湖南某工程地质勘察报告secret.docx
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湖南某工程地质勘察报告secret
文字部分
1、拟建场地位置及拟建建筑物概况1
2、勘察目的、任务和依据1
3、拟建区的地形地貌、气象、水文3
4、拟建区内的地质构造3
二、勘察工作4
1、勘察工作量的布置4
2、完成的实际工作量5
三、场地岩土工程条件5
1、地层岩性5
2、各岩土层的主要物理力学性质和原位测试成果7
3、岩石力学性质8
4、场地水文地质条件9
5、地震效应11
四、场地工程地质条件评价12
1、场地稳定性评价12
2、场地岩土工程条件评价13
3、水文地质条件评价14
4、基础方案建议14
五、边坡工程15
〈一〉边坡稳定性分析15
1、边坡的产生15
2、边坡稳定性分析15
3、边坡的整治防护16
六、基坑工程17
〈一〉基坑稳定性分析17
〈二〉基坑支护18
七、结论和建议19
图表部分
1）勘探点一览表2页
2）标准贯入试验成果表2页
3）重型动力触探（N63.5）分层一览表1页
4）钻孔平面布置图1页
5）工程地质剖面图22页
6）钻孔柱状图48页
7）土壤室内试验成果表2页
8）岩石室内试验成果表2页
9）水质分析报告2页
10）单孔剪切波速测试报告1份
11）岩土工程详细勘察技术条件和要求2页
12）工程照片2页
一、前言
受湖南xx景融置业有限公司的委托，湖南中XX测设计研究院，承担了该公司拟建的湖南xx国际建筑工程的岩土工程详细勘察工作。
1、拟建场地位置及拟建建筑物概况
拟建的湖南xx国际工程位于长沙市雨花区韶山南路西侧，临街而建，南距湖南xx大学约300m。
北临长沙市机动车检测站。
该建筑物的初步规划设计由加拿大一设计公司设计，结构形式为框架-剪力墙结构，占地面积16913.95m2，总建筑面积90000m2，主楼顶高控制在100m以下，地下室埋置深度约10-12m，裙楼为三层。
建筑物安全等级为二级，对差异沉降极为敏感。
2、勘察目的、任务和依据
本次勘察的目的是通过详细的岩土工程勘察，对场地的稳定性和适宜性作出岩土工程评价，提供详细的岩土工程资料和技术参数，为基础设计、地基处理、基坑支护以及施工等提供依据。
据设计单位提出的任务书和相关规范、标准，本次勘察的主要任务如下：
（1）查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害，提出整治方案的建议。
（2）查明建筑范围内岩土层工程特性和地基的稳定性，并对其类型、深度、分布和承载力等工程特性作出分析和评介。
（3）查明地下水埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；地下水对砼侵蚀性。
主要地层的渗透系数；提供基坑开挖应采取的地下水控制措施，当采用降水控制时，应注意降水对周围环境的影响。
（4）提供土的工程地质物理力学特性，钻孔柱状图，工程地质剖面图及基岩等高线图。
（5）对地基类型、基础形式和地基处理方案提出建议。
并对施工中可能出现的问题提请注意。
（6）预测地基沉降、差异沉降和倾斜等变形特征，提供计算变形所需的计算参数。
（7）对基坑工程的设计、施工方案提出意见。
（8）论证采用天然地基基础形式的可靠性，对持力层选择基础埋深等提出建议。
本次勘察依据，执行的规范、规程为：
1）国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
2）国家行业推荐标准《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；
3）国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）；
4）国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）；
5）国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）；
6）国家行业推荐标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94—94）；
7）国家行业推荐标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
8）国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
9）国家标准《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
10）设计单位提供的《湖南xx国际建筑工程详细岩土工程勘察勘探点的布置图及说明》技术要求。
3、拟建区内的地形地貌、气象、水文
（1）地形地貌：
拟建场地属于湘江冲积阶地，原为低矮的丘岗地貌，城市发展后，现有房屋前临韶山路，后依相对地势较高的缓坡而建，拟建建筑物将临街，背坡而建，场地东、北两侧目前高程约64.0-64.5m，西南两侧为山坡，坡顶高程约76.0-79.0m，高差约12-14.5m。
（2）气象：
本场地属亚热带季风气候，四季变化明显，春夏多雨，秋冬干旱，暑热期长，霜期较短，夏季湿热，冬季干寒。
年平均气温17℃，年平均降水量1200～1750mm之间，每年雨水期在4～7月份，占全年降水量的46%左右。
10月份至次年2月份为枯水期，适宜建筑工程施工。
（3）水文：
拟建区属湘江流域之Ⅱ级阶地，场地已城市化，主要为居民区，地表水通过地下管道排泄，水系不发育，地下水类型主要为上层滞水和裂隙潜水。
上层滞水：
主要赋存于表层松散土层中，如填土、卵石土、砂土中，由地表水，居民生活用水和大气降水直接补给，经抽水试验查明，水量较大，但受季节影响大。
裂隙潜水：
主要赋存于基岩的一些构造裂隙、风化裂隙中，主要接受地下水的侧向径流补给和大气降水补给。
受季节影响不明显。
4、拟建区内的地质构造
场地位于长沙红色砂岩盆地，发育新华夏系的构造，其构造形式以压性断裂为特征。
区内发育的主要断裂为观音堂断裂，位于长沙红色砂岩盆地西南缘，呈北45度东方向展布。
勘察中，场地内未见明显的断裂构造形迹，但因场地位于观音堂断裂影响范围内，场地内岩石裂隙很发育，且沿裂隙风化严重，岩石的完整性较差，强度低。
该断裂带无活动迹象，且距场地有一定距离，不影响场地和地基的稳定。
二、勘察工作
本次勘察采用冲击和回转钻进，原位测试和室内土工试验相结合的勘察手段，及岩土工程地质技术人员随机编录的工作方法进行勘察。
外业工作于2007年2月23日——2007年3月30日结束，因受施工场地征地拆迁影响，施工周期较长，共进场QP-50钻机3台，GY-150钻机3台。
1、勘察工作量的布置：
本次勘察的钻探工作量由设计单位布置，经业主转交于我院，共布置钻孔52孔，勘探孔间距一般小于20m，边坡勘探间距一般小于30m（详见附图）满足有关规范要求。
勘察过程中，我院按设计提供的图纸坐标和现场控制点（SⅠ：
X=90979.557，Y=51110.474，H=64.896、SⅡ：
X=90854.126，Y=51140.185，H=64.035）采用全站仪测量放样。
但施工中因场地拆迁和平整等原因，部分钻孔不能施工，经业主同意后，其中的4个钻孔（ZK4、ZK43、ZK46、ZK52）暂不施工，待征地拆迁完成后进行补充勘察，另外17个钻孔（ZK6、ZK7、ZK8、ZK12、ZK13、ZK16、ZK17、ZK18、ZK19、ZK20、ZK25、ZK26、ZK27、ZK31、ZK32、ZK38、ZK41）较实际施工位置有所偏移。
报告中的采用坐标为长沙独立坐标系，高程为1956年黄海高程系。
钻孔的实际钻孔位置，高程和设计钻孔位置，详见《钻孔设计平面布置图》《钻孔平面布置图》和《勘探点一览表》。
2、完成的实际工作量
本次勘察完成的实际工作量如下表1
勘探工作量一览表表1
工作项目
单位
工作量
钻探
米/孔
1689.0/50
取原状土样并试验
件
18
取颗分土样并试验
件
13
取岩样并试验
组
20
取水样并试验
件
3
标准贯入试验
次/孔
64/43
重型动力触探试验
次/孔
10/6
剪切波速测试孔
个
3
测量放孔
个
54
简易水文观测
个
48
抽水试验
孔/台
3孔/6台班
三、场地岩土工程条件
1、地层岩性：
根据钻探揭露，场地内的主要地层按成因主要划分为四类：
①人工填土，②第四系洪积层，分亚层为卵石土②1和粉质粘土②2，，第四系残积土③层分亚层为粉质粘土③1和粉砂③2，泥质粉砂岩④按风化程度分亚层为强风化泥质砂岩④1和中风化泥质砂岩④2。
按从上往下依次分述如下：
①填土（Q4ml）：
主要为西侧小区宅基和公路地基，人工填筑土，灰褐色，主要由粘性土组成，卵石含量20-30%，夹砾砂及少量砼块、砖块，湿，稍密。
主要分布于原有路基和宅基地，共22孔有揭露。
层厚0.3-4.6m，层底标高为59.7-75.0m。
②第四系冲洪积层：
②1卵石土（Q3al+pl）:
灰黄色，卵石含量70-80%，粒径0.3-80mm，量大150mm，成份主要为石英砂岩，亚圆状，砂质、泥质充填，底部泥质稍多，上部湿、中密，下部饱和、密实。
场区南侧、西侧共21孔有揭露。
层厚1.0-8.4m，层底标高为58.22-70.41m。
②2粉质粘土（Q3al+pl）：
灰黄色夹灰白色，可-硬塑，湿，稍有光泽，无摇振反应，干强度较高，韧性中等。
局部有褐黑色铁锰质氧化浸染物。
仅见于ZK47，厚度1.20m，层底标高为59.72m。
③残积土层（Q2el）:
系泥质粉砂岩风化残积形成，因受构造影响，场地内地下水较丰富，残积土受地下水影响程度不一，形成了粉质粘土③1和粉砂③2两种不同性质的地层。
③1粉质粘土（Q2el）：
系残积土，褐红色夹少量灰白色，硬塑状-坚硬，稍湿，无摇震反应，干强度较高，刀削面较光滑，韧性中等。
分布于整个场区。
层厚0.8-8.1m，层底标高为49.1-68.1m。
③2粉砂（Q2el）：
浅红色，局部灰黄色，系泥质砂岩风化残积而成，湿-饱和，中密-密实，成份主要为石英、白云母，局部泥质含量较高，摇震反应中等，分布于整个场区。
1.0-11.8m，层底标高为32.82-69.11m。
因岩层受地下构造影响，裂隙很发育，沿裂隙岩石风化严重，加之裂隙水发育，岩石风化残积形成了粉砂层③2，因此场地较多处在强风化岩层以下有该夹层。
④白垩系泥质粉砂岩（K）：
紫红色，中厚层状结构，为滨湖相沉积岩，地层受观音堂构造影响，裂隙较发育，岩性变化较大，泥质和砂质成份不均匀，岩石强度较低。
按风化等级可划分为强风化泥质砂岩④1和中风化泥质砂岩④2。
④1强风化泥质粉砂岩（K）：
紫红色，中厚层状，节理发育，上部泥质为主，芯样主要呈长柱状、短柱状，手可折断，锤击声哑，下部砂质较多，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
岩芯采取率为65-85%，RQD值为15-30，较差。
分布于整个场地区，厚度0.6-21.3m，层底标高为32.17-64.14m，因岩石裂隙发育，沿裂隙风化严重，往往形成残积土，强风化、中风化三者的互层，并且强风化和中风化层之间的界线不明显。
④2中风化泥质粉砂岩（K）：
褐红色，薄-中厚层状，节理较发育，岩块手不易折断，锤击声稍脆，底部较脆。
粉砂质结构，岩体较完整，自然抗压强度小于5MPa，属极软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
岩芯多呈长柱状、短柱状，岩芯采取率为85-95%，RQD指标为37-76%。
原岩局部泥质成份含量增多，手可捏碎，为软弱夹层。
分布于整个场地内，控制厚度5.00-15.90m。
因岩石裂隙发育，沿裂隙风化严重，往往形成残积土、强风化和中风化层三者互层。
各岩土层的分布埋藏状况详见《钻孔柱状图》和《工程地质剖面图》。
2、各岩土层的主要物理力学性质和原位测试成果
（1）土壤物理力学性质
本次勘察共采取粉质粘土③1原状土样18件、进行室内物理力学性质试验，采取卵石土②、粉砂③2扰动样共13件进行室内颗粒分析，其结果见《土壤室内试验成果表》。
粉质粘土③1的主要物理力学性质指标统计见下表：
粉质粘土③1主要物理力学性质指标统计表表2
指标
项目
范围值
平均值（μ）
标准差（σ）
变异系数（δ）
统计
个数
天然含水量ω（％）
16.8-26.1
21.9
2.35
0.107
16
天然密度ρ（g／cm3）
2.01-2.12
2.07
0.03
0.01
16
比重G
2.73-2.84
2.80
0.04
0.014
16
孔隙比e
0.554-0.746
0.650
0.05
0.08
16
塑性指数Ip
11.4-20.4
14.5
2.99
0.206
16
液性指数Il
0-0.39
0.15
0.13
0.87
16
平均压缩系数（MPa）-1
0.1-0.33
0.20
0.06
0.30
16
压缩模量Es（MPa）
5.1-15.7
9.14
2.85
0.31
16
内摩擦角φ（度°）
16.3-27.1
23.4
3.03
0.129
16
凝聚力C（KPa）
16-82
50
18.27
0.37
16
本次勘察对场地内各主要岩土层分别进行了标准贯入试验和重型动力触探试验，其结果见表《标准贯入试验成果表》和《重型动力触探（N63.5）分层一览表》，考虑杆长修正后统计结果见《原位测试成果统计表》表：
原位测试成果统计表（修正击数）表3
土层名称
测试方法
范围值
平均值
标准差
变异
系数
统计
个数
卵石土②
重型动力触探试验
14.1-25.2
20.65
4.35
0.211
10
粉质粘土③1
标准贯入试验
15.5-35.2
22.7
3.99
0.176
33
粉砂③2
12.9-44.9
29.45
8.17
0.277
31
3、岩石力学性质
本次勘察对强风化泥质砂岩④1和中风化泥质粉砂岩④2，分别采取了11组和9组岩样进行自然状态的抗压强度试验，其结果见《岩石室内试验成果报告》，统计结果见表：
岩石抗压强度统计表表4
岩土名称
范围值
（MPa）
平均值
（MPa）
标准差
变异系数
统计个数
强风化
泥质粉砂岩④1
0.4-1.52
1.04
0.365
0.350
11
中风化
泥质粉砂岩④2
1.6-3.2
2.6
0.353
0.136
9
4、场地水文地质条件
本次勘察对场地内地下水进行了简易水文观测，场地内地下水为上层滞水和承压水。
上层滞水主要赋存于填土①和卵石土②中，承压水主要赋存于强风化层④1以下的粉砂③2中，主要接受地下水的侧向径流补给和大气降水的补给。
勘察期间，上层滞水稳定水位高程72.1-74.0m；承压水初见水位深度在0.70-31.60m，标高在34.42-70.41m；稳定水位埋深在0.5-9.0m之间，标高变化于64.25-73.97m之间。
承压水水头0.40-2.00m。
本次勘察分别在ZK16、ZK41钻孔中取水样进行室内测试分析，分析结果详见《水质分析报告》。
根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）第12.2节的有关条款判定：
本场地地下水对混凝土无腐蚀性。
为了求得粉砂的渗透系数K，3月25日——3月29日以ZK16、ZK14、ZK40为抽水井，以ZK14、ZK16、ZK20为观测井进行了抽水试验。
由于ZK40钻孔地势较高，地下水主要为卵石土层中的上层滞水，代表意义较差，现主要对ZK16孔抽水试验进行分析。
稳定时抽水流量Q、抽水井降深Sw、观测井降深S1，其主要数据见表5：
抽水试验稳定流量、降深表表5
降深段别
流量
Q（m3/d）
抽水井降深
SW（m）
观测井降深
S1（m）
第一降深段
95
5.73
0.18
第二降深段
117.6
8.73
0.57
第三降深段
156
11.73
1.08
0.366Q（lgr1-lgrw）
K=————————
M（SW-S1）
式中K——渗透系数m/d
Q——抽水流量m3/d
rw——抽水井半径，rw=0.065m
r1——观测井与抽水井的距离，根据ZK14、ZK16两钻孔的坐标求得r1=31.78m
M——含水层厚度M=4.30m
SW、S1——抽水井、观测井的降深m
将上表中数据代入上式中，求得三个降深段的渗透系数分别为K1=3.92m/d，K2=3.30m/d，K3=3.35m/d。
k=
0.366×Q
lg
2l
（l/r＞4）
ls
r
抽水试验影响半径R可用下式估算：
SWlgr1-S1lgrw
lgR=————————
SW-S1
将上表中数据代入上式中，求得三个降深段抽水试验的影响半径分别为R1=38.8m、R2=49.0m、R3=59.5m。
建议：
由于第二、三降深时可能或已经产生了水跃现象，与计算模型有一定的差别，所以R2、R3误差较大，R1相对较为准确，即抽水试验影响半径约为40m。
基坑侧壁安全等级为二、三级时，基坑疏干降水影响半径R可按下式估算：
R=10SK1/2
式中K——渗透系数m/d
S——基坑水位降深m
5、地震效应
本区属长江中下游地震亚区的麻城—岳阳—定远地震带。
长沙市区据历史记载共发生过28次地震，无大于5级地震的记录，主要以小震形式释放能量，烈度在六度或六度以下。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001），长沙市抗震设防烈度为六度。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）第4.1.3条第3款规定、场地剪切波波速测试报告及长沙地区土层剪切波速经验值，计算场地等效剪切波速值见下表（表6）。
土层名称
剪切波速
Vs（m/s）
地层平均厚度（m）
覆盖层
厚度（m）
等效剪切波速
（m/s）
填土①
133
2.34
23.76
291
卵石土②
286
4.46
粉质粘土③1
263
3.76
粉砂③2
254
5.21
强风化泥质粉砂岩④1
410
7.99
中风化泥质粉砂岩④2
>500
7.33
室外设计整平标高
注:
根据场地工程勘察地质资料及波速测试报告，本场地计算深度自室外设计整平标高64.5m至中风化泥质粉砂岩④2顶面，低于设计标高按填土①计。
场地等效剪切波速计算表表6
据计算结果，本场地等效剪切波速291m/s，覆盖层厚度23.76m，场地土为中硬场地土类型，建筑场地类别为Ⅱ类。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）第4.1.1条及条文说明，因建筑场地后有较高的边坡，场地对建筑抗震较为不利。
四、场地工程地质条件评价
1、场地稳定性评价
勘察结果表明，场地内地层分布比较简单，场地等级为二级，地基等级为二级，工程重要性等级为二级，岩土工程勘察为乙级，建筑场地类别为Ⅱ类，场地处于对建筑抗震不利的地段；但整个场地是稳定的，可进行拟建建筑物的建筑。
2、场地岩土工程条件评价
填土①物理力学性质差，具高压缩性，低强度，不能作为基础持力层。
填土①在地下室分布范围内将被挖除，但作为基坑壁土体时，应支护。
粉质粘土②1具较高强度，较低压缩性，仅见于ZK47，厚度较薄，在地下室基坑开挖后已清除，在作为基坑壁土体时，应支护。
卵石土②具较高强度、较低压缩性，在场地南侧、西侧有分布，厚度较稳定，基坑开挖到位后已清除。
该层主要分布于西侧和南侧较高的边坡，由于结构较松散，土体粘聚力差，受雨水作用很容易形成滑坡，勘察期间因进行场地平整，形成了较陡的临空面，目前局部已产生了滑坡。
因此作为建筑物后的边坡，应支护，确保边坡安全稳定。
粉质粘土③1具较高强度，较低压缩性，在场地内普遍分布，厚度分布不均，且大部分埋深较深，基坑开挖后部分已清除，不能作为基础持力层。
粉砂③2具高压缩性、低强度灵敏度高，在基岩中形成夹层，分布不稳定，不宜作为基础持力层。
该层扰动后，在抽排地下水时易形成流砂。
强风化泥质粉砂岩④1为场地内基岩，具有一定的强度、压缩性低，在场地内普遍分布，厚度不稳定，本层中不均匀分布有粉砂③2夹层，不能作为高层建筑基础持力层。
中风化泥质粉砂岩④2厚度大，稳定，具较高强度，低压缩性，埋深较深，可作为桩基础持力层或下卧层。
局部钻孔分布有粉砂③2。
3、水文地质条件评价
本场地地下水有上层滞水和承压水，上层滞水埋藏于填土①、卵石土②，主要补给来源于大气降水、地表水和附近地下水管破裂漏水，基坑开挖后，填土①、卵石土②已被挖除，上层滞水水量较大，对基坑及桩基施工影响较大。
承压水埋藏于粉砂③2中，勘察期间正值丰水期，承压水稳定水位最高为0.50m，由于粉砂③2透水性较强，所以承压水水量较大，对基坑开挖、支护及基础施工有较大影响。
建议：
（1）避开丰水期施工；
（2）基坑开挖前，在基坑外围设置降水井（井型以钻孔井为宜），将地下水位降至最低。
注意降水时应采取措施避免抽走粉砂③2中的细颗粒。
（3）基坑开挖到位后，立即在基坑四周设置排水沟，以防止地下水在基坑内漫浸。
（4）基坑南面、西面施工时，加强卵石土②、粉砂③2的护壁，防止塌方。
（5）也可以采取帷幕灌浆止水的措施。
（6）地下水埋深较浅，而基坑埋深较深，地下水对基础具有浮力，如有必要，设计时应进行抗浮计算。
由于本场地含水层（卵石土②）的压缩性很小，降水对周边环境影响不大。
4、基础方案建议
拟建建筑物主楼高约99m，设3层地下室。
设计场地整平标高为64.50m。
根据其荷载情况和场地工程地质条件，基坑开挖至地下室底板标高后，下伏地层为粉质粘土③1、粉砂③2、强风化泥质粉砂岩④1和中风化泥质粉砂岩④2。
结合建筑物较高，荷载较大，基础较深的特点，基础型式建议如下：
由于基坑底面高程以下分布的地层有粉质粘土③1、粉砂③2、强风化泥质粉砂岩④1，地层分布不均，建筑物基础不宜直接放置其上，以免产生不均匀沉降。
且基坑埋置较深，水位较浅，若采用箱型或筏型基础，须进行抗浮设计，因此不宜采用。
应优先考虑人工挖孔桩基础，以中风化泥质粉砂岩④2作桩端持力层。
但要保正清底干净。
长沙地区人工挖孔桩施工有成熟的经验，较经济，周期较短，建议优先考虑。
成孔作业时应采取钢筋混凝土护壁。
五、边坡工程
（一）边坡稳定性分析
1、边坡的产生
本工程的南侧和西侧均为坡地，场地进行平整后，将形成较高的边坡，边坡高度12-15m不等，边坡上均为道路和居民区，边坡岩土层主要为填土①、卵石土②、粉质粘土③1、残积粉砂③2以及强风化泥质粉砂岩④1组成，边坡类型为土质边坡。
根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）判定，边坡工程安全等级为一级。
现有坡地为相对较缓的缓坡，坡地高程约76-79m，场地平整后地坪高程约为64.5m。
因无足够的空间放坡，将产生较陡和较高的边坡，如果加上基坑的可挖深度，则边坡总高度将超过25m。
2、边坡稳定性分析
（1）场地平整时，由于坡脚土体的卸荷，结构较松散，凝聚力差的边坡土体在坡顶道路上动载和居民区的荷载作用下，易产生隆起和变形等失稳现象。
（2）边坡土体的岩土性质较差：
其中填土约0-2m厚，结构松散；卵石土3.0~8.4m厚，结构较松散，凝聚力差；残积粉质粘土和残积粉砂层，岩土性质一般，凝聚力和摩擦角较低，当有较陡的临空面时易产生滑塌。
（3）水的作用：
由于边坡顶部为居民区和城市道路，居民用水和道路清洗等用水，多数直接排放至地表，渗入边坡土体中，至使土体的物理力学性质下降，易引起滑塌。
（4）基坑施工的影响：
基坑埋置深度达10-12m，基坑位于边坡坡脚，基坑开挖破坏了边坡土体的土压力的平
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