岩土勘察设计.docx
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岩土勘察设计
某工程勘察设计报告
一、概述
（一）工程概况
拟建工程位于朝阳洲区，座落在朝阳洲中路与团结路交汇处，场地交通便利，地理位置优越。
东侧紧邻团结路、西侧紧靠沿江中大道，南侧为新海关大楼，北侧为待建空地。
拟建工程规划总用地面积1000m2，主楼均在42层，裙房为4层，地下两层，地下室埋深8m。
主楼为结钢筋混凝土剪力墙结构，裙房及地下室为框架结构，拟采用桩基础；墙柱底最大轴力设计值6500KN；基底压力标准值：
800kPa；基础荷载标准组合：
800kPa；准永久组合：
750KPa。
对差异沉降的敏感程度为敏感，拟建工程重要性等级为一级。
（二）勘察目的及技术要求
根据本次勘察委托要求，主要目的是详细查明拟建场地工程地质条件，为拟建工程的施工图设计、工程施工提供所需的工程地质资料。
具体要求如下：
1、根据国家现行的规范、规程和标准进行本次勘察，勘探孔布置的数量及深度应满足相关规范及设计要求，并最终提供满足国家标准及符合设计要求的勘察成果；
2、查明场地的地形、地貌特征及不良地质现象的成因、类型、分布范围，并分析与预测其发展趋势，提出合理的整治方案建议；
3、查明场地地下水的类型、埋藏和赋存条件、动态变化及其腐蚀性，提供设计抗浮、防渗水位，提供基坑开挖降水相关参数和相应方法与控制措施；
4、查明场地范围内各岩土层的类别、结构、厚度、坡度、工程特性，分析评价地基的均匀性与稳定性,取得各地基土的物力参数和承载力，提出可供采用的地基基础设计方案，并进行可行与合理性的分析论证；
5、对需要进行沉降计算的建构筑物，提供地基变形参数；
6、评价场地地震效应、划分场地土类型和场地类别，判定饱和砂土和粉土的地震液化可能性，并应计算液化指数；
7、取得建筑边坡开挖与支护所需的相关设计参数，评价开挖边坡稳定性并提出边坡支护措施；
8、分析预测基础与边坡开挖施工可能对周边环境造成的不利影响,并提出合理可行的处理或避让措施；
9、对设计与施工应注意的问题提出合理的建议；
10、按国家现行相关规范要求进行。
（三）勘察依据及执行的技术标准
1、勘察依据
（1）勘察合同及工程地质勘察任务书；
（2）拟建场地的建筑物总平面图；
2、执行的主要技术标准
（1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（国家标准）；
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（国家标准）；
（3）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（国家标准）；
（4）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）（国家标准）；
（5）《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）（行业标准）；
（6）《建筑边坡工程技术规程》（GB50330-2002）（国家标准）；
（7）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）（国家标准）；
（8）《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-99）（国家标准）；
（9）《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）（国家标准）；
（10）《工程测量规范》（GB50026-1993）（国家标准）；
（11）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）（行业标准）；
（12）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）（行业标准）；
（13）《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）（行业标准）。
（四）勘察方法
据勘察任务书以及相关规范要求，在收集临近场地工程地质资料的基础上，我院编制了“416岩土工程勘察方案”，布置了相应的勘察工作量。
本次勘察采用了钻探、原位测试（包括标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验、波速测试、抽水试验等）、室内岩、土、水测试分析、工程测量等手段。
具体如下：
1、钻探
2、采样
3、测试工作
4、在地下室开挖范围内布置水文地质勘探孔进行了抽水试验。
5、工程测量
勘探点一览表
序号
勘探
点
编
号
勘探
点
类
型
钻探
深度
（m）
地面
高程
（m）
坐标
地下稳定水位
标
贯
（次）
横
波
测
点
数
勘探
开始
日期
勘探
终止
日期
备注
X
（m）
Y
（m）
埋
深
（m）
高
程
（m）
初
见
埋
深
（m）
日
期
1
zk1
取土试样钻孔
27.10
10.20
101.000
101.000
2009-05-17
2009-05-17
2
zk2
鉴别孔
27.80
10.50
131.000
101.000
2009-05-18
2009-05-18
3
zk3
标准贯入试验孔
29.20
10.60
161.000
101.000
3.20
7.40
3.20
2009-05-19
9
6
2009-05-19
2009-05-19
4
zk4
鉴别孔
28.40
10.00
101.000
131.000
2009-05-20
2009-05-20
5
zk5
鉴别孔
27.80
10.50
131.000
131.000
2009-05-21
2009-05-21
6
zk6
圆锥动力触探试验孔
28.20
10.50
161.000
131.000
2009-05-22
2009-05-22
7
zk7
取土试样钻孔
28.30
10.40
101.000
161.000
2009-05-23
2009-05-23
8
zk8
鉴别孔
28.40
10.20
131.000
161.000
2009-05-24
2009-05-24
9
zk9
取土试样钻孔
28.20
10.30
161.000
161.000
2009-05-25
2009-05-25
合计
253.40
9
6
（五）完成工作量
为完成本次勘察任务，我院精心组织了野外施工。
我院BT-100型钻机1台，野外作业始于2009年5月17日，至2007年5月25日结束，完成实物工作量见表1。
完成实物工作量表
表1
项目
钻探
扰动
土样
岩
样
水
样
土腐
蚀性
测试
标准
贯入
试验
重型圆锥动力触探
试验
抽水
试验
剪切
波速
试验
钻孔
测量
总进尺
第四系
松散层
基岩
单位
米（孔）
组
组
组
组
次
次
段（孔）
（孔）
（孔）
工作量
二、场地工程地质条件
（一）气象、水文
场地地处南岭以北，长江以南，地区受东亚季风影响，形成了亚热带季风气候，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，温差较大，夏季酷热，冬季寒冷，历年平均气温在17.1～17.8℃之间。
最冷1月份平均气温5.1℃，最低气温-9.9℃（1972年2月19日）；最热七月份平均气温29.6℃，最高气温40.3℃（1961年7月23日）。
多年平均相对湿度为76%。
雨水充沛，历年平均降雨量1567.7～1654.7毫米，最大年降雨量2328.2mm（1954年），最小年降雨量1044.2mm（1963年）。
汛期4～6月雨量约占全年降水量的一半，枯水期为11月至次年1月。
（二）地形、地貌
拟建场地地处冲积平原区，地貌单元为Ⅰ级阶地，场地地形基本平坦开阔。
拟建场地基本平整，局部堆积充填砂，现地面高程在10.20～12.60m之间，一般为10.20m左右。
（三）区域地质构造
本区位于江南台隆构造单元的某凹陷之北侧，构造上主要受某大断裂影响，上部为第四系松散层所覆盖，厚约16.00m左右，基底为巨厚的泻湖相沉积层。
根据区域地质资料，场地内无区域活动性断裂通过，勘察期间场地内未发现断裂构造踪迹。
地震烈度为7度
（四）场地地层结构及其工程特性
据本次钻探揭露，勘探深度内，场地地层结构由人工填土（Q4ml）、第四系全新统冲积层（Q4al）、第三系新余群（Exn）组成。
按其岩性及工程特性，自上而下依次划分为①杂填土、②粉质粘土、③粉土、④粉砂、⑤圆砾、⑥风化泥质粉砂岩⑦中风化泥质粉砂岩、⑧微风化泥质粉砂岩。
以下分别予以阐述：
1、杂填土（Q4ml）
①杂填土:
杂色，以灰黄色为主，稍湿，松散状态，为新近填土，主要为粘性土和细砂，局部夹建筑垃圾，可见碎石、砖块、混凝土等碎屑物。
全场地分布；揭露层厚1.22m；
2、第四系全新统冲积层（Q4al）
②粘质粉土:
黄褐;稍密;稍湿;可塑;包含钙质结核。
含砂量10～20%。
全场地分布；平均厚度为2.69m；
③粉土:
褐色;颗粒较均匀，级配不良，稍密;湿;可塑;包含铁锰结核，粉砂感强，摇振反应明显。
全场地分布；平均厚度为2.33m；
④粉砂:
灰褐;中密;饱和;可塑;包含腐植质。
含粘性土10～20%。
全场地分布；平均厚度为5.07m；
⑤圆砾:
灰黄色、灰白色为主，饱和，中密，局部稍密，级配一般，主要成分为石英、长石，卵石直径一般为1～2cm，呈圆形及亚圆形，局部夹含砾砂薄层。
强透水性。
呈稍密～中密。
全场地分布；平均厚度为5.10m；
3、第三系新余群（Exn）
泥质粉砂岩与泥岩互层：
泥质粉砂岩为紫红色：
细粒结构，厚层～巨厚层状构造；泥质胶结，胶结性较好。
勘探深度范围内，按岩石风化程度及工程物性的差异可分为：
⑥风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、⑧微风化泥质粉砂岩。
分叙如下：
3.1强风化岩层
紫红色，局部青灰色，岩石风化强烈，岩石破碎，岩芯成砂土状及碎块状，次呈短柱状，钻进较快，碎块用手易折断，为极软岩，岩体质量基本等级为V级，无更软岩及空洞穴存在。
该层揭露平均厚度为2.6m；
本层顶面变化情况详见“⑥强风化泥质粉砂岩层顶面埋深等值线图”。
3.2中风化岩层
中风化泥质粉砂岩:
紫红色，原岩结构较清晰，泥质胶结，厚层～巨厚层状构造，岩石风化裂隙较发育，局部Fe、Mn含量较丰富，岩芯多呈短柱状。
锤击声稍哑，较易击碎，岩石饱和单轴抗压强度平均值为5.60MPa，为软岩，岩体质量基本等级为IV级。
本层顶面变化情况详见“⑦中风化泥质粉砂岩层顶面埋深等值图”。
3.3微风化泥质粉砂岩
微风化泥质粉砂岩:
紫红色，原岩结构清晰，细粒结构，厚层～巨厚层状构造，局部充填方解石脉，岩石裂隙稍发育，岩芯多呈短柱状及柱状。
锤击声稍脆，较难击碎，RQD=75%～85%，岩石饱和单轴抗压强度平均值为8.50MPa，为软岩，岩体质量基本等级为IV级。
本层顶面变化情况详见“⑧微风化泥质粉砂岩层顶面埋深等值线图”。
土名
杂填土
粉质粘土
粉土
粉砂
圆砾
强风化
中等风化
微风化
平均层厚（M）
1.22
2.69
5.07
5.10
2.33
2.60
5.30
3.84
（五）岩土层的主要物理力学指标统计
各土层原位测试成果及室内土工、岩石试验成果统计表分别见表2、3。
指标统计按现行相关规范要求进行，统计前，剔除个别不合理偏值，然后按上述各地基岩土层逐层逐项进行统计，提供各岩土层物理力学性质指标的最大值、最小值、平均值、变异系数、样本数和标准值。
表2：
土层原位测试成果统计综合一览表
土层编号
及名称
试验
类型
实测锤击
数区间值
校正后
平均击数
标准差
变异
系数
修正系数
标准值
统计
次数
击
击
—
—
击
次
粉土
标准贯入
粉砂
标准贯入
圆砾
重型圆锥
动力触探
15～21
10.9
0.6
0.06
0.98
10
22
表3：
岩石单轴抗压强度值统计表（单位：
MPa）
名称
试验状态
样本数
最大值
最小值
平均值
标准差
变异系数
修正系数
标准值
建议值
中风化泥质粉砂岩
天然
37
9.87
5.96
7.8
0.930
0.12
1.034
8.0
7.5
饱和
37
6.86
4.32
5.4
0.723
0.13
1.038
5.6
5.0
中风化泥岩
天然
8
8.02
6.61
7.2
0.459
0.06
1.043
7.5
7.0
饱和
8
4.13
2.33
3.2
0.747
0.23
1.155
3.7
3.5
微风化泥质粉砂岩
天然
28
15.50
7.60
10.4
1.689
0.16
1.053
10.9
10.5
饱和
27
11.2
5.16
7.9
1.752
0.219
1.075
8.5
7.5
微风化泥岩
天然
9
9.21
7.14
7.9
0.734
0.10
1.058
8.4
8.0
饱和
9
5.12
3.29
4.3
0.667
0.152
1.095
4.8
4.0
标准贯入试验统计表-zk3
序号
勘探
点
编
号
试验段
深度
（m）
标
贯
击数
N
（击/30cm）
探杆
长度
（m）
校正
系数
标贯
修正
击数
N
（击/30cm）
岩
土
编
号
岩
土
名
称
备注
1
zk3
4.10-4.40
6.3
5.00
0.947
6.0
3-1
粉土
2
4.90-5.20
7.2
6.00
0.920
6.6
3
6.00-6.30
8.1
7.00
0.900
7.3
4
7.20-7.50
8.8
8.00
0.880
7.7
5
8.10-8.40
9.3
9.00
0.860
8.0
6
9.20-9.50
11.0
10.00
0.843
9.3
4-2
粉砂
7
10.20-10.50
11.3
11.00
0.827
9.3
8
11.30-11.60
13.4
12.00
0.810
10.9
9
12.40-12.70
14.1
13.00
0.797
11.2
液化辨别：
见：
液化判别计算表（标贯法）-zk3
粉质粘土物理力学性质表
粉质粘土
野外
编号
天然
含水量
天然
密度
比重
天然
孔隙比
塑限
液限
塑性指数
液性指数
压缩系数
压缩模量
内聚力
内摩擦角
W（%）
ρ（g/cm3）
GS
e
Wp
（%）
WL
（%）
IP
IL
a（MPa-1）
Es（MPa）
C（KPa）
Φ（°）
N01
18.6
1.82
2.70
0.76
16.3
28.3
12
0.19
0.22
8.00
22
24
N02
18.7
1.85
0.73
16.4
27.9
11.5
0.20
0.23
7.53
23
25
N03
18.5
1.84
0.74
16.8
28.3
11.5
0.15
0.24
7.25
24
22
N04
18.4
1.83
0.75
16.7
28.4
11.7
0.15
0.25
6.99
25
22
N05
18.3
1.84
0.74
16.9
28.4
11.5
0.12
0.23
7.55
23
20
N06
18.3
1.84
0.74
16.6
28.6
12
0.14
0.22
7.89
25
22
（六）地下水及对建筑材料的腐蚀性评价
勘察深度内，场地分布的地下水主要可分为第四系松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水两种类型。
（1）第四系松散岩类孔隙潜水
第四系松散岩类孔隙水主要赋存于第四系全新统粉砂层和圆砾层中，主要接受大气降水和河水的侧向补给。
水位随季节变化，枯水及平水期地下水向河流排泄，丰水期接受地表水体的补给，地下水位上升。
水位年变幅3~5m左右。
含水层渗透性较，据本次抽水试验，场地含水层综合渗透系数为80d/m。
勘察期间实测稳定水位埋深3.2~3.5。
勘察中采取了3组地下水样进行室内腐蚀性相关指标的测试。
依据水质分析报告，场地地下水PH值为6.6，侵蚀性CO2为11.17~15.63mg/L，水中Cl-+0.25*SO42-的含量为32.72～33.22mg/L。
据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规范相关条文判定，按Ⅱ类环境、A类水考虑，场地孔隙潜水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀，对钢结构具有弱腐蚀性。
（2）基岩裂隙水
在基岩中，由于在钻探过程中未见断裂或构造破碎带，基岩裂隙主要为风化裂隙，强风化、中等风化岩风化裂隙发育，渗透性能相对较好，其补给主要为基岩侧向补给，但其水量的大小与岩石破碎程度、裂隙大小和连通程度有关。
（六）地震及区域稳定性
区域稳定性
根据区域地质资料，场地内无区域活动性断裂通过，勘察期间场地内未发现断裂构造踪迹。
场地区域稳定性较好。
场地地震效应
据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本场地抗震设防烈度为7度，属设计地震分组第一组，应考虑饱和砂土液化的影响。
拟建工程应按相关规定进行抗震设防。
据本次地震波速测试成果，场地等效剪切波速vse为138.18m/s，平均等效剪切波速vse=194.93m/s，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）判定拟建工程场地类别为Ⅱ类。
勘察场地范围内四周平坦、开阔，综合判定本场地为对建筑抗震有利的地段。
（七）不良地质作用及地下障碍物
1、不良地质作用
勘察场地及其影响的范围内，四周平坦开阔，无滑坡、泥石流、地下采空区及塌陷区等不良地质作用。
场地上部中砂层局部地段分布的软弱淤泥质粉质粘土为不良工程地质层位，通过清挖并换填后不影响本工程建构筑物的稳定性。
2、地下障碍物
场地地形基本平坦开阔。
拟建场地基本平整，局部堆积充填砂。
勘察施工中发现场地中部有地下电缆布置本场地。
工程施工前建设单位应对其做妥善处理。
三、岩土工程分析与评价
（一）场地地基岩土层均匀性评价
（二）场地稳定性及适宜性评价
据区测资料及历史地震资料分析表明，拟建场地区域稳定性较好。
（三）地基岩土层承载力的确定
根据地基岩土层的岩性特征、埋藏条件、室内土工测试及原位测试结果，并结合地区建筑经验，综合确定场地地基岩土层承载力特征值fak和相应桩型的桩侧阻力特征值qsia与桩端端阻力特征值qpa建议值详见表。
单桩竖向承载力特征值的预估值见表。
粉质粘土承载力特征值计算表：
粉质黏土
野外
内聚力
内摩擦角
Mb
Md
Mc
r
rm
fa
编号
C（KPa）
Φ（°）
N01
22
24
0.8
3.87
6.45
27.1
17.1
483.7464
N02
23
25
0.95
4.12
6.675
27.1
17.1
533.4414
N03
24
22
0.61
3.44
6.04
27.1
17.1
432.3828
N04
25
22
0.61
3.44
6.04
27.1
17.1
438.4228
N05
23
20
0.51
3.06
5.66
27.1
17.1
380.5492
N06
25
22
0.61
3.44
6.04
27.1
17.1
438.4228
平均值
451.1609
其中,b取6M；d取3.2M。
进行计算
岩土层承力特征值及桩周侧阻力、端阻力特征值建议一览表
表5
岩土层名称
建议承载力特征值
fak（kPa）
钻孔灌注桩（水下）
桩侧阻力特征值qsia（kPa）
桩端阻力特征值qa（kPa）
杂填土
28
粉质粘土
460
96
1200
粉土
62
500
粉砂
64
900
圆砾
150
2000
强风化泥质粉砂岩
与泥质粉砂岩互层
200
2000
中风化泥质粉砂岩
与泥质粉砂岩互层
800
9000
中风化泥岩
与泥质粉砂岩互层
1200
18000
微风化泥质粉砂
2000
36000
微风化泥岩
2800
50000
备注
1、“frk”为岩石饱和单轴抗压强度建议值。
2、桩周土侧阻力特征值参照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）规范确定。
岩石侧阻力特征值及桩端土端阻力特征值参照《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）表8..3.12确定。
杂填土未提桩周土侧阻力。
（四）拟选基础类型及持力层分析
根据拟建工程特点，结合场地岩土条件及周围环境条件考虑，对各拟建建筑物基础类型及持力层的选择建议如下：
1、主楼：
2、裙楼：
1、桩基持力层选择
拟建场地①层杂填土,由于结构松散,土质软弱,不均匀，未经处理，不可作为拟建建筑物的天然地基持力层.
拟建场地大部分地段分布有②层粉质粘土，该层厚度为2.5～2.8米，平均厚度为2.69m，可塑～软塑。
为地下室、基础主要分布场地。
拟建场地③、④分别是粉土和粉砂，平均层厚分别是5.07M和5.10M，可塑～软塑。
按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）与《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）相关规定可知，承载力特征值不能满足要求。
拟建场地⑤为圆砾，饱和，中密，局部稍密。
平均层厚为2.33。
平均顶板埋深为14.1M。
按照《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）与《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）相关规定可知，可以满足设计要求。
拟建场地⑥及以下，为岩层，岩性甚佳，由于埋深偏大，作为本工程桩基持力层，基础造价高，欠经济。
建（构）筑物名称
结构类型
层数或高度
基础设计资料
基础型式
基础尺寸（m）
基础埋深（m）
主楼
钢筋砼剪力墙
42
桩筏
15
裙楼
框架结构
4
桩筏
8
地下室
框架结构
8
桩筏
8
（五）桩基础方案分析
2、桩型的选择
据朝阳洲区工程经验，应首先考虑选用较经济的预制桩，其造价可比钻孔灌注桩节省30%以上，当然，采用混凝土预
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