厦门某主楼及配套用房岩土工程勘察报告.docx
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厦门某主楼及配套用房岩土工程勘察报告
一、前言
受厦门市区人事劳动和社会保障局（以下简称甲方）的委托，我院对其拟建的区就业培训中心暨劳动力市场主楼及配套用房场地进行岩土工程详细勘察工作。
（一）工程概况
拟建区就业培训中心暨劳动力市场主楼及配套用房由主楼与配套用房组成，均为3层，高度＜30m，地面设计标高（底层黄海高程）为16.00m，单柱最大荷重为4000kN（或单位荷重为20kN/m2），框架结构，对差异沉降敏感，拟采用桩基方案，建筑物安全等级为二级，建筑抗震等级为三级。
该项目由中元国际工程设计研究院厦门分院承担设计。
（二）勘察目的、内容与技术要求
本次勘察阶段为详细勘察，目的是为设计、施工提供相应的岩土设计参数及地质依据。
甲方委托设计单位提出勘察技术要求为：
除应按现行《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）规定执行外，尚应满足：
1、查明各岩土的地形、地貌、地质构造和地层成因、分布、类别、厚度，各土层的物理力学性质指标，提出设计所需参数及基础设计方案建议。
2、查明有危害的不良地质现象及其发展规律与危害程度，并提供整治建议；评价地基的稳定性，判别场地类别及场地土类型。
3、查明地下水埋藏、分布、变化情况，确定其标高，对建筑材料的侵蚀性，对施工的影响，并提出防治措施建议。
4、分析天然边坡及人工边坡稳定性，并提供相应参数。
5、对复杂场地进行工程地质分区，检测地震作用下地基土液化问题及抗震计算所需参数。
6、勘察单位应提供基础设计的合理建议。
7、若采用桩基础，应估算单桩承载力特征值。
8、若采用筏板或柱下独立基础，应提供相应的设计参数。
（三）勘察依据
根据设计单位提出的勘察技术要求，本工程勘察主要参照国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）、行标《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）、省标《建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ13-07-91）和《福建省建筑工程施工图文件设计深度及说明要求》第六册等有关规范或标准。
（四）勘察工作布置及完成工作量
本工程建筑物重要性等级属二级，场地复杂程度属二级，地基复杂程度属二级，综合确定岩土工程勘察等级为乙级。
本工程勘察主要依据拟建物性质，场地工程地质条件及拟采用基础类型进行勘察工作量布置。
勘察手段主要采用钻探、现场标准贯入试验、重型动力触探试验、抽水试验、取土、水试样进行室内土试验、水质分析试验等方法。
本工程勘察主要依据拟建物性质、场地工程地质条件及拟采用基础类型进行勘察工作量布置。
本次勘察钻孔的数量及孔位由我院与设计单位共同确定，并经甲方认可，可满足规范要求。
各钻孔主要沿拟建物周边、中点及角点并兼顾勘察点距、行距布置，共32个（16个为控制孔，16个为一般孔）；勘探深度按桩基考虑，孔深约25~28m。
其中控制孔孔深取大值，一般孔取小值。
控制孔同时为取样、测试孔，取样测试间距约2m。
钻探设备采用2台XY-1型岩芯钻机，钻探方法采用重锤击进或回转钻进、套管跟进或泥浆护壁（地下水位以上土层采用干作业法）、全孔取芯的施工工艺。
其中土层、全风化岩采用合金钻头。
钻探操作按《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）执行，回次进尺、岩土编录工作符合规范要求。
标准贯入试验采用63.5球卡式标贯器以自动脱钩自由落锤法进行；重型动力触探试验采用自动落锤圆锥触探仪进行；土试样采用专用取土器以重锤少击法采取。
土工试验按照国标《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）执行，试验项目以常规为主，主要提供w、r、G、e、Wp、WL、а、Es、c、Ф等指标，残积土及砂层加做颗分；水试样采用干净玻璃瓶在钻孔中采取（现场加入大理石粉），试验项目为简分析。
各岩土层名称按国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）确定。
上述各项原位测试及室内试验严格按照国家、地方、行业规范（规程）的要求进行，仪器设备均经计量检验合格。
钻孔位置根据布孔方案总平面图采用全站仪进行放样。
钻孔坐标及高程根据场地西南角红线点A（X=5023.828、Y=2454.786）及西北角红线点B（X=5233.314、Y=2400.571）和环城西路上中线点C（X=5115.269、Y=2565.108H=14.45m），由我院采用全站仪引测，属92′厦门独立坐标系和黄海高程。
具体引测点、孔位及孔口标高详见《钻孔位置平面图》（附图1）及《钻孔主要数据一览表》（附表六）。
本次勘察外业工作自2006年7月22日开始，至2006年8月3日完成。
实际完成工作量见表1。
完成主要工作量一览表 表1
项目
钻孔
钻探总
进尺
标贯
试验
重型动力触探试验
土工试验
水质
分析
钻孔
测量
常规试验
颗分试验
压缩模量Es2-8
渗透试验
单位
个
米
次
米
组
组
组
组
组
孔
数量
32
865.6
300
41.5
25
19
25
12
2
32
二、场地工程地质条件
（一）场地位置、地形地貌及周边环境
拟建场地位于厦门市区环城西路西侧。
场地原始地貌属冲洪积阶地，后因建设需要经人工开挖整平，现场地地势较平坦、开阔。
勘察期间测得孔口标高为11.90～14.63m，按照拟建物地坪设计标高的要求，场地尚需回填1.37～4.10m。
拟建场地东侧紧临环城西路，西侧距居民房约20m，其余两侧均为农田。
据甲方介绍，除东侧环场城西路分布有污水管及电缆外，场地内均无地下管线及架空线分布，建议施工前向有关单位详细收集相关资料。
场地现状及各拟建建（构）筑物分布情况详见《钻孔位置平面图》。
（二）岩土体分布及其特征
据钻探揭露，拟建场地地层结构较复杂。
现将各岩土体的分布及其特征分述如下：
1、杂填土①（Qml）：
全场地均有揭露，厚度为1.30～9.60m。
灰黄、褐黄等杂色，主要由粘性土混少量建筑、生活垃圾等回填而成，局部回填有少量碎石、块石及砖头等，硬杂质含量＞25%，回填时间＜5年，该层回填时未经专门碾压处理，重型动力触探试验击数为2.6～4.1击，平均为3.4击；密实度及均匀性差，力学强度低。
2、粉质粘土②（Q3al-pl）：
全场地均有分布，顶板埋深为1.30～9.60m，顶板标高为4.36～10.70m，厚度为1.10～8.10m，灰黄、灰白等色，主要成分为粘、粉粒、石英砂粒等组成，其中石英砂的含量约25％，干强度较高，韧性高，摇震无反应，切面较光滑，有光泽反应，系冲洪积成因。
该层属中等压缩性土，修正后标贯击数为一般为12.～19.30击，平均击数为14.60击，力学强度较好。
3、粗砂③（Q3al-pl）：
全场地仅在zk1~zk3缺失外，其余钻孔均有揭露，顶板埋深为8.70～12.0m，顶板标高为1.40～4.26m，厚度为1.90～4.60m，灰黄色，砂粒成分主要由石英为主，含泥量＜25%，石英砂多呈次棱角状，颗粒级配及分选性均较一般，饱和，多呈中密状，局部为密实状。
该层属中等压缩性土，修正后标贯击数为一般为13.8～27.5击，平均击数为18.3击，力学强度较好。
4、残积砂质粘性土④（Qel）：
分布于全场地，顶板埋深为12.9～14.3m，顶板标高为-2.20～1.73m，揭露厚度为3.9～11.7m。
灰黄白色，主要成分为长石风化的粘土矿物、石英及云母碎屑等组成，干强度中等，切面较粗糙，韧性低，摇震无反应，土中>2mm颗粒含量一般为7.5～13.9%（据颗分结果）。
原岩特征尚可辨认，母岩为花岗岩。
该层在水平方向上风化程度较均一，但在垂直方向上风化程度则逐渐减弱、强度逐渐提高，呈可~硬塑状。
修正后标贯击数为15.2～27.3击，平均为20.7击。
该层属中等压缩性土，力学强度较高。
但该层为特殊性土，具有泡水易软化、崩解，使强度降低的不良特性。
5、全风化花岗岩⑤（γ52（3）c）：
全场地均有揭露，顶板埋深17.7～25.3m，顶板标高为-11.18～5.7m，揭露厚度为2.5～7.55m。
灰黄白色，主要成分为长石风化的粘土矿物、云母、石英等组成，组织结构已基本破坏，仍有残余结构强度，结合很差，岩芯呈坚硬土状，岩体极破碎，散体状结构，修正后标贯击数在30～50击范围内，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级，压缩性较低，力学强度较高。
但该层与上述残积砂质粘性土④呈渐变过渡关系，也具有泡水易软化、崩解，使强度降低的不良特性。
另外，本次勘察在残积砂质粘性土④及全风化花岗岩⑤中虽未揭露孤石及残留体，但不排除其它地段有其存在的可能。
本次勘察在各风化岩中均未发现有洞穴、临空面及软弱夹层。
（三）岩土体物理力学性质指标
本次勘察采用标贯试验、重型动力触探试验和室内土试验等方法，综合评价岩土体的物理力学性质。
各岩土层试验规格、试验手段选择得当，操作方法符合规范要求，试验结果较准确、可靠，其中土工试验成果表及e～p压缩曲线图表详见附表二；标贯试验成果详见附表三；重型动探试验成果表详见附表四。
岩土体的主要物理力学性质指标按国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的有关要求进行数理统计，信度取95%，统计结果详见附表一，统计结果表明，大部分试验指标较均匀，变异系数δ大多≤0.3，仅个别离散较大（δ>0.3），表明各岩土层划分较合理，各测试数据较为可靠。
（四）地下水特征及腐蚀性评价
1、地下水类型及埋藏条件
拟建场地地下水主要赋存和运移于杂填土①、粗砂③的孔隙、残积砂质粘性土④的孔隙、网状裂隙及全风化花岗岩⑤的裂隙中。
赋存于杂填土①中的地下水类型属潜水，赋存于粗砂③以下各含水层由于受上覆弱透水层作用转化为承压水。
其中粉质粘土②、残积砂质粘性土④及全风化花岗岩⑤属弱透水和弱含水层；粉质粘土②属微小透水层或相对隔水层；杂填土①、粗砂③属强透水层，为本场地的主要含水层；全风化花岗岩⑤的透水性和富水性受构造裂隙的控制和影响，但其裂隙大多呈闭合性，导水性较差，总体上地下水量不大。
地下水主要接受大气降水的下渗及外围地下水的侧向渗透补给，并向低洼年排泄。
钻探期间测得钻孔中地下水混合稳定水位埋深为0.45～2.60m，水位标高为11.04～12.34m。
由于上部杂填土①含有较多碎石和砼块等建筑垃圾，无法干钻或击进，只能用水冲钻，故钻孔未测得初见水位。
根据区域水文地质资料及场地地形、地貌特征，预计该场地范围内全年地下水位变化幅度约1～2m。
另根厦门地区气候特点及周边排洪条件，建议拟建场地年最高地下水位按设计室外地面标高下0.5m考虑。
此外，据zk11、zk24孔观测，场地主要承压含水层粗砂③承压水头埋深分别为5.80m及6.20m，水头标高分别为5.14m及6.55m。
2、腐蚀性评价
为评价场地地下水对建筑材料的腐蚀性，本次勘察分别在ZK11、ZK30钻孔中各采取一组水样进行水质简分析。
场地地下水中PH值为6.79～6.86，SO42-为16.52～17.68mg/L、Mg2+为27.81～28.19mg/L、HCO3为1.77～2.11mmol/L、CL-为129.76～139.13mg/L、侵蚀性CO2为9.22～11.03mg/L。
本场地环境类型属Ⅱ类、A型水。
依国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关标准评价，本场地地下水对砼结构无腐蚀性，对钢筋砼结构中的钢筋在长期浸水条件无腐蚀性，但在干湿交替条件具弱腐蚀性，地下水对钢结构具弱腐蚀性。
地下水对建筑材料腐蚀的防护应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）的规定。
3、渗透性试验
为评价场地主要含水层的富水性和渗透性，本次勘察选择ZK24孔对粗砂③进行抽水试验。
抽水试验过程Q-s、Q-t曲线图详见图1。
抽水设备采用钻机心泵。
试验方法为单孔完整井稳定流试验法，成井工艺为开孔口径Φ130mm，含水段砂土层采用Φ110mm滤水管（外包滤网），并进行洗井和试抽，正式抽水试验采用一次最大落程。
试验时采用三角堰观测计算涌水量，利用专门水管采用带刻度的细金属导线配带万用表进行动水位测量，确保试验数据精确可靠，试验程序、稳定时间符合规范要求。
根据抽水试验的水文地质条件，依《工程地质手册》第三版选用相关公式进行水文地质参数计算，结果见表2。
抽水试验表明，粗砂③富水性及透水性均较好。
抽水试验成果表 表2
试验孔号
试验段岩性
含水层位置
孔径
涌
水
量
降深
渗透系数
影响半径
计算公式
备注
r
Q
S
k
R
m
m
m3/d
m
cm/s
m
ZK24
粗砂③
8.90～13.5
0.055
35.2
4.40
2.2×10-3
61.27
0.366QR
k=——lg—
m·sr
R=10S
承压完整井
注：
表中影响半径为相应降深时的影响半径。
三、地震效应及场地类别
（一）地震效应
根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）及闽建设[2002]37号文，拟建场地位于抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。
另据闽建设[2003]10号文，拟建场地特征周期为0.35s。
本场地在地面下20米深度范围内分布有饱和粗砂③，根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）初判为不液化砂层；再据现场标贯试验结果，依国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）相关规定进行判定（见表3），粗砂③在7度地震时不会产生砂土液化现象；另外，本场地无饱和软土分布，可不考虑软土震陷对建筑的影响。
拟建场地在平面上各岩土层的成因、状态差异较大，场地内分布有较厚的松软填土（厚度一般为4.0~7.8m，最深达9.60m）。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）有关标准评价，本场地属对建筑抗震不利地段。
（二）场地类别
根据场地地基土分布、厚度及其性质，结合地区工程经验，依国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）有关标准划分：
杂填土①属软弱土，Vs取120m/s；粉质粘土②、粗砂③、残积砂质粘性土④、全风化花岗岩⑤均属中硬土，Vs分别取255m/s、280m/s、260m/s、320m/s。
根据各土层的剪切波速经验值，选取有代表性钻孔zk1、zk11、zk20、zk24、zk25、zk31孔进行估算，土层的等效剪切波速Vse为172.4～243.4m/s，属中软场地土。
据钻探揭露，结合区域地质资料，该地区场地覆盖层厚度在3～50m范围内，依《建筑抗震设计规范》表4.1.6划分，建筑场地类别属Ⅱ类
粗砂③砂土液化判定表表3-1
标贯试验编号
标贯试验
深度
地下水位
深度
标贯击数
临界击数
液
化
指
数
液化等级
土层名称
土层代号
备注
（m）
（m）
击
击
ZK4-N3
12.9
0.50
28.00
12.84
0.0
不液化
粗砂
3
地下水位深度按年最高水位0.5m计算。
ZK5-N3
10.3
0.50
19.00
11.28
ZK5-N4
12.6
0.50
25.00
12.66
ZK6-N3
12.3
0.50
38*
12.48
ZK7-N3
12
0.50
21.00
12.3
ZK8-N3
12.3
0.50
35.00
12.48
ZK9-N4
13.3
0.50
25.00
13.08
ZK10-N3
12.5
0.50
27.00
12.6
ZK11-N2
11
0.50
19.00
11.7
ZK11-N3
13.4
0.50
17.00
13.14
ZK12-N2
12.3
0.50
22.00
12.48
ZK13-N3
11.5
0.50
43*
12
ZK13-N4
13.5
0.50
19.00
13.2
ZK14-N2
12.3
0.50
35.00
12.48
ZK15-N3
12.6
0.50
80*
12.66
ZK16-N3
11.9
0.50
38.00
12.24
ZK16-N4
13.9
0.50
22.00
13.44
ZK17-N3
11.3
0.50
25.00
11.88
ZK18-N3
13.1
0.50
32.00
12.96
ZK19-N2
10.7
0.50
19.00
11.52
ZK20-N2
11.6
0.50
40*
12.06
ZK20-N3
13.6
0.50
29.00
13.26
ZK21-N4
11.9
0.50
27.00
12.24
ZK22-N2
11.6
0.50
19.00
12.06
ZK22-N3
13.7
0.50
18.00
13.32
粗砂③砂土液化判定表表3-2
标贯试验编号
标贯试验
深度
地下水位
深度
标贯击数
临界击数
液
化
指
数
液化等级
土层名称
土层代号
备注
（m）
（m）
击
击
ZK23-N3
12.2
0.50
32.00
12.42
0.0
不液化
粗砂
3
地下水位深度按年最高水位0.5m计算。
ZK24-N4
10.3
0.50
31.00
11.28
ZK24-N5
12.6
0.50
50*
12.66
ZK25-N2
11.4
0.50
33.00
11.94
ZK26-N3
13.5
0.50
17.00
13.2
ZK27-N2
10.5
0.50
45*
11.4
ZK27-N3
12.6
0.50
18.00
12.66
ZK29-N3
12.45
0.50
40*
12.57
ZK30-N4
12.6
0.50
44*
12.66
ZK31-N4
9.6
0.50
30.00
10.86
ZK31-N5
12.05
0.50
45*
12.33
ZK32-N5
11.3
0.50
45*
11.88
ZK32-N6
13.5
0.50
42*
13.2
四、岩土工程分析与评价
（一）场地、地基稳定性与适宜性评价
根据区域地质资料及本次钻探结果显示，拟建场地及其附近无活动性断裂通过，勘察过程也未发现有断裂形迹，不必考虑活动性断裂的影响。
场地地势较平缓开阔，离山体较远（>300m），不会产生崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害；场地基底由花岗岩构成，场地内及其附近现无人为地下工程及大面积开采地下水的活动，不存在岩溶作用，也不会产生地面塌陷、地裂缝的地质灾害，场地稳定性较好。
另据地面调查及钻探揭露，场地内未发现有隐伏的沟滨、地下洞穴、防空洞、临空面或软弱岩层等对地基安全影响较大的不利地下埋藏物。
但场地按设计标高整平后，在表部分布有较厚的松软杂填土①，故地基稳定性较差。
通过对上述松软土层采用桩基穿过等适当处理措施后，地基稳定性可得到保证。
适宜拟建物建设。
（二）岩土体分析与评价
拟建场地地基土主要由杂填土①、粉质粘土②、粗砂③、残积砂质粘性土④、全风化花岗岩⑤组成。
杂填土①：
全场地均有分布，厚度为1.30～9.60m。
该层属新近回填，密实度及均匀性差，力学强度低，未经处理不宜直接作为拟建物持力层使用。
另外，该层为欠固结土，采用桩基时，厚度较大地段需考虑产生桩侧负摩阻力的影响。
粉质粘土②：
全场地分布，顶板埋深为1.30～9.60m，厚度为1.10～8.10m。
该层属中等压缩性土，呈可~硬塑状，力学强度较高，工程性能较好，无软弱下卧层，但大部分地段埋藏较深，采用桩基方案时可较好地发挥桩侧摩阻力。
粗砂③：
全场地仅在zk1~zk3缺失外，其余钻孔均有揭露，顶板埋深为8.70～12.0m，厚度为1.90～4.60m，呈中密~密实状。
属中等压缩性土，力学强度较高，埋藏较深，不宜选作拟建物天然地基基础持力层。
残积砂质粘性土④：
分布稳定、厚度大，多呈可塑~硬塑状，属中等压缩性土，力学强度较高，且有随着深度递增土质强度逐渐提高的变化趋势，可根据需要选作拟建物桩基础持力层。
全风化花岗岩⑤：
分布较稳定，厚度大，压缩性较低，力学强度较高，但埋藏较深，也具随着深度递增土质强度逐渐提高的变化趋势，可根据需要选作拟建物桩基础持力层。
（三）地基均匀性评价
受古地理环境和不均匀风化的影响，拟建场地各岩土层分布、埋深、厚度在水平及垂向上均有变化。
其中上部杂填土①均匀性较差；粉质粘土②力学强度变化不大，但其埋深、厚度变化较大，综合评定其均匀性较差；粗砂③土质相对较均匀；残积砂质粘性土④、全风化岩⑤在垂向上力学强度差异明显，埋深、厚度变化较大。
综上所述，拟建场地处于同一地貌单元（冲洪积阶地），当拟建物采用桩基础方案，以残积砂质粘土④或全风化花岗岩⑤作为基础持力层时，由于二者力学性能近似，强度差异不大，残积砂质粘性土④在水平方向上土质较均匀，故综合评价本场地地基均匀性较好。
建议设计时通过采取对地基、基础和上部结构的处理措施，以满足拟建物设计的变形要求。
（四）岩土设计参数
岩土设计参数根据室内岩、土工试验及现场标贯、重型动力触探试验等结果，并结合地区工程实践经验综合确定，见表4。
其中工程特性指标重度（γ）、压缩模量（Es）、渗透系数（k）为平均值，抗剪强度（c、Φ）为标准值，地基承载力fak依试验结果和地区经验提供，为特征值。
桩基设计参数主要参照省标《建筑预应力混凝土管桩基础技术规程》（DBJ13-59-2004）提供，为特征值。
各岩土层承载力特征值的使用条件：
1、地基岩土体承载力特征值确定的假定条件为岩土层无侧限且为均质体、空间无限展布环境；2、参数表中承载力特征值是在基础埋深小于0.5m和基础宽度小于3m条件下使用，若基础深度大于上述条件时，应进行承力特征值深宽修正；3、使用各岩土层承载力特征值必须保证岩土层处于天然状态，不得有泡水软化或扰动的影响；4、本工程各拟建物基础设计等级设计为乙级，使用承载力特征值进行工程设计时，必须进行地基变形验算，并满足其变形要求。
另外，须说明的是：
1、杂填土①由于硬杂质含量较多，故未取得原状土试样，该层设计参数主要根据现场原位测试，并结合地区工程经验提供；2、残积砾质粘性土④为特殊性土，含有较多＞0.5mm颗粒，加之其粘性不高，开样时表面粗颗粒易被刮扰动，因此采用常规土工试验方法测取的指标有一定的误差，如压缩系数偏大，压缩模量偏小；3、各岩土层的变形模量E0参考省标《建筑地基基础技术规范》（征求意见稿）及有关内容，并结合地区工程经验综合确定本次勘察原状土试样采用专门取土器用锤少击法采取，样品质量符合要求，取样操作、原位测试和室内实验均严格按相关规程执行。
各岩土层试验手段选择得当，操作方法符合规范要求，试验结果较为准确、可靠。
（五）地基基础方案分析与建议
拟建区就业培训中心暨劳动力市场由主楼与配套用房组成，均为3层，高度＜30m，框架结构，对差异沉降敏感，单柱最大荷重为4000kN（或单位荷重为20kN/m2），地面设计标高（底层黄海高程）16.00m。
根据场地现地面标高（11.90～14.63m）及地面设计高程（16.00m），场地尚需回填1.37～4.10m。
场地按设计标高回填整平后，上部不良土层综合厚度较大，无法满足上部结构的强度和变形要求。
因此，不宜采用天然地基浅基础方案，建议采用桩基础方案。
根据场地工程地质条件
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