广州市第一人民医院整体扩建项目岩土工程勘察.docx

1、广州市第一人民医院整体扩建项目岩土工程勘察1 前言 11.1 工程概况 11.2 勘察任务、目的及技术要求 11.3 勘察工作方法、工作量 21.4 勘察质量评述 21.5 勘察工作依据 31.6 其他说明 32 自然地理环境及区域地质构造 32.1 地形地貌特征 32.2 区域气候特征 32.3 区域构造 32.4 区域地层及岩性 43 岩土工程地质条件 43.1 土岩分层依据 43.2 地层结构及岩土特征 53.3不良地质作用和特殊性岩土 53.3.1不良地质作用 53.3.2特殊性岩土 53.4水文地质条件 64 岩土物理力学性质 75 场地工程地质条件评价 75.1 场地稳定性、适宜性

2、 75.2 地震效应 75.3 场地岩土地层条件评价 85.4 地基均匀性分析 85.5 地基稳定性分析 85.6抗震设防分类的建议 86 地基基础方案及基坑支护方案 86.1 基础选型及施工建议 86.1.1桩基础成桩的评价 96.1.2桩基础施工对环境影响的评价 96.2 抗浮设计 96.3 基坑支护方案 96.4 地质条件可能造成的工程风险 107 结论及建议 10附图0.图例 1.建筑物与勘探点平面布置图 2.工程地质剖面图 3.钻孔柱状图 附表1.勘探点一览表 2.地层统计表 3.各土层标准贯入试验成果统计表 4.动力触探试验成果统计表 5.土层物理力学性质指标综合统计表6.岩石物理

3、力学性质指标综合统计表7.土工试验报告 8.抗压强度试验报告 附件1.钻孔岩芯照片 广州市第一人民医院整体扩建工程(初步勘察阶段)岩土工程勘察报告1 前言1.1 工程概况受广州市重点公共建设项目管理办公室委托，广东省建科建筑设计院有限公司承担了广州市第一人民医院整体扩建工程(初步勘察阶段)岩土工程勘察任务。项目位于位于人民北路东侧，盘福路西侧，东风西路主干道旁，占地面积约6.2万平方米。由于场地征地、拆迁等问题，勘察时只能对少部分钻孔进行钻探，此报告为阶段性报告，最终以详勘报告为准。主要建设内容为：新建门诊综合楼、回迁住宅楼等建筑物及配套公用工程、室外工程改造等。基础拟采用桩基础。拟建场地交通

4、情况见图1.1。 图1.1 拟建场地交通示意图表1-1 项目建设内容与规模表建设内容建设规模备注新建建筑物门诊综合楼（1栋、15层）109264其中地下44400，设门诊部、医技科室、住院部、国际学术交流中心等。回迁住宅楼（1栋、21层）67302其中地下15986。室外工程污水处理站3200吨/日本项目勘察阶段为初步勘察阶段，本工程重要性等级为一级，场地复杂程度为二级（中等复杂场地），地基复杂程度为二级（中等复杂地基）。按建筑基坑工程技术规程（DBJ/T15-20-2016）判断基坑结构支护安全等级为一级。按广东省标准建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2016）判定场地地基基础设计等级

5、为甲级。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）2009年版和高层建筑岩土工程勘察标准（JGJ/T72-2017）综合判定岩土工程勘察等级为甲级。1.2 勘察任务、目的及技术要求1、勘察任务、目的本次工程地质勘察目的是初步查明场地的水文、工程地质条件，为初步设计提供所需的岩土工程参数，对可能采用的基础类型、基坑支护及降水等进行初步分析评价。具体任务为：（1）初步调查场地的地质构造、地层岩性，不良地质现象的分布及工程地质特性，并分析对工程建设的危害程度，提出治理措施建议；（2）初步查明场地的水文地质条件和地下水及土对建筑材料的腐蚀性；（3）初步查明岩土的地层结构、成因年代、物理力学指标，提

6、供初步设计所需的岩土技术参数；（4）对场地进行地震效应初步评价。划分场地土类型和场地类别，分析预测地震效应，对场地适宜性作出评价。（5）对可能采用的地基基础类型、基坑开挖与基坑支护、工程降水方案等进行初步分析评价。2、技术要求（1）本次勘察共布置勘探点61个，实际完成钻孔18个。控制性勘探点（技术孔）共8个，一般性勘探点（鉴别孔）10个，其中18个钻孔编号如下：JK7、JK11；ZK710、ZK13 、ZK16、ZK1920、ZK2527、ZK40ZK44。（注：JK为详勘期间基坑钻孔，ZK为详勘期间拟建建筑钻孔，本次仅完成具备施工条件的18个钻孔作为初勘。）(由于征地未完成，剩余钻孔没有施工

7、条件，此报告仅作为阶段性报告。)（2）钻孔深度根据设计及勘察规范要求确定：拟建建筑物控制孔钻孔深度应钻入预计嵌岩面以下3d5d,且不应小于5m，一般性钻孔应钻入预计嵌岩面以下1d3d，且不应小于3m。基坑钻孔不宜小于基坑开挖深度的2倍，并应穿过软弱土层和含水层；拟建建筑物钻孔深度一般进入较完整中、微风化岩35米。（3）各控制性钻孔均取土、岩样作物理力学试验；各钻孔均应作原位标贯试验。1.3 勘察工作方法、工作量勘察钻孔采用广州市城建坐标系统，广州市城建高程系统。利用RKT仪器测放钻孔，并相互校核检查，测量精度满足有关规范要求。场地坐标测量控制点为业主提供的R201(X=38795.016 Y=

8、38215.260 H=12.278)、R202(X=38808.793 Y=38340.249 H=12.572)、R203(X=38819.162 Y=38471.124 H=12.118)三点。勘察手段采用全孔取芯，钻探采取土试样及原位测试相结合的方法。钻探工艺采用回转钻进，辅以泥浆护壁的施工工艺。土样采用厚壁敞口取土器静力压入或轻锤连续击入法取样，土试样质量等级为级(砂土试样为级)，岩样直接从岩芯中截取。我院组织1台次X-100型钻机进行钻探工作，野外工作时间为2018年10月15日至11月01日。实际完成的勘察工作量详见表1.3。 初步勘察工作量一览表 表1.3序号工作项目数量备注1

9、地质钻孔18孔技术孔8个，鉴别孔10个2钻探总进尺689.1m3标准贯入试验40次4动力触探试验2.5m5原状土样13件6岩样12组单轴抗压强度试验7钻孔测放18点1.4 勘察质量评述本次勘察严格按照要求实施，包括地质编录、钻孔深度、岩芯采取率、取岩土水样、现场原位测试等各项工作均按设计及相关规范（标准）要求进行，所有钻孔在终孔前均由现场地质技术员、业主共同签证验收，取得的数据真实可信，提供的资料满足设计阶段的要求，工程质量符合设计要求和合同约定。1.5 勘察工作依据（1）岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）（2009年版）（2）高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ/T72-2017）（

10、3）建筑工程抗震设防分类标准（GB 50223-2008）（4）建筑地基与基础设计规范（GB50007-2011）（5）建筑地基与基础设计规范（DBJ15-31-2016）（6）建筑桩基技术规范（JGJ 94-2008）（7）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）（8）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版）（9）岩土工程勘察报告编制标准（CECS 99:98）（10）建筑工程地质勘探及取样技术规程（JGJ/T 87-2012）（11）工程测量规范（GB50026-2016）（12）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)1.6 其他说明由于场地

11、征地、拆迁等问题，大部分钻孔未完成作业。未施工钻孔号为JK16、JK810、JK1217；ZK16、ZK1112 、ZK1415、ZK1718、ZK2124、ZK2839。2 自然地理环境及区域地质构造2.1 地形地貌特征勘察场地地貌类型为珠江三角洲冲积平原区，场地现状为路、住宅等，地面高程在7.78m15.01m之间，相对高差：7.23m，地形起伏较大。（高程为广州市城建高程系统，下同）。2.2 区域气候特征 广州地区地处南亚热带，属海洋季风性气候。全年降水丰沛，雨季明显，日照充足。夏季炎热，冬季一般比较温暖。年平均气温21.80C，极端最高气温38.70C（1953年8月）。 在季风环流控

12、制下，旱季(9月至翌年3月)受大陆冷高压影响，吹偏北风，天气干燥，降水较少；雨季(4月至8月)受海洋气流的影响，吹偏南风，天气炎热，降水量大。 每年510月是广州热带气旋活动的季节，79月，热带气旋影响和袭击广州的可能性较大，是盛行季节。 广州地区降水量大于蒸发量，大气降水是地下水的主要补给来源，年均降雨量为1694毫米；降雨量在年内分配很不均匀，多集中在汛期（每年49月份），汛期雨量约占全年总降雨量的7090%，最大月雨量大部分发生在5、6月间。汛期是地下水补给期，10月次年3月为地下水消耗期和排泄期。地层条件是地下水赋存的条件和基础。2.3 区域构造据中华人民共和国基岩地质图(广州市幅，F

13、49 C 001004)(1：25万)和广东省新构造图，区内揭露基岩为白垩系沉积岩(Kdl)，岩性为砂岩。距场区较近的活动性断裂为北东向广从断裂。拟建场地区域地质示意图见图2.3。瘦狗岭断裂是广州市重要的控制性构造。西起白云山南麓的马鞍山，经瘦狗岭、吉山东至横沙新村，则被文冲断裂右旋错移至庙头村，并向东延。西部被北东向马鞍山断裂所截切，长约18公里。走向为90110，西段走向为90，中段走向为100，东段为110。往南倾，倾角一般为5060，局部为35和68。广从断裂北起从化县的良口，向南经温泉、从化、神岗至三元里附近潜伏于第四系之下，并向南延伸。主要发育于东部变质岩系、上古生界和白垩系-下第

14、三系红层中。在航空遥感图像上，主断面在广州以北清楚显示舒缓波状，呈北北东向延伸。总体走向北东2030，断面倾向北西，倾角6070。断裂带宽几米至数十米。断裂生成于加里东运动，在海西-印支构造阶段控制着广花凹陷的形成。燕山晚期至喜马拉雅早期对龙归盆地的形成和演变起一定的控制作用，也是区域控岩、控热结构。早期多表现为逆断层，晚期多表现为正断层。广从断裂带地应力能量的释放表现为北段以热水活动为主，南段以地震为主，地下热水活动强度自南西往北东递增，地震活动自南西往北东递减，两者呈互为消长的关系，零值线集中在广州附近。广从断裂是广州市最重要的发震断裂之一，尤其是与东西向、北西向断裂交汇部位，地震活动历史

15、悠久，1372年和1915年在广州市附近各发生一次4.75级破坏性地震。自有地震历史记录，在广州市区，曾发生了34.5级地震30多次，形成一个地震密集丛。活动性断裂主断裂与场地距离4km左右，场区抗震设防烈度为7度，据建筑抗震设计规范(GB50011-2010) (2016年版)4.1.7条之规定，对场区地面建筑的影响不大。图2.3 拟建场地区域地质示意图2.4 区域地层及岩性根据区域地质资料及钻孔资料，本场地揭露的地层为第四系人工填土(Q4ml)、第四系残积层(Qel)，基岩为白垩系沉积岩(Kdl)。3 岩土工程地质条件3.1 土岩分层依据1、将土、岩分开分类。即分为砂土、粘土及风化岩层。2

16、、按成因时代分类。如冲积层、残积层等，表层为人工填土。3、按土、岩性质状态分类。如可塑、硬塑粘性土，松散、稍密砂土，强、中风化岩带。3.2 地层结构及岩土特征根据钻孔揭露，场地岩土层按成因类型可划分为：人工填土层、第四系残积层，白垩系沉积岩等三大类。现将各岩土层的分布特点及物理力学性质分述如下：1、人工填土层（Q4ml），图件和附表代号为：杂填土：杂色，稍湿潮湿，稍密，由建筑垃圾、碎石及粘性土组成，稍压实，局部压实。杂填土本层场地内广泛分布，场区内所有钻孔均有揭露。层厚0.603.30m，平均1.35 m。本层进行重型动力触探试验2.5m，实测击数=6.08.0击，平均6.6击，修正击数=6.

17、08.0击，平均6.7击，标准值6.6击。2、第四系残积层(Qel)，图件和附表代号为粉质粘土：棕红色，硬塑坚硬，以坚硬为主，干强度一般，韧性中等，岩芯呈土柱状，为砂岩风化残积而成。该层勘察范围内广泛分布，所有钻孔均有揭露，顶板埋深0.63.30m，顶板标高5.1114.21m，层厚6.2020.35m。本层做标准贯入试验34次，统计结果详见附表3；取样13件，统计结果详见附表5。3、白垩系沉积岩(Kdl)，图件和附表代号为。强风化砂岩：棕红色，原岩结构尚可辨别，岩芯呈短柱状、破碎状，局部呈坚硬土状，手捏易碎，遇水易软化。本层勘察范围内所有钻孔均有揭露，顶板埋深8.5021.15m，顶板标高-

18、9.271.98m，揭露厚度1.2016.60m。本层做标准贯入试验6次，统计结果详见附表3。中风化砂岩：棕红色，原岩结构基本可见，节理裂隙发育，岩芯呈柱状敲击声脆,RQD=50%。本层勘察范围内所有钻孔均有揭露，顶板埋深10.4030.40m，顶板标高-20.54-2.6m，揭露厚度2.7021.40m。岩体完整程度为破碎，岩石坚硬程度按定性分类为极软岩-软岩，岩石基本质量等级为级。本层剔除异常值后统计岩样7组，统计结果见下表（表3.2）。微风化砂岩：棕红色，砂质结构，层状构造，原岩结构清晰可见，节理裂隙稍发育，岩芯呈柱状、长柱状，偶见中风化破碎带，采取率约为90%，RQD约为8085%。本

19、层场区内所有钻孔均有揭露，顶板埋深24.1038.60m，顶板标高-25.03-15.01m，揭露厚度4.909.80m。岩体完整程度为较完整，岩石坚硬程度按定性分类为较硬岩，岩石基本质量等级为级。岩石单轴抗压强度统计表 表3.2项目岩层编号样本数最大值(MPa)最小值(MPa)平均值(MPa)标准差变异系数标准值(MPa)2层 中风化砂岩天然713.114. 98.903.3760.3796.473.3不良地质作用和特殊性岩土3.3.1不良地质作用场区距离广从断裂主断裂大约4km左右。广从断裂是广州市最重要的发震断裂之一，尤其是与东西向、北西向断裂交汇部位，地震活动历史悠久，1372年和19

20、15年在广州市附近各发生一次4.75级破坏性地震，属于微弱全新活动断裂，近年来发生破坏性地震的可能性较小，可忽略该断裂对场区地面建筑的影响。勘察过程中未发现陡坎、滑坡、危岩和崩塌、泥石流等不良地质作用和地质灾害，也未揭露到有毒物质及有毒气体。3.3.2特殊性岩土（1）填土本场地均分布有杂填土，其厚度较厚且分布不均，其物理力学性质不均，自稳能力一般，透水性大，遇水易湿陷，对基坑和基槽开挖与支护有影响，设计和施工时应注意。（2）残积土本场地的残积土层为砂岩的风化残积物。残积性质的土层浸水易软化，使承载力迅速降低，这在施工中应引起足够的重视。（3）风化岩本场地的风化岩为强风化砂岩。强风化岩的主要特征

21、是浸水易软化，使承载力迅速降低，其分布不均和力学性质的差异影响地基的均匀性，这在施工中应引起足够的重视。3.4水文地质条件1、地表水场地内未发现地表水源。2、地下水场地地下水来源主要为大气降水及地表水渗透，按赋存方式分为第四系孔隙水和基岩裂隙水。（1）第四系孔隙含水层场区内地下水类型为潜水类型，主要分布在填土层内。水力特点为无压或局部低压，地下水位受大气降水和生活用水影响变化明显。（2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要分布在岩石强风化带和岩石中等风化带，由于基岩为泥质、钙质胶结，风化裂隙及构造裂隙大部分被泥质充填，故基岩裂隙水的赋存和运动条件差，其富水性亦不大。钻孔施工期间测得场区混合初见水位埋深在1

22、.703.50m；混合稳定水位埋深在1.803.60m，高程5.8811.81m。地下水位的变化随季节性变化较大，一般雨季水位略有抬升，旱季水位略有降落，最大时局部接近地面，地下水位年变化幅度在1m左右。3、土层富水性及渗透性按地层的富水情况及透水性，对本场地地层评述如下：人工填土层：部分区域碎石及建筑垃圾含量较高，为中等透水层。粉质粘土层：为相对隔水层，富水性较弱。风化岩层：强风化层裂隙发育，部分夹较多中风化岩块，为中等透水层。中风化层裂隙稍发育，为弱透水层。4、地下水的腐蚀性评价据国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)附录G的规定，结合场地水文地质条件，判定场地环境类别为I

23、I类。参考广州市第一人民医院新内科大楼岩土工程勘察报告野外勘察期间在ZK01、ZK10号钻孔取水样进行水质简分析，按国家标准岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)第12.2.1条、12.2.4、12.2.5条该场地水的腐蚀性评价为：地下水对混凝土结构微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性，地下水对钢结构具有弱腐蚀性。（具体测试指标见广州市第一人民医院新内科大楼岩土工程勘察报告：水质分析报告书。）5、地下水及土的腐蚀性防护该场地建筑材料的防护，应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）的有关规定。4 岩土物理力学性质岩土物理力学参数统计结果见附表3(标准贯入

24、试验成果统计表)、附表4(岩土物理力学性质指标综合统计表)、表3.2（岩石单轴抗压强度统计表）。 5 场地工程地质条件评价5.1 场地稳定性、适宜性本工程场地地貌属于珠江三角洲沉积地貌，地形起伏较大。勘察过程中，未发现陡坎、滑坡、危岩和崩塌、泥石流等不良地质作用和地质灾害，也未揭露到有毒物质及有毒气体。本场地距离活动断裂广从断裂和瘦狗岭断裂带较近，但总体活动性较弱，历史最大震级为4.75级，近年发生破坏性地震的可能性较小。场区抗震设防烈度为7度。因此，场地稳定性为基本稳定，场地适宜性为基本适宜。5.2 地震效应1、根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版），场区的地震分组为

25、第一组，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。场地地形起伏较大，局部平坦，未发现饱和软土，砂土，属于抗震一般地段。2、场区地貌属冲积平原，场地地势起伏较大，局部平坦，属可进行建设的一般场地，适宜本工程的兴建。3、根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（2016版）4.1条的有关规定，建筑场地类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度两个指标来确定。建筑场地覆盖层厚度一般情况按地面至剪切波速大于500m/s的土层顶面距离确定，等效剪切波速按下列公式：式中 Vse：土层等效剪切波速（m/s）； d0： 计算深度（m），取覆盖层厚度和20m二者的较小值； di： 计算深度范

26、围内第i土层的厚度（m）； Vsi：计算深度范围内第土层的剪切波速（m/s）； n： 计算深度范围内土层的分层数。根据地区工程经验，按建筑抗震设计规范（GB50011-2010（2016年版）相关规定，场地各岩土层的剪切波速估算值如下：地层编号地层名称层厚（m）剪切波速估算值（m/s）1填土0.63.31202粉质黏土6.220.353003-1强风化砂岩1.216.6450选择ZK10、ZK43，计算地表以下20.0m以内土层等效剪切波速，结果见下表。钻孔编号覆盖层厚度d0建筑场地类别mZK1030.4类ZK4321.15类据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表4.1.3及4.1.

27、6，场地土类型为中硬土，建筑场地类别为类。依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.1.4-2，建议场地特征周期值取0.35s。建筑物应按有关规定进行抗震设防。5.3 场地岩土地层条件评价1、层杂填土层土层薄且分布不均匀，厚度变化大，承载力较差，不建议作为基础持力层。2、层第四系残积层，土层薄且分布不均匀，厚度变化大，遇水易软化，承载力一般，具有泡水易软化的特点，不建议作为桩基础持力层。3、1层白垩系强风化砂岩，场地分布较稳定，但埋深较浅，层厚较薄，承载力一般，在验算满足桩基承载力及变形要求的前提下可选作拟建建筑物中低层部分的冲（钻）孔桩基础持力层。4、2层白垩系中风化砂岩，岩石承

28、载力较高，能满足桩基承载力及变形要求，可选作冲（钻）孔桩基础的持力层。5、3层白垩系微风化砂岩，岩石承载力较高，能满足桩基承载力及变形要求，可选作冲（钻）孔桩基础的持力层。5.4 地基均匀性分析 本次勘察揭露场地内从平面分布及剖面上的纵向分布情况分析，地基土上部由人工堆积的杂填土、残积粉质粘土组成，基底岩石为砂岩，场地主要岩土层的工程性能横向相差较大，场地基岩层面埋深不均，一般埋深在12.00-30.40米之间，可见基岩面起伏大，详见钻孔地质柱状图、工程地质剖面图。本场地地基土属于不均匀地基土。5.5 地基稳定性分析本次勘察深度范围内未河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。也未揭

29、露砂土层，故无需进行砂土液化判定。场地类揭露了残积粉质粘土，强风化岩，遇水易软化，采取适当预防措施，地基是稳定的。5.6抗震设防分类的建议场地建筑属医疗建筑，依据建筑工程抗震设防分类标准(GB 50233-2008) 4.0.3之规定，其抗震设防类别建议为重点设防类(乙类)。6 地基基础方案及基坑支护方案6.1 基础选型及施工建议本工程低层部分污水处理站，上部荷载较低，采用天然地基，以粉质粘土作为基础持力层，可满足相关强度要求。由于残积层粉质粘土竖向性质变化较大，且遇水软化后，承载力会迅速下降，在施工时应注意做好排水措施和不均匀沉降处理措施。在强度和变形均满足设计要求时可采用独立基础，相关参数

30、见下表7。门诊综合楼（1栋、15层）、回迁住宅楼（1栋、21层）高层建筑部分，上部荷载较大，宜采用桩基础。另由于1层强风化砂岩局部地段埋深较浅，不宜采用预制桩，故建议采用冲（钻）孔灌注桩基础，以2中风化岩层或3微风化岩层作为基础持力层，建议桩径8001200mm，桩全断面嵌入岩层的深度不宜小于0.5m。嵌岩桩单桩竖向承载力特征值可按省标DBJ15-31-2003（10.2.4-1） Ra=RsaRraRpa进行估算，其中Rsa=uqsiali，Rra =upC2frshr，Rpa =C1frpAp进行估算，其中frs=frp=frk，C1建议取0.24，C2建议取0.032（嵌岩深度小于0.5m时取C2=0）。桩基础建议值参数见表7。6.1.1桩基础成桩的评价拟建场地地面下管线埋藏及地面上架设电线未探明，施工前应探明地下管线及清楚架设电线。在勘察深度范围内，桩端持力层以上的覆盖层中未发现难以清除又严重影响成桩的障碍物，适宜采用冲（钻）孔灌注桩基础。采用冲（钻）孔桩排出的泥浆污染环境需要处理。单桩竖向承载