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受建设方委托,我公司承接了该工程的岩土工程勘察任务,根据《勘察任务委托书及岩土工程勘察技术要求》,本次岩土工程勘察的目的、任务和要求如下:

1、查明不良地质现象,评价场区的稳定性

2、查明建筑场地地基土构成,提供各层土的物理力学性质指标

3、划分场地土类型,建筑场地类别

4、查明地下水赋存条件,评价地下水对砼的腐蚀性及钢筋砼的腐蚀性

5、选择合理的基础类型、基础持力层

本工程勘察阶段为施工图设计阶段勘察。

根据任务书及勘察技术要求,我院编制了勘察纲要,采用钻探、静力触探、标贯、超重型动探等原位测试及室内土工试验等多种手段和方法进行勘察,勘探点布设在拟建建筑物周边外轮廓线上,共布置静力触探孔6个钻孔3个。

㈢执行规程、规范

1、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)

2、《湖北省岩土工程勘察工作规程》(DB42/169-2003)

3、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)

4、《建筑地基基础技术规范》(湖北省地方标准DB42/242-2003)

5、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)

6、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)

㈣勘察方案及完成工程量

本次勘察在规划场址施工,勘察线均布置在拟建物的轴线上,各勘探点的间距以桩基础的要求并兼顾天然地基控制,实际布孔时各勘探点的间距均为24m。

本次勘察共布勘察点9个,其中钻探孔3个,其余为静探孔共6个(静探CK6孔为钻探ZK6孔的对比孔)。

钻孔中在粘性土层中取原状样,每层不少于6组,在砂性土中做标准贯入试验并取扰动样,每层亦不少于6组,钻至卵石层时进行超重型动探试验。

根据邻近场地的经验,为满足单桩承载力特征值Ra≥300KN的要求,则桩长达到11m~13m即可,故各静探孔的孔深要求达到16m±

而钻孔为了估算场地土等效剪切波的需要,其中两孔的孔深控制至20m。

各勘探点的平面布置请详见附图2。

本工程高程及坐标系统均为假设相对系统,各孔的高程及坐标均自场地东南侧凤凰路中线与龙山寺路中线交点O点引测,O点的坐标为(30,100);

高程为30.00m。

野外静探、钻探工作于2005年1月2日进场,至2005年1月5日完成,工作量及质量评述见表1。

完成工作量及质量评述表1

工作项目

单位

设计

工作量

完成

质量评述

钻探

m/孔

54/3

58.5/3

采用G2A-50型钻机,旋转钻进,。

用于了解土层结构、岩性分层、岩芯试样采集、孔内原位测试。

满足规范和设计要求。

原位测试

静力触探

96/6

采用齿轮机械静力触探机、87型数显仪,进场前进行了探头率定,施工时回零正常。

数据可靠,分层界线准确。

标准贯入

试验

次/孔

10/3

13/3

采用63.5kg自动脱钩重锤,落距准确(76cm),钻杆垂直,孔底干净,施工时严格执行有关规程。

数据准确。

超重型

动探

m

4/2

3.9/2

采用120kg自动脱钩重锤,落距准确(76cm),钻杆垂直,孔底干净,施工时严格执行有关规程。

室内试验

常规

12

13

采用薄壁取样器压入取样,试验采用正常固结、直剪快剪。

用于获取不同土的物理力学参数,测试精度高,成果可靠。

颗分

10

在贯入器或岩芯中采取,用于分析土的级配和定名,试验采用筛分和比重计法,测试精度高,成果可靠。

水样

4

在钻孔中采取水样,用于评价地下水对砼的腐蚀性,测试按规程进行,数据可靠。

工程测量

孔位测量

8

采用皮尺、水准仪进行勘探点位及高程测量。

精度满足规范要求,成果可靠。

高程测量

二、岩土工程条件

㈠地形地貌

拟建场地位于江汉石油四机厂正门对面,原为四机厂游泳池面街综合楼,其南侧为消防楼(现挂牌工行四机分理处),其东侧为龙山寺路,西侧为深1~2m的游泳池,北侧10m左右为连通护城河的水塘。

现场勘察时场地上原有建筑尚未拆除,整个场地地势较为平坦。

场区南距长江约2Km,地处长江左岸一级阶地冲、洪积平原地貌单元。

㈡土体岩性

根据钻探、触探、孔内原位测试和土工试验等多种方法,将勘察深度范围内的场地土体分为6层,各土层的分布、结构详见《工程地质剖面图》及《工程地质柱状图》(附图3-7),各土层特征自上而下列如下表:

场地土层描述表表:

1

地层

编号

时代

成因

地层

名称

地层土性描述

地层分布状况

统计项

指目

标类别

(m)

层面

埋深

标高

Qml

杂填土

全场分布,层厚较均匀,以建筑垃圾为主,松散不均。

部分地段埋有约15cm厚的原水泥路面。

统计个数n

地面

最大值max

3.80

3037

最小值min

1.20

29.19

平均值μ

2.36

29.76

Q4al+pl

粉质

粘土

黄褐色,见有少量铁锰氧化物,可~软塑状态,具中压缩性,切面光滑,无摇振反应,干强度、韧性中等。

场地西侧的6及7孔一带缺失。

6

2.50

28.40

0.60

26.57

1.63

2.05

27.64

推荐值

Q4al+l

全场地分布,层厚不均匀,在2及6号孔一带有东西向古冲沟的迹象,该层的强度与两侧相比较低,褐灰色,呈软-流塑状态,高压缩性,摇振反应轻微,干强度中等,韧性低。

4.20

4.80

27.10

0.90

3.30

25.33

2.51

3.59

26.17

Q4al

粉土

粉砂

受古冲沟的影响,2号孔处缺失,其余均可见,褐灰色,稍密,饱和,摇振反应迅速,层面稍有起伏,垂向差异性巨大。

7

2.00

6.70

24.90

4.70

22.93

1.17

5.87

23.91

细砂

全场分布,层厚较均匀,以石英及长石为主,局部夹中粗砾砂,中密饱和,摇振反应迅速。

3

11.8

8.30

23.23

11.1

6.10

21.92

11.4

7.12

22.63

Q3al

卵石

全场分布,本次勘察未穿透。

杂色,以石英砂岩及灰岩为主,中密--密实。

>

2.1

18.2

11.54

0.3

17.9

11.29

未揭穿

18.1

11.42

地基土体物理力学性质指标见表2—表4。

岩土参数指标统计表

表:

2

含水量ω

γ

KN/m3

孔隙比

e

限WL

限Wp

塑性指数

Ip

液性指数

IL

压缩

系数

a1-2

(Mpa-1)

模量

ES(Mpa)

w

(°

c

(Kpa)

粉质粘土

n

5

max

33.90

19.40

0.97

42.3

26.9

16.0

0.976

0.42

6.90

10.9

14.97

min

28.10

18.50

0.74

26.8

17.5

8.50

0.45

0.26

4.8

2.97

μ

30.75

19.22

0.84

33.97

21.1

12.83

0.78

0.35

5.39

7.83

6.68

σ

2.40

0.55

0.10

5.55

3.34

2.69

0.06

1.08

2.47

δ

0.078

0.028

0.119

0.163

0.16

0.209

0.333

0.171

0.200

0.315

0.359

34.6

19.20

0.95

36.1

23.2

12.9

1.27

0.40

5.90

11.91

19.0

28.3

18.60

0.82

29.0

17.0

7.30

0.70

0.33

4.60

5.48

3.43

31.02

18.95

0.88

32.15

11.02

0.89

0.36

5.32

8.20

7.43

2.60

0.23

2.0

0.20

0.03

0.52

2.70

2.13

0.019

0.012

0.068

0.08

0.11

0.181

0.225

0.083

0.098

0.329

0.287

砂土颗分统计表表3

颗粒组成(mm)

20

20~10

10~ 5

5~2

2~0.5

0.5~0.25

0.25~0.075

1.075~

0.005

<

%

9

6.8

88.3

18.6

1.0

76.2

5.4

4.4

83.7

11.9

5.59

3.88

0.136

0.067

0.326

静力触探比贯入阻力统计表

表4

岩土名称

统计

项目

次数

平均值μ

标准差σ

变异

统计修正系数ψ

标准值

MPa

ps

1.10

1.05

1.00

ps

0.72

0.68

0.07

0.103

0.915

0.62

粉土夹

1.50

1.35

0.21

0.155

0.871

细砂

7.15

6.30

6.80

0.66

0.097

0.919

6.25

标准贯入试验锤击数

表5

N

N

20.0

8.0

16.1

1.8

0.111

0.942

15.2

超重型动力触探试验锤击数

表6

N120

卵石

N120

2

6.5

5.9

㈢水文地质条件

1、场地土透水性能分层

第①层杂填土孔隙较为丰富,为表部不均匀弱—中等透水层;

第②、③层粘性土透水性能极差,可视为相对隔水层;

第④、⑤层砂性土为弱—中等透水层;

第⑥层卵石孔隙极为丰富,区域内连续分布且层厚巨大,为区域强透水层。

2、含水层(组)的确定

经本次钻探揭露,并结合区域资料分析:

第②、③粉质粘土全场(区域)连续分布,为区域隔水层。

因此,本场区地下水可划分两个含水层(组),其一为赋存于①层杂填土中的上层滞水,其二为赋存于第④、⑤、⑥层中的承压含水层(组)

3、地下水补给、排泄条件及动态

上层滞水:

上层滞水赋存于杂填土层中,受大气降水和生活污水渗入补给,水量不大,本次勘察时测得滞水水位为27.99m—28.94m(埋深为自然地面下0.8—1.2m)。

承压水:

赋存于④、⑤、⑥层中,与长江水有极强水力联系,其承压水头随长江水丰枯而升降(每年的5—11月期间为长江丰水季节),本次勘察期间(2006/1)测得承压水水位为26.73—26.79m(水头埋深为自然地面下2.8—3.0m)。

4、地下水水质

本次勘察于ZK4及ZK5两孔各取了一组潜水水样,按其水质分析报告综合分析判定:

该层地下水对砼结构无腐蚀性危害但对钢筋砼结构中的钢筋具弱腐蚀性危害。

详见《地下水分析成果表》(表7~8)。

在省内水文地质长期观测及研究资料的基础上,在长江一级阶地下部的砂及砾卵石承压含水层(组)中的承压水与长江水体有着极强的水力联系,可以认为:

该层地下水对砼结构及钢筋砼结构中的钢筋均无腐蚀性。

上层滞水对混凝土结构腐蚀性评价表表:

腐蚀介质

环境类别

界限值

实测值

腐蚀性判别

SO42-

(mg/l)

<500

66.37~87.7

<1500

Mg2+

<2000

31.79~32.39

<3000

NH4+

0.00~0.08

<800

OH-

<4300

0.00~0.00

<5700

总矿化度

644.0~649.0

<5000

PH值

强透水层

<6.50

7.05~7.09

弱透水层

<6.0

侵蚀性CO2

<15

<30

Hco3-(mg/l)

>1.0

449.09~477.15

上层滞水对钢筋混凝土腐蚀性评价表8

CL(mg/l)

长期浸水

>5000

131.1

干湿交替

>100

三、地质环境分析与评价

㈠场地土类型与建筑场地类别及地震基本设防烈度

1、根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001),拟建物抗震设防属丙类;

本场区抗震设防烈度为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;

2、按湖北省建筑地基基础技术规范附录B经验剪切波速,选各地层均具代表性的ZK4、ZK6两孔估算:

其20m(或Vse≥500m/s)以内土层的等效剪切波速Vse估算值分别为:

200m/s及192m/s,均介于140m/s~250m/s之间,可判定场地土类型属中软场地土。

根据本地区已测剪切波资料,场地覆盖层在卵石层面下0~3m,本场区卵石层埋深在17.9m~18.2m之间,故场地覆盖层的厚度为21m±

,介于3m~50m之间,综合判定场地类别属Ⅱ类,属可进行建设的一般场地。

㈡场区稳定性分析

根据场区地形地貌及岩土工程特性,场区内不存在产生地裂、滑移条件等不良地质作用,场地稳定性较好,适宜本工程建设。

㈢地下水对工程的影响评价

根据场地气侯、岩性等条件综合评价,判定场区环境属Ⅱ类。

表层填土中赋存的上层滞水,水量较小,基础施工揭露时采用重力集排水措施即可。

下部承压水在不揭穿隔水底板的情况下对本工程深基础的施工影响不大。

四、地基及基础的选择与评价

㈠地基强度与变形参数的确定

地基强度与变形参数的确定是以分层统计的物理力学参数为基础,依据有关规范、查表、及经验公式计算,并结合我院多年积累的有关资料进行综合分析确定。

地基土层技术参数见表9。

为克服人为因素和设备因素对试验成果精度的影响,各种原位测试的记录、量测由具有相应技术资格的人员承担,标贯及动探采用自动落锤,取样采用薄壁取土器,获得的岩土数据较为客观真实。

岩土参数的统计按地质分层进行,异常值的剔除采用置信区间法即(m+3s)法则。

各土层各物理力学指标的变异系数见表2~6《岩土参数指标统计表》、《地基土体原位测试参数分层统计表》等,从表中看出,各土层各物理力学指标的变异等级一般属低至中等,数据离散性不大,相应的置信水平为95%。

评价岩土性状的物理指标采用的是相应指标的平均值,评价岩土性状的力学指标采用的是相应指标的标准值,承载力特征值计算所需的原位测试参数选用的是指标的标准值。

承载力特征值及压缩模量按《建筑地基基础技术规范》(湖北省地方标准DB42/242-2003)采用。

原位测试和室内试验求得的承载力特征值较吻合。

详见《地基土层技术参数一览表》。

地基土层技术参数一览表表9

静力触

探计算值

标贯

计算值

超重型动探

土工试

验查表值

建议值

预制桩

承载力估算值

fak

kPa

Es

Eo

侧阻力特征值qsia

(kpa)

端阻力特征值qpa

100

5.0

120

70

3.55

大部地段

80

5.3

3.6

50

2.8

2号及6号孔一带

3.0

90

190

15.5

180

28

2000

注:

沉管灌注桩设计参数按预制桩参数乘0.8使用

㈡岩土工程分析与评价

(1)地基土评价:

①层杂填土,全场分布,结构松散,强度变异性大。

未经处理不可将其作为天然地基土使用。

②层粉质粘土,全场大部分布,层厚不均匀,可~软塑,强度尚可,但厚度较薄且局部缺失。

③层粉质粘土,灰褐色,软塑,饱和,强度较差,在场地中部的2号及6号处强度较两端更差,具古冲沟的迹象。

④层粉土夹粉砂,灰褐色,稍密饱和,强度一般。

⑤细砂,灰褐色,中密,饱和,全场分布,强度较好。

⑥卵石,杂色,以石英砂岩及灰岩为主,中密~密实,饱和,强度良好。

总体来看,本场地土上部均匀性及强度均较差,而下部土体的均匀性及强度均较好。

(2)基础选型及持力层的选择

(一)天然地基浅基础:

第①层杂填土,厚度较大,成份复杂,结构不均匀,未经处理不可作为该拟建物的天然地基土使用。

第②层粉质粘土,可—软塑,地基土承载力特征值fak为100KPa,强度尚可,但厚度较薄,且局部缺失。

其下第③层粉质粘土,呈软塑状态,地基土承载力特征值fak为50~70KPa,强度较差。

若设计使用第②层粉质粘土层作为天然地基持力层,则有以下几点提请关注

(1):

②层缺失的CK2、ZK6孔一带,应开挖清除上覆土层,并通知勘察单位及时验槽,根据现场情况协商换填方案

(2)基础设计时必须复核下卧第③层粉质粘土层的强度(特别是2#及6#孔处),并按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第3.0.2条进行变形控制设计。

如选用天然地基浅基础,在基槽开挖时,请及时通知我方到场验槽。

(二)地基处理

按本场地地基土的性能、拟建物的荷载特点及场地周边的环境,该拟建物可考虑选用无振动的水泥土搅拌等复合地基方式对上部土体进行加固处理。

其处理深度宜进入⑤层细砂1m以上。

本场地上部填土较为深厚应采取适当的施工工艺,保证搅拌均匀。

复合地基的承载力最终应以有关测试为准。

另外提请注意的是:

基础设计时必须复核古冲沟地段(2#及6#孔处)与其余地段强度的差异,并按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第3.0.2条进行变形控制设计。

(三)深基础

根据本拟建物的荷载及场地土的特点,其基础型式亦可选用深基础的桩基,本场地在东、北及西三个方向与周围建筑物相距较远,但在场地南侧紧邻一栋综合楼,故选用带有振动的桩型应予慎重。

场地土第⑤层细砂呈中密状态、可为桩基的良好持力层。

本场地砂层埋藏浅且较为密实,故本场地的沉桩难度较大,应结合上部荷载的大小合理选择桩机机型及桩身长度。

我方按桩径Ф400mm,桩长12m(以第⑤细砂层作为桩端持力层)的预制管桩估算

ZK4、ZK5及ZK6三孔处的单桩承载力特征值如下表:

单桩承载力特征值估算表表10

孔号

侧摩阻力特征值(KN)

桩端阻力特征值(KN)

单桩承载力特征值(KN)

ZK4

271

251

522

ZK5

228

479

ZK6

206

457

按上表的估算值,其单桩承载力特征值Ra均在450KN以上,可满足拟建物的荷载要求。

桩基设计可按表7所列桩基参数进行估算,最终应以有关测试为准。

测(试)桩时请及

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