勘测实验中心详勘报告提交.docx
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勘测实验中心详勘报告提交
中水贵阳院水电科技园
勘测实验中心
岩土工程勘察报告
（详勘）
中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院工程科研院
二00八年十月
目录
1前言
2场地工程地质条件
2.1地形地貌
2.2地层岩性
2.3地质构造
2.4岩溶、水文地质条件
2.5不良地质现象
2.6岩土物理力学性质
3场地工程地质评价
3.1场地地基稳定性评价
3.2地基岩质单元划分
3.3岩体物理力学指标选定
3.4场地持力层选择
3.5地基基础方案评价及建议
4施工中岩土工程问题及处理措施
4.1基坑开挖的稳定性问题
4.2基坑降、排水措施
4.3特殊工程地质问题
5结论及建议
1前言
水电科技园位于贵阳市金阳高新技术开发区东南部，西南与兰湖相连，东邻210国道，距贵阳市中心城区约8km，离贵阳院工科院和勘探分院现址约1.4km，交通极为便利。
水电科技园总用地面积为54820m2，勘测实验中心、健康娱乐中心与会展中心、餐饮中心均是设计科研大楼的配套建筑物。
其中：
勘测实验中心场区的地面整平标高（±00）为1247.00m，占地面积为1099.95m2，建筑面积为4399.80m2，层高为4层，框架结构，柱底最大轴力为4000KN，建筑物安全等级为三级。
根据岩土工程勘察规范，建筑物的重要性为二级工程，场地为二级场地（中等复杂场地），地基为二级地基（中等复杂地基），场地岩土工程勘察等级为乙级。
受院金阳水电科技园项目部的委托，我工程科研院对中水贵阳院水电科技园勘测实验中心、健康娱乐中心进行详勘工作。
并按国标《GB50021-2001岩土工程勘察规范》及相应的规程、规范和设计要求，编写了本次详勘工作大纲，并呈报院审定后实施，本次详勘任务设计提出的工程勘察技术要求为：
1、钻孔布置见图（2006年12月8日由设计提供）。
钻孔中心点与孔桩中心点重合,同时孔桩中心点与柱中心点重合。
2、地勘报告应阐明场地不良地质，分析静力条件下场地和地基的稳定；应对场地错动、液化、震险等进行分析、论证和判定，对整个场地的适宜性作出明确结论。
3、阐明场地地层结构和岩土物理力学性质，对岩土的均匀性、强度和变形状况作出定性和定量评价。
4、阐明场地水文地质条件，地下水埋藏条件和变化幅度，评价其对地基的影响及腐蚀情况。
5、应对地基基础方案进行论证和分析，天然地基方案提出持力层和基础埋深的建议，并提供地基承载力特征值和各土层压缩模量。
6、有代表性的工程地质柱状图。
7、工程地质剖面图，基础宽度上应有剖面图。
8、达到建议持力层时应加钻5m深度。
9、其余未提及的要求，应参照相关规范和规程执行。
为此，我工程科研院于2006年12月13日组织8台150型油压机进场施工，于12月25日结束该中心的外业钻探工作。
钻孔孔位测放是根据设计科研大楼的施工单位（省建一公司）给出的施工控制，采用全站仪进行测量。
现场并进行适当的地质测绘工作和取样室内岩、土、水试验工作。
其间，于12月26日向设计提交了勘察资料的中间成果。
本次勘测实验中心完成勘察工作量如表1：
表1勘察工作量表
项目
单位
数量
备注
外
业
钻孔孔位测放
点
29
野外地质点调查
点
3
钻探
m/孔
366.50/29
其中土层129.60m，岩石236.90m
岩、土、水取样
组
39
含健康娱乐中心
内
业
地质平、剖面图编制
张
6
平面图2张
钻孔柱状图编录
张
29
岩、土、水试验
组
39
报告编写
份
1
提交的勘察成果如表2。
表2提交勘察成果表
序号
名称
比例尺
单位
数量
1
场地钻孔平面位置图
1：
200
张
1
2
场地基岩顶板等高线图
1：
200
张
1
3
场地工程地质剖面图
1：
200
张/条
11/4
4
Zs1~Zs29钻孔柱状图
1：
100
张/孔
29/29
5
岩、土、水试验成果
组/张
39/8
6
岩土工程勘察报告
册
1
2场地工程地质条件
2.1地形地貌
场地地处黔中高原侵蚀溶蚀低中山区，为西高南低的山区丘陵斜坡地貌，地面坡度较缓。
南侧为兰湖，上游积雨面积有限，湖面较为狭窄。
场地区域原为耕地、鱼塘，较为平整，现场地高程为1246.20～1246.95m，地形相对高差最大仅为0.75m。
2.2地层岩性
场地自上而下由土层和基岩组成，分述如下：
1）人工堆积土（Qml）：
分布在场地北西侧，为施工和平场堆积，主要为黄色粘土夹碎石，厚度0～2.8m。
呈松散～中密状，力学性质差异大。
2）湖积淤泥土（Ql）：
分布于场地的原鱼塘中，主要为灰黑色淤泥质粘土，现多呈硬塑状，含有机质，厚度0～2.4m。
3）残积红粘土（Qel）：
分布于基岩面以上，以黄色粘土为主，呈硬塑、可塑、软塑状态，总厚度0～6.7m。
其中，硬塑红粘土厚为0～1.7m，可塑红粘土厚为0～3.9m，软塑红粘土厚为0～2.2m。
4）基岩为三迭系中统松子坎组第二段（T2sz2）：
岩性为灰、灰白、肉红色薄～中厚层白云岩、泥质白云岩为主，中夹白云质灰岩、灰岩、泥岩以及泥质灰岩，厚150～160m。
2.3地质构造
场地位于南北向杨家庄背斜的西翼，岩层单斜，基岩产状在场地南侧白鹭山坡脚测出为N10～20°E，NW∠60～63°。
场地内无断层通过，但在场地西侧“兰湖”中心有一较大的北东向新桥街逆断层通过，断层面倾向南东，但为不活动断裂，对场地稳定无较大影响。
从钻孔岩芯知，场地裂隙和溶蚀裂隙较发育，主要以陡倾角为主，宽1～4mm，多为方解石脉充填。
根据《中国地震动反应谱特征周期划图》（GB18306—2001）和《中国地震动参数区划图》（GB50011—2001），查得测区地震动反应谱特征周期为0.45s，地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。
场地构造是稳定的。
2.4岩溶、水文地质条件
场地基岩面起伏较大，从基岩顶板等高线来看，在钻孔Zs1区、Zs10区、Zs7～Zs18一线为溶槽，基岩属岩溶发育区。
在29个钻孔中，遇溶洞和溶隙的钻孔共有8个孔，遇洞率占27.59%。
共遇溶洞、溶隙有10个，除1个溶隙高为0.5m外，其余溶洞高度均在1m以上，以Zs11所遇的溶洞高度最大，为2.8m。
溶洞和溶隙均为黄色软塑粘土充填。
另外，钻孔中还见有蜂窝状溶蚀现象，Zs25在孔深5.2～7.3m溶蚀严重。
场地钻孔岩溶发育特征见表3所示。
表3场地钻孔岩溶发育特征表
孔号
岩溶发育位置
充填物情况
备注
深度（m）
高程（m）
高度（m）
Zs7
8.7～10.5
1235.87～1237.67
1.80
黄色粘土
Zs11
4.3～5.3
6.7～7.8
1241.06～1242.06
1238.56～1239.66
1.00
1.10
黄色粘土
黄色粘土
Zs14
5.7～6.7
1239.58～1240.58
1.00
黄色粘土
Zs15
4.8～6.7
1239.94～1241.84
1.90
黄色粘土
Zs16
6.0～7.5
1239.22～1240.72
1.50
黄色粘土
Zs19
7.5～8.0
10.0～12.6
1239.01～1241.71
1233.91～1236.51
0.50
2.60
黄色粘土
黄色粘土
Zs20
5.1～6.2
1240.28～1241.38
1.10
黄色粘土
Zs21
3.8～6.6
1239.79～1242.59
2.80
黄色粘土
顶板仅有0.4m
场地场地西侧为兰湖，旁有鱼塘，在设计科研大楼西北侧有一小渠水向兰湖流入，其水量不大，主要为当地居民生活用水。
该区地表水、地下水均补给兰湖。
场地内未见泉水出露，地下水主要为表层覆盖层滞水和基岩裂隙水，主要受大气降雨和生活用水补给。
地下水埋深1.7～3.0m。
经取Zs15和健康娱乐中心Zk14各1组钻孔水作水质简分析试验，水质简分析成果见表4：
表4水质简分析成果汇总表
位置
阴离子（mg/l）
阳离子（mg/l）
L-
+
L+
侵蚀CO2
mg/l
PH值
CL-
SO4-2
HCO3-
L-
Ca2+
Mg2+
Na++K+
L+
Zs15
21.35
18.47
144.25
184.07
34.26
6.79
24.61
65.66
249.73
0
7.2
Zk14
19.21
21.65
157.34
198.20
45.63
11.56
7.82
65.01
263.21
0
7.6
由地下水水质简分析成果并对比原设计科研大楼水质简分析可知，场地内地表、地下水水质类型均为[C]CaⅢ型，即为碳酸盐钙质水，碱度小于硬度，属较低矿化度的微硬水。
根据GB50021-2001标准，湖水水质无碳酸盐、氯盐、镁盐、硫酸盐等侵蚀性；地下水水质无氯盐、镁盐、硫酸盐等侵蚀性；无侵蚀性CO2，即无碳酸盐侵蚀性。
2.5不良地质现象
场地内未见滑坡、泥石流、崩塌等不良地质现象,不良地质现象主要表现为地下岩溶发育。
岩体风化程度主要受岩性的控制，白云岩、泥质白云岩强风化带一般厚1.0～3.0m，最大达5.0m；白云质灰岩、灰岩强风化带一般厚0.7～1.0m。
其中，在Zs7、Zs511、Zs14、Zs15、Zs16、Zs19、Zs20、Zs21、Zs25钻孔均有溶蚀强风化现象。
2.6岩土物理力学性质
1）土的物理力学性质
本次勘察的健康娱乐中心在Zk11、Zk28、Zk29、Zk46四个钻孔取了19组硬塑、可塑红粘土作常规试验，其物理力学指标整理如表5：
表5土层物理力学指标汇总表
土层
统计频数
状态
天然状态平均值
界限判断
快剪
（峰值）
压缩
备注
含水量
（%）
重度
（kN/cm3）
孔隙比
e
液限wL（%）
塑限wp（%）
f
c
（kpa）
a1-2
（kpa）
Es1-2
（Mpa）
红粘土
8
硬塑
43.4
17.7
1.21
63.98
37.85
0.24
21.3
0.33
6.3
11
可塑
41.4
17.8
1.18
57.24
24.41
0.16
17.1
0.40
5.2
2）岩石的物理力学性质
本次勘察的勘测实验中心与健康娱乐中心在Zs5、Zs10、Zs13、Zs22、Zs23、Zs29、Zk5、Zk10、Zk11、Zk17、Zk19、Zk21等12个钻孔中取了18组试件测定了岩石的重度和单轴饱和抗压强度，并结合设计科研大楼所取的22组岩石试验资料，经数理统计指标如表6：
表6岩石物理力学指标汇总表
岩性描述
风化状态
统计频数
重度
（kN/m3）
单轴饱和抗压强度（MPa）
标准差
变异系数
修正系数
饱和抗压强度
标准值
（MPa）
最大
最小
平均
中厚层灰岩
中
风
化
13
26.7
79.8
35.1
60.29
15.31
0.25
0.79
35.11
中厚层白云质灰岩
11
26.6
58.8
27.0
44.80
11.49
0.26
0.76
25.90
中厚层白云岩
11
26.2
35.1
20.3
27.33
7.59
0.28
0.84
22.96
薄-中厚层泥质白云岩
10
24.6
20.5
10.3
15.06
3.86
0.26
0.85
12.80
3场地工程地质评价
3.1场地地基稳定性评价
建筑场地内未见地面塌陷、滑坡、泥石流等不良地质现象。
场地内岩层单斜，无断层通过，虽在场地西侧约300m的“兰湖”中心有一较大的北东向新桥街逆断层通过，但为不活动断裂；虽节理裂隙较发育，但均对场地稳定性不构成较大影响。
在地质构造上没有危害场地稳定的不良地质现象。
地震基本烈度为Ⅵ度，场地构造稳定。
3.2地基岩质单元划分
岩质单元的划分是为了有利于对场地的建筑物适宜性，对场地和地基的稳定性、地基持力层和基础结构形式以及地基处理等的综合评价。
根据钻孔揭示的地质资料，地基下伏岩体具多元状结构。
按照岩性组合、岩石的完整性，将地基岩体划分为A、B两大单元，再根据岩体风化完整程度进一步细分，强风化为AⅢ、BⅢ两个亚类，中风化为AⅡ、BⅡ两个亚类。
A单元：
岩性以灰、深灰色薄～中厚层白云质灰岩、白云岩夹泥质白云岩、泥岩、灰岩；
B单元：
岩性以灰、灰白色薄～中厚层泥质白云岩、白云岩夹泥质灰岩、泥岩、灰岩。
3.3岩体物理力学指标选定
在上述岩质单元划分的基础上，根据岩块的单轴饱和抗压强度指标，按规范计算与确定岩块饱和抗压强度标准值和岩石地基承载力设计值（其中，对于A单元岩块饱和抗压强度标准值取白云质灰岩试验资料，对于B单元岩块饱和抗压强度标准值取白云岩与泥质白云岩试验资料平均值）。
对于软弱岩层、强风化岩层主要根据原设计科研大楼岩体声波波速Vp与已有工程进行类比给定。
各不同岩质单元承载力标准值见表8所示。
表8各岩质单元承载力标准值表
岩性描述
风化程度
岩质
单元
室内试验
声波测试
建议值（MPa）
饱和
抗压
（MPa）
折减系数
承载力值
（MPa）
准抗压（MPa）
折减系数
承载力值（MPa）
白云质灰岩、白云岩夹泥质白云岩、泥岩、灰岩
强
AⅢ
6.0
1/10
0.6
0.6
中
AⅡ
25.90
0.17
4.40
30.0
1/6
5.0
3.0
泥质白云岩、白云岩夹泥质灰岩、泥岩、灰岩
强
BⅢ
3.0
1/10
0.3
0.3
中
BⅡ
17.88
0.17
3.04
18.0
1/6
3.0
2.5
3.4场地持力层选择
1）场地表层遍布的耕土、人工素填土与淤泥土，结构松散，力学性质差异大，不宜作基础持力层。
2）残积红粘土，厚度变化较大，加之场地基岩埋深不大，故残积红粘土不选作基础的持力层。
3）基岩：
强风化带岩体厚度小，一般0.7～3m，岩体破碎，力学性能差，且不稳定。
按端承桩嵌深要求，大多基本挖完，故不考虑作地基持力层。
中风化岩体，一般厚度大，强度较高，岩体相对完整，力学性能也较稳定，为建筑物基础的持力层。
3.5地基基础方案评价及建议
场地地质条件相对较复杂，基岩面起伏较大，属中等岩溶发育。
建筑物为办公楼，荷载较大，且柱跨度较大，基础型式建议选择桩基为宜。
各桩端埋深必须置于中风化层不小于0.5m。
据以上持力层的选择原则，按桩基要求，结合各桩孔的钻探地质资料，建议各桩端埋深及岩质单元承载力见表9。
表9桩基各桩端埋深及建议承载力设计值表
孔号
对应轴线
土层
深度（m）
强风化深度（m）
桩端
埋深（m）
桩底
标高（m）
岩质单元
承载力
（Kpa）
备注
Zs1
F-1
6.7
7.8
8.3
1238.65
AⅡ
3000
Zs2
F-2
2.6
3.9
4.4
1242.48
BⅡ
2500
Zs3
F-3
2.7
3.6
4.1
1242.21
AⅡ
3000
Zs4
F-4
2.2
5.2
5.7
1240.61
AⅡ
3000
Zs5
F-6
3.6
5.4
5.9
1240.41
BⅡ
2500
Zs6
F-8
3.1
5.4
5.9
1240.58
AⅡ
3000
Zs7
F-10
6.5
11.7
12.2
1234.17
BⅡ
2500
孔深8.7~10.5m为溶洞
Zs8
F-11
5.5
6.5
7.0
1239.42
AⅡ
3000
Zs9
F-12
4.0
5.3
5.8
1240.68
AⅡ
3000
Zs10
F-14
9.5
10.5
11.0
1235.56
AⅡ
3000
Zs11
1/E-1
3.5
7.8
8.3
1238.06
AⅡ
3000
孔深4.3~5.3m、6.7~7.8m为溶洞
续表9
孔号
对应轴线
土层
深度（m）
强风化深度（m）
桩端
埋深（m）
桩底
标高（m）
岩质单元
承载力
（Kpa）
备注
Zs12
D-2
3.2
6.2
6.7
1239.68
BⅡ
2500
Zs13
D-3
3.6
4.9
5.4
1241.17
BⅡ
2500
Zs14
D-4
3.2
6.7
7.2
1239.08
AⅡ
3000
孔深5.7~6.7m为溶洞
Zs15
D-6
3.5
9.3
9.8
1236.84
BⅡ
2500
孔深4.8~6.7m为溶洞
Zs16
D-8
3.9
7.5
8.0
1238.72
AⅡ
3000
孔深6.0~7.5m为溶洞
Zs17
D-10
4.9
8.7
9.2
1236.90
BⅡ
2000
Zs18
D-11
7.5
8.5
9.0
1237.75
BⅡ
2500
Zs19
D-12
4.8
8.0
13.0
1233.51
AⅡ
3000
孔深7.5~8.0m溶蚀裂隙；10.0~12.6m为溶洞
Zs20
D-14
4.7
6.7
7.2
1239.28
BⅡ
2500
孔深5.1~6.2m为溶洞
Zs21
1/C-1
3.4
6.6
7.1
1239.29
AⅡ
3000
孔深3.8~6.6m为溶洞
Zs22
A-1
3.8
5.7
6.2
1240.21
AⅡ
3000
Zs23
A-2
2.6
5.1
5.6
1240.78
AⅡ
3000
Zs24
A-4
2.8
5.3
5.8
1240.60
AⅡ
3000
Zs25
A-6
3.4
7.3
7.8
1238.44
BⅡ
2000
孔深5.2~7.3m溶蚀严重
Zs26
A-8
3.2
5.7
6.2
1240.00
AⅡ
3000
Zs27
A-10
5.2
8.5
9.0
1237.33
BⅡ
2500
Zs28
A-12
5.0
8.0
8.5
1237.84
BⅡ
2000
Zs29
A-14
6.8
7.5
8.0
1238.28
BⅡ
2500
4施工中岩土工程问题及处理措施
4.1基坑开挖的稳定性问题
基坑开挖时，坑壁由松散的回填土、可塑～软塑黄色粘土与灰黑色淤泥质粘土层组成，稳定性差，可能造成坑壁垮塌。
供支护设计的岩土物理力学指标见表10。
表10供支护设计的物理力学指标表
岩土名称
天然状态
孔隙比
承载力
（kPa）
压缩系数
a1-2
（Mpa-1）
压缩模量
Es
（MPa）
抗剪指标
备注
含水量（%）
重度
kN/m3
f
C（Kpa）
硬塑红粘土
43.4
17.7
1.21
210
0.29
7.5
0.22
34
可塑红粘土
41.4
17.8
1.18
170
0.40
5.2
0.16
17
软塑红粘土
120
1.05
3.1
0.10
15
强风化岩体
300-600
0.3
30
根据下式，计算各类土层的自立极限稳定高度Z0：
Z0=2Ctg（45°+ø/2）/r
式中：
C—土的粘聚力（MPa）
r—土的重度（kN/m3）
ø—土的内摩擦角（°）
按表5所列的土层的物理力参数，算得各类土层的的直立坡极限高度如下：
软塑红粘土与杂填土为0.87m
硬塑红粘土为3.75m
可塑红粘土为2.33m
淤泥质土为1.0m
上述计算结果均比各类土层厚度小，基坑开挖土层建议用1:
1.25进行放坡，强风化基岩用1:
0.35~1:
0.5进行放坡。
局部有淤泥地段进行处理和作必要的支护。
加强排水措施，为确保基坑顺利开挖和施工人员安全，坑壁必须用混凝土保护层作护壁处理。
4.2基坑降、排水措施
由于地下水埋深在1.7～3.0m，开挖时基坑内可能积水，特别是强风化岩石段，更易积水。
基坑的降排水措施，可采取先清理场地周边的排水沟，使其排水畅通，减少渗漏；其次，进行桩孔的全面开挖，用潜水泵在桩孔中直接抽排水。
若涌水量大，也可在侧面打一深排水井进行降低水位排水，确保施工和施工质量。
4.3特殊工程地质问题
（1）若孔桩遇溶隙或溶缝，溶蚀面积小于1/4桩底面积时，挖深2倍溶蚀宽度后，回填砼进行处理。
（2）若桩孔开挖中遇断层，则断层破碎带的处理同溶隙的方法相同。
（3）因考虑下伏软层或不利地质条件，而采取的浅埋桩基基础，建议设计进行抗倾伏稳定验算。
5结论及建议
（1）场地处于陡倾单斜岩层，无活动断裂经过，地震基本烈度为Ⅵ度，场地地基稳定，适宜建筑。
（2）场地基岩面起伏较大，基岩属岩溶发育区，不良地质现象主要表现为岩溶发育。
（3）地下水水质类型均为[C]CaⅢ型，属较低矿化度的微硬水。
无氯盐、镁盐、硫酸盐、碳酸盐等侵蚀性。
场地基础开挖不受西侧兰湖水的入渗影响。
（4）建筑物基础以中风化的白云岩、泥质白云岩、白云质灰岩、灰岩岩体作持力层。
基础型式建议选择桩基为宜，各桩端埋深必须置于中风化层不小于0.5m。
（5）由于场地地质条件复杂，岩溶发育，地层软硬相间，应加强质量监控和施工地质验槽工作，若发现特殊地质情况，应补充勘探工作进行分析和论证。
（6）桩基施工工作结束后，建议对桩基进行钻孔抽芯检测和物探超声波检测。
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