三亚市园林局宿舍区改造及保障房项目勘察报告.docx
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三亚市园林局宿舍区改造及保障房项目勘察报告
三亚市园林局宿舍区改造及保障房项目
岩土工程勘察报告
(详细勘察)
1前言
1.1工程概况
拟建的三亚市园林局宿舍区改造及保障房项目由三亚市园林环卫管理局与海南玖九投资开发有限公司联营建设,受海南玖九投资开发有限公司的委托,我院对拟建场地进行岩土工程详细勘察工作。
勘察场地位于三亚市凤凰路东侧,路灯管理所南侧,园林局宿舍区内。
拟建工程为1栋29层(2#楼28+1F)住宅和1栋23层(1#楼A、B栋主楼21+2F,A、B栋间为2层商业街与主楼相连,商业街与主楼基础间设置后浇带)商住楼,2栋建筑由一层整体架空层联接,整个场地设1F地下室,各高、低层基础间均设置后浇带,结构不为一体。
设计±0.00=11.00m(85高程),地下室底板设计标高为6.40m(85高程)。
规划用地面积10356.3m2,总建筑面积49986.3m2,其中住宅建筑面积38172.48m2,商业建筑面积1961.04m2,地下室面积5131.84m2。
拟建场地本次勘察共布置勘探孔25个,其中控制性勘探孔13个,设计孔深35~45m;一般性勘探孔12个,设计孔深20~40m(地下室钻孔为20~30m)。
由于ZK12揭露地层异常,在ZK12东北侧约6m的位置增加ZK12-1,拟建建筑物概况见表1。
拟建建筑物概况表表1
序号
建筑物名称
地下室层数
上部结构层数
室内(±0.00)设计标高(m)
结构类型
1
1#楼
1层
2~21+2层
11.00
框架-剪力墙
2
2#楼
1层
28+1层
11.00
框架-剪力墙
3
纯地下室
1层
1层架空
11.00
框架-剪力墙
1.2勘察目的、任务
本次勘察的目的是查明拟建场地的岩土工程条件,为拟建建筑物基础设计和施工提供岩土参数。
根据国家有关规范、规程,本次勘察具体主要任务和要求归纳如下:
⑴查明拟建场地内岩土类型、深度、分布范围、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力。
⑵了解场地内是否有暗浜、沟、塘、池、井等,查明不良地质的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度。
⑶划分场地类别,分析地震效应情况。
判定饱和砂土和饱和粉土的地震液化。
⑷查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度,并评价场地内水、土对建筑材料的腐蚀性。
⑸对可能采取的基础型式提出建议,提供基础设计所需的岩土技术参数。
若为桩基础,须查明是否需要考虑负摩阻力的影响。
⑹提出基础工程设计和施工中应注意的岩土工程问题。
⑺根据场地的工程地质条件并结合工程的具体特点,进行岩土工程分析评价,提出基坑开挖支护、工程降水方案建议。
1.3勘察依据的技术标准
⑴《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);
⑵《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004);
⑶《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50233-2008);
⑷《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
⑸《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
⑹《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);
⑺《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
⑻《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);
⑼《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012);
⑽《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013);
⑾《岩土工程勘察安全规范》(GB50585-2010);
⑿《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版);
⒀《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)。
1.4勘察阶段与等级
依据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)第3.1.1~3.1.4条,本工程高、低层差超过10层,但基础间设置后浇带,结构不为一体,划分拟建工程重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级,综合评定岩土工程勘察等级为乙级。
1.5勘察工作量布置
本次勘察勘探点的数量和深度系我院根据业主提供的拟建筑物平面图,并按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)详细勘察阶段的勘察要求结合拟建楼房层高、载荷特点确定。
勘探点布置按拟建建筑物边线、角点布置,共布置勘探孔25个,其中控制性勘探孔13个,设计孔深30~50m(地下室孔深为30m);一般性勘探孔12个,设计孔深20~40m(地下室孔深为20m)。
另外,选择ZK1、ZK12和ZK25作为波速测试孔,选择ZK8和ZK18个作为抽水试验孔。
实际施工时,在设计孔深内遇基岩,鉴别孔以进入中风化不小于3m,控制孔以进入中风化不小于5m为终孔原则。
由于ZK13、ZK25位于已有建筑物内,ZK5位于已有水泥路中间,施工时这些孔予以适当移位,施工后实测坐标。
由于ZK12揭露地层异常,在ZK12东北侧约6m的位置增加ZK12-1。
施工位置详见勘探点平面位置图——附图1,实际完成工作量见下表2。
勘察工作量一览表表2
序号
工作内容
单位
工作量
1
测量放点
点
26
2
钻探总进尺
钻探进尺
孔/米
26/814.8
3
原位测试
标准贯入试验
次
46
重型动力触探试验
米
6.9
波速测试
孔/米
3/117
抽水试验
孔/米
2/12.6
4
室内试验
土样常规试验
件
43
渗透试验
组
4
高压固结试验
组
6
岩石单轴饱和抗压试验
件
11
水质分析
组
3
土的易溶盐
组
2
5
钻孔水位观测
次
26
6
勘察报告
册
6
1.6勘察手段
根据场地条件及有关要求,本次勘察采用环境地质调查、工程地质测量,机械岩芯钻探,现场进行原位测试(标准贯入试验、重型动力触探试验和波速测试,简易抽水试验,室内土工试验及水、土的腐蚀性分析等综合方法进行,各项方法的实施均按有关规范执行。
⑴环境地质调查:
在收集了解区域地质资料及邻近场地勘察资料的基础上,实地调查场地周边地形地貌、地层岩性、不良地质作用、地表水体分布及现状、建筑道路和地下管线等情况。
⑵工程测量:
主要系钻孔位置放点和孔口高程测定,采用全球卫星定位测量仪RTK进行现场放点。
本工程高程采用国家85高程,坐标采用海南平面坐标系。
⑶机械岩芯钻探:
采用泥浆护壁及跟管钻进技术,开孔直径不小于φ130mm,终孔直径φ110~91mm,钻进每回次一般不超过2m,无泵取芯,并做好每回次的钻探记录。
⑷取土样和标准贯入试验:
在控制性勘探孔中采取土样(砂土为扰动样)和进行标准贯入试验。
做到每层有足够样品控制,主要持力层不少于6个,采取样品有代表性,及时密封和送回测试室。
每层有足够标贯试验控制,每次标贯均清孔到底,计算无误才进行试验。
⑸圆锥重型动力触探试验:
对于场地内分布的碎石土、强风化岩层进行圆锥重型动力触探试验,每次试验均清孔到底,计算无误才进行试验。
⑹剪切波测试:
目的是判定场地土类型、建筑场地类别以及提供抗震设防设计参数。
测试检波器为JK-55A型三分量波速传感器,武汉建科科技有限公司研制生产的WAVE2000型场地振动测试仪。
⑺简易抽水试验:
布置2个抽水试验孔,采用单孔法进行简易抽水试验。
目的是测定地下室基坑内土层的水文地质参数,为基坑深开挖提供设计参数。
⑻地下水位观测:
勘察期间,对潜水和承压水分层测量水位,潜水测初见水位,承压水在采取止水措施隔开潜水后观测。
⑼室内土工试验:
每个测试项目均按《土工试验方法标准》(GB/T50123~1999)进行。
土工常规试验项目为:
颗粒分析、天然重度、干密度、天然含水率、孔隙比、液塑限、压缩模量、粘聚力和内摩擦角。
土工特殊试验项目为:
室内渗透试验、高压固结(3.2MPa)试验。
⑽岩石单轴饱和抗压试验:
按《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-2013)进行试验。
⑾场地水、土的腐蚀性分析:
试验项目包括pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-、HCO3-、侵蚀性CO2、总矿化度等。
⑿钻孔编录及验收:
安排2名工程技术人员跟班编录,负责和监督钻机施工进程,把好技术关,工程总负责人对整个施工监督负责,把好质量关,保证第一手资料的准确性和完整性。
1.7勘察进程
根据勘察工作量及业主方要求及场地情况,我院前后两次组织3台XY-1型钻机进场进行作业,具体的工作进展和报告整理情况如下:
⑴准备工作:
2014年7月7日;
⑵测量放点:
2014年7月8日、2014年12月26日、2015年1月8日;
⑶野外作业:
第一次2014年7月10日~2014年7月18日;
第二次2014年12月27日~2015年1月6日;
⑷室内试验:
第一次2014年7月19日~2014年7月24日;
第二次2015年1月7日~2015年1月15日;
⑸资料整编:
2015年1月16日~2015年1月26日;
⑹报告审查:
2015年1月26日~2015年2月6日;
⑺提交报告:
2015年2月7日。
2场地工程地质条件
2.1区域地质概述
三亚地区在区域地质上属于琼南拱断隆起构造区,位于九所—陵水断裂带南侧。
地质构造以华夏纬向构造体系为格架,由华夏、新华夏等构造系复合形成了本区的特征。
新构造运动以不对称的穹状隆起为特点,以间歇性上升为主,局部产生断陷,形成各级夷平面台地。
拟建场地位于山前冲洪积平原上,上部为第四系冲洪、坡洪积层所覆盖。
本次勘察在第四系地层中未发现断裂活动的痕迹,区域稳定性较好。
琼南地区历史上发生过多次地震,但多为弱震和微震,陆上地震最高震级不超4.5级,最大地震烈度不超过6度。
2.2位置和地形地貌
勘察场地位于三亚市凤凰路东侧,路灯管理所南侧,园林环卫局宿舍小区内。
场地除西北侧为西高东低的水泥路外,其它地段较平坦,场地西南部(拟建A栋场地)现为1栋7层的住宅楼仍在使用(拟拆除),周边搭有简易鸡棚,东南部有1栋1层修理间仍在使用(拟拆除),其它地段均为停车场,部分为报废垃圾车无法移动,勘察期间孔口标高为4.41~7.33m。
场地西南侧距凤凰路约60m,凤凰路在该段标高为10.30~11.05m,拟建地下室边界西南侧距挡土墙(高约3m)约33m;拟建地下室西北侧边位于现有水泥路上,水泥路西高东低与凤凰路相交,水泥路西北侧为路灯管理所,标高高于本场地约3m,有挡土墙;场地东北侧、东南侧地势较低,东北侧相距约2~5m处低于本场地约1.8~2.2m,东南侧围墙外低于本场地约2.5m。
拟建场地为山前冲洪积平原地貌单元。
2.3气象、水文
三亚地区属热带海洋季风气候区,台风频繁,干湿交替明显,终年无霜,冬短夏长。
据1955~2002年三亚历年气象观测资料,三亚地区多年平均日照时数2532.8小时,多年平均降雨量1755.0mm,多年平均蒸发量2273.0mm,多年平均气温25.7℃,极端低温为5.1℃,极端高温为37.5℃。
从每年2月中旬~12月上旬为夏季,12月中旬~翌年2月上旬为春秋季,湿度72~90%之间。
5月至11月为雨季,降水量约占全年的90%,其中8~9月降雨量最大;11月至来年4月为旱季,降雨量仅占全年降雨量的10%。
极端降雨量为640.9mm。
多年平均风速2.7m/s,年风向多东风,次为东北风。
台风累年年平均影响个数4.3个,累年年最高影响个数10个。
三亚市台风季节一般从每年的6月份开始,10月分结束,个别年份延长到11月结束。
洪水一般出现在每年7~10月,出现时间、大小与台风登陆方向关系密切,一般台风经过的地区洪水大于其它地区。
三亚市多年平均气温、降雨量及蒸发量统计表单位(mm)表3
统计
项目
全年
一月
二月
三月
四月
五月
六月
七月
八月
九月
十月
十一月
十二月
统计年份
气温
25.8
21.4
22.3
24.5
26.8
28.4
28.7
28.5
27.1
27.4
26.3
24.3
22.2
1955-2000
降雨量
1755.0
6.9
11.8
22.2
37.8
131.0
185.2
170.5
216.4
258.5
215.1
49.1
13.4
1957-2000
蒸发量
2273.0
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1959-2002
注:
资料来源于海南省气象局、三亚市气象局。
2.4地层结构及特征
本次勘察查明,在勘察所达深度范围内,场地地层主要为第四系冲洪积、坡洪层(Q4al+pl、Q2dl+pl)、白垩系泥质粉砂岩及其风化残积土(K、Qel)。
依据地基土岩性结构、物理力学性质的差异性,整个场地内自上而下可分6个工程地质层及1个亚层,现分述如下:
第①层杂填土(Qml):
黄褐、灰褐、灰黄等杂色,稍湿~饱和,松散状,场地东北部(B栋)主要成分为碎石、砖块、砼块等建筑垃圾,少量生活垃圾,充填砂土,钻进漏浆,东北角为新近回填;场地西南部(A栋)主要成分为砂土,含少量碎石、碎砖块等建筑垃圾,回填时间大于10年,拆除已有建筑后会有旧基础残留。
该层整个场地均有分布,勘察期间孔口标高4.41~7.33m,厚度1.00~5.30m,平均厚度2.98m。
第②层粉砂(Q4al+pl):
灰褐色、灰黑色,饱和,松散状,颗粒成分为石英质,粉粘粒含量35~45%,局部含少量淤泥质、有机质、贝壳碎屑,局部含中粗砂。
该层仅在ZK3、ZK8、ZK15和ZK18有揭露,其顶板埋深1.00~4.40m,层顶标高0.22~3.86m,厚度2.00~2.80m,平均厚度2.38m。
第③层粘土(Q2pl+dl):
黄褐、灰黄、浅灰色,可塑~硬塑状,切面光滑,部分地段上部含角砾、碎石,次棱角状,d=0.5~10cm,顶部、下部局部含碎石,次棱角状,d=3~10cm。
该层分布于全场,其顶板埋深1.00~6.90m,层顶标高-2.28~4.73m,厚度3.80~19.50m,平均厚度10.03m。
第④层含粘土角砾(Qel):
红褐、黄褐、浅灰等色,稍密~中密状,角砾、碎石成分为泥质粉砂岩,棱角状,d=0.2~10cm,可塑状粉质粘土充填,为泥质粉砂岩残积土,角砾、碎石分布不均匀,局部以粉质粘土为主,个别地段夹孤石,直径约20~50cm。
该层分布于大部分场地,仅在ZK8、ZK15、ZK19未揭露,其顶板埋深5.20~23.50m,标高-18.78~0.93m,厚度2.00~16.50m,平均厚度6.30m。
第④1层粉质粘土(Qel):
红褐色、灰白色、黄褐色,ZK8、ZK18以可塑为主,其它地段以软塑状为主,部分可塑状,切面光滑,为泥质粉砂岩残积土。
该层仅在ZK6、ZK8、ZK12、ZK18孔有分布,其顶板埋深14.80~26.50m,层顶标高-21.77~-10.24m,揭露厚度2.60~23.70m,在ZK12未揭穿,揭露厚度为23.70m。
第⑤层强风化泥质粉砂岩(K):
黄褐、红褐、紫红、灰黄、灰白等色,粉砂状结构,层状构造,主要矿物成分为石英、长石,泥质胶结,胶结程度为较差,风化严重,裂隙很发育,岩芯破碎,呈碎块状,d=2~10cm为主,夹粘土状,局部夹短柱状,柱长6-10cm,RQD=0,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
该层仅在ZK12、ZK13未揭露,其顶板埋深9.50~28.00m,层顶标高-23.28~-4.04m,揭露厚度1.20~17.50m,平均厚度5.97m。
第⑥层中风化泥质粉砂岩(K):
紫红、灰白、浅灰绿等色,粉砂状结构,层状构造,主要矿物成分为石英、长石,泥质胶结,胶结程度为致密,裂隙较发育,泥质充填,岩芯多呈短柱状,柱长5~25cm为主,局部上部岩芯呈块状,RQD=5~30,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
该层仅在ZK5、ZK12、ZK13未揭露,其顶板埋深12.70~32.20m,层顶标高-27.79~-7.37m,未揭穿,揭露厚度4.20~9.20m,揭露平均厚度5.80m。
以上各土层分布规律详见工程地质剖面图(附图2)及钻孔柱状图(附图3),地层统计见附表2。
2.5岩土物理力学性质
⑴室内土工常规试验
本次勘察共取43土样进行室内土工常规试验,试验结果见附件1,各土层主要物理力学性质指标统计结果见表4,第②层粉砂和第④层含粘土角砾的颗分曲线见附图4。
⑵高压固结试验
本次勘察在第③层粘土和第④1层粉质粘土中共取6组土样进行高压固结试验,固结试验成果图表见附件3和土层固结曲线图—附图5。
⑶岩石单轴抗压强度试验
本次勘察在第⑥层中风化泥质粉砂岩采取岩样共11件进行岩石单轴抗压强度试验,岩石饱和单轴抗压强度统计于表5。
岩石单轴抗压强度统计表表5
层号
岩性
试验
组数
最大值
(MPa)
最小值
(MPa)
平均值
(MPa)
标准差
变异
系数
标准值
(MPa)
第⑥层中风化泥质粉砂岩
11
13.0
5.9
8.96
7.737
0.248
7.74
2.6水文地质条件及水、土腐蚀性评价
2.6.1地下水
本次勘察深度范围的地下水主要赋存于第①层杂填土、第②层粉砂、第④层含粘土角砾、第⑤层强风化泥质粉砂岩、第⑥层中风化泥质粉砂岩中。
其中第①、②层属于孔隙潜水类型,均属强透水层;第④层含粘土角砾属于孔隙承压水类型;第⑤、⑥层属于基岩裂隙承压水。
第③层粘土为相对隔水层。
地下水类型描述如下:
⑴孔隙潜水:
孔隙潜水主要赋存于第①层杂填土、第②层粉砂中,地下水主要接受大气降水及侧向径流补给,水位变化主要受大气降水影响。
场地潜水主要由西北向东南径流,排向低洼地段。
勘察期间对各钻孔统一实测了潜水稳定水位,2014年7月测得水位埋深1.70~2.10m,水位标高2.61~2.86m;2015年1月测得水位埋深1.30~3.60m,水位标高2.58~3.73m。
由于2014年7月和2015年1月勘察孔位置不同,2015年1月勘察的孔位主要位于剖面1-1’和剖面6-6’上,地形上更近山,水位相对较高。
根据区域水文地质资料及附近水井调查,地下水位变化幅度约2m。
⑵承压水:
承压水主要赋存于第④层含粘土角砾、第⑤层强风化泥质粉砂岩、第⑥层中风化泥质粉砂岩中,第④层含粘土角砾属于孔隙承压水类型;第⑤、⑥层属于基岩裂隙承压水。
主要接受侧向径流补给,由西北向东南径流,排向低洼地段。
勘察期间在ZK20孔隔离上部含水层后对承压水水位进行观测,水位埋深4.5m,水位标高0.13m。
2.6.2水文地质测试
⑴抽水试验
本次勘察在2014年7月18日~2014年7月19日对ZK8和ZK18孔进行了简易抽水试验,抽水试验段为第①层杂填土、第②层粉砂,目的是为基坑开挖提供渗透系数,为选择降水方法、降水设备作参考,按无边界潜水完整井公式计算渗透系数和影响半径。
潜水完整井公式(单孔):
K=
R=2s
上述式子中:
K——渗透系数(m/d),Q——涌水量(m3/d),R——影响半径(m),
r——抽水孔半径(m),H——含水层厚度,sw——抽水孔水位降深(m)。
计算结果见表6,抽水试验成果图表详见附图6。
抽水试验成果表表6
抽水孔
含水层
含水层厚度
滤水管半径
水位
埋深
水位
降深
稳定
时间
t
涌水量
Q
渗透系数
K
影响
半径
R
抽水
设备
H
r
SO
Sw
m
m
m
m
小时
m3/d
m/d
m
ZK8
①、②
4.90
0.08
2.00
1.80
8
38.5
4.6
17.0
潜水泵(3t/h)
ZK18
①、②
3.70
0.08
1.90
2.20
8
24.3
3.6
16.0
⑵砂土室内垂直渗透试验
本次勘察在第②层粉砂中取4组有代表性土样作室内垂直渗透性试验,试验结果见附件1,其结果统计见表7。
室内试验渗透系数统计表表7
层号
名称
统计个数
垂直渗透系数(K)
最小值
最大值
平均值
个
cm/s
cm/s
cm/s
m/d
②
粉砂
4
5.80×10-4
7.80×10-4
6.70×10-4
0.6
⑶参数综合确定
根据现场简易抽水试验,结合附近周边项目经验,建议本场地浅部第①、②层含水层混合渗透系数取K=4.5m/d,第①层杂填土渗透系数取K=10m/d,第②层粉砂渗透系数取K=1~2m/d
2.6.3抗浮水位
勘察期间孔口标高为4.41~7.33m,实测钻孔潜水水位标高2.58~3.73m,潜水变化幅度约2m。
拟建工程设计±0.00=11.00m(85高程),场地回填后地势抬高会抬升地下水位,综合考虑周边路网的地面标高及周边地形,建议抗浮水位采用6.0m(85高程)。
2.6.4水、土的腐蚀性评价
⑴地下水对建材的腐蚀性评价
为了判定场地地下水的腐蚀性,本次勘察在ZK7和ZK20钻孔中各取1组潜水、在ZK20孔取一组承压水水样进行分析试验,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)12.1.1~12.2.4条规定与附录G,按Ⅱ类环境类别、强透水性特征进行腐蚀性评价,地下水腐蚀性各指标见附件4及评价结果见表8。
地下水对建材的腐蚀性评价表8
水样
编号
对混凝土结构
对钢筋混凝土
结构中的钢筋
Ⅱ类环境
强透水层
Cl-
(mg/L)
腐蚀评价
SO42-
(mg/L)
Mg2+
(mg/L)
总矿化度(mg/L)
腐蚀评价
PH
侵蚀性CO2
(mg/L)
腐蚀评价
长期浸水
干湿交替
ZK7
(潜水)
31.7
5.2
215.4
微
6.00
16.7
弱
34.7
微
微
ZK20
(潜水)
39.0
8.3
252.6
微
6.12
18.6
弱
40.1
微
微
ZK20(承压水)
109.6
85.8
1092.0
微
6.79
15.8
弱
309.5
微
弱
综合评价
弱腐蚀
弱腐蚀
综合评价:
场地潜水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。
场地承压水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性,在干湿交替条件下具弱腐蚀性。
⑵场地土对建材的腐蚀性评价
为了判定场地土的腐蚀性,本次勘察在ZK6和ZK17孔地下水位以上各取1件土样进行分析试验。
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)12.1.1~12.2.4条规定与附录G,按Ⅲ类环境类别、强透水性特征进行腐蚀性评价,场地土的腐蚀性指标见附件5,评价结果见表9。
场地土对建材的腐蚀性评价表9
土样
编号
对混凝土结构
对钢筋混凝土
结构中的钢筋
Ⅲ类环境
强透水性
Cl-
(mg/kg)
腐蚀
评价
SO42-
(mg/kg)
Mg2+
(mg/kg)
腐蚀
评价
pH
腐蚀评价
ZK6
9.1
6.6
微
8.75
微
17.0
微
ZK17
12.0