光谷周店机动车服务中心岩土工程勘察报告.docx
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光谷周店机动车服务中心岩土工程勘察报告
光谷-周店机动车服务中心
岩土工程勘察报告
1前言
1.1工程概况
武汉市驿安机动车检测有限公司拟在武汉市光谷经济开发区三环线北侧，武汉中博职业足球俱乐部西侧兴建光谷-周店机动车服务中心，该项目由武汉科技大设计研究院负责设计。
受建设方委托，我公司进行详勘阶段的岩土工程勘察工作，为施工图设计提供有关的岩土工程资料。
本次勘察主要包括本次勘察范围包括1栋2层联合办公楼、1栋2层办公楼、1栋1层汽车安全检查站、1栋1层汽车环保检修站、1栋2层配套服务楼、1栋3层办证大厅及门房。
其中汽车安全站和汽车环保站拟采用轻型门式钢架结构，门房拟采用砌体结构，其余拟建建筑物拟采用框架结构，基础型式拟采用天然地基或桩基。
各拟建建筑物位置详见“勘探点平面布置图”，各拟建建筑物具体设计参数详见表1-1。
拟建建筑设计概况一览表
表1-1
建筑物名称
层数
建筑面积
（m2）
结构类型
高度/
跨度
（m）
地面设计标高
（m）
基础埋深
（m）
中柱
荷载
（KN）
边柱
荷载
（KN）
拟采用基础型式
（KN）
汽车安全检测站
1
1518.72
轻型门式钢架
6.9/16.0
33.2
500
250
天然地基/桩基
汽车环保检测站
2
928.56
轻型门式钢架
6.9/21.0
33.2
300
办证大厅
3
695.68
框架
6.6/4.8
33.2
1200
600
配套服务楼
2
829.98
框架
1.6/7.2
33.2
2500
1800
办公楼
2
702.50
框架
8.1/6.0
33.2
1500
800
联合办公楼
2
702.50
框架
8.1/6.0
33.2
1500
800
门房
1
36.00
砌体结构
3.6
33.2
本工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基等级为二级，地基设计等级为乙级，故岩土工程勘察等级为二级。
1.2勘察任务目的和要求
本次勘察目的是为施工图设计提供详细勘察阶段的岩土工程勘察资料，要求查明场地土层结构及其物理力学性质，并进行岩土工程评价，为地基基础设计与施工提供有关参数。
具体需解决以下岩土工程问题：
（1）查明建筑物范围内土层结构、均匀性、土层的物理力学性质。
（2）判明建筑场地及附近有无影响工程稳定性的不良地质作用，对地基的稳定性和地基承载力作出评价。
（3）判明场地土类型和建筑场地类别，提供抗震设计有关参数。
（4）查明地下水类型、埋藏情况、对砼的腐蚀性。
（5）根据场地条件和施工条件，建议经济合理的基础类型。
1.3勘察方法和完成工作量
1.3.1勘察依据
本次岩土工程勘察依据建设方提供的“勘察委托书及岩土工程技术要求”（详见附表）1:
1000建筑总平面图及下列规范、规程等：
1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50006-2002）
3、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
4、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
5、《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）
6、《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）
7、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
8、《工程地质手册》（第四版）
9、《武汉地区岩土工程勘察统一技术措施》
1.3.2工作量的布置及完成情况
本次勘察沿拟建建筑物轮廊线及柱列线共布置并完成勘探点43个，各勘探点具体位置详见“勘探点平面布置图”。
勘探方法采用钻探取土试验结合多种现场原位测试（动力触探试验、标准贯入试验、静力触探试验等）。
本次勘察具体完成工作量如下：
1.3.2.1钻探取样
为查明场地内各岩土层在水平及垂直方向上的分布规律及其物理力学性质，本次勘察共完成勘探孔43个，其中钻探孔43个，孔深9.1~24.3米，钻探孔总进尺604.5m，共采取原状土试样19件，水样1组，岩样8组。
1.3.2.2标准贯入试验及动力触探试验
为了解各土层力学性质，在钻孔中共进行了23次标准贯入试验；19次动力触探试验。
1.3.2.3静力触探试验
本次勘察共完成静力触探孔5个，孔深1.9~9.6米，静力触探孔总进尺17.8m。
1.3.2.4勘探点测放
各勘探点的测放工作由我公司根据设计单位提供的1:
1000建筑物总平面图实施完成，各勘探点及高程由我公司根据其平面坐标采用全站仪进行测放，各勘探点地面标高引测自三环线附近高程点，其高程H＝27.60米（坐标X=371565.160，Y=534953.261），高程属黄海高程系统（由于该点距离拟建场地较远，受图幅限制，未在勘探点平面图上标出），各勘探点座标标高数据详见附表“勘探点主要数据一览表”。
1.3.2.5室内土工分析试验
为了解场地内各岩土层的物理力学性质、进行土定名，分别进行了土试样的常规项目、岩石的单轴抗压试验及直接快剪试验等。
1.3.2.6勘察工作的组织安排
本次勘察外业现场工作于2011年11月16日~30日进行，室内土试样试验项目由我公司土工试验室完成，岩石及水样试验委托中国地质大学（武汉）工程学院岩土工程实验室完成。
岩土工程勘察报告书于2011年12月上旬提交。
2场区地形、地貌及岩土的构成与特征
2.1场区地理位置及地形、地貌
勘察场地位于武汉市光谷经济开发区三环线北侧，武汉中博职业足球俱乐部西侧，场地原为荒地，后由附近建筑垃圾等堆积而成，局部地势起伏较大，地面标高一般在26.76米~35.74米之间。
地貌上属于长江
级阶地低丘垅岗地区。
2.2场区岩土构成与特征
根据本次勘察的野外钻探、原位测试及室内试验资料，本场地在勘探深度范围内所分布的地层表层为填土层（Qml），其下为第四系上更新统新统冲洪积成因（Q3al+pl）的粘性土及残积和坡积成因（Q3al+pl）的粉质粘土夹碎石，下伏基岩可分为两种：
石炭系下统（C）泥岩和泥盆系上统（D）石英砂岩，其分布区域已在平面图上标出。
各地层的分布埋藏情况及特征详见下表2-2。
各土层的分布埋藏及主要特征一览表
表2-2
层号及名称
地层
年代
及
成因
分布
范围
层面埋深
（m）
层厚
（m）
颜色
状态及
密度
压
缩
性
包含物及其它特征
（1）杂填土
Qml
均有分布
0.0
0.2~9.9
杂
松散
主要由建筑垃圾组成，局部混有少量粘性土、块石及碎石，其粒径一般在50~200mm,个别达1000mm,含量约40%~70%。
部分地段表层有砼地坪，土质不均，结构松散。
堆积年限少于3年。
（2）粉质粘土
Q4al
局部分布
0.2~8.1
0.2~1.9
褐黄~褐红色
可塑
中
含少量氧化铁，云母片，铁锰质结核，干强度较高，韧性中等。
（3）粉质粘土夹碎石
Q3al+pl
局部缺失
0.4~10.0
最大揭露深度为11.5米
褐红~褐黄色
硬塑~坚硬
中~低
含较多氧化铁，云母片，少量高岭土，干强度高，韧性中等，在不同地段，不同深度处不均匀分布有碎石，一般粒径10mm~30mm，含量约5%~30%，其主要成分为石英砂岩。
（4-1）强风化泥岩
C
局部揭露
9.4~10.7
最大揭露深度为12.1米
灰色
低
岩芯已完全风化成土状，手可捏碎，岩芯断面可看出其层状构造，倾角约70 o~80o，局部可见未完全风化泥岩碎块，属极软岩，较破碎岩体，岩体基本质量等级为
级。
（4-2）中风化泥岩
C
局部揭露
14.1~18.6
最大揭露深度为8.1米
灰色
视为不可压缩
泥质结构，层状构造，节理发育，倾角约70 o~80o，节理面见褐红色侵染，采芯率约为70~80%，属极软岩，较破碎岩体，岩体基本质量等级为
级o。
（5）石英砂岩
D
局部揭露
18.4~23.8
最大揭露深度9.2米
灰白色
显晶质结构，硅质胶结，节理不发育，采芯率约为95%，属坚硬岩，较完整岩体，岩体基本质量等级为
级。
3场区岩土物理力学性质
本次勘察采用钻探取样、室内试验、标准贯入试验及动力触探试验等多种手段与方法，以获取场地地层的物理力学性质指标。
3.1常规试验指标
各地基土层的一般物理力学性质指标分层统计结果详见3-1
各地基土层的一般物理力学性质统计表
表3-1
3.2标准贯入试验指标
根据本次勘察标准贯入试验原位测试结果，各土层标贯击数（实测值）分层统计结果详见表3-2。
标准贯入试验锤击数统计表
表3-2
层号
土层名称
试验
次数
n
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
统计修正
系数
Ψ
标准值
N
（击）
max
mix
μ
（2）
粉质粘土
3
8.0
6.0
7.0
6.5
（3）
粉质粘土夹碎石
9
21.0
12.0
14.6
2.88
0.20
0.88
12.8
（4-1）
强风化泥岩
11
39.0
35.0
36.8
1.54
0.04
0.98
36.0
注：
试验次数n<6时，标准值取小值平均值。
3.3重型动力触探试验（N63.5）指标
本次勘察动探N63.5试验试验测试结果，各土层动探击数（修正值）分层统计结果详见表3-3。
重型动力触探试验锤击数（修正值）统计表
表3-3
层号
土层名称
试验
次数
n
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
统计修正
系数
Ψ
标准值
N
（击）
max
mix
μ
（1）
杂填土
5
4.0
3.1
3.5
3.3
（3）
粉质粘土
夹碎石
14
15.0
6.0
9.71
2.87
0.30
0.86
8.3
3.4土的抗剪强度指标
本次勘察采取了多组土样进行快剪试验，各土层剪切指标分层统计结果详见表3-4。
土的抗剪强度指标统计表
表3-4
地层
编号
土层
名称
指标
试验
次数
n
基本值
标准差
б
变异
系数
δ
统计修正
系数
Ψ
标准值
max
min
μ
（2）
粉质粘土
C（kPa）
2
39.0
31.0
35.0
33.0
φ（o）
2
14.0
11.6
12.8
12.2
（3）
粉质粘土夹碎石
C（kPa）
6
67.0
50.0
60.2
7.16
0.12
0.89
53.4
φ（o）
6
16.0
15.0
15.5
0.41
0.03
0.97
15.1
3.5静力触探试验指标
各土层的静力触探试验曲线详见“工程地质剖面图”，其比贯入阻力Ps值分层统计结果详见表3-5。
静力触探比贯入阻力Ps值分层统计表
表3-5
层号
土层名称
试验
次数
基本值
标准差
б
变异系数
δ
统计修正
系数
Ψ
标准值
Ps
（MPa）
max
min
μ
（2）
粉质粘土
5
2.00
1.30
1.72
1.51
（3）
粉质粘土夹碎石
5
5.30
4.50
5.00
4.75
注：
（3）层为粉质粘土指标。
3.6岩石试验指标
岩石单轴极限抗压强度统计结果详见表3-6。
岩石极限单轴抗压强度指标统计表
表3-7
层号
岩石名称
试验
次数
n
基本值
标准差
б
变异
系数
δ
统计修正系数
Ψ
标准值
Frk
（MPa）
试验
状态
max
min
frm
（4-2）
中风化泥岩
6
1.73
0.74
1.19
0.34
0.29
0.81
0.96
天然
（5）
石英砂岩
2
179.0
148.0
163.0
155.6
饱和
4地下水
4.1地下水类型及地下水位
勘察期间各钻孔中均见有地下水。
本场地地下水主要为赋存于
（1）层填土中的上层滞水，其水位、水量随季节变化，主要受大气降水及生活排放水渗透补给，勘察期间测得稳定水位埋深0.5~3.1米，其对应的标高约为31.28~34.22米。
4.2地下水腐蚀性
本次勘察期间分别采取地下水试样1件进行水质分析，试验检验报告详见附件2，依据检验报告，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版判定，其结果表明场地地下水对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性。
5场地地震效应
5.1抗震设防烈度、设计基本地震加速度及设计地震分组
根据本场地拟建建筑物使用功能，依据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）之规定，本拟建建筑物抗震设计类别为标准设防类（丙类）。
武汉市抗震设防烈度均为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组均为第一组。
拟建建筑物应按6度进行抗震设防。
依据“武震办[2007]4号”文及“武汉市主城规划区地震动参小区划”图，本场地属
B区，本场地地表水平方向设计地震动峰值加速度及反应谱（5%阻尼比）参数按表5-1数值采用。
武汉市主城区规划地震动参数小区划表
表5-1
分区
超越概率值
特征周期
Tg（gs）
设计地震加速度放大系数最大值
β
曲线下降段的折减系数
γ
地震动峰值加速度
Amax（gal）
地震影响系数最大值
αmax
B
50年63%
0.30
2.5
1.0
25
63
50年10%
0.35
2.5
1.0
70
175
50年2%
0.40
2.5
1.0
135
338
5.2场地土类型及建筑场地类别
根据场地土的组成特征、现场原位测试Ps、N指标值，结合地区相似土层剪切波速经验值对本场地20m深度范围内进行估算（详见表5.2），本场地在勘探深度范围内各土层的等效波速值为281.1m/s，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.12条、4.1.4条、4.1.6条的规定判定，本场地土在填土埋深较大且基岩埋深较深地段属中软场地土；填土较薄且基岩埋深较浅区域属中硬场地土，本场地内覆盖层厚度为3~50米，故建筑场地类别属
类，本场地属对建筑抗震有利地段。
Vse值估算结果表
表5.2
层号
土层厚度
孔号
（1）
（2）
（3）
（4-1）
（4-2）
（5）
单孔Vse估算值
（m/s）
140
180
240
350
600
1000
1#
3.0
3.5
2.5
11
325.3
3#
4.5
0.4
2.1
13
249.2
6#
4.7
7.3
8.0
230.3
12#
9.0
11.0
181.6
25#
3.0
0.3
16.7
507.9
31#
4.5
1.5
7.4
6.6
275.4
35#
6.0
14.0
197.6
Vse（m/s）
281.1
5.3液化判定
拟建建筑物可按6度进行抗震设防，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）之有关规定，本场地可不考虑液化问题。
6场地岩土工程评价
6.1场地稳定性、适宜性及地基土均匀性评价
拟建场地位于武汉市光谷经济开发区三环线北侧，武汉中博职业足球俱乐部西侧，局部地势起伏较大，地貌上属于长江
级阶地低丘垅岗地区。
阅1:
5万“武汉市工程地质图”等资料，本场地无动力地质作用的破坏影响且环境工程地质条件简单，故拟建场地是稳定的；
本场地地下水对工程建设无影响且地形平坦及排水条件良好；土质不很均匀，但建筑物荷载较小，对地基基础变形要求不高，故本场地适宜拟建建筑物建设。
拟建项目若采用天然地基，以（3）层对
（1）层进行处理后作为持力层，由于（3）层持力层在本场地分布范围内的起伏较大，作为持力层的底面坡度坡度大于10%，故属不均匀性地基；若采用桩基，以（4）层或（5）层作为桩端持力层，由于基岩可视为不可压缩性地层，根据有关规范判定，本场地地基属均匀性地基。
6.2地基岩土层承载力特征值及压缩模量
根据本次勘察的野外钻探描述、标准贯入及室内土工试验结果，结合地区经验，经综合分析评价，场地内各岩土层的承载力特征值fak及压缩模量Es（1-2）值可按下表6-2中综合建议值采用。
承载力压缩模量综合评定结果表
表6-2
试
指验
标方
法
地层编号及名称
土工试验
标准贯入试验
（动力触探试验）
综合建议值
fak
（kPa）
Es（1-2）
（Mpa）
fak
（kPa）
Es（1-2）
（Mpa）
fak
（kPa）
Es（1-2）
（Mpa）
（1）杂填土
130
5.4
80
3.5
（2）粉质粘土
130
6.7
150
9.5
140
7.0
（3）粉质粘土夹碎石
380
13.8
330
14.0
360
14.5
（4-1）强风化泥岩
350
E0=43.0
（4-2）中风化泥岩
fa=800
（4-2）石英砂岩
fa=8000
注：
表中综合建议值根据地方规范及地区经验取值。
6.3地基岩土特征分析
本次勘察的钻探、原位测试及室内土工试验结果表明：
本场地表层分布的
（1）层杂填土，结构松散，强度低，工程性能差；
（2）层粉质粘土，呈可塑状态，中压缩性，强度一般，工程性能一般，但仅局部分布；（3）层粉质粘土夹碎石，呈硬塑~坚硬状态，中偏低缩性，强度较高，工程性能较好，为拟建场地良好的天然地基持力层；（4-1）层强风化泥岩，低压缩性，强度高，工程性能较好，可作为本场地的桩基持力层；（4-2）层中风化泥岩，极软岩，较破碎，岩体基本质量等级
级；（5）层石英砂岩，坚硬岩，较完整，岩体基本质量等级
级，为本次勘察所发现的工程性能最佳地层。
7地基基础分析与评价
7.1地基基础评价
由前述分析评价并结合拟建建筑物基础埋深、设计±0.00及岩土工程条件，拟建建筑物荷载不大，故可优先考虑天然地基，以
（1）层填土或（3）层粉质粘土夹碎石作为其天然地基持力层，基础型式可采用独立柱基。
对于局部
（1）层填土较薄地段，可采用超挖换填的方法对其进行处理；较厚地段，可对其进行夯实处理，荷载较小的拟建建筑可优先考虑以夯实过的
（1）层作为天然地基持力层，但必须对其进行强度和变形验算；当同一建筑物落于不同地基持力层时，宜加强上部结构整体刚度或通过调整基础底板平面尺寸避免建筑物基础不均匀沉降；当同一建筑基础为土岩结合体时，可考虑采用褥垫的方式对其进行处理，以防止发生不均匀沉降。
当采用天然地基时，严禁地下水对持力层的浸泡而较低其强度。
若天然地基不能满足设计要求时，可采用桩基，桩型可采用旋挖钻机成孔的干作业灌注桩，以（3）层粉质粘土夹碎石、（4）层泥岩作为其桩基持力层。
根据拟建建筑结构荷载特征及场地土层分布条件，对拟建建筑物基础型式建议按表7-1采用。
采用基础型式及持力层一览表
表7-1
建筑物编号
±0.00（m）
基础
埋深
（m）
层数
建议基础型式
建议持力层
地基均匀性评价
剖面编号
汽车安全检测站
33.2
1F
独立柱基
（3）层、（5）层
均匀
5-5,、6-6,、7-7,
汽车环保检测站
33.2
1F
独立柱基
（1）层或（3）层
不均匀
8-8,、9-9,
办证大厅
33.2
独立柱基
（3）层
均匀
10-10,、11-11,
配套服务楼
33.2
桩基
（3）层
均匀
12-12,、13-13,
办公楼
桩基
（4-1）层
均匀
3-3,、4-4,
联合办公楼
33.2
2F
独立柱基
（3）层
均匀
1-1,、2-2,
门房
33.2
1F
天然地基
（1）层或3层
均匀
11-11,
7.2桩基设计参数的确定
根据本次勘察结果，结合武汉地区经验并参照现行有关规范规程综合分析，设计所需各地层各桩型的桩周土摩阻力特征值qsia及桩端阻力特征值qpa建议按表7-2中数值使用。
各地层桩基设计参数一览表
表7-2
层号及名称
干作业钻孔灌注桩
qsia（kPa）
qpa（kPa）
（2）粉质粘土
33
（3）粉质粘土夹碎石
42
600
（10＜h≤15m）
（4-1）强风化泥岩
40
580
注：
本表中桩基参数系根据规范（DB42/242-2003）及（DB42/489-2008）提供。
7.3单桩承载力的估算
各桩型单桩竖向承载力特征值按湖北省标准《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）及有关经验的估算结果详见表7.3。
单桩竖向承载力特征值估算表
表7-3
桩型
规格
（mm）
有效桩长
（m）
持力层
位置
单桩竖向承载力特征值
Ra（KN）
干作业钻孔灌注桩
φ800
12.0
（3）
12#孔
467.9
注：
桩基设计参数参照《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）确定。
上表数值系根据表7-2中设计参数估算，供设计时参考使用。
各桩型单桩竖向承载力特征值的准确数值应按规范通过单桩垂直静载荷试验确定。
试桩数量在同一条件下不少于总桩数的1%，且不少于3根。
7.4沉（成）桩分析及有关建议
根据本工程及场地工程地质条件，结合本地区桩基施工能力，拟建建筑物桩基型式采用旋挖钻机成孔的干作业钻孔灌注桩。
当采用钻孔桩施工时，由于上部填土呈松散状态，应采取有效措施，保证能对孔壁有效支护，使桩身质量得以保证。
同时应采取适当措施及施工工艺确保孔底沉碴厚度满足规范要求。
应选择技术管理先进、设备配置优良、有良好施工经验的桩基队伍进行施工，设计施工前，应进行试成孔。
7.5桩基施工对周围环境的影响及防治措施
钻孔桩施工时无大的噪音及振动、扰民小，施工时，挖出土方对周围环境有一定影响。
为确保周边环境干净整洁，在施工时应做好土方的处理工作。
8结论与建议
本次勘察已详细查明了场地内各地层的分布埋藏情况及其物理力学性质，作出了相应的岩土工程评价、桩基评价、地震效应评价，并提供了有关设计参数，现仅就有关问题提出如下建议：
8.1拟建建筑物可优先考虑采用天然地基，基础型式可考虑采用独立柱基，以（1
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