某小区地质勘察报告.docx
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某小区地质勘察报告
某小区地质勘察报告
1.前言
1.1场地位置及拟建工程概况
受某某房地产开发有限责任公司的委托,某某岩土工程勘测有限责任公司承担某某场地详细岩土工程勘察。
拟建场地位于
1.2勘察目的、任务及依据的技术标准
1.2.1勘察目的
勘察目的:
遵循国家现行有关技术规范、规程,对拟建工程场地进行详细岩土工程勘察,提供设计所需岩土工程地质参数。
1.2.2勘察任务
我公司对其拟建工程进行详勘阶段的岩土工程勘察工作,其目的是为建筑设计提供详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基作出岩土工程分析评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。
本次勘察主要任务是:
1搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度,地基允许变形等资料;
2查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案建议;
3查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
4对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;
5查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;
6查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;
7在季节性冻土地区,提供场地土的标准冻结深度;
8判定水和土对建筑材料的腐蚀性。
1.2.3依据的技术标准
(1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版;
(2)《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004);
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
(4)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
(5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);
(6)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008);
(7)《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012);
(8)《土工试验方法标准》(GB/T50123-99);
(9)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—2012)等相关规范标准执行。
1.3岩土工程勘察等级
拟建住宅楼层数为13层,地下2层,总建筑面积56862.21㎡,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版)第3.1.1条~
(4)图件及表格编制
各种图件及表格采用计算机完成,制图软件采用理正软件及AutoCAD2004中文版,绘制完整、规范。
1.4.2勘察设计施工
本次勘察采用以钻探为主,配合以标准贯入试验、波速测试等原位测试及取土样室内试验等方法和手段进行综合勘察。
钻孔沿拟建物边角线及中心线布设,共布设钻孔33个,编号为ZK1~ZK33,控制性钻孔15个,孔间距一般12.30~16.0m,地下车库按基坑开挖范围外扩3.6~10m布设基坑孔,共布设基坑孔27个,编号为JK1~JK27,孔间距一般18.0~23.60m。
勘探孔深度设计:
控制性钻孔40.0m,每一幢各施工1个深度为50.0m的钻孔,一般性钻孔深度36.0m,基坑孔深度30.0m
场区共施工完成勘探孔60个,实际完成钻孔深度:
控制性钻孔40.20~41.80m,每一幢50m钻孔最终施工深度50.10~50.40m,一般性钻孔35.20~37.10m;地下车库钻孔29.90~32.30m;场地实测地震波速孔3个,共完成60个测点120次测试记录,地脉动测试点1个。
1.5勘察完成工作量
我院于2012年11月13日进场,2012年11月26日完成野外施工。
在钻探施工中,除进行了标准贯入试验、地震波速测试等原位测试工作外,还分批次将野外所取的土样送至实验室进行室内试验,并及时整理室内资料。
整个勘察过程,完成的勘察项目及工作量详见表1。
实际完成勘察工作量一览表表1
项目
单位
数量
备注
勘
探
钻探孔
个
60
钻探总进尺
米
2107.90
土、水
试样
常规土样
件
65
三轴剪切试验
件/组
24/8
高压固试验
组
17
土的易溶盐分析
组
5
标准贯入试验
次/孔
58/18
动力触探试验
延米/孔
3.60/6
波速测试
孔
3
地脉动测试
点
1
钻孔测量
点
60
钻孔水位观测
孔
60
2场地工程地质条件
2.1地形地貌
。
照片1:
拟建场地地形地貌
2.2岩土层特征
据钻孔揭露地层资料,地基表层为第四系人工活动(Q4ml)素填土、耕植土,其下为上(晚)更新统冲积、湖积黏土(Q3al+l)。
根据土的物理力学性质、特征,现自上而下描述如下:
(一)第四系人工活动层(Q4ml)
第①层:
素填土
褐灰色,松散,欠固结,稍湿,主要由黏性土组成,含少量碎石。
场区连续分布,层厚1.20~4.30m,平均厚2.68m。
(二)上(晚)更新统冲积、湖积黏土(Q3al+l)
第②层:
黏土
褐黄色,可塑状,稍湿,干强度中等,韧性中等,切面光滑,干裂现象显著。
压缩系数a1-2=0.33~0.61(MPa-1),平均0.45MPa-1,属中等偏高压缩性土。
自由膨胀率60~110%,平均值75%,膨胀潜势中等为主。
场区连续分布,顶板埋深1.20~4.30m,层厚2.30~6.20m,平均厚4.05m。
第③层:
黏土
浅灰色,可塑状,稍湿,土质均匀、细腻,刀切面光滑,干强度中等,韧性中等,干裂现象显著。
压缩系数a1-2=0.47~0.62(MPa-1),平均0.53MPa-1,高压缩性土为主。
场区连续分布,揭露顶板埋深4.50~9.40m,揭露层厚0.90~4.10m,平均厚2.30m。
第④层:
黏土
灰色、深灰色,可塑状,稍湿,土质均匀、细腻,刀切面光滑,干强度中等,韧性中等,偶含腐植物及螺贝化石碎屑。
压缩系数a1-2=0.32~0.58(MPa-1),平均0.51Mpa-1,属中偏高压缩性土,高压缩性为主。
场区连续分布,揭露顶板埋深7.40~11.40m,揭露层厚18.70~41.80m,未揭穿该层。
以上各土层空间分布情况详见工程地质平、剖面图及柱状图。
2.3气象水文及水文地质条件
2.3.1气象水文
某某境内地处暖带,为北纬高原大陆季风气候。
冬季气温较低,夏季气候凉爽,干湿两季分明。
全年无霜期220d左右,年均气温11.6℃,最热月7月均温19.8℃,最冷月1月均温2℃,极端最低气温-13.3℃,极端最高气温33.5℃,全年活动积温≥10℃的3217℃,年均日照时数1902.02h,年降水量735㎜。
。
2.3.2地下水的基本特征
上覆土层为人工回填土及上(晚)更新统冲积、湖积黏土,第①层土结构松散,属透水层,第②、③、④层地基土均为黏性土,为相对隔水层。
场地地下水主要受大气降水补给,排泄方式主要为地表迳流及潜水形式向低处排泄。
据各钻孔终孔观测,钻孔内均为干孔,地下水埋深较大。
2.3.3土介质的腐蚀性评价
受气候及渗透性影响的土介质评价,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)第12.2.2条,受气候及渗透性影响的土介质腐蚀性评价见表2。
土的腐蚀性评价表表2
腐蚀
介质
土中
含量(mg/kg)
规范
取值(mg/kg)
土对混凝土结构的腐蚀等级
土对钢混结构中钢筋的腐蚀等级
土对钢
结构的
腐蚀等级
气候影响因素
渗透影响因素
环境
类别
腐蚀
等级
渗透
类别
腐蚀
等级
SO
6.98-
15.65
<450
Ⅱ
微
Mg2+
13.56-
28.35
<3000
NH
0.00
<750
OH-
0.0
<64500
总硬度
81.18-
213.09
<30000
PH值
7.4-
8.0
>5.0
B
微
侵蚀性CO2
0.0
<30
HCO
98.18-
215.36
>1.0
Cl-
4.06-
20.16
<250
微
PH值
7.4-
8.0
>5.5
微
腐蚀等级综合评价
土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋及外露钢结构的腐蚀性等级微
3场地岩土工程评价
3.1特殊性土及不良地质作用分析与评价
3.1.1膨胀土工程特性评价
(1)场地第②黏土,通过取11件土样作膨胀性试验及场地一期勘察成果,自由膨胀率为60~110%,平均值75%,膨胀潜势中等。
膨胀土试验指标如表3。
膨胀土试验指标表
表3
土层编号
取土深度(m)
含水量W
(%)
液性指数
IL
压缩系数a1-2
(MPa-1)
有荷膨胀率50KPa
(%)
膨胀力
Pe
自由膨胀率δer
(%)
收缩系数
λn
缩限
%
②
3.30-3.50
44.2
0.399
0.26
0.226
77.6
78
0.84
24.8
4.30-4.50
60.9
0.469
0.40
0.6
79.6
60
0.73
35.2
7.20-7.40
57.1
0.516
0.09
55.7
72
0.70
25.3
4.40-4.60
48.0
0.344
0.25
0.2
56.1
65
0.61
15.9
5.50-5.70
47.4
0.207
0.25
0.7
61.2
65
0.51
16.5
②
(一期)
6.00-6.20
64.0
0.533
1.26
75.6
70
0.55
17.6
3.80-4.00
49.6
0.413
0.32
2.31
102
96
0.52
18.3
4.80-5.00
48.5
0.475
0.36
0.24
44.3
88
0.59
16.9
4.40-4.60
52.4
0.521
0.38
0.21
45.6
64
0.55
17.6
4.30-4.50
51.0
0.426
0.36
0.06
60.8
65
0.52
19.6
4.10-4.20
36.7
0.277
0.35
0.22
56.6
58
0.42
17.6
4.00-4.20
56.7
0.450
0.43
0.29
14.9
61
0.44
15.6
3.20-3.40
53.9
0.496
0.47
0.21
43.2
58
0.46
16.6
3.80-4.00
57.1
0.493
0.41
-0.09
63.6
70
0.51
17.2
3.80-4.00
67.8
0.570
0.59
0.12
56.3
94
0.49
16.9
4.00-4.20
42.1
0.249
0.32
0.08
53.6
85
0.52
15.9
平均值
52.3
0.427
0.37
0.42
59.2
75
0.51
17.3
场地现有地形坡度一般>5°,为坡地场地。
(2)膨胀土大气影响深度及大气影响急剧层深度的确定
根据《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112—87)第3.2.4条及3.2.5条相关内容,根据昭通地区蒸发力及降水量值(表4),综合确定昭通站膨胀土大气影响深度及大气影响急剧层深度:
某某的蒸发力及降水量表表4
月份
项别
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
蒸发力(mm)
23.4
31.4
66.1
83.0
97.7
81.9
101.9
92.8
61.7
40.1
27.2
21.2
降水量(mm)
5.6
6.6
12.6
26.6
74.3
144.1
162.0
124.4
101.2
62.2
15.2
7.0
干燥度(mm)
4.2
4.8
5.2
3.1
1.3
0.6
0.6
0.7
0.6
0.6
1.8
3.0
注:
Ψw=1.152-0.726a-0.00107c=1.152-0.762×0.28-0.00107×202.1=0.7
由《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112—87)表3.2.5可知,大气影响深度da为4.00m,大气影响急剧层深度为1.80m(即4.00×0.45)。
(3)膨胀土地基综合评价
1)根据《某省膨胀土地区建筑技术规定》(试行),依据表2.5.1,昭通气候分区为B区,依据附录2—7,某地区分级胀缩量Sc=6.76~12.23cm,平均值约9.5(6<Sc≤11),依据表2.5.2—2,地基等级为Ⅱ级。
2)场区大气影响深度da为4.00m,大气影响急剧层深度为1.80m。
第②层黏土埋深1.20-4.30m,埋深较大地段均为近期人工回填土所至,埋深小于大气影响深度da为4.00m,其中埋深多小于大气影响急剧层深度1.80m,膨胀土对建筑物基础影响大,采用浅基础时须采取地基处理措施,经地基处理后才能采用浅基础,膨胀土地基处理可采用换土、砂石垫层、土性改良等方法。
3.1.2不良地质作用和地质灾害分析与评价
场地周边未发现滑坡、泥石流、采空区等不良地质作用和地质灾害分布,区域构造稳定,属稳定场地。
3.2场地稳定性及适宜性分析评价
场地位于昭通盆地,地势开阔,地形平坦,无全新构造运动。
场地未发现滑坡、泥石流、采空区等不良地质作用和地质灾害分布,查明无埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
地基土为冲洪积、湖积黏性土,工程地质条件较好。
现状下拟建场地属稳定场地,采用适宜的基础型式及必要的结构处理措施后,适宜工程建设。
3.3地基土的工程特性评价
3.3.1地基土的主要物理力学性质指标
勘察采用标贯、室内常规岩土试验等测试手段获取地基土的物理力学性质指标。
并对上述成果进行数理统计与回归修正。
地基土的主要物理力学性质指标选取原则:
(1)天然密度、孔隙比、天然含水量、液性指数、压缩系数、标贯试验依据数理统计的算术平均值选取。
(2)抗剪强度、压缩模量依据数理统计的算术平均值进行回归修正后选取。
(3)地基土层的承载力特征值,依据常规土工试验成果及原位测试成果及地区性经验综合确定。
3.3.2地基土工程地质特征
根据野外地质钻探、原位测试及室内试验成果资料,各地基土层的岩土工程特性评价如下:
第①层素填土,结构松散,欠固结,力学强度低,受附加应力作用沉降量大,易变形,不可作基础持力层。
第②层黏土,可塑状态,液性指数IL=0.434,压缩系数平均值a1-2=0.45MPa-1,压缩模量平均值Es1-2=5.85MPa,Ck=20.36kPa,φk=4.83°;标准贯入试验平均锤击4.2击,强度较低,承载力特征值fak=130kPa,膨胀潜势中等,经地基处理后,可作地下车库基础持力层。
第③层黏土,可塑状态,液性指数IL=0.506,压缩系数平均值a1-2=0.53MPa-1,压缩模量平均值Es1-2=5.63MPa,Ck=27.82kPa,φk=9.06°;标准贯入试验平均锤击5.2击,强度较好,承载力特征值fak=140kPa,可作多层建筑物及地下车库基础持力层。
第④层黏土,液性指数IL=0.418,压缩系数平均值a1-2=0.51MPa-1,压缩模量平均值Es=6.21MPa,标准贯入试验平均锤击8.1击,力学强度较好,层厚大,承载力特征值fak=150kPa,埋深较大,可作桩基础持力层。
3.4场地、地基抗震性能评价及饱和砂土液化趋势分析
3.4.1场地土类型及建筑场地类别
场区内ZK13、ZK22、ZK33号孔所测的等效剪切波速分别为204m/s、197m/s、198m/s,其平均值为200m/s(250m/s≥Vse>150m/s),场地土层为中软场地土,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第4.1.6条及表4.1.6,建筑场地类别根据覆盖层厚度确定,覆盖层厚度大于50m,为Ⅲ类建筑地场。
场地卓越振动周期为0.3624s。
波速及地脉动测试成果报告详见附件1。
3.4.2场地抗震性能评价
场地位于昭通盆地,地势开阔,地形平坦,周围无陡峻高山及临空面,地基土以中软场地土为主,土层分布较连续。
依据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)第4.1.1条,综合划分为对建筑抗震一般地段。
3.4.3抗震设防烈度
据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)附录A、第A.0.22项规定昭阳区抗震设防烈度为7度第三组,设计基本地震加速度值为0.10g。
3.4.4饱和砂土液化趋势分析
场区未揭露饱和粉土、砂土,可不考虑地震液化问题。
3.4.5软土震陷
地基土层中,除①层土外,未揭露软弱土层,场地抗震设防烈度为7度,可不考虑震陷的影响。
3.5地基土均匀性评价
场地属冲湖积盆地地貌,各土层在工程特性、厚度、空间展布和工程力学特征差异较大,地基土属中~高压缩性地基。
场地内主要持力层为②、③、④层黏土,基础持力层底面坡度多大于10%,根据《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)8.2.4第2条,综合判别场地为不均匀地基。
4基础选型评价及基坑分析评价
4.1.天然地基基础
高层住宅楼:
综合考虑地基土特征及建筑物荷载情况,结合钻探揭露深度范围内,浅部土层力学强度及揭露厚度变化较大,对于层数为13层的高层建筑,其承载力及变形不能满足要求,因此,拟建高层建筑基础型式不宜选用天然地基。
地下车库:
地基开挖后,基底主要土层为③层黏土,局部④层黏土出露,可作地下车库基础持力层,采用砂石垫层处理。
4.2桩筏(箱)联合基础
4.2.1桩基础选型
拟建高层建筑物基础型式适宜采用桩筏(箱)联合基础,根据地基土特征,桩基础适宜采用长螺旋钻孔压灌桩,选用④层黏土作桩基础持力层。
按桩径500mm,按有效桩长18~22m估算,单桩竖向极限承载力1702~2017kN。
静压预制管桩具有成桩速度快,但由于④层黏土强度好,厚度大,成桩较困难,且易发生挤土效应。
长螺旋钻孔灌注桩施工时对周边环境影响较小,不易发生挤土效应。
综合考虑,拟建建筑宜选用长螺旋钻孔压灌桩。
4.2.1单桩承载力估算
采用《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中(5.3.5)式Quk=Qsk+Qpk=μ∑qsikLi+qpkAp公式计算。
以ZK4、ZK19、ZK29号孔的土层资料为例,计算该孔位长螺旋钻孔灌桩、预制管桩竖向极限承载力标准值。
计算结果详见表5。
长螺旋钻孔压灌桩单桩极限承载力标准值预估值表
表5
层序号
岩土
名称
按土层划
分的各段桩长Li(m)
极限端阻力
qpk
(Kpa)
极限侧阻力
qsik
(Kpa)
单桩竖向极限承载力(KN)
ZK4
ZK19
ZK29
ZK4
ZK19
ZK29
①
素填土
/
②
黏土
38
③
黏土
0.70
0.60
0.60
45
④
黏土
17.30
19.40
21.40
1500
50
1702
1860
2017
备注
计算式:
Quk=Qsk+Qpk=μ∑qsikLi+qpkAp,基坑开挖深度按8.0m计,有效桩长为18.0、20.0、22.0m。
桩径φ=500㎜。
4.3基坑工程分析评价
4.3.1基坑侧壁安全等级的划分
(1)基坑所处周围环境
场地位于昭通城区北部,现阶段已回填整平,东有昭通市第一人民医院建筑物及其它建筑物,西有创盛佳园一期、沃尔玛及其它建筑物,北有朱提大道,南面范围较窄,其间距分别为6.0m、3.0~8.0m、20.50m,场地周边均有建(构)物分布,周边环境条件较复杂,基坑所处环境对基坑开挖不利。
(2)基坑平面尺寸及深度
拟建某某小区设2层地下车库,地下室最大长宽约175.0、65.0m,基坑开挖深度约8.00m。
因无±0.00标高,以下对基坑的评价均以现地面起算,可能与设计有出入。
(3)地下水及地表水条件
场地主要地基土层均为相对隔水层,钻孔深度范围内未见地下水。
地表水主要分布于①层素填土中,受大气降水及生活污水补给,水量有限。
(4)不良地质作用
场地及附近未发现滑坡、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用。
从以上四点对照《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)第3.1.3条及《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72—2004)表8.7.2规定,基坑工程安全等级的划分为二级。
4.3.2基坑稳定性评价
基坑开挖深度约8.00m,开挖后基坑临空面将遇到①层素填土、②层黏土、③层黏土,基坑开挖后,土层临空面在地表水渗流的动水压力作用下容易失稳坍塌,同时②层黏土膨胀潜势中等,基坑开挖后也容易失稳坍塌,基坑侧壁处于不稳定状态,基坑应采取支护措施开挖。
基坑可能的破坏模式有局部坍塌、整体圆弧滑移破坏、渗透变形破坏三种类型。
4.3.3基坑支护方案分析
场地周边有(构)筑物,周边环境较复杂,不具备放坡条件,基坑开挖可采取支护措施开挖。
支护方法建议采用排桩支护方案或其它有效的支护措施,基坑表部放坡加土钉墙,下部以排桩作为基坑围护的主体结构的基坑支护方案。
基坑支护计算参数根据室内土工试验、现场原位测试,综合地区经验确定,基坑支护设计计算参数建议值详见表6。
基坑支护设计计算参数建议值表
表6
指标
土层及编号
γ(KN/M3)
抗剪强度标准值
φK(°)
CK(KPa)
素填土①
17.0*
3.0*
6.0*
黏土②
16.6
4.83
20.36
黏土③
15.4
7.55
27.82
备 注
(1)*为经验类比值;
(2)抗剪强度指标为三轴试验,
4.3.5基坑降水
场地地下水位埋深大,基坑开挖深度在地下水位以上,有利于基坑开挖。
基坑开挖主要考虑降雨的影响,基坑开挖降水可采用明沟集水井法排水,场地周边加强截水措施。
5结论和建议
5.1结论
(1)场地为冲洪积、冲湖积盆地地貌,场地及附近未发现滑坡、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害威胁,现状下场地稳定,适宜建筑。
(2)本场区为对建筑抗震一般地段,地基土为中软场地土,建筑场地类别为Ⅲ类建筑地场。
(3)拟建场地下水对基础施工影响较小。
土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋及钢结构腐蚀性等级为微
(4)昭阳区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,所属设计地震分组为第三组,地基土卓越周期T=0.3624s。
(5)场地内未揭露饱和粉土,可不考虑震陷的影响。
(6)场地各土层在工程特性、厚度、空间展布和工程力学特征差异较大,地基土属中~高压缩性地基,综合判别场地为不均匀地基。
(7)地基各土层设计参数详见附表1。
5.2建议
(1)拟建住宅楼基础型式宜采用桩筏(箱)联合基础,桩基础型式建议采用长螺旋钻孔灌注。
桩端