mg/L mg/L mg/L mg/L 含量 14.98 306.93 21.81 11.76 5.40 263.26 6.93 腐蚀性 评 价 对混凝土结构的腐蚀性评价 微腐蚀性 对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价 微腐蚀性 对钢结构的腐蚀性评价 弱腐蚀性 （四）地震效应 据勘探揭示的土层特征和波速测试结果表明，本场地土类型划属中软场地土，根据场地土类型和覆盖层厚度，划分本场地类别为类。按建筑抗震设计规范（GB50011-2001），场地抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第一组。根据场地类别及设计地震分组，场地地震动反应谱特征周期为 0.45s。场地存在软土，划分为对抗震不利地段。波速测试详见钻孔单孔波速测试成果表。本地区抗震设防烈度为 6 度，按 7 度设防时，对地面下 20m 深度范围内存在饱和砂土或饱和粉土进行液化判别。根据现场标准贯入试验成果及室内颗粒分析资料，按照建筑抗震设计规范(GB50011-2001)进行判断，在 7 度地震条件下进行液化判别。结果表明：场地 20m 深度以饱和粉（砂）土层按 7 度地震设防时，在近震条sd件下局部会产生轻微液化，详见 Z57 和 Z8 孔饱和砂土、粉土液化判别成果表。（五）不良地质作用及场地稳定性与适宜性评价 在勘察深度范围内，除了在 7 度地震设防时，在近震条件下局部会产生轻微液化，其余未发现不良地质作用和对工程施工不利的地下障碍物。场地和地基稳定性良好，适宜建造本工程。三、地基土力学指标及设计参数的确定 设计参数表中提供的各土层物理力学指标，除主要土层直接快剪内摩擦角、凝聚力c为标准值外，其余为算术平均值。标准贯入试验（N），重型动探(N63.5)，未经杆长校正实击数的算术平均值。地基土承载力特征值（fak）、压缩模量（Es）、桩基设计参数主要按建筑地基基础设计规范（DB33/1001-2003）并结合地区经验综合确定（表 4）。四、地基土评价 1 杂填土力学性质较差，且差异大，不可作为基础持力层。2-1 粘质粉土、2-2 砂质粉土物理力学性质一般，可作为一般建筑物的浅基础持力层。2-3 砂质粉土物理力学性质较好，可作为一般建筑物的短桩桩基础持力层。3-1 淤泥质粉质粘土、3-2 粘土物理力学性质差，不可作基础持力层。4 粉质粘土物理力学性质一般，且厚度小，不可作桩端持力层。7 圆砾物理力学性质好，埋深稳定，厚度大，局部有软弱夹层，是本场地较好的桩基础桩端持力层。8-1 全风化凝灰岩物理力学性质一般，局部分布,一般不作桩基础持力层。8-2 强风化凝灰岩物理力学性质一般，厚度小,一般不作桩基础持力层。8-3 中等风化凝灰岩物理力学性质好，埋深大,可作为本场地荷载较大建筑物桩基础持力层。五、基础方案 拟建建筑物荷载较大，场地无适应的浅基础持力层，应采用桩基础，桩型可选用钻孔灌注桩或预制桩。拟建建筑物荷载较大，特别是下穿地段，柱下最大荷载约为 40000kN，宜采用钻孔灌注桩，以 8-3 中等风化凝灰岩为桩端持力层；如选用预制桩为基础持力层，可采用 7 圆砾为桩端持力层。估算的单桩竖向承载力特征值见表 5。场地有大范围的地下室，由于地下室埋置深度大，地下水位高，无地上建筑物需考虑抗浮，设计抗拔桩桩型可采用钻孔灌注桩或预应力管桩。单桩竖向承载力特征值估算表 表 5 孔 号 预 制 桩 钻孔 灌注 桩 持 力 层 桩长(m)进入持力层 深 度（m）总侧阻力 特征值(kN)总端力 特征值(kN)单桩竖向 承载力 特征值(kN)桩径（mm）Z39 500 7 48.10 3.0 1400 750 2150 800 7 45.20 2.0 2000 1700 3700 800 8-3 54.00 1.0 2900 2000 4900 1000 8-3 54.00 1.0 3600 3100 6700 Z133 500 7 48.20 3.0 1400 700 2100 800 7 46.60 2.0 2100 1700 3800 800 8-3 56.6 1.0 3200 2000 5200 1000 8-3 56.6 1.0 4000 3000 7000 当需进行抗浮设计时抗浮桩设计抗拔系数取值见表 4。抗浮设防水位可采用国家 85 高程 5.20m。六、基坑开挖支护与降水 标段 A 地下室基坑为矩形，范围约 140700m，基坑开挖最大深度约 12.0m。场地南北两侧较空旷，东侧距新建 X 路约 10m，西侧距离地铁施工较近，其中 Z120、Z121 和 Z139 钻孔位于地铁开挖基坑内；东侧有一自北向南的官河流过。（一）基坑支护及开挖 据勘察资料，开挖的主要土层为 2-1 粘质粉土、2-2 砂质粉土、2-3 砂质粉土和3-1 淤泥质粉质粘土。从土层的内摩擦角、凝聚力c来看，土层的抗剪强度一般(表6)。基 坑 岩 土 设 计 参 数 表 表 6 层 号 岩 土 名 称 天然含水量 土的 重度 直接快剪 固结快剪 渗透系数 内摩 擦角 凝聚力 内摩 擦角 凝 聚 力 垂直 水平 WO c c Kv Kh%kN/m3 度 kPa 度 kPa cm/s 2-1 粘质粉土 29.4 18.3 26.6 13.6 28.7 16.0 1.4E-04 2.1E-04 2-2 砂质粉土 28.1 18.6 10.6 11.0 29.3 15.0 5.1E-04 3.1E-04 2-3 砂质粉土 25.5 18.8 9.9 13.7 31.0 12.8 3.1E-04 2.9E-04 3-1 淤泥质粉质粘土 42.6 17.1 3.9 13.6 7.0 14.2 2.2E-07 2.7E-07 3-2 粘土 43.9 16.9 5.8 21.5 8.5 19.0 5.1E-07 6.1E-07 基坑四周建筑物、管线、道路较多，不具备自然放坡条件，需采取支护措施，支护的方式可采用钻孔灌注桩加钢筋混凝土支撑或者采用地下连续墙加钢筋混凝土支撑。无论采用何种支护方式，都应严格控制基坑变形，防止对周边道路管线的破坏。（二）基坑降水 开挖土层 2-1 粘质粉土、2-2 砂质粉土、2-3 砂质粉土和 3-1 淤泥质粉质粘土渗透系数较小，为弱透水层；场地地下水位埋深较浅，基坑开挖时，周边应采用井点降水等方法降低地下水位，使地下水位降深超过基底开挖深度。在坑内建立有效的集排水系统。七、岩土工程应注意问题 1、选用大直径钻孔灌注桩，成孔施工时，由于上部粉性土和下部圆砾层易塌孔，应采用优质泥浆进行护壁，以确保成孔质量，并且孔底沉碴满足规范规定。2、如采用预制桩，沉桩施工时，其挤土效应易引起桩身倾斜和对周边已有建筑和埋藏物产生不利影响，应采取防范措施。由于场地多为粉性土，挤土桩施工时会出现随着打桩数量的增多而施工困难增加的情况，容易产生截桩，选择预应力管桩时桩径不要太大。施工控制应以贯入度和桩长进行双控制。3、基坑开挖时，应注意坑底完成的桩体，开挖不可过快，一次开挖的深度不宜过大，应分区块，分层开挖，以免造成桩体倾斜、断裂。应进行基坑的坑壁及周边环境的监测，基坑开挖的土应及时运离基坑的周围。同时，基坑周边不宜堆放建筑材料，以确保基坑周边的安全。八、结论与建议（一）结论 1、通过勘察，已查明拟建场地土层分布规律以及各土层特征，本报告可作为施工设计的工程地质依据。、场地未发现不良地质作用，地下无对工程不利的障碍物。场地和地基稳定性良好，适宜建造本工程。3、场地地下水位埋深较浅，上部属孔隙性潜水型，下部为承压水和基岩裂隙水。地下水受季节和降水影响变化较大，年变化幅度为 1m 左右，地下水和土对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。4、场地土类型为中软场地土,场地类别为类，抗震设防烈度为度。场地存在软土，划属对抗震不利地段。（二）建议 1、建议拟建建筑物根据荷载要求，选择预应力管桩或钻孔灌注桩，以 7 圆砾或8-3 中等风化凝灰岩为桩端持力层。当以 7 圆砾为基础持力层时，建议采用桩底后注浆工艺，以提高单桩竖向承载力。2、基坑开挖时，应做好降排水工作，场地四周建筑和管线较多，开挖前应采取适当的支护措施。3、若采用预应力管桩，挤土桩施工时应合理安排施工顺序，防止挤土效应引起桩身倾斜；各土层性质在横向和纵向上变化较大，因此，施工时应以桩长和贯入度双控。4、承压水对钻孔灌注桩施工有一定影响，施工时应引起重视，必要时采取相应护壁措施。5、钻孔桩施工时，应确保孔底沉碴满足规范规定。宜采用优质泥浆进行反循环工艺进行施工，以确保成孔质量。6、影响单桩承载力的因素较多，最终应通过单桩竖向静载荷试验确定。