[湖南]拟建住宅岩土工程勘查报告.doc

一、前言湖南 建设工程公司受湖南 房地产开发有限公司的委托，按设计单位广东省 设计院提交的勘探孔布置图（详见附件）要求，对其拟建的 住宅小区一期进行岩土工程详细勘察。本报告仅包含14#栋。（一）工程概况拟建工程位于长沙市 区 北路东侧，兴联路北侧，由广东省 设计院设计,其中高层建筑12栋（1529层不等），低层建筑10栋（56层不等），高层建筑均有一层地下室，建筑物设计标高见建筑物和勘探点平面布置图。（二）勘察方法和勘察工作布置1、勘察方法本次勘察钻孔由设计单位广东省 设计院布置，共布置钻孔95个，本次勘察钻孔27个。我公司于2011年03月01日派遣测量技术人员进场，勘察钻孔采用长沙市独立直角坐标系和黄海高程，根据总平面布置图现场采用北京博飞3082C全站仪施放勘察钻孔。共调进GY-1型油压工程钻探设备2台套进行钻探作业，采用工程地质钻探、现场标准贯入试验和室内岩、土、水试验等相结合的勘察方法。钻探时采用冲击钻探和回转钻进工艺，钻进过程各回次进尺、采芯率、孔径、岩土芯编录等均严格按相关规范要求进行现场标准贯入试验对岩土层进行现场测试，并记录测试数据，测试方法和数量符合规范要求。于2011年03月13日完成全部外业工作。2、勘察工作量在整个勘察过程中，得到了建设单位和设计单位的大力支持，使勘察工作能够顺利进行。本次勘察共完成实物工作量如表1: 完成勘察实物工作量统计表 表1 序号工作内容单位数量备注1测量放点点272钻探m/孔669.10/273标准贯入试验次/孔24/184取岩石样及试验件145取土试样及试验件136取水样及试验件27单孔波速测试孔48简易水文观测次389图例张110工程地质平面图张111工程地质剖面图张1512钻孔柱状图张27说明：1）坐标系为长沙市独立直角坐标系，高程为黄海高程。3、勘察依据(1)岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009修订版）；(2)建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；（3）高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）；（4）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；(5)建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；(6)中国地震动参数区划图（GB18306-2001）；(7)土工试验方法标准（GBJ50123-1999）；(8)工程岩体分级标准GBJ50218-94；(9)岩土工程勘察报告编制标准（CECS99:98）；（三）勘察等级建筑物工程重要性等级为一级，场地等级为二级，地基等级为二级，故岩土工程勘察等级为甲级。二、场地岩土工程条件（一）地形地貌 拟建工程场地位于位于长沙市 区 北路东侧，兴联路北侧，其原始地貌为冲积阶地，覆盖层为第四系人工填土、冲积、残积物，基岩为元古界板岩。拟建场地地势起伏较大。勘察期间，测得各钻孔孔口标高变化范围在42.10m51.70m之间，最大高差11.0m左右。该区域属亚热带季风湿润气候区，温暖湿润，季节变化明显。冬寒夏热，四季分明；年平均气温17左右。雨量较充沛，降雨时间上分布不均匀，35月平均降雨天数有52.8天，约占全年总降雨天数的35%；夏季降水不均，旱涝无定，秋冬雨水明显减少，年最小、最大降雨量分别为1018.20mm和1751.20mm，平均为1394.60mm。（二）场地岩土工程条件及岩土物理力学特征1、地层根据钻孔揭露，场地内主要地层由人工填土（Q4ml）（为地层序号，以下同）、粉质粘土（Qal）、全风化板岩（Pt）、强风化板岩（Pt）、中风化板岩（Pt）等，其野外特征按自上而下的顺序依次描述如下:2.1、人工填土（Q4ml）：褐黄色，主要由粘性土及建筑垃圾等组成，结构松散，密实度不均匀，未完成自重固结，湿。钻孔ZK04、ZK06、ZK09、ZK23、ZK44、ZK53揭露该层，层顶高程为46.2550.89m，层厚1.104.90m。2.2、粉质粘土（Qal）：褐黄色，主要由粘性土组成，无摇震反应，切面稍有光泽，干强度及韧性中等，可塑，稍湿。钻孔ZK01、ZK06、ZK08、ZK09、ZK1115、ZK22、ZK53、ZK54揭露该层，层顶高程为44.7553.35m，层厚0.805.40m。2.3、全风化板岩（Pt）：黄绿色、灰黄色夹红褐色，风化强烈，基本保留有原岩结构特征，大部分矿物已风化变质，甚至泥化而成为粘土矿物。局部夹强风化块石。硬塑，稍湿。本次钻探所有钻孔均揭露该层，层顶高程为43.0555.91m，层厚3.5018.50m。2.4、强风化板岩（Pt）：灰黄色、紫红色，主要由粘土质、粉砂质等岩石经轻微变质作用形成，风化不均匀，局部夹中风化岩石。节理裂隙发育，裂隙面光滑，且多被铁锰氧化物浸染而显示红褐色。采芯率低，岩芯呈碎块状或短柱状，属极软岩，较破碎，岩体基本质量等级为V级，RQD值为3040。本次钻探所有钻孔均揭露该层，层顶高程为30.7551.71m，层厚0.6018.10m。2.5、中风化板岩（Pt）：灰黄色、青灰色，主要由粘土质、粉砂质等岩石经轻微变质作用形成，风化不均匀，节理裂隙较发育，岩芯呈短柱状、柱状。属软岩，较完整，岩体基本质量等级为级，RQD值为7080。本次钻探所有钻孔均揭露该层，层顶高程为24.2247.41m，该层未钻穿，本次钻探揭露最大厚度为10.70m。各地层及各钻孔的岩土工程特性，详见地层统计表、工程地质剖面图、钻孔柱状图。2、岩土的物理力学性质 本次勘察对各土层作现场标贯试验24次，并采取土试样13件，岩石试样14组作了室内试验。2.1、土的物理力学指标数理统计结果见表2：土的物理力学指标数理统计表 表2岩土名称统计指标含水量W重度比重GS孔隙比e液性指数IL塑性指数IP压缩系数al-2压缩模量Es内摩擦角()内聚力(C)%kN/m3%MPa-1MPakPa粉质粘土统计组数6666666666最大值24.8 20.1 2.75 0.708 0.23 16.4 0.19 10.53 23.6 65 最小值22.4 19.6 2.71 0.659 0.01 15.1 0.16 8.84 21.0 50平均值23.5 20.0 2.73 0.691 0.12 15.9 0.18 9.51 22.4 56 标准差0.903 0.197 0.015 0.018 0.080 0.547 0.012 0.640 0.944 5.565 变异系数0.038 0.010 0.005 0.026 0.693 0.034 0.069 0.067 0.042 0.100 修正系数1.032 0.992 0.996 1.022 1.572 0.972 1.057 0.944 0.965 0.918 标准值24.2 19.8 2.72 0.706 0.18 15.4 0.19 8.98 21.7 51 全风化板岩统计组数7777777777最大值21.3 20.5 2.74 0.641 0.13 14.5 0.15 11.25 24.3 73 最小值20.2 20.1 2.71 0.601 0.06 13.6 0.13 9.32 21.2 58平均值20.7 20.3 2.73 0.621 0.10 14.0 0.14 10.17 23.2 65 标准差0.365 0.146 0.011 0.012 0.026 0.395 0.008 0.630 1.029 5.398 变异系数0.018 0.007 0.004 0.020 0.275 0.028 0.058 0.062 0.044 0.083 修正系数1.013 0.995 0.997 1.014 1.204 0.979 1.043 0.954 0.967 0.938 标准值21.0 20.2 2.72 0.630 0.12 13.7 0.15 9.70 22.4 61 注：1) 表中修正系数，式中正负号按不利组合考虑。2）统计时离散性较大的数据已剔除。2.2、各层土的标准贯入试验成果统计见表3：.现场标准贯入试验成果统计表 表3地层名称统计方法 统计项目标准贯入试验成果(击/30cm)粉质粘土统计数7 范围值9-12平均值10.6 标准差1.134 变异系数0.107 修正系数0.921 标准值9.7 全风化板岩统计数9 范围值13-19平均值15.6 标准差2.128 变异系数0.137 修正系数0.914 标准值14.2 强风化板岩统计数8范围值68-73平均值70.5 标准差1.690 变异系数0.024 修正系数0.984 标准值69.4 注：1）标准贯入试验指标未经杆长修正。2.3、岩石单轴自然抗压强度指标统计结果见表4：岩石单轴自然抗压强度指标统计表 表4统计项目统计指标单轴自然抗压强度（MPa）比重天然容重（kN/m3）饱和吸水率(%)强风化板岩样本数7222范围值0.64-0.852.61-2.6323.61-23.645.4-5.6算术平均值0.74 2.6223.625.5标准差0.094 -变异系数0.126 -修正系数0.906 -标准值0.67 -中风化板岩样本数7222范围值7.35-9.532.68-2.6923.66-23.683.5-3.8算术平均值8.37 2.6823.673.6标准差0.861 -变异系数0.103 -修正系数0.924 -标准值7.74 -（三）地下水经钻探揭示，场地内地下水类型主要为上层滞水。上层滞水主要分布于人工填土、粉质粘土、全风化板岩中，水量中等，主要受大气降水及地下水侧向补给，勘察期间实测稳定水位埋深范围为3.205.60m，高程变化范围为42.0851.71m；根据当地经验，拟建场地区域内，水位变化幅度为1m左右。（四）不良地质作用根据区域资料和本次勘察，拟建场地所在区域范围内未见新构造运动及活动断裂、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象；无可液化的地层。（五）地震效应 根据中国地震区带划分成果，工程场地位于华南地震区北部、江汉地震带东南隅。其地震活动特征是频次少、强度低。据载，本区历史上共发生过28次地震，尚无大于5级地震记录，主要以小震形式释放能量。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）标准划分：长沙地区地震峰值加速度为0.05g；长沙地区地震动反应谱特征周期为0.35s；长沙地区地震基本烈度为度。本次勘察对钻孔ZK02、ZK07、ZK14、ZK18进行了单孔剪切波测试（详见附件)，根据各土层剪切波速计算出场地土层等效剪切波速平均值为338.99m/s，故拟建建筑场地土类型为中硬土。场地覆盖层厚度大于5m，建筑场地类别为II类；该建筑场地为可进行建设的一般场地，抗震设防烈度为为6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05 g，设计地震特征周期值为0.35s。宏观判定场地内无地震作用下可液化土层。三、场地岩土工程条件评价（一）场地地基岩土工程条件评价1、人工填土：该层分布于场地局部地段，未完成自重固结,结构松散，工程性能差，强度低，具有高压缩性，未经处理不能作为拟建建筑物基础持力层。2、粉质粘土：该层分布于场地局部分地段，硬塑状态，强度中等，压缩性中等，工程性较好，可作为一般建筑物的天然基础基础持力层。3、全风化板岩：该层分布于整个场地范围内，硬塑状态，强度中等，压缩性中等，工程性能较好，可作为一般建筑物天然基础基础持力层。4、强风化板岩：该层为场地下伏稳定基岩，分布整个场地，具有强度较高、变形较小的特点，工程性能良好，可作为拟建建筑物的桩基础桩端持力层或下卧层。5、中风化板岩：该层为场地下伏稳定基岩，分布整个场地，具有强度较高、变形较小的特点，工程性能良好，可作为拟建建筑物的桩基础桩端持力层或下卧层。（二）场地地基稳定性及适宜性评价1、场地的稳定性、适宜性根据区域资料和本次勘察，拟建场地所在区域范围内未见新构造运动及活动断裂、滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象；无可液化的地层。勘察结果表明，拟建场地是稳定的，适宜本工程的建筑。2、环境工程评价拟建场地位于长沙市 区 北路东侧，兴联路北侧，场地地势起伏较大，附近无高山，不会发生山洪、泥石流、滑坡等自然灾害。此外，根据区域地质资料，场地内未压覆矿产资源、未遇见放射性物质等有害地质现象。（三）地下水水质评价1、本次勘察在钻孔ZK03、ZK16中采取了2个水试样作水质分析，其结果详见“水质检验报告”。拟建场地属类环境类型，根据水质分析的结果，参照岩土工程勘察规范(GB50021-2001)（2009修订版）有关标准判定：场地地下水对混凝土及混凝土中的钢结构具微腐蚀性。（四）基础类型及持力层选择1、综合分析拟建工程结构荷载特点及场地岩土工程地质条件，结合设计单位提供建筑物0.000标高及地下室深度，综合分析拟建工程特点及场地岩土工程地质条件，建议拟建建筑物采用桩基础，采用桩基础时建议优先选用人工挖孔灌注桩的基础形式，以中风化板岩作为桩基础桩端持力层。分析如下：a.预应力管桩：根据地区经验，拟建物可选预应力管桩，其特点为施工工艺较成熟，工期短，承载力大，污染小，可采用，可以强风化板岩作建筑物桩基础桩端持力层。b.沉管（夯扩）灌注桩：根据地区经验，拟建物可选该桩型，其特点为施工工艺较成熟，承载力较大，污染较小，可采用，可以强风化板岩作建筑物桩基础桩端持力层。c.人工挖孔灌注桩：周期较长，成桩较易，渣土量偏大，本场地适宜采用，可以中风化板岩作建筑物桩基础桩端持力层。d.冲孔灌注桩：承载力较低，适用于穿越地下水位以上的一般粘性土和填土，本场地可采用，以中风化板岩作建筑物桩端持力层。2、根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)有关要求，进行承载力计算时，还应进行变形计算。当拟建建筑物采用不同的基础型式或选用不同地层作基础持力层时，应考虑差异沉降影响，并采取相应的结构措施。同时注意与相邻建筑物基础之间的关系和影响。（五）基坑工程评价本工程有一层地下室，深度3.804.00m，由于建筑物0.00标高54.30m高于场地标高，大部分地下室底板标高高于现场地标高，因此仅基坑开挖施工大部分为回填区。根据现有场地情况结合拟建建筑物的设计0.00标高及地下室埋深，基坑侧壁主要为人工填土、粉质粘土、全风化板岩m，基坑侧壁安全等级为二级。拟建建筑场地较为宽阔，建议开挖时可采用放坡开挖的方式，必要时可采用喷锚支护的支护型式进行支护。土方回填施工时，建议以粘性土回填，对回填土进行硬化处理，以保证基坑施工安全。基坑顶设置截水沟，避免地表水汇入基坑内，基坑壁内设置泄水孔，消除地下水对基坑壁稳定性的影响；基坑底设置排水沟、积水井后，采取有效的抽排水措施，减少地下水对施工的影响。四、结论与建议（一）结论1、拟建场地所在区域未见新构造运动迹象，未发现影响场地稳定的断裂构造、滑坡、崩塌、液化和震陷等不良地质作用。该场地地势较开阔，属较均匀地基。因此，场地和地基稳定，适宜进行本工程的建设。2、根据水质分析结果，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009修订版）有关规定结合场地情况判定，拟建场地属类环境类型。场地地下水对混凝土及混凝土中的钢结构具微腐蚀性。对建筑材料的腐蚀性防护，应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046）的规定。3、拟建场地土类型为中硬土，建筑场地类别为类，该建筑场地为可进行建设的一般场地，抗震设防烈度为为度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.05 g，设计地震特征周期值为0.35s。宏观判定场地内无地震作用下可液化土层。（二）建议1、综合分析拟建工程结构荷载特点及场地岩土工程地质条件，结合设计单位提供建筑物0.000标高及地下室深度，综合分析拟建工程特点及场地岩土工程地质条件，建议拟建建筑物采用桩基础，采用桩基础时建议优先选用人工挖孔灌注桩的基础形式，以中风化板岩作为桩基础桩端持力层。2、进行承载力计算时，还应进行变形计算。当拟建建筑物采用不同的基础型式或选用不同地层作基础持力层时，应考虑差异沉降影响，并采取相应的建筑、结构和施工措施。同时注意与相邻建筑物基础之间的关系和影响。 3、根据勘察钻探及岩土特性和物理力学试验指标，参照相关规范和当地建筑经验，场地内各地层岩土工程参数取值建议于表6：各地层岩土工程参数建议值表 表6地层编号地层名称承载力特征值fak (kPa)压缩模量Es (MPa)抗剪强度重度（kN/m3）c（kPa）（）1人工填土未完成自重固结81018.02粉质粘土2007.53521.019.53全风化板岩2607.53822.020.04强风化板岩400/23.05中风化板岩1000/23.5 注：1）表6中主要持力层的天然地基承载力特征值fak建议采用载荷试验进行复核。2）当基础置于不同地层上时，须考虑不均匀沉降对拟建建筑的影响。4、拟建建筑物采用桩基础时，建议优先采用人工挖孔灌注桩桩基础，以中风化板岩作为建筑物桩基础桩端持力层。各桩型桩端极限端阻力标准值qpk和桩极限侧阻力标准值qsik建议于表7、8、9、10：人工挖孔灌注桩桩桩基参数建议表 表7地层编号岩土名称状态桩端极限端阻力标准值qpk (kPa)桩极限侧阻力标准值qsik (kPa)1人工填土松散/负摩阻力系数取0.402粉质粘土硬塑2000833全风化板岩硬塑2200904强风化板岩强风化45001505中风化板岩中风化9000195注：1）采用表7指标时，须保证有效桩长6m，当不能满足此桩长时，应按天然地基承载力特征值考虑。2）采用人工挖孔灌注桩施工时，保证桩孔底无沉渣、无积水，并及时封底。3）若需采用特征值时，可按标准值的二分之一取。预制管桩桩基参数建议表 表8 地层编号岩土名称状态桩端极限端阻力标准值qpk (kPa)及入土深度(m)桩极限侧阻力标准值qsik (kPa)9m916m1630m1人工填土松散/负摩阻力系数取0.402粉质粘土硬塑240036004500883全风化板岩硬塑5000964强风化板岩强风化8000/5中风化板岩中风化/注：1）采用表8中指标时，须保证有效桩长6m，当不能满足此桩长时，应按天然地基承载力特征值考虑。 2）采用预制管桩时，建议采用贯入度和桩端标高双重指标进行控制。3）若需采用特征值时，按标准值的二分之一取。沉管灌注桩桩基参数建议表 表9地层编号岩土名称状态桩端极限端阻力标准值qpk (kPa)及入土深度(m)桩极限侧阻力标准值qsik (kPa)1015151人工填土松散/负摩阻力系数取0.402粉质粘土硬塑220035004200883全风化板岩硬塑4500964强风化板岩强风化7500/5中风化板岩中风化/注：1）采用表9中指标时，须保证有效桩长6m，当不能满足此桩长时，应按天然地基承载力特征值考虑。 2）采用预制管桩时，建议采用贯入度和桩端标高双重指标进行控制。3）若需采用特征值时，按标准值的二分之一取。钻（冲）孔灌注桩桩基参数建议表 表10地层编号岩土名称状态桩端极限端阻力标准值qpk (kPa)及入土深度(m)桩极限侧阻力标准值qsik (kPa)510m1015m15m1人工填土松散/负摩阻力系数取0.402粉质粘土硬塑160018002000803全风化板岩硬塑2200854强风化板岩强风化33001405中风化板岩中风化4500165注：采用表10中指标时，须保证有效桩长6m，当不能满足此桩长时，应按天然地基承载力特征值考虑。2）若需采用特征值时，按标准值的二分之一取。5、采用人工挖孔灌注桩方案设计和施工时，应注意下列问题： (1) 本报告建议的桩端端阻力标准值施工前应在现场进行静载荷试验，根据试验结果作适当调整。 (2)采用人工挖孔灌注桩时，由于场地内基岩节理裂隙发育，岩体破碎，开挖时做好护壁工作，防止塌孔等不良现象的发生。场地内岩石风化不均匀，强风化岩层中存在中风化夹层，导致桩孔开挖困难，应采取有效的开挖工艺。基岩中存在裂隙水，应采取有效的降、排水措施，确保施工质量安全。(3) 场地内下伏基岩为泥质板岩，风化程度不均匀，因而，力学性质、同一级别的风化岩的埋藏深度存在差异，建议进行超前孔钻探，详细查明桩底持力层的岩性、构造、岩面变化、风化程度，确定其坚硬程度和完整程度，判定有无洞穴、临空面、破碎岩体和软弱岩层，确保桩基稳定与安全。6、采用沉管灌注桩或预制管桩及钻（冲）孔方案设计和施工时，应注意下列问题：（1）本报告建议的桩端端阻力标准值施工前应在现场进行静载荷试验，根据试验结果作适当调整。 （2）桩基工程正式施工前，应在现场试桩，以核实施工条件，核实相应的桩尖标高，核实单桩承载力。（3）沉管灌注桩或预制管桩施工时，由于场地内基岩风化不均匀，可能存在风化块石，建议采用贯入度和桩端标高双重指标进行控制。7、本工程设有一层地下室，勘察过程中发现场地中地下水主要为上层滞水，水量中等，雨季施工基坑内汇集大量的地表水可能对荷载尚未施加完毕的地下室造成不利影响，设计和施工应考虑施工期内地下室的临时抗浮稳定问题及永久性抗浮稳定问题。根据已勘察钻孔的揭露情况及长沙地区经验，拟建场地区域内，水位变化幅度为1m左右。由于建筑物0.00标高54.30m高于场地标高，大部分地下室底板标高高于现场地标高，因此仅基坑开挖施工大部分为回填区。场地平整后可能改变场地的水文地质条件，且场地西侧兴联东路标高为46.0051.00m，因此综合考虑勘察期间实测水位、场地地形、地貌、地下水补给、排泄条件等因素，并考虑到南方地区的降雨特征，建议拟建栋建筑物应进行抗浮设计，抗浮水位建议为50.00m。施工时，并应做好如下工作：1）雨季施工应及时抽排基坑内积水。2）基础与持力层之间做好地下渗流的处理，基坑施工完毕后严禁使用砂卵石进行回填，应用粘性土回填并夯实。8、本工程基坑深度小于10.0m，基坑侧壁安全等级为二级，其重要性系数01.00。基坑工程施工时，建议开挖时可采用放坡开挖的方式，必要时可采用喷锚支护的支护型式进行支护；基础施工时，应注意对周边环境的影响，避免产生噪音扰民、污染环境等不文明行为；基坑开挖及基础施工时，应注意保护地下市政排水系统及电力、通讯网络，发现异常情况，应及时向相关单位及部门如实反映现场实际情况。根据勘察结果，参照建筑基坑支护技术规程(JGJ120-66)、建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）等有关规程规范，结合地区工程经验，场地内各地层作为天然地基，基坑开挖及支护的工程特性指标建议采用表11：各岩、土层工程特性指标建议表 表11地层名称边坡坡率允许值土体与锚固体极限摩阻力标准值qsia(kPa)人工填土1 ：1.7518粉质粘土1 ：1.1055全风化板岩1 ：1.10609、按照规范要求，进行信息化施工管理，对周围建筑物、地下管线变形、地下水位等进行监测，及时处理监测数据和分析监测结果，将监测结果反馈到设计、施工中，根据监测结果调整设计、施工技术参数，确保施工安全和工程质量。10、由于场地内岩土层具有泡水后易软化，力学强度迅速降低的特点，若以其作基础持力层，在基础施工时注意防止地下水或地表水下渗对地基的软化，并应采取有效的降、排水措施。可采用井点降水和明沟排水措施。基槽、基坑开挖到设计深度后应及时浇注混凝土封底，避免对持力层产生不良影响。11、桩基设计与施工应参照建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）和有关规定执行。