南京大学微结构国家实验室岩土工程勘察报告.docx
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南京大学微结构国家实验室岩土工程勘察报告
一、工程概况--------------------------------------------------------------1
二、勘察的目的和要求--------------------------------------------------1
三、岩土工程勘察所执行的规范、规程、标准--------------------2
四、勘察工作量布置及实际完成情况--------------------------------2
（一）、勘察方法--------------------------------------------------------------2
（二）、勘探点定位及高程测量-----------------------------------------------2
（三）、实际完成工作量------------------------------------------------------3
五、场地工程地质条件-------------------------------------------------4
（一）、地形、地貌-----------------------------------------------------------4
（二）、岩土层分布-----------------------------------------------------------4
（三）、场地稳定性及不良地质作用------------------------------------------5
六、场地地下水------------------------------------------------------------6
七、岩土性质指标---------------------------------------------------------6
（一）、岩土参数的分析------------------------------------------------------6
（二）、岩土参数的选用------------------------------------------------------7
（三）、地基承载力特征值的确定--------------------------------------------7
八、场地地震效应评价-----------------------------------------------------9
九、地基基础分析评价与建议-----------------------------------------10
（一）、地基分析评价与建议------------------------------------------------10
（二）、基础分析评价与建议------------------------------------------------10
（三）、基坑分析评价与建议------------------------------------------------12
十、其他建议-------------------------------------------------------------13
十一、报告附件-----------------------------------------------------------13
1、勘探点平面布置图1张
2、勘探点坐标一览表1张
3、强风化岩面等高线图1张
4、中风化岩面等高线图1张
5、工程地质剖面图10张
6、钻孔柱状图37张
7、标贯试验成果分层统计表5张
8、土工试验成果报告表5张
9、土工试验分层统计表7张
10、岩石试验成果表2张
11、岩石试验指标分层统计表2张
12、物理力学性质指标统计表2张
13、水质分析报告2张
14、波速试验报告3张
南京大学微结构国家实验室
岩土工程勘察报告
勘察阶段：
详勘
（勘察编号：
K2005-59）
一、工程概况
项目名称：
南京大学微结构国家实验室
建设单位：
南京大学
项目位置：
南京大学MBA大楼和生命科学院大楼之间金银街西侧
勘察单位：
南京工业大学土木工程学院
拟建南京大学微结构国家实验室，地面以上6层，地下2层，总建筑面积69533m2，最大柱间距为8m×9m，建筑±0.00相当于绝对标高17.25m，整平后地面标高为17.00m，其它标高均以此为准，地下室二层底板顶标高为-7.75m，基坑开挖深度为8.50m,框架结构。
该项目抗震设防类别为乙类，工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。
二、勘察的目的和要求
本次勘察的目的是为地基基础设计提供岩土技术参数，通过对拟建场地的钻探、原位测试（标贯试验、动力触探、钻孔波速试验）、室内岩土试验取得结果进行分析、评价，提出经济合理的地基基础设计方案建议，具体勘察任务和要求如下：
1、场地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；
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，提出整治方案的建议；
3、提供地基变形计算参数；
4、查明场地内有无暗塘、暗沟、地下管线等对工程不利的埋藏物；
5、查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度，判定水和土对建筑材料的腐蚀性；
6、评价场地的地震效应，对拟建场地浅部存在的饱和粉土、砂土进行液化判别；
7、提供经济合理的地基基础设计方案，提供地基基础设计的有关技术参数及桩基础、基坑支护设计所需的有关参数。
三、岩土工程勘察所执行的规范、规程、标准
勘察工作以顾客提供的有关图纸资料：
拟建建筑物总平面图为依据，并执行以下规范、标准：
1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）;
2、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）;
3、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）;
4、《土工试验方法标准》（GB50123-1999）;
5、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）。
四、勘察工作量布置及实际完成情况
（一）、勘察方法
根据拟建建筑物特点、场地施工条件及场地岩土层条件，本工程采用钻孔鉴别、取样及孔内标准贯入试验，对地基岩土层进行综合分析评价，以满足桩基设计及基坑设计的要求。
本次勘探工作量由我公司根据业主提供的总平面图，按设计要求,结合现行规范有关规定，沿建筑物周边、角点及基坑周边共布置37个勘探点，其中取土孔13个，标贯孔11个，鉴别孔13个。
选J1、J7、J10孔进行波速测试，每米一测点，测深分别为20m、25m、24m。
取J9、J24孔2组地下水样进行水质分析。
（二）、勘探点定位及高程测量
依据业主提供的总平面图及两控制坐标点J1：
X=48462.143，Y=28834.362，H=14.43m；J32：
X=48353.542，Y=28906.062,H=17.05m，采用全站仪按极坐标法测放出各勘探点位置，同时测定出各勘探点的高程。
1、钻孔、取样、原位测试
（1）机钻孔采用5台GXY-1型百米钻机，泥浆循环钻进，表层杂填土段下套管护壁。
采用Φ110螺纹钻头（粘性土）或Φ108岩芯管合金钻头（砂土、基岩），回次进尺按1.5-2.0m控制，提芯率不低于80%，满足了分层鉴别及记录描述要求。
（2）取土样粘性土采用Φ89中厚壁取样器，粉土砂土采用Φ90取砂器，渗透样采用Φ108薄壁取样器，重锤少击，保证取土质量，满足强度和固结试验要求。
（3）标贯试验采用现行国家标准规格设备，至试验深度，先预打15cm，接着打入30cm，记录锤击数及杆长。
2、室内岩土试验
室内岩土试验项目有：
土的常规物理试验；压缩试验；直剪快剪；固结快剪；渗透试验（垂直、水平）；天然单轴抗压试验（岩样）。
（三）、实际完成工作量
本次勘察实际完成工作量如表1所示：
工作项目
单位
完成量
备注
外业工作
测量定点
点
37
孔位采用全站仪确定
钻孔
孔
37
泥浆护壁法，孔深20～32.5m，总进尺935.5m
取样
土
筒
192
采用普通、薄壁取土器
岩
件
67
无
水
件
2
分层采取
测试
标贯
次
133
按规范标准规格,自动落锤
波速
次
69
单孔检层法
室内试验
常规
组
132
含水量，比重，重度，孔隙比，液、塑限等七项指标
压缩
项
103
无
直剪
组
65
直剪
组
69
固结快剪
渗透
项
6
垂直、水平各三项
岩石密度
组
67
湿密度
岩石强度
组
67
天然单轴抗压强度
水质分析
个
2
项目为PH值,K++Na+，Ca2+，Mg2+SO42-，HCO3-Cl-，CO32-,游离、侵蚀CO2等，判定腐蚀性
工作量一览表表1
五、场地工程地质条件
（一）、地形、地貌
拟建场区地貌单元为阶地，地形较平坦，场地西侧有坳沟分布，东侧有暗塘分布。
（二）、岩土层分布
本次勘察、原位测试结合室内土工试验综合分析，在钻孔深度控制范围内，依据其工程地质性质自上而下分为：
①-1层杂填土：
灰色，稍密，主要由碎石、碎砖、建筑垃圾组成，硬质含量30-60%,填龄大于5年，层厚0.3m～2.6m，整个场区均有分布。
①-2层素填土：
灰黄～灰色，粉质粘土为主，可塑～软塑，混少量碎砖粒，炉渣，填龄大于10年，层厚0.5m～6.0m，该层土质分布不均匀，除J16，J17，J18，J19，J20，J22，J24，J34，J35孔外，整个场区均有分布，其层顶标高介于11.95m～16.65m。
①-3层淤泥质填土：
灰黑色，流塑，稍具臭味，含腐植物。
层厚0.2m～3.9m，仅在J13,J16，J17，J18，J19，J20，J23，J24，J27,J30,J31,J34,J35,J36孔见有分布，其层顶标高介于10.14m～15.32m。
②-1层粉质粘土：
灰黄～灰色，可塑～软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，层厚0.9m～6.7m，除J11,J13,J14,J15，J19,J20,J24,J25,J28,J30,J31,J32孔外，整个场区均有分布，其层顶标高介于10.75m～14.86m。
②-2层淤泥质粉质粘土～淤泥：
灰色，流塑，含腐植物，稍有光泽，无摇震反应，干强度低，韧性低，层厚1.6m～7.3m，J1,J2，J3，J4，J5,J7，J8，J12，J17，J17,J18,J22,J26,J29,J33,J37孔见有分布，其层顶标高介于7.65m～10.58m。
②-3层粉质粘土：
灰色，软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，层厚0.6m～7.9m，仅在J1,J2，J3，J4，J5，J7，J12，J26孔见有分布，其层顶标高介于4.15m～6.73m。
③-1层粉质粘土：
黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰结核，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，层厚1.5m～5.9m，仅在J10,J11，J12，J13，J14，J15，J25，J31，J32,J37孔见有分布，其层顶标高介于6.32m～15.45m。
③-2层粉质粘土：
黄褐色，可塑，局部软塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等层厚0.8m～12.3m，除J6,J7孔外，整个场区均有分布，其层顶标高介于-3.27m～14.81m。
③-3层粉质粘土：
黄褐色，可塑～硬塑，稍有光泽，无摇震反应，干强度中等，韧性中等，含铁锰结核及灰色高岭土团块，层厚2.8m～13.0m，除J12,J27孔外，整个场区均有分布，其层顶标高介于-5.47m～8.81m之间。
④-1层粉质粘土混卵砾石：
黄褐色，由硬塑粉质粘土，稍密卵砾石及中粗砂组成，卵砾石为浑圆～次圆状，主要成分为石英岩，粒径4～50mm，含量约30%，层厚0.4m～2.3m，仅在J1,J2，J4，J5，J9，J10，J11，J13，J21,J23孔见有分布，其层顶标高介于-9.81m～-0.23m。
④-2层残积土：
棕褐及紫红色，呈硬塑粘性土状。
层厚0.4m～2.4m，除J1,J2,J5,J9，J18,J23,J26,J28,J33,J35,J36孔外，整个场区均有分布，其层顶标高介于-8.93m～4.95m。
⑤-1层强风化泥岩～泥质粉砂岩：
砖红色，上部呈硬塑粘性土状，下部碎块状，节理发育，层厚0.4m～4.6m，除J23孔外，整个场区均有分布，其层顶标高介于-10.37m～4.71m。
⑤-2层中风化泥岩～泥质粉砂岩：
砖红色，层状结构，块状构造，泥质胶结，属极软岩，层厚0.5m～8.1m，整个场区均有分布,其层顶标高介于-11.7m～3.21m。
⑤-2a层强风化泥岩～泥质粉砂岩：
砖红色，上部呈硬塑粘性土状，下部碎块状，节理发育，呈透镜体状，仅分布在J8，J25孔，层厚分别为1m和3m，其层顶标高分别为-10.81m，-4.90m。
（三）、场地稳定性及不良地质作用
场地西侧和北侧有坳沟、暗塘分布,根据区域地质资料、本次钻探资料及场地地震安全性评价报告，场区是稳定的，适宜建筑物的建设。
六、场地地下水
在本次勘察深度范围内有一层地下水，属孔隙潜水类型，主要赋存于①-1和①-2两层填土中，勘察期间实测稳定水位为0.70m～1.65m。
该场地地下水位较浅，但根据室内试验所得的渗透系数极小，故地下水对本工程建设的影响不大。
场区附近无污染源，根据《岩土工程勘察规范》及水质报告，分析如下：
（1）按12.2.1条：
受环境影响时，按Ⅱ类环境，对于孔隙潜水，SO42-含量为43.74～78.29mg/l，远小于规范的500～1500mg/l。
Mg2+含量为15～69.7mg/l，远小于规范的2000～3000mg/l。
总矿化度为342.26～537.29mg/l，远小于规范的20000～50000mg/l。
故水对混凝土结构无腐蚀性。
（2）按12.2.2条：
按地层渗透性影响时，按B条件，对于孔隙潜水，PH值6.00～6.13，高于规范的4.00～5.00的要求；侵蚀性CO2含量为0.00～5.92mg/l，低于规范的30～60mg/l；结合12.2.3条，可知水对混凝土结构无腐蚀性。
（3）按12.2.4条：
按长期浸水条件，对于孔隙潜水Cl-含量为28.78～55.54mg/l，远小于规范的5000mg/l，水对混凝土结构无腐蚀性。
（4）按12.2.5条：
孔隙潜水PH值6.00～6.13，介于3～11之间；Cl-＋SO42-含量4.92mg/l，远远少于规范的5000mg/l，故水对混凝土结构完全无腐蚀性。
七、岩土性质指标
（一）、岩土参数的分析
所取土样质量满足室内土工试验要求，试验项目符合设计要求，按土层的性质、成因相近的划分为同一土层，在统计岩土性质指标前已按岩土单元进行划分，对异常值剔除后进行统计，勘察报告按土层单元提供各项指标的最大值、最小值、样本个数、平均值、变异系数，场地地层物理力学性质指标除少数存在中等以上变异性外，大部分指标均为低～很低变异性，说明各指标具有代表性及各地层存在不均匀性。
（二）、岩土参数的选用
评价岩土性状的指标，如天然含水量天然密度液限液性指数塑性指数多选用指标的平均值，承载力极限状态的计算所需的岩土参数，如抗剪强度指标应选用指标的标准值。
各物理力学性质指标详见物理力学性质指标统计表。
（三）、地基承载力特征值的确定
1、参照GB50007规范5.2.5条，采用直剪快剪强度指标标准值进行计算，确定承载力见表2：
直剪快剪强度标准值确定承载力表2
层号
直剪快剪强度标准值
承载力系数
γ
（kN/m3）
地基承载力特征值fak（kPa）
Ck（kPa）
Φ（°）
Mb
Md
Mc
②-2
8.2
6.1
0.11
1.40
3.73
6.3
59.3
③-2
30
16.4
0.39
2.51
5.08
9.7
211.5
③-3
44.1
15.8
0.35
2.42
4.99
10.1
276.7
注：
取基础深度d＝1.0m，基础宽度b＝3m，地下水位埋深1.0m，基础埋深以上按填土考虑，γm＝19kN/m3，地下水位以下取时，表中γ取浮重度。
2、工程实践经验
（1）根据室内物理力学性质指标平均值确定承载力，见表3：
室内物理力学指标平均值确定承载力表3
层号
物理力学指标平均值
样本数n
变异
系数δ
统计修正系数rs
承载力基本值f0（kPa）
修正系数Ψf
地基土承载力特征值fak（kPa）
W（%）
e
IL
Es1-2（MPa）
①-2
27.6
0.787
0.72
4.69
4
0.800
127
1
101.600
②-1
27.3
0.781
0.62
6.06
11
0.178
0.902
220
0.834
165.499
②-2
66.4
1.94
0.99
3.15
11
0.402
0.778
53
0.724
29.853
②-3
28.1
0.82
0.83
4.75
10
0.086
0.950
180
0.915
156.465
③-1
23.9
0.675
0.27
9.44
7
0.124
0.910
275
0.845
211.461
③-2
26.2
0.745
0.51
6.54
40
0.011
0.997
235
0.995
233.124
③-3
23.2
0.67
0.26
9.48
42
0.127
0.966
285
0.943
259.617
④-2
23.3
0.661
0.20
2
0.800
270
1
216.000
注：
rs＝1－（1.704/√N+4.678/n2）δ
（2）根据标准贯入试验指标确定承载力，见表4：
标准贯入试验指标确定承载力表4
层号
标准贯入试验锤击修正后平均值N
样本数n
变异系数δ
统计修正系数rs
标准贯入试验锤击修正后标准值N
修正系数Ψf
承载力标准值fk（kPa）
承载力特征值fak（kPa）
①-2
7.00
1
0.80
7.00
1.00
65
65.00
①-3
2.43
3
0.80
1.21
1.00
25
25.00
②-1
6.13
15
0.38
0.82
5.50
0.71
155
110.05
②-2
3.88
12
0.60
0.69
3.06
0.70
45
31.50
②-3
5.03
4
0.80
3.58
1.00
120
120.00
③-1
11.56
9
0.14
0.91
10.64
0.85
265
225.25
③-2
8.50
24
0.40
0.86
7.80
0.76
210
159.60
③-3
12.52
42
0.42
0.89
11.65
0.81
290
234.90
④-1
23.80
1
0.80
23.80
1.00
450
450.00
④-2
16.10
2
0.80
10.00
1.00
210
210.00
⑤-1
36.75
10
0.36
0.79
31.03
0.64
250
160.00
注：
rs＝1－（1.704/√N+4.678/n2）δ
（3）根据岩石单轴抗压强度标准值确定的承载力特征值，见表5：
岩石单轴抗压强度标准值确定的承载力表5
层号
岩石天然强度标准（MPa）
样本数n
变异系数δ
统计修
正系数rs
承载力标准值f0（kPa）
修正系数Ψf
承载力特征值fak（kPa）
⑤-1
0.201
8
0.35
0.764
250
0.701
135
⑤-2
3.991
59
0.52
0.884
4510
0.806
3213
注：
rs＝1－（1.704/√N+4.678/n2）δ
3、综合确定的岩土层地基承载力特征值的建议值，见表6：
综合确定的岩土层地基承载力建议值表6
层号
岩土层名称
地基承载力特征值fak（kPa）
备注
①-1
杂填土
不计
①-2
素填土
65
①-3
淤泥质填土
25
②-1
粉质粘土
140
②-2
淤泥质粉质泥土~淤泥
28
②-3
粉质粘土
155
③-1
粉质粘土
230
③-2
粉质粘土
210
③-3
粉质粘土
260
④-1
粉质粘土混卵砾石
400
④-2
残积土
210
⑤-1
强风化泥岩~泥质粉砂岩
210
⑤-2
中风化泥岩~泥质粉砂岩
3200
八、场地地震效应评价
按照建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中的规定，建筑场地的类别应根据场地土类型和场地覆盖层厚度来划分。
规范中第4.1.4条场地覆盖层厚度定义为地面至剪切波速大于500米/秒的土层顶面的距离。
当地面5米以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2.5倍的土层，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400米/秒时，可按地面至该土层顶面的距离确定。
根据钻孔处的等效剪切波速的实测值及覆盖层厚度的大小，可以确定场地的类别。
公式：
式中：
Vse---土层等效剪切波速（米/秒）；
d0---计算深度（米），取覆盖层厚度和20米二者的较小者；
t---剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；
di---计算深度范围内第i土层的厚度；
Vsi---计算深度范围内第i土层的剪切波速；
n---计算深度范围内土层的分层数。
下表列出由J1、J7、J10号孔实测的剪切波速计算得到的等效剪切波速Vse值。
根据钻探资料，基岩埋深在25米左右，根据规范，可以确定该场地土类型和场地类别，见表7：
。
等效剪切波速及场地类别表7
孔号
D0（米）
Vse（米/秒）
场地类别
土的类型
J1
20
179
Ⅱ
中软土
J7
20
172
Ⅱ
中软土
J10
20
225
Ⅱ
中软土
注：
关于波速试验的有关情况，详见波速试验报告
根椐场地土质和地下水埋藏条件，按《建筑抗震设计规范》规定初判，本场地不会产生地震液化。
用标准贯入试验锤击数Ｎ值按《建筑抗震设计规范》第3.3.3条作进一步判定，结论为：
场地不会产生液化。
九、地基基础分析评价与建议
（一）、地基分析评价与建议
场区内西侧和北侧有坳沟、暗塘分布。
①-1层杂填土，整个场
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