岩土工程勘察纲要(工程地质学).docx

一、 前言
1.1 工程概况
受甲方北京勘察设计有限公司委托，我组承担了北京林业大学柏儒苑小区6# 、7# 、8# 楼工程勘察工作。拟建的“北京林业大学柏儒苑小区楼房”工程位于北京市海淀区肖庄，清华东路以北、荷清路以东、学清路以西，已建建筑物东北侧。建设规模约13369平方米。
拟建建筑物平面分布及尺寸详见“勘探点与建筑物平面布置图”，其相应的高度、结构类型及地下室情况：
根据建设单位和设计单位提供的资料，本工程由住宅楼和地下车库两部分组成。住宅楼部分包括6#、7#、8#楼，地上13～14层，地下3层，地下连续墙结构，基础埋深为±0.00标高下约12.00m；地下车库部分为地下3层，框架结构，基础埋深为±0.00标高下12.00m，其设计室内±0.00标高尚未确定，如下表1所示：
表1 建筑物工程特性
建筑物
名称
建筑物
安全等级
抗震
设防烈度
地上
层数
高度
（m）
地下
层数
基础
埋深
（m）
上部最大荷载（kN/m2）
6#楼
二级
7
13
45.5
3
12.0
240
7#楼
二级
7
14
49.0
3
12.0
255
8#楼
二级
7
14
49.0
3
12.0
255
纯车库
二级
7
0
0
3
12.0
45
1.2 区域工程地质条件和水文地质条件
本工程建筑结构重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级（中等复杂场地），地基复杂程度为二级（中等复杂地基），岩土工程勘察等级为乙级。
根据对已有地质资料的综合分析，在本次勘探深度范围内（最深25.50m）的地层，按成因年代可划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，并按岩性及工程特性进一步划分为6个大层及亚层。现分述如下：
表层为人工堆积之厚度为0.80～3.20m的粘质粉土填土、砂质粉土填土①层及房渣土、碎石填土①1层。人工堆积层以下分布有厚薄不均的新近沉积的粉质粘土、重粉质粘土②层，粘质粉土、砂质粉土②1层及粘土、重粉质粘土②2层。
新近沉积层及局部人工堆积层以下为第四纪沉积的粉质粘土、重粉质粘土③层，粉砂、细砂③1层，粘质粉土、砂质粉土③2层及粉质粘土、粘质粉土③3层；粘质粉土、粉质粘土④层，砂质粉土、粘质粉土④1层，粉砂、细砂④2层及粘土、重粉质粘土④3层；粉质粘土、粘质粉土⑤层，粘质粉土、砂质粉土⑤1层，粘土、重粉质粘土⑤2层及细砂⑤3层；卵石⑥层及细砂、中砂⑥1层。
在场地深度范围内（25.50m）已测得3层地下水，现场实测的各层地下水水位及类型参见表2：
表2 地下水情况
序 号
地下水类型
地下水静止水位
埋深（m）
标高（m）
1
台地潜水
1.40~3.50
44.15~46.08
6.00~6.40（施工影响）
40.81~41.61（施工影响）
2
层间水
10.90~13.50
34.24~36.36
10.80~12.80
34.67~36.66
3
层间水
（局部具承压性）
16.20~18.10
29.55~31.62
20.10~22.00
25.61~27.37
工程场区台地潜水的天然动态类型属渗入～蒸发、迳流型，主要接受大气降水入渗、地下水侧向迳流及管道渗漏等方式补给，以蒸发及地下水侧向迳流等为主要排泄方式；其水位年动态变化规律一般为：6月份～9月份水位较高，其它月份水位相对较低，其水位年变化幅度一般为1～2m。
场区层间水的天然动态类型属渗入～迳流型，主要接受地下水侧向迳流等方式补给，以地下水侧向迳流为主要排泄方式。
根据 “北京市区浅层地下水长期观测网”中的资料及相关成果图件，拟建场区1959年及近3～5年最高地下水位均接近自然地面。
1.3 勘察纲要编制的依据及原则
1.3.1 勘察纲要编制依据
(1) 建设方提供的《柏儒苑地勘工程招标文件》和《北林大柏儒苑工程平面图》；
(2) 搜集临近场地的工程地质资料；
(3) 现场踏勘所了解的场地情况及场地环境；
(4) 现行国家有关勘察技术规范、规程和标准，见表3：
表3 本工程应执行的勘察技术规范、规程和标准
规范类别
规 范 名 称
规 范 编 号
国 家 标 准
《建筑地基基础设计规范》
（GB50007-2002）
《岩土工程勘察规范》
（GB50021-2001）
《建筑抗震设计规程》
（GB50011-2001）
《工程测量规范》
（GB50026-93）
《土工试验方法标准》
（GB/T50123-1999）
《工程建设标准强制性条文》
（2002版）
行 业 标 准
《静力触探技术标准》
（CECS04:88）
《高层建筑岩土工程勘察规程》
（JGJ72-2004）
《建筑桩基技术规范》
（JGJ94-94）
《建筑基坑支护技术规程》
（JGJ120-99）
《建筑地基处理技术规范》
（JGJ79-2002）
国家计委
建 设 部
《工程勘察设计收费管理规定》
计价格（2002）10号
《工程勘察收费标准》
（2002修订本）
1.3.2 勘察纲要编制原则
(1) 勘察方法应在预期勘察成果的完整性和准确性的基础上，满足本工程地基基础设计与施工、基坑围护与降水设计、抗震设计等方面的要求；
(2) 根据附近地区工程勘察资料及有关建筑经验，针对本工程拟建建筑物性质及设计要求，对地基基础、桩基持力层等进行详细的预分析评价，按上述规范、规程和标准合理布置勘察工作量；
(3) 本着“技术先进、经济合理”的原则，采用钻探、取样、标准贯入试验、静力触探试验、现场渗透试验等多种勘测技术手段进行综合勘察，获得各种有效的地质参数和完整的勘察资料，经过综合分析后提供完整、准确的勘察成果，以满足拟建工程设计及施工的要求。

二、 勘察目的和需解决的主要技术问题
2.1 勘察目的
按照详细勘察阶段的技术要求进行勘察工作，具体勘察目的如下：
1. 查明有无影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用，分析地基土的工程性质，提供基础工程影响范围内的地层结构、沉积年代、成因类型、分布规律和基础设计所需的有关土层的物理力学指标；
2. 查明拟建场区地下水的水位标高、类型，分析其对建筑物基础设计和基础施工的影响，并评价地下水对主要基础结构材料的腐蚀性；
3. 通过技术资料分析，评价拟建场地的建筑场地类别，判别地基土液化的可能性，提供建筑抗震设计的基本条件；
4. 根据本次勘察的成果，提出在安全前提下合理的地基方案及在设计、施工方面的技术建议和设计参数。
2.2 具体应解决的主要工程技术问题
1. 根据工程性质，对拟采用的桩基设计方案进行分析评价，推荐适宜的桩基持力层、桩长及桩型，提供桩基计算参数，估算单桩竖向承载力及预估桩基沉降量，在进行技术经济比选的基础上，提供推荐意见；
2. 根据抗震设计的有关要求，提供场地类别及评价25.50m深度范围内地基土是否存在液化可能性，若液化则需提供液化指数及液化强度比；
3. 调查场地及其邻近区域有无地下水污染源，在拟建场地内取地下水样作水质分析，查明地下水对混凝土有无腐蚀性。

三、 勘察工作量布置与勘察质量保证措施
3.1 勘察工作量布置
3.1.1 勘察工作量布置的原则
(1) 勘探点间距
《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）4.1.15规定：详勘阶段、地基复杂程度中等，勘探点间距：15~30m。宜按建筑物周边或角点布置，也可按建筑群布置。结合场地岩土工程条件与水文地质条件、拟建物性质，勘探点平面布置以均匀控制建筑场地并满足后期基坑边坡支护设计、施工的需要为原则，确定出的勘探点布置详细位置见纲要附图。
(2) 勘探孔深度
《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）4.1.18规定：对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0倍的基础宽度，并深入到稳定分布的地层。
(3) 勘探点类型
a. 一般性勘探点：为查明地基主要受力层性质，满足地基（包括桩基）承载力评价等一般常规性问题的要求而布设的勘探点。
b. 控制性勘探点：为控制场地地层结构，满足场地、地基基础和基坑工程的稳定性、变形评价的要求而布设的勘探点。
(4) 取样及试样要求
采取试样和进行原位测试的勘探点数量，应按地基复杂程度确定，宜占总数的1/3至1/2，每栋重要建筑物不少于2个。
3.1.2 具体勘察工作量布置
勘探孔按建筑周边和角点安排，具体工作量布置见下表4所示：
表4 勘探点工作量布置
项 目
孔深（m）
工作量（个）
合计（个）
备 注
控制性孔
35
18
45
拟建地下室为3层，基础埋深约12.00m
一般性孔
26
6
小螺纹孔
4
21
标贯试验根据土层情况每隔1.5m做一次，并要求标贯试验第一点离孔泥面不得大于1m。现场钻探时取样拍照，并采取扰动样做室内试验，需要做标贯试验的孔号为：K1~K15。需要做静力触探试验的9个勘探孔号为：J1~J9。
计划在从18个控制性孔中选15个取土样450个（15×30），具体取样孔号：K1~K15。选择9个控制性孔取水样，总共取水样9组，需要取水的勘探孔号为：K1、K2、K3、K6、K7、K10、K11、K14、K15。
所有勘探孔钻探深度总共870米。
3.2 勘察质量保证措施
“坚持科学管理，信守合同承诺，追求卓越创新，赢得顾客满意”是我们在日趋激烈的市场竞争和挑战中取胜的根本，在本工程中我们依靠科技先导、体系保证、标准作业、程序控制等手段，紧紧围绕创优规划，大力实施精品工程战略，开展创优活动，保证工程勘察质量创优。
3.2.1 项目质量目标
本项目整体目标为：在满足技术规范、设计及审图要求的前提下，确保优良。   
3.2.2 质量保证措施
(1) 质量管理机构：由院技术中心高级工程师负责审定技术成果，高级工程师为工程负责人，对整个工程全面负责；建立工地的技术组、钻探班、室内试验组，边坡支挡结构设计组，CAD制图组的技术负责人组成技术质量管理机构。
(2) 质量管理要求：严格按照ISO9002质量管理办法进行质量控制，把好每道工序的质量关，每个勘探点的勘探工作严格执行质量验收制度，由本工程的技术负责人负责验收；工程负责人进行质量抽查，工程审定人执行事先指导，中间检查，成品校审的三个环节管理办法进行技术把关，确保勘察质量优良。
(3) 安全生产措施：工地设置专职与兼职安全员负责日常安全宣传管理与监督，贯彻安全法规，确保安全生产与工作进度。
(4) 关键点：钻孔深度必须达到设计要求。

四、 现场勘察
基于勘察目的与要求，结合区域地质资料，本次现场勘察拟采用钻探取样、标准贯入试验、静力触探试验、现场渗透试验等多种手段进行综合勘察和评价。
4.1 钻探
4.1.1 钻探目的
摸清土层和基岩的构成、分布和埋深，测定地下水，取样并作为原位点测试加以利用。
4.1.2 钻探要求
(1) 提供地质钻孔平面布置图，绘制全部钻孔柱状图，重点对软土进行描述和分析，并查清持力层下软弱夹层、断裂带，钻进深度内全部岩土要拍照，有代表性的岩土要保存；
(2) 按土层情况确定各孔取样的竖向间距，各土层需按规范规定取样及标贯，每孔土（岩）芯均应照相，提供土的含水量、湿容重、孔隙比、塑性指数、液性指数、颗粒分析成果、有机质含量、压缩系数、压缩模量、渗透系数、固结系数、直（固）快c、φ等物理力学数据；
(3) 各机组的钻探班报表必须按《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）的有关规定记录，做到及时、准确、清晰，土（岩）芯不倒置，并放置进尺票，严禁事后追记；
(4) 钻进过程中应记录初见水位，并按规范要求停钻一定时间观测稳定水位。工程结束时统一测量各孔的稳定水位；
(5) 各钻孔深度应满足国家标准中有关条款的要求。
4.1.3 使用设备和钻探方法
深孔采用XY-150型工程钻机，水位以上采用干法钻进，重锤少击法取土，当遇地下水时采用泥浆护壁、回转钻进并取土，采用单动双管全断面取样器。遇到局部承压水孔段的时候，每次进尺应较岩芯管长度小0.1 m以上，防止发生烧钻、埋钻事故，钻进中要配备专用高压注水泵，保证停钻不停泵。要经常用注水泵，正循环钻进必须大于孔内水压的压力向孔内注水，严防孔底无水打干眼。
若钻进过程中出现孔壁坍塌或缩径等必须采用跟管钻进。钻探回次进尺＜2.00m，岩芯采取率：粉质粘土、粘质粉土≥80%，砂土≥70%。
4.2 取样
4.2.1 取样目的
为室内物理力学性质试验提供原状土样和水样。
4.2.2 取样要求
(1) 取原状土试样前应清除孔底残土，不使用刃口磨损了的取土器，孔底残土厚度不应大于取土器废土段长度；
(2) 取样深度应精确量测；
(3) 建筑物基础地面标高附近为重点取样区，其取样间距为1m，非重点取样区每1.5m取土样做土工试验，取样组数应该满足有关规范的要求（其中各软土层土样不少于10件）；
(4) 当遇地下水时，应停钻取水，取水前不得向孔内注入循环液。
4.2.3 取原状土样机具
采用固定活塞式取土器取原状土试样。

4.3 标准贯入试验
4.3.1 标准贯入试验目的
按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的规定确定粘质粉土、粉质粘土的承载力，判断细砂土的液化趋势；根据经验确定基础底下（住宅楼基础埋深3.00m，纯地下车库基础埋深12.00m）细砂土的密度和力学指标，判断沉桩的可能性，确定桩侧土层摩擦力及桩端土层承载力。
4.3.2 标准贯入试验要求
(1) 标准贯入试验孔采用泥浆护壁回转钻进，并保持孔内水位略高于地下水位，钻至试验标高以上15cm处，应清除孔底残土后再进行试验，并防止涌砂或塌孔；
(2) 试验深度、贯入量应精确量测；
(3) 各钻孔均要求现场鉴别、描述，每孔均要求作现场N63.5标贯试验（淤泥除外），并根据土层情况每隔1.5m作标贯试验一次，并要求标贯试验第一点离孔泥面不得大于1m，现场钻探时取样拍照。对软弱土层还应作静力触探及十字板剪切试验，通过试验对软弱土层加固和计算边坡稳定提供抗剪强度指标。采取供鉴别和室内做物理性试验的扰动样。
4.3.3 标准贯入试验设备规格
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），标准贯入试验设备规格符合如下表5要求：
表5 标准贯入设备要求
落 锤
锤的质量（kg）
63.5
落 距（cm）
76
贯 入 器
对 开 管
长 度（mm）
>500
外 径（mm）
51
内 径（mm）
35
管 靴
长 度（mm）
50~76
刃口角度（º）
18~20
刃口单刃厚度（mm）
2.5
钻 杆
直 径（mm）
50
相对弯曲
<1/1000
4.4 静力触探试验
4.4.1 静力触探试验目的
确定各土层的力学性质，即触探参数的大小和变化情况，按规范确定各土层的承载力，划分土层，为桩基设计、持力层选择和单桩承载力估算提供依据。
4.4.2 静力触探机具及要求
静力触探使用ZJYY-20A型静力触探车，采用双桥探头，液压连续贯入，微机自动采集并处理测试数据。技术要求应符合《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第10.3条规定。操作时注意孔不能打斜，记录深度与实际深度应严格吻合。
4.5 现场渗透试验
4.5.1 现场渗透试验目的
准确测定拟建场地上部粉质粘土、砂质粉土的渗透性，为基坑开挖施工时的降水、防渗提供设计参数。
4.5.2 现场渗透试验方法
小井单孔渗透试验，用SH30型钻机成孔，一个抽水，一个做观测井，孔距5.00m，孔深12.00m，孔径为130mm，下入相应套管和井管，抽水及观测，用稳定流潜水非完整井公式计算渗透系数。

五、 室内试验
5.1 物理性质试验
本次勘察为提供天然状态下的各土层的物性指标，全部取原状样进行常规项目试验，室内土工试验均按《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）进行试验。试验项目主要为含水量、密度、比重、液限、塑限、压缩试验。
为进行分类定名及评价颗粒级配情况，砂土、碎石类土及全部粉土样均进行了筛分法颗分试验，为评价地基土的液化状况，标贯孔25.50m以内粉土样增做粘粒含量试验。
5.2 力学性质试验
5.2.1 剪切试验
为基坑支护提供可靠的计算参数，选择25.50m以上部分代表性土样进行快剪试验，用三轴剪切试验测定cu、φu并提供试验曲线。
同时选择部分土样进行静三轴压缩试验（不固结不排水UU），二者对比后结合地区经验对地基土的承载力进行计算。
5.2.2 固结试验
为评价地基土的压密状态和实际受力工作状态下的压缩变形指标，地基各土层原状样均进行固结试验并选择代表性土样进行高压固结回弹试验。
固结试验压力如下表6所示：
表6 固结压力
深度范围
0.0~5.0m
5.1~20.0m
20.1~40.0m
固结试验压力
200kPa
800kPa
1000kPa
5.3 室内渗透试验
测定土样的渗透系数。
5.4 水质、土质分析
遵照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），查明地下水对建筑材料的腐蚀性，对所取水样进行水的腐蚀性分析，选择代表性水样、土样增做腐蚀性分析。

六、 施工力量安排和工期进度
6.1 勘察设备
根据勘察工作量与工期要求，现场勘察每项工程计划投入以下设备： XY-150型工程钻机2台，SH-30 型工程钻机1台，ZJYY-20A型静力触探车1台，RSM-24FD型多功能检测仪1台，详见表7：
表7 勘察设备
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
1
工程钻机
XY-150
2
2
工程钻机
SH-30
1
3
静力触探车
ZJYY-20A
1
4
多功能检测仪
RSM-24FD
1
6.2 工作人员组成
本工程工作人员组成详见下页表8：
表8 本工程工作人员组成
序号
岗位
人数（人）
职称
1
工程技术校审
1
高级工程师;
2
工程负责人
1
高级工程师
3
测量人员
1
工程师或助理
4
钻探班组
30（6组）
技师
5
钻探班长
6
技师
6
记录员
6
助工或技术员
7
CAD成图
2
技术员
共计

49

6.3 施工组织
根据拟建建筑物的特点及周围环境为保证勘察工作顺利进行，工程开工前将成立由项目负责人及项目技术负责人为骨干的项目管理部，负责精心组织、合理安排现场勘察工作，协调工程各工序的衔接。我们将运用科学的全面质量管理体系和GB/T：19001-2000-ISO9001：2000质量体系标准，确保每道工序质量受控，创建业主满意工程。
具体流程如下：
1. 接受任务后，由我院科技处组织院总工、专业副总工程师、各专业主任工程师、项目负责人、项目技术负责人、质检员、各施工、测试、试验负责人进行质量策划活动，策划结果形成产品实现策划记录及岩土工程勘察纲要；
2. 现场施工前，由项目技术负责人向所有施工人员进行技术安全交底，其结果形成技术安全交底记录；
3. 各勘探点的平面位置将由我院测量处按各点的坐标放线，其结果形成测量放线及复核记录；
4. 为确保现场钻探质量，技术人员、质量检查人员将跟班作业，随时对勘察纲要的实施进行监督和检查。严格遵守交接班及单孔验收制度，原始记录必须由描述员、班组长、质量检查人员及工程技术负责人验收签名后，才可移交下道工序；
5. 现场工作结束时由主任工程师负责验收，合格后填写验收单，全体工作人员方可撤离施工现场；
6. 在现场勘察和室内资料整理期间，总工程师、专业副总工程师、主任工程师将随时进行检查指导，并解决工程中遇到的疑难问题；
7. 报告书编制完成后，将严格执行我院“三审三校”制度，即通过主任工程师、专业副总工程师、总工程师审核审定，确保结论正确、建议合理，创建业主满意工程。
6.4 工期计划
工期计划安排见下表，整个工程勘察周期约15天。
工作项目
工 作 时 间 (天)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
工程测量

钻探与动探

室内外试验

整理资料

表9 工作计划安排表
整个工程自进场钻探施工之日起15天提交正式勘察报告。

七、 岩土工程勘察报告书内容
7.1 文字部分
1. 前言
(1) 工程概况
(2) 勘察使用的有关规范及标准
(3) 勘察目的和要求
(4) 采用的勘察手段及完成的工作量

2. 场地工程地质条件
(1) 地形地貌和地面标高
(2) 地基土的埋藏条件及工程地质特性
(3) 场地地震效应分析
(4) 地下水类型及相关参数
(5) 不良地质现象分布状况
3. 场地工程地质条件的分析与评价
(1) 基础设计的选择
(2) 基底压力和基底地基承载力计算
4. 基坑围护的分析与评价
5. 勘察结论与建议
(1) 结论
A. 对场地勘探深度的地基土的划分、空间分布及工程性质作出结论
B. 对场地地形地貌、地基土类别作出结论
C. 对场地不良地质现象的分布范围及性质作出结论
D. 对地下水埋藏条件及对砼的腐蚀性作出结论
(2) 建议
A. 通过技术、经济性分析后，选择合理的复合桩基持力层、桩型、桩径、 入土深度等，并对单桩承载力作出估算，并对复合桩基施工注意事项作出建议
B. 提供岩土参数建议值
C. 对不良地质现象处理方案的建议
7.2 附图表部分
1. 勘探点平面位置图
2. 工程地质剖面图
3. 钻孔柱状图
4. 水质分析报告
5. 静力触探试验曲线及成果表
6. 常规及特殊土工试验成果表
7. 分层综合压缩曲线图