岩土工程详细勘察报告
XX
岩土工程详细勘察报告
项目负责:
校 核:
审 核:
审 定:
XX
附表:
1.土的物理力学性质试验成果表 (1张)
2.原位测试成果表 (1张)
3.地基沉降变形验算表 (10张)
附图:
1.钻孔布置平面图 (1张)
2.工程地质剖面图 (3张)
1.工程概况
1.1 勘察目的和任务
XX大楼,由XX置业有限责任公司开发。拟建场地位于XX,总用地面积5124.43m2,实际用地面积3544.28m2,总建筑面积27311m2,其中住宅面积186242,办公面积8687m2,主楼高23层,一层地下室。建筑设计由XX承担,受开发单位的委托,我院对拟建场地进行岩土工程详细勘察工作。
(1)查明建筑场地各层岩上的类别、结构、构造、厚度、工程特性及物理力学性质,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力:
(2)查明建筑场地有无影响工程稳定性的不良地质现象,划分场地土类型和建筑场地类别,提供抗震设计的有关参数:
(3)查明地下水类型、埋藏情况、腐蚀性:
(4)对场地岩土工程条件进行分析评价,提供基础设计所需的岩土参数,提出岩土利用、整治、改造方案:
(5)当建筑物采用桩基础时,应评价成机可能性,论证桩的施工条件及其对环境的影响。
(6)对地下室基坑进行分析评价,提供基坑支护设计所需的岩土参数,提出支护方案。
1.2 勘察工作编制的依据
(1)勘察合同、委托书及设计单位对工程地质勘察的要求:
(2)《总平面布置图》:
(3)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001);
(4)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002);
(5)《建筑抗震设计规范》(GBJll-)、(GB 50011-2001);
(6)《建筑地基处理技术规范》(JBJ 79-91):
(7)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999):
(8)《原状土取样技术标准》(GBJ -92):
(9)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ 87-92)。
1.3勘察方法及勘察工作量布置
本次勘察以钻探为主,辅以必要的室内土工试验和现场标准贯入试验、动力触探试验等原位测试手段。
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001),本工程重要性等级为二级,场地为简单场地,场地地基为中等复杂地基,因此本次岩土工程勘察等级为乙级。
结合场地及建筑物特点,钻探点主要沿建筑物周边布置,共布置钻孔10个,编号为1~10,间距为15~35m,勘探孔的深度按照桩基的要求;另外,为丛坑设计与施工提供岩土参数,在地下室范围线上布置7个钻孔,编号为11~17,勘探孔的深度约10m左右。由于现场有旧房未拆除及有高压线通过场地,部分钻孔偏离了原布置孔位,详见《钻孔平面布置图》。
外业工作自XX年XX月XX日开始,于XX年XX月XX日结束,完成钻孔17个,其中控制性钻孔11个,一般性钻孔6个。完成主要工作量详见表1。
完成工程量一览表
表1
项目 | 单位 | 工作量 | 项目 | 单位 | 工作量 | |
外 业 | 钻孔数 | 个 | 17 | 动探试验 | m | 58.30 |
总进尺 | m | 361.30 | 取水样 | 件 | 7 | |
标准贯入试验 | 次 | 56 | 取岩土样 | 件 | 46 | |
内 业 | 物理性质 | 个 | 36 | 颗粒分析 | 个 | 12 |
直剪试验 | 个 | 36 | 固结试验 | 个 | 24 | |
水质简分析 | 组 | 2 |
2.自然地理及区域地质构造概况
2.1 自然地理
XX位于广西XX,是广西的政治、经济和文化中心,是广西壮族自治区首府。南宁市行政区域总面积10029平方公里,其中,市区面积1834平方公里。南宁处低纬度地区,全年受海洋暖湿气流和北方变性冷气团的交替影响,气温较高、降水较多,届亚热带季风气候,年平均气温一般在,6℃~22.7℃,多年平均降雨量在 973~2277毫米之间,雨量季节分配有明显的季风气候特点,3~7月降雨量一般较多,12~2月一般较少。
2.2 地形地貌
南宁市区位于南宁盆地的中西部,四周为低丘陵(标高一般200米~400米)围绕。邕江白市区西南呈“之’,字形蜿蜒穿过, 整个市区展布于邕江多级阶地上,其中以标高为70~80米的一、二级阶地的面积最大,占市区总面积的80%以上,显示出市区中心区较为平坦的地势。错落有致的各级阶地,环绕盆地的低山丘陵,缓缓流过市区的邕江,构成了南宁市地貌的总格架。
拟建场地位于邕江Ⅱ级阶地上,由于修路场地四周填高土方,现形成周围高,中间低洼地状,高差约3.5m。
2.3 地质构造
根据区域地质资料,南宁在地质历史发展中主要经历了加里东期、海西期和燕山—喜山期三个发展阶段,沉积有寒武系、泥盆系、石炭系、白垩系、第三系和第四系地层。
区内断裂构造在盆地边缘比较发育,按走向划分,有北东向、西向和近东西走向三组,其中以北东向断裂最为发育,其次为北西向断裂。主要断裂有韦村一西乡塘断裂和老桥断裂。韦村一西乡塘断裂位于南宁盆地北缘,距市区约10公里,走向北东向,形成于加里东期,切割了寒武系、泥盆系和第三系地层,经历了多期活动,第四纪以来仍有活动,规模长达70公里;老桥断裂位于南宁盆地西南部,距市区约24公里,走向北西向,切割了寒武系、泥盆系和第三系地层,属右江深大断裂带的组成部分。
区内主要褶皱构造为南宁向斜,形成于喜山期,向斜轴部位于心圩至四塘一带,向斜轴走向北东东,分布地层为第三系北湖细含煤泥岩;向斜北翼发育较窄,分布地层主要为第三系里彩组砂岩,地层产状倾向南东,倾角5°~18°;向斜南翼发育宽阔,分布地层主要为第三系里彩组砂岩和南湖组含煤泥岩,地层产状倾向北西,倾角15°~30°。
3.场地工程地质条件
3.1 岩土层的岩性特征及分布
根据勘探揭露,场地岩土层的分布自上而下分别为:
(1). 素填土①(Q4ml):褐黄、杂色,稍湿~湿。土质松散,为人工回填而成,成份主要为粘性土,含圆砾、植物根茎等,局部含碎砖头等建筑垃圾,局部底部为褐色的耕表土。场地均有分布,仅13=孔地段分布较厚,厚度达5.30m,其余地段均较薄。
(2). 粘土②(Q3al):褐黄色,硬塑状态。河流冲积沉积形成,含铁锰质氧化物,无摇震反应,切面光滑,干硬度高,韧性高。整个场地均有分布,但厚度不均,6#、17#孔地段分布较厚,层厚1.70~9.30m。属中等偏低压缩性土。
(3). 粉质粘土二③(Q3a1):黄褐、黄色,硬塑状态。河流冲积沉积形成,含铁锰质氧化物及灰白色条纹,无摇震反应,切面稍有光滑,干硬度中等,韧性中等。整个场地均有分布,层厚1.00~2.70m。属中等偏低压缩性上。
(4). 粉质粘寸二④(Q3a1):灰色,可塑状态。河流冲积沉积形成,土质较纯,局部见有少量贝壳,无摇震反应,切面稍有光滑,干硬度中等,韧性十等。整个场地均有分布,层厚1.00~4.OOm。属中等偏高压缩性上。
(5). 粉质粘土⑤(Q3al):灰色,软塑状态,局部呈流塑状。含有机质,具腥臭味,局部含粉土及少量贝壳,无摇震反应,切面稍有光滑,干硬度中等,韧性中等,底部一般含砾粗砂等颗粒。整个场地均有分布,层厚2.30~4.60m。属中等偏低压缩性土。
(6). 圆砾⑥(Q3al):灰黄、灰褐色,稍密~中密,饱和。由灰白、灰褐色石英质、硅质砾石及灰褐色砂上组成,砾石的磨圆度较好,粒径一般为10-40mm,最大可达70mm。场地除10#孔地段外均有分布,层厚3.40~8.20m。
(7). 圆砾⑦(Q3al):灰黄、灰褐色,中密状态,饱和。由灰白、灰褐色石英质、硅质砾石及灰褐色砂上组成,砾石的磨圆度较好,粒径一般为10~40mm,最大可达100uM。整个场地均有分布,层厚4.00~8.OOm。
(8). 泥岩⑧(E):灰、青灰色,硬塑~坚硬状态,属极软岩,泥质结构,薄层~中厚层构造。局部与粉砂质泥岩成互层状,含钙质结核颗粒。层厚未揭穿,钻进最大层厚为6.20m。
以上各岩土层分布情况详见《工程地质剖面图》。
3.2地下水
在本次勘探期间,场地内发现有两层地下水,第一层主要赋存于素填土①层底部,属上层滞水,水量贫乏,主要由大气降雨及地 表水补给,无统一地下水位:第二层地下水赋有于圆砾⑥层及圆砾⑦层中,属孔隙水,具有承压性,稳定水位为4.30m左右,水量很大。据调查,该场地原为区局的水源地,打有一口水井,口供水量达2000t,现仍保留一地—下水池。根据该井的抽水量和降深,估算圆砾层的渗透系数k约为50m/d。
本次勘察分别在3#孔及·9#孔各取水样一纽,送地矿部广西中心实验室进行水质简分析,地下水PH值=7.11~7.36,呈弱碱性,侵蚀CO2=O,游离CO2=9.99mg/L,SO42-=5.35~28.39mg/L,HCO3-=165.80~217.04mg/L,C1-=10.22~17.99mg/L。地下水对钢结构腐蚀等级为弱,对混凝土结构无腐蚀。
4.各岩土层参数的分析与选用
4.1 参数的统计
本次勘察分别在各岩:-1二层取原状土样做室内试验,在现场做标准贯入试验和重型动力触探试验,各试验指标详见《土工试验报告表》、《各主要岩土层物理力学指标统计表》、《标准贯入试验成果表》、《重型动力触探试验成果表》。
4.2 参数的确定
根据室内土工试验及现场原位测试,结合地方经验,确定各岩土层的地基承载力特征值fak及压缩模量Es或E0值、天然容重、抗剪强度指标标准值采用表2值:
各岩土层主要参数的建议值
表2
指标
土层 | 承载力特征值 fak (kPa) | 压缩模量 Es (MPa) | 变形模量 E0 (MPa) | 天然容重 γ (kN/m3) | 抗剪强度指标 | |
Ck (kPa) | φk (°) | |||||
素填土① | ]8.5 | 8.0 | 12‘0 | |||
籼土② | 280 | 14.0 | 19.8 | 59,4 | 9,9 | |
粉质粘上③ | 250 | 12.0 | 20.3 | 56.0 | 10.5 | |
粉质粘土④ | 170 | 9.0 | 20.0 | 25.0 | 8.5 | |
粉质粘土⑤ | 120 | 6.5 | 19.7 | 7.0 | 2.2 | |
圆砾⑥ | 350 | 25.0 | X1].5 | 0 | 30 | |
凶砾⑦ | 400 | 28.0 | X11.8 | 0 | 34 | |
泥岩⑧ | 450 | 30.0 | 21.6 | 93.8 | 13.8 |
5. 场地岩土工程评价
5.1 稳定性评价
拟建场地处于南宁盆地邕江Ⅱ级阶地上,该阶地上覆为第四系粘性土和碎石土,平均厚度大于20.00m,下伏为第三系泥岩。区域地质图表明,场地内及附近无断裂带通过,也没有其他不良工程地质现象存在,场地屈稳定场地,适宜兴建该建筑物。
5.2 地震效应评价
(1)拟建建筑物层高23层,根据《建筑抗震设防分类标准》(GB50223),本建筑物属于丙类建筑,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A规定,南宁市抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。根据 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第4.3.1条规定,抗震设防烈度为6度时,一般情况下可不进行液化评价。
(2)场地各土层剪切波速的确定
根据《建筑抗震设计规范》(GBJ 11-)第3.1.3条规定,根据地基土承载力标准值fk与土层剪切波速的经验关系,并结合邻近工程实测剪切波速,给出该场地各土层剪切波速(见表3):
各土层剪切波速值VS 表3
土层名称 | Vs(m/S) | 土层名称 | Vs(m/s) |
素填土① | 100 | 粉质粘土⑤ | ]27 |
粘土② | 275 | 圆砾⑥ | 300 |
粉质粘土③ | 265 | 圆砾⑦ | 4()0 |
粉质粘土④ | 200 | 泥岩画 | 520 |
根据《建筑抗震设计规范》(OB 5001l-2001)第4.1.5和4.1.6条规定,按部分有代表性的钻孔计算等效剪切波速并判定场地类别(见表4):
部分钻孔等效剪切波速Kse及相应场地类别 表4
孔号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
等效剪切波速 (m/s) | 214 | 218 | 208 | 2]2 | 20] | 196 | 209 | 206 | 208 |
覆盖层厚度(m) | 233 | 24.4 | 24.3 | 22.9 | 24.3 | 29.5 | 23.0 | 24. 4 | 23.0 |
场地类别 | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ | Ⅱ |
5.3 地基均匀性评价
(1)从整个场地分析,拟作为天然地基持力层的粘上②~圆砾⑥层其纵横向的层面坡度均小于10%,但圆砾⑦层层面坡度在纠、横向上均大于10%,属不均匀地基;
(2)当采用天然地基时,筏板基础的宽度应大于20m,拟作为天然地基持力层的粘土②层与第一下卧层粉质粘土③层,在基础宽度方向上的厚度差值小于1.Om,即0.05b,因此属均匀地基;
(3)地基土的均匀性以压缩层内各土层的压缩模量为评价依据;
设采用天然地基,基底埋深2.00m,在建筑物范围内按南北方向分别取1#孔和3#孔、4#孔和5#孔、9#孔和8#孔分别计算压缩层内(按1倍基础宽约23m内)的压缩模量加权平均值如下:
表3
土层
编号 | 压缩 模量 | 土层厚度(m) | |||||
1#孔 | 3#孔 | 4#孔 | 5#孔 | 9#孔 | 8#孔 | ||
② | 14.0 | 2.00 | 2.00 | 2.30 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
③ | 12.0 | 2.60 | 2.50 | 2.30 | 2.00 | 2 50 | 2.00 |
④ | 9.0 | 1.40 | 1.50 | 2.00 | 1.00 | 1.50 | 2.50 |
⑤ | 6.5 | 3.70 | 4.00 | 3.70 | 5.50 | 5.60 | 3.90 |
⑥ | 25.0 | 5.30 | 8.00 | 3.40 | 5.00 | 3.40 | 8.00 |
⑦ | 28.0 | 6.30 | 4.30 | 7.30 | 6.70 | 6.00 | 4.00 |
Es加权平均 | 20.97 | 18.74 | 18.63 | 18.44 | 17.19 | 18.39 | |
ES1-ES2 | 223 | 0.19 | 1.20 | ||||
(ES1十ES2)/20 | 1.99 | 1.85 | 1.78 |
综上所述,该场地地基属不均匀地基。
5.4 场地地基评价
(1) 填土①层结构松散,未完成自重固结,基坑开挖时应予以清除;
(2) 粘土②层及粉质粘土③层其承载力较高,有一定的厚度,是较好的天然地基持力层,当计算承载力及沉降变形满足上部结构需要时,宜采用该两层作为基础持力层;
(3) 粉质粘土④层及粉质粘土⑤层的承载力较低,为软弱下卧层,采用天然地基时应验算其强度是否满足要求;
(4) 圆砾⑥层及圆砾⑦层两层的承载力较高,厚度大,是良好的桩基础持力层;
(5) 泥岩⑧层的承载力较高,亦为良好的桩基础持力层。
6基坑开挖与支护
拟建建筑物有一层地下室,基底埋深按5.Om计,现场地即为天然基坑,深度约3.50m左右,且处于稳定状态,基础开挖深度较浅。因此,本工程基坑无需另行支护处理,施工时宜按表2的有关数据进行适当放坡处理即可。
7建筑物基础类型的选择
7.1天然地基
设采用筏板基础,基础宽度大于6.0m,基底埋深l。50m,按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)5.2.4公式计算粘土②层修正后的地基承载力特征值:
(5.2.4)
修正系数=0.3, =1.6,则:
fa=280+0.3×19.8×3+1.6×18.5×1.0=327.42kPa
如按抗剪强度指标计算粘土②层修正后的地基承载力特征值:
(5.2.5)
Ck=59.4kPa,φk =9.9°,承载力系数Mb =0.18,Mb =1.73,Mb=4.17,则:
两公式计算:的结果比较接近,取较小值,即粘土②层的地基承载力特征值fa=317.09kPa,拟建建筑物层高23层,如何层荷重按20kPa计,则设计基底压力为p=460kPa,fa
7.2 桩基础
在天然地基不能满足设计要求的情况下,应采用桩基础,以圆砾⑥层作为桩端持力层。根据目前桩基施工工艺及结合场地具体条件,本工程适宜选择下列几种桩型:
A静压预制桩:施工技术较成熟,桩身质量及承载力有保障,施工速度较快,预制桩的型式有方桩及空心的管桩,目前因管桩节省材料,且易于沉桩,使用比较广泛。但需要预制桩体的时间,且造价较高。
B夯扩桩:为改进型的沉管灌注桩,能在桩端形成扩大头,有效地提高单桩承载力,按本场地的地质条件,单桩承载力可达1000~1200KN,造价低,施工速度亦较快,但施工中有噪音及轻微振动影响。
C钻孔桩:桩端置于圆砾⑦层,单桩承载力较高,由于桩身混凝土量大,单方混凝土出力较上述桩型要小。其造价较高,且在施工中有泥浆污染环境。
7.2 桩基础设计参数
根据土工试验及现场原位测试,按《地丛丛诎设计规范》(GB5007-2002),结合地区]:程经验,各土层桩周土的摩擦力特征值Psia、桩端土承载力特征值qpa可取下表值:
表5
土层名称
及 编 号 | 静压预制桩 | 夯扩机 | 钻孔桩 | |||
qsia(kPa) | qpa(kPa) | qsia(kPa) | qpa(kPa) | qsia(kPa) | qpa(kPa) | |
粘土② | 45 | - | 40 | - | 40 | - |
粉质粘土③ | 40 | - | 35 | - | 35 | - |
粉质粘土④ | 25 | - | 25 | - | 20 | - |
粉质粘土⑤ | 15 | - | 15 | - | 13 | - |
圆砾⑥ | 65 | 6000 | 60 | 3000 | 50 | 1250 |
圆砾⑦ | - | 7000 | - | 4500 | 50 | 1500 |
土层名称
及编号 | 静压预制桩 | 夯扩桩 | 钻孔桩 | |||
qsik(kPa) | qpk(kPa) | qsik(kPa) | qpk(kPa) | qsik(kPa) | qpk(kPa) | |
粘土② | 80 | - | 65 | - | 65 | - |
粉质粘土③ | 70 | - | 55 | - | 55 | - |
粉质粘土④ | 45 | - | 40 | - | 35 | - |
粉质粘土⑤ | 25 | - | 25 | - | 20 | - |
圆砾⑥ | 120 | 12000 | 100 | 6000 | 80 | 2500 |
圆砾⑦ | - | 14000 | - | 9000 | 80 | 3000 |
(1)根据场地的岩土工程条件分析,场地相对稳定,适宜兴建拟建建筑物。
(2)拟建建筑物建议采用桩丛础,桩基类型参照7.2节并结合建筑结构选择,桩丛设计承载力可按表4有关数据进行仙算,最终桩基设计承载力宜以现场载荷试验为准。
(3)场地地下水对混凝土无腐蚀性。
(4)根据场地附近丁程资料,场地土层为河流冲积成因,地基无膨胀性。
(5)拟建场地属6度地震烈度区,建筑场地为11类,请按有关规范进行设防。
(6)场地现有旧水池及水并,基础施工前应将其清除,并换上回填。
(7)地基基础施工期间应加强现场检验与监测工作。