K1111009详细勘察正文

   （一）工程概况

拟建的瑞安市轻工学校迁建工程场地位于瑞安市飞云镇，西南侧为平阳坑新洋移民村、龙湖镇龙二移民村，北侧、东侧、南侧均为耕地；总用地面积为163208.45m2，建设用地面积为120115.24m2，建筑占地面积为25336m2，拟建校区由宿舍楼、教学楼、职教实训楼、综合楼、实验楼、文艺楼、食堂及操场组成，其中宿舍楼7幢(1～7#)、楼层为6～9F；教学楼3幢（1～3#），楼层为5F（大教室为3F）；职教实训楼2幢（1～2#），楼层为5F；综合楼1幢，楼层为11F；实验楼和文艺楼各1幢，楼层均为5F；食堂1幢、楼层为1～2F；风雨操场1幢，楼层为2F。在综合楼、2～3#宿舍楼、5～6#宿舍楼等3个场地分别设一层地下室，建筑面积为13937 m2。结构形式为框架结构或框剪结构，拟采用桩基础，单桩最大荷载约6000kN。

为了查明拟建场地的岩土工程条件和地质、环境特征，受瑞安市轻工学校工程建设指挥部委托，我院承担了拟建场地岩土工程详细勘察任务。

（二）勘察目的和任务及执行的技术标准                                                       

建筑物安全等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，因此本工程岩土工程勘察等级为乙级。根据有关规范要求，通过本次勘察，为拟建建筑物的基础设计和施工提供岩土工程依据，主要任务如下：                                                                        

1.详细查明建筑场地勘探深度以浅地基土的地层结构、岩性特征、均匀性，以及各土层的物理力学指标，分析和评价地基稳定性、均匀性和承载力。

2.查明主要桩基持力层及其下卧软弱层的分布特征、埋藏深度、厚度、工程性质和变化规律。

3.查明场地内有无可液化土层，并对液化可能性作出评价；评价场地地震效应，划分对建筑抗震有利、不利与危险地段，判明场地土类型和建筑场地类别，提供抗震设计有关参数。

4.查明场地地下水类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性以及地下水的变化规律，提供抗浮设计水位。

5.对场地工程地质条件作出分析和评价，推荐合适的基础类型及持力层；对于桩基，需推荐合适的桩基类型及合适的桩基持力层，并提出各地基土的承载力特征值和各类桩型的承载力设计参数，估算单桩承载力值和桩基沉降。

6.查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势及危害程度，提出整治方案的建议；查明场地内有无埋藏的古河道、暗浜、暗塘及其它人工地下设施等对工程不利的埋藏物及其分布情况。

7.结合场地条件分析推荐基坑开挖、围护等设计方案，提供基坑围护设计所需参数的建议值。预估基坑开挖过程中不良现象发生的可能性，并提出相应的预防措施。 

勘察工作所执行的依据和主要技术规范和标准有：

1.国家标准《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）2009年版；

2.国家标准《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）；

3.国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）；

4.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

5.国家标准《工程测量规范》（GB50026-2007）；

6.国家标准《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-2008）；

7.国家标准《岩土工程勘察安全规范》（GB50585-2010）；

8.行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

9.行业标准《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ72-2004 J366-2004）；

10.行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)；

11.行业标准《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ 87-92）；

12.行业标准《原状土取样技术标准》（JGJ -92）；

13.浙江省标准《建筑地基基础设计规范》(DB33/1065-2009、J11637-2010)；

14.浙江省标准《建筑基坑工程技术规程》(DB33/T1008-2000、J10036-2000)；

15.浙江省标准《岩土工程勘察文件编制标准》（DBJ10-5-98）；

16.浙江省标准《工程建设岩土工程勘察规范》（DB33/T1065-5-2009）；

17.本工程《建设工程勘察合同》及工程总平面图。

   （三）勘察手段及完成工作量

按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）及相关规范要求，本次勘在拟建场地内按网格状及建筑轮廓、地下室范围共布置勘探点121个，均为机械钻孔，孔深控制为进入卵砾石层5.0～8.0m，我院温州分院机组人员自2011年2月20日组织3台钻探设备进入现场进行勘察外业施工，至2011年3月29日完成其中的84个勘探点的野外施工任务。其中在勘察期间对Z32、Z45、Z68、Z号钻孔进行单孔波速试验（试验成果报告附后）。

由于征地等处理问题，全场还有37个钻孔（Z1、Z2、Z4～Z6、Z9、Z17、Z18、Z67、Z71、Z72、Z80、Z81、Z91～Z95、Z98～Z102、Z108～Z121）尚未施工，现应业主要求，先提供施工区域场地详细勘察报告，本次勘察未施工钻孔待征地等处理完成后继续施工，再提供完整的勘察报告。

勘察机械设备采用XY-1型油压钻机，竖直取芯钻进，岩（土）芯采取率满足要求，分层准确合理，记录完整清淅，各项操作均符合规范规程要求。本次勘察完成的实物工作量详见表1。勘探点平面位置图详见《勘探点平面位置图》。

                       实 物 工 作 量 一 览 表                     表1

勘探点平面位置均是根据业主提供的工程用地红线图进行引测放样。勘探点坐标为瑞安城市坐标, 系从委托方提供的总平面图中读取。勘探孔孔口高程为实测黄海高程，系根椐场地东北侧现状道路路面点（Tz155：4.016m）引测而得。勘探点主要数据见附表一。

二、工程地质条件

（一）自然地理及区域地质概况

场区属亚热带海洋型气候，温暖湿润、雨量充沛、四季分明，全年无严寒酷暑。年平均气温18℃，最高气温39℃，最低气温-4.3℃，年平均无霜期270天，多年年平均降雨量为1600mm。场区台风较为频繁，一般发生在7～9月份，多年台风统计频率为2.4次/年，年平均风速2m/s，瞬时最大风速36m/s，风向一般为西北偏西方向，侧向风压0.50～0.75kPa，最大风力达12级。

    勘察场地所处地貌单元为冲海积平原，地形较平坦，现为耕地。从区域地质来看，场地上部分布厚度大于80m的第四系松散沉积物，其中上部约40m为软土，为淤泥及淤泥质土，属河口相和海相沉积物，时代为第四纪全新世（Q4）；下部为河流相、湖泊相沉积物，为粘性土和砂卵石层，时代为更新世晚期地层（Q32）。

   （二）地层划分及其工程地质特征 

勘察场地所处地貌单元为冲海积平原，地形较平坦。根据勘察结果，地基土在勘察深度范围内可划分为5个工程地质层。自上而下可分为：①1粘土，②1淤泥，②2淤泥，③2粘土，④2粘土，⑤1粉质粘土夹粉砂，⑤3圆砾。现分述如下：

①1粘土（al-mQ3 4）

灰黄色，软塑～可塑状，高压缩性，干强度高，摇振反应无，切面光滑。含少量铁锰质氧化斑点、半炭化物。全场均有分布，层厚1.20～1.70m。

②1淤泥（mQ2 4）

青灰色，流塑状，高压缩性，高灵敏度，韧性高，干强度高，摇振反应无，切面光滑。含少量粉细砂、贝壳碎屑和半炭化物。全场均有分布，层顶埋深1.20～1.70m，厚度14.90～16.60m。

②2淤泥（mQ2 4）

青灰色，流塑状，高压缩性，高灵敏度，韧性高，干强度高，摇振反应无，切面光滑。含少量粉细砂、贝壳碎屑和半炭化物；局部相变为淤泥质粘土，流塑状。全场均有分布，层顶埋深16.20～18.20m，厚度12.50～17.20m。

③2粘土（mQ1 4）

灰色，软塑～可塑状，高压缩性，韧性高，干强度高，摇振反应无，切面光滑。含少量粉细砂、半炭化物。全场分布，层顶埋深30.30～34.60m，层厚6.80～12.60m。

④2粘土（mQ2-2 3）

灰色，软塑～可塑状，高压缩性，韧性高，干强度高，摇振反应无，切面光滑。含少量粉细砂、半炭化物。全场分布，层顶埋深39.60～45.80m，层厚6.40～13.10m。

⑤1粉质粘土夹粉砂（al+lQ2-1 3）

灰褐、灰黄色，可塑状，中等压缩性，韧性中等～低，切面稍有光泽，局部较粗糙，干强度中等～低，摇振反应无；局部地段含少量粉砂团块及薄层，见少量半炭化物碎屑，土体结构不均匀，局部相变为粉土，稍～中密状，局部地段粉砂含量较高，达40～50%，局部地段呈互层状；其中粉砂颗粒0.5～0.25mm颗粒含量占40～45%，0.25～0.075mm颗粒含量占15～20%，≤0.075mm颗粒含量占30～40%。局部地段缺失，揭露厚度约0.80～4.90m。

⑤3圆砾（al+mQ2-1 3）

灰色，饱和，稍密～中密状。主要由卵石、圆砾、砂及粘性土组成；卵石、圆砾呈圆形、亚圆形，母岩成份以凝灰岩为主，呈中风化状；其中≥20mm颗粒含量占30～50%，2～20mm颗粒含量占20～50%，2～0.075mm颗粒含量占10～20%，≤0.075mm颗粒含量占10～20%。本层粗颗粒分布不均匀，局部地段卵石及砾砂含量相对较高。全场分布，顶板埋深51.00～55.70m，控制厚度5.20～10.40m。

各地层分布特征详见工程地质剖面图。

   （三）地基土的物理力学性质指标及设计参数的确定 

1、地基土的物理力学性质指标

本次勘察共取原状土样254件，全部做常规项目分析，抗剪强度指标内聚力с、内摩擦角Φ采用三轴不固结不排水剪切试验或直接快剪试验方法获取；采取扰动土样33件，进行筛分法颗粒分析；土工试验分析结果见附件土工检验报告。完成标准贯入试验61段次，成果见附表二；完成重型动力触探试验116段次，成果见附表三；地基土物理力学指标数理统计成果见附表四，固结试验e-P分层曲线见附图（共3页）。

2、地基土基础设计主要参数的确定

地基土基础设计主要参数：土的承载力特征值fak、变形模量E0、压缩模量Es、桩侧第i层土的侧阻力特征值qsia、桩端土的端阻力特征值qpa分别根据土工试验和原位测试资料通过公式计算和规范查表求得，然后结合地区经验综合分析确定，提出地基土各参数建议值（见附表四）。

（四）地下水

1.水文地质条件

    场地内地下水主要为赋存于浅部粘性土中的孔隙水与下部圆砾层中的孔隙承压水。

    浅部粘性土中的孔隙水，赋存介质主要为地表粘土及淤泥层，水迳流条件较差，水量小。主要受大气降水的补给，排泄以蒸发为主，地下水位埋深较浅，具明显的季节相关性。勘察期间钻孔内实测浅部粘性土孔隙潜水水位埋深0.40～0.60m，地下水位变幅较小，一般小于1.50m。

下部圆砾层中的孔隙承压水，赋存介质主要为卵石、圆砾，根据浙江省《飞云江流域水文、工程、环境地质综合勘查报告》，承压水水位低于孔隙潜水水位，水位埋深一般在10～15m左右，变幅较小，地下水迳流条件稍好，水量较大。

根据相类似地段施工情况，场内地下水对本工程的影响主要为浅部孔隙潜水对基坑开挖的影响以及深部圆砾层中的地下水在钻孔桩施工时易引起孔壁坍塌。

2.地下水及土的腐蚀性评价

场地环境类型属Ⅱ类，根据我院拟建场地浅部土层为湿润地区弱透水层；在勘察时所取的地下水样4件做水质简分析试验(试验结果见表2及附表)，水化学类型为Cl-HCO3- Na型水。          

水质分析评价结果表             表2

综合判定本工程地下水对本工程桩基设计及施工有一定影响，应按《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-2008）采取相应级别的防腐措施。

本场地现为耕地，没有环境水污染，根据区域土的腐蚀性分析资料按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版，判定本场地土对混凝土结构及钢结构具微腐蚀性。

（五）不良地质作用

1、场地地震效应

根据国家标准《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2008）判定：本工程建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类）。

根据国标1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本地区地震动峰值加速度为0.05g (相当于地震基本烈度为6度区)，地震设防烈度为6度。

根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），本地区设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，根据场地波速测试资料，20m以内地基土等效剪切波速Vse≤150m/s，为软弱土，场地覆盖层厚度大于80m，场地类别为Ⅳ类，场地地震动反应谱特征周期为0.75s；拟建场地均属建筑抗震不利地段。

2、不良地质作用

勘察场地为冲海积平原，地形较平坦，本次勘察在场地内未发现地下暗浜、暗塘等对工程不利的埋藏物及除软土外的不良地质作用。  

3、场地稳定性及适宜性评价

勘察场地在勘察深度范围内共分为5个工程地质层，自上而下分为：①1粘土，②1淤泥，②2淤泥，③2粘土，④2粘土，⑤1粉质粘土夹粉砂，⑤3圆砾。各地质层全场均有分布，且分布均匀连续，厚度变化较小，因此，判定本场地土层均匀性较好。场地地形较平坦，故地基土整体稳定性较好。本场地适宜建造拟建建筑物。

三、岩土工程评价

（一）地基土工程特性评价

勘察场地在勘察深度范围内共有5个工程地质层，其中②层分2个亚层，各层工程特性评价如下：

11粘土：软塑～软可塑状，为地表硬壳层，力学强度在浅部地层中相对较好，但分布厚度较小，对本工程意义不大。

②1淤泥：流塑状，高压缩性，力学强度一般，仅可作桩周摩擦层。

②2淤泥：流塑状，高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪性的软弱土层，仅可作桩周摩擦层。

③2粘土：软塑～可塑状，高压缩性，力学强度一般，仅可作桩周摩擦层。

④2粘土：软塑～可塑状，高压缩性，埋深较浅，力学强度差，仅可作桩周摩擦层。

⑤1粉质粘土夹粉砂：可塑状，中等压缩性，力学强度一般，局部地段缺失，厚度小，不可作拟建建筑物的基础桩端持力层。

⑤3圆砾：稍密～中密状，力学强度较好，分布较稳定，可作拟建建筑物的基础桩端持力层。

（二）基础方案选择及单桩竖向承载力的估算

1、浅基础天然地基土分析及评价

在场地浅部土层中，①1粘土的物理力学性质相对较好，但下伏巨厚层的淤泥软弱土层。根据本工程拟建物的特点，拟建框架（剪）结构建筑物载荷较大，不具浅基础条件。

2、基础方案选择

根据地层特征结合建筑物的性质及周边环境，拟建建筑物基础方案建议如下：6～9F的宿舍楼，4～5F的教学楼、文艺楼、职教实训楼、实验楼及风雨操场基础方案建议选用摩擦桩基础，桩型可选用预应力管桩或钻孔灌注桩，桩长可根据拟建物荷载情况，由设计部门确定；11F的综合楼基础方案建议选端承摩擦桩；桩型选用钻孔灌注桩基础，以⑤3圆砾层作为桩基持力层，桩端应进入持力层1～1.2倍桩径以上，且确保桩底沉渣不大于50mm；设计桩长、桩径可根据上部荷载确定。

单桩竖向承载力特征值可按下式估算：

Ra=uΣqsiaLi+qpaAP

选择代表性勘探孔估算单桩竖向承载力特征值见表3。

      　　     单桩竖向承载力特征值估算表　　         表3

根据场地的地质条件和周边环境，本场地具较好的成桩条件。由于场地上部有较大厚度的软土层，在钻孔灌注桩施工时，必须采用有效的技术措施，以防扰动孔壁造成缩径、塌孔、扩孔。钻孔灌注桩在施工中产生的大量废泥浆应进行妥善处理，以免污染周边环境；预应力管桩在施工过程中会产生挤土效应，但对周边的环境影响较小。

⑤1层中局部混夹粉砂含量较高，稍～中密状，在预应力管桩施工时，管桩穿过该土层有一定困难，建议选择适合的成桩机具。

（四）基坑评价

1、基坑概况

拟建场地设计3个一层地下室，地下总建筑面积为13937m2，地下室开挖深度约为5.0m。拟建基坑周边现状为耕地及河流，但受设计规划及周边的处理等相关事宜。因此，基坑开挖不具备自然放坡开挖条件。

在开挖深度范围内所涉地层为①1粘土、②1淤泥，工程地质性能差，基坑开挖施工时坑壁土层易产生滑移和向坑内塌落。因此，基坑开挖必须采取必要的支护措施。

2、基坑支护地基土设计参数

本次勘察开挖影响深度范围内共取原状土样20件做水平或垂直渗透系数试验和剪切试验，土的凝聚力с、内摩擦角Φ采用采用三轴不排水、不固结剪切试验或固结快剪试验所得，经数理统计后结合本地建筑经验提供以下基坑支护计算所需地基土参数指标（见表4）。

基坑支护地基土设计参数表                           表4

     指标

勘察期间观测到地下潜水静止水位埋深为0.40～0.60m，地下水位埋藏较浅，基坑开挖时必须人工降低地下水位，由于基坑开挖所涉地层上部为局部存在强透水层，水迳流条件较好，受大气降水补给，且场地内存在一河流经过拟建综合楼中部，水深最大约2.0m，在基坑开挖的过程当中应采用挡土截流及防渗漏措施；下部粘土和淤泥为弱透水层，一般可采用集水明沟进行排水。

4、地下室抗浮

勘察期间观测到地下水位埋藏较浅，地下潜水水位埋深为0.40～0.60m，水位高程为2.38～2.90m；因此地下室存在上浮问题，应进行抗浮验算。结合场地地形地貌，地下水补给及排泄条件，建议地下室抗浮设计水位高程取室外设计地坪标高。

根据地区经验，一般可结合工程桩设计抗浮桩进行抗浮处理，根据地层特征，地下室抗浮桩可采用钻孔灌注桩，选择桩径Φ600mm或Φ700mm，有效桩长选择45.0m或50.0m。抗拔系数可按0.7取值。单桩桩顶轴向抗拔特征值可按下式计算。

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选择代表性勘探孔估算单桩轴向抗拔力特征值见表5(桩长以地表以下5.0m以下算起)。

       抗浮桩单桩桩顶轴向抗拔力特征值估算表        表5

由于基坑工程是一个较复杂的系统工程，建议根据现有资料做专项基坑围护设计。根据当地建筑经验，可采用排桩或水泥土墙等方式进行基坑围护。由于场地地下水水位较高，基坑开挖必须做好防、排水工作，开挖时应分层均衡进行开挖，同时应严格控制基坑外侧附近的堆土的高度或其它超重荷载，以防止基坑围护失效；必要时对其周边的交通进行管制。基坑开挖时应加强对基坑的监控，对主体与裙房连成一体的建筑，应注意差异沉降的影响，建议采取设置沉降缝后浇带，加强结构刚度、调整基底压力等措施，尽量减少差异沉降的影响。

四、结论与建议

（一）结论

1、本次勘察查明了场地地基土的分布规律及其工程地质特征。场地地基土在勘察深度范围内可划分为5个工程地质层。自上而下可分为：①1粘土，②1淤泥，②2淤泥，③2粘土，④2粘土，⑤1粉质粘土夹粉砂，⑤3圆砾。

2、查明了地基土的物理力学性质，取得了基础设计主要技术参数指标，可作为本次已施工完钻孔区域拟建建筑物施工图设计的岩土工程依据。

3、本次勘察在场地内未发现地下暗浜、暗塘等对工程不利的埋藏物。场地地形平坦，场地稳定性和均匀性一般，适宜进行建筑。

4、场地地下水类型上部为孔隙潜水。勘察期间观测得潜水静止水位埋深为0.40～0.60m，潜水水位高程为2.38～2.90m，夏季洪水期洪水位为4.50m左右，地下水水位最大变幅为1.00～1.50m。

根据我院在勘察时所取的地下水水化学分析结果，按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版 按最不利因素判定拟建场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对长期浸水的混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对处于干湿交替的混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。

综合判定本工程地下水对本工程桩基设计及施工有一定影响，应按《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-2008）采取相应级别的防腐措施。 

本场地现为碎石空地，没有环境水污染，根据区域土的腐蚀性分析资料按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版，判定本场地土对混凝土结构及钢结构具微腐蚀性。

5、本地区设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度。根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），场地土类型上部为软弱土，下部为中硬土，建筑场地类别为Ⅳ类，特征周期值为0.75s。属建筑抗震不利地段。

（二）建议

1、拟建建筑物基础方案建议如下：6～9F的宿舍楼，4～5F的教学楼、文艺楼、职教实训楼、实验楼及风雨操场基础方案建议选用摩擦桩，桩型可选用预应力管桩或钻孔灌注桩，桩长可根据拟建物荷载情况，由设计部门确定；11F的综合楼基础方案建议选端承摩擦桩；桩型选用钻孔灌注桩基础，以⑤3圆砾层作为桩基持力层，桩端应进入持力层1～1.2倍桩径以上，且确保桩底沉渣不大于50mm；设计桩长、桩径可根据上部荷载确定。

单桩竖向承载力特征值估算值可参见表3。

2、基坑开挖前必须做专项的基坑围护设计，基坑开挖必须做好防、排水工作，基坑应分层均衡进行开挖，以防止基坑隆起和围护失效。基坑开挖时应加强对基坑的监控。本场地地下水位较高，地下室存在上浮工程问题，建议进行地下室抗浮验算，地下室抗浮设计水位高程取室外设计地坪标高；根据地区经验，一般可结合工程桩设计抗浮桩解决地下室上浮问题。

3、由于拟建场地范围较大，建议在不同区域按不同桩型做试桩和基桩静载荷试验，进一步核定单桩承载力，为设计提供确切依据。

4、本次勘察可作为已施工完钻孔区域拟建建筑物施工图设计的岩土工程依据，未施工钻孔区域拟建建筑物施工图设计岩土的依据待钻孔施工完成后提供该区域拟建建筑物施工图设计依据。