1.1工程概况
该项目规划占地220m2,建筑面积约1650m2,长20m、宽11m,高6层、局部7层,东西展向。XX院受建设单位委托负责该建筑物的岩土工程详细勘察工作,建筑物基础结构待定,场地建筑安全等级为二级,场地复杂程度、地基复杂程度均为二级,勘察阶段为详细阶段,岩土工程勘察等级按乙级考虑。
1.2勘察目的
⑴ 查明拟建场地的地形地貌特征,判明场地内有无影响工程稳定性的不良地质现象,对建筑物场地的稳定性和适宜性进行评价。 ⑵ 查明场地的地层结构、均匀性以及各岩土层的物理力学性质,提供各岩土层承载力等岩土参数指标。
⑶ 查明地下水类型、埋藏条件,地下水的季节性变化幅度,判定环境水、土对建筑材料的腐蚀性。
⑷ 对地基基础设计方案进行论证分析,提出经济合理的方案,对地基基础设计、施工中应注意的问题提出建议。
⑸ 提供场地地震设计特征周期、加速度值,划分场地类别。
1.3 勘察依据
(1) 勘察合同,平面图和设计要求;
(2)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001(2009版)); (3)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002); (4)《建筑地基处理技术规范》(GB 79-2002); (5)《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008); (6)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010); (7)《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999); (8) 其它相关国家现行标准和规范。 1.4完成工作量
岩土工程详细勘察报告
根据建设单位提供的总平面图,共设计6个钻孔。钻探采用1台100型工程钻机进行施工,土层钻进采用锤击方法,采用薄壁取取土器贯入锤击法取土,岩层采用孔底环状回转(岩芯钻探)钻进方法。于2011年12月20日~12月23日完成野外作业,12月28日完成资料整理及报告编写等工作,本次勘察实际完成工作量如下:
(1) 定点及标高测量点6个;
(2) 实际完成施工钻孔6个,全部为控制性钻孔,总进尺为
49.0m,其中土层18.7m、基岩30.3m。 (3) 取Ⅱ级土样7件、岩样3组进行室内试验; (4) 作标准贯入试验7次; (5) 水位观察6个孔。
1.5钻孔定点及标高
根据建设单位提供的规划总平面图,采用全站仪定位和测量标高。以相邻的现有的5层建筑物室内地面角点P1、P2点作为基点引测而得到各钻孔位置和孔口高程,假设控制点P1、P2点高程为0.00m。
2.场地工程地质条件
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岩土工程详细勘察报告
2.1地形地貌
建筑物场地经测量孔口相对高程为-0.44~-0.38m,高差为0.06m,平均标高为-0.41m,场地地貌属岩溶峰林平原。
2.2 场地岩土层
根据本次钻探揭露,在钻孔控制深度范围内,场地岩土层自上而下分3层, 第①层为第四系堆积成因(Q4ml)杂填土、第②层为坡残积成因(Q3dl-el)粘土,第③层为泥盆系上统融县组(D3r)灰岩。
第①杂填土:杂色,稍湿,结构松散,均匀性差,具高压缩性,成分复杂,主要由碎石、混凝土块、碎砖瓦、块石等建筑垃圾组成,含有机质,硬质物含量一般30~85%不等。该层分布于场地表面,为新近堆积,所以钻孔均有该层分布,厚0.30~0.90m,平均0.45m。
第②层粘土:红褐~褐黄色,稍湿,分布连续,土质较均匀、细腻,结构致密,偶见小裂隙,局部含黑色铁锰质结核和未风化完全的灰岩细屑,有光泽,切面规则、光滑,无摇震反应,干强度高,韧性高。按状态不同该层分为硬塑状粘土②-1、可塑状粘土②-2和软塑状粘土②-3共3个亚层。
硬塑状粘土②-1:土层呈硬塑状态,稍湿,具中等强度、中等压缩性。主要分布在杂填土之下,4个钻孔有该亚层分布,厚2.00~2.40m,平均2.18m。在该亚层做标准贯入试验4次,锤击数为7.5~9.0击/30cm,平均值为8.0击/30cm。在该亚层取土样4件进行室内土工试验,其主要物理力学指标平均值为:含水率ω=30.7%, 湿密度ρ=1.92g/cm3,土粒比重Gs=2.86,天然孔隙比e=0.944,液限ωL=51.2%,塑限ωp=29.3%,塑性指数Ip=21.9,液性指数IL=0.07,内摩擦角Φ=20.40,粘聚力C=84.6kPa,压缩系数aν1-2=0.22MPa-1,压缩模量Es1-2=9.03MPa。
可塑状粘土②-2:土层呈可塑状态,稍湿,具中等强度、中等压缩性。主要分布在杂填土之下,场地见有3个钻孔有该亚层分布, 厚1.50~2.60m,平均1.97m。在该亚层做标准贯入试验2次,锤击
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岩土工程详细勘察报告
数分别为5.0、6.0击/30cm,平均值为5.5击/30cm。在该亚层取土样2件进行室内土工试验,其主要物理力学指标平均值为:含水率ω=36.0%, 湿密度ρ=1.84g/cm3,土粒比重Gs=2.80,天然孔隙比e=1.069,液限ωL=49.6%,塑限ωp=27.5%,塑性指数Ip=22.1,液性指数IL=0.38,内摩擦角Φ=13.70,粘聚力C=56.7kPa,压缩系数aν1-2=0.32MPa-1,压缩模量Es1-2=6.57MPa。
软塑状粘土②-3:土层呈软塑状态,饱和,强度低、高压缩性。主要分布在基岩面附近,场地仅一个钻孔有该亚层分布,厚1.40m。在该亚层做标准贯入试验1次,锤击数为3.0击/30cm。在该亚层取土样1件进行室内土工试验,其主要物理力学指标标准值为:含水率ω=44.4%, 湿密度ρ=1.77g/cm3,土粒比重Gs=2.75,天然孔隙比e=1.244,液限ωL=47.5%,塑限ωp=28.5%,塑性指数Ip=19.0,液性指数IL=0.83,内摩擦角Φ=4.20,粘聚力C=36.4kPa,压缩系数aν1-2=0.62MPa-1,压缩模量Es1-2=3.62MPa。
第③层灰岩:对所有钻孔均进行了基岩钻探,钻探揭露基岩面埋深为2.30~4.50m,平均埋深为3.12m,整体基岩面埋深较浅。从钻探抽取的岩芯观察,基岩为灰岩,浅灰~青灰色,中~厚层状,主要矿物为方解石,局部含硅质,细晶结构,块状构造,质硬性脆,揭露岩石均为较完整灰岩,岩芯呈长~短柱状,采取率范围值大于80%,岩石颜色新鲜,中~微风化为主,岩体完整,结构面和结构体基本未受破坏,局部结构面有少许细小裂隙,多被方解石充填成脉状或团块状,和裂隙呈闭合状、胶结紧密。取3组较完整灰岩岩样进行测试,单轴饱和抗压强度Rw统计值为81.52~97.51MPa,平均值为89.8MPa,标准差为5.120,变异系数为0.057,标准值为86.6MPa。判断岩石完整程度为较完整,坚硬程度为坚硬,岩体基本质量级别为Ⅱ级。
钻探中未发现破碎岩体和溶洞,但根据我院在相邻场地勘察已有地质资料和经验,该地区属岩溶发育区,岩溶发育存在不均匀性,有破碎岩体、溶沟和溶洞等岩溶现象分布的可能性。
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岩土工程详细勘察报告
以上各岩土层特征及物理力学性质详见附图及试验成果表等附件。
2.3场地地下水
地下水主要为上层滞水和岩溶水,附近没有河流及湖泊,地下水来源主要为大气降水的补给。勘察期间6个钻孔均未遇到地下水,钻探结束后24h内测得5个钻孔混合稳定水位埋深为1.20~2.40m,平均1.68m,即标高-2.08m。地下水主要受大气降水的影响。根据区域水文资料和本次勘察分析,上层滞水和岩溶水水量中等,水位年变幅一般为2.0~3.0m。
2.4 场地不良工程地质现象
场地处于岩溶峰林平原,地层结构简单,土层较薄,粘土和灰岩是较好的基础持力层,未发现严重影响场地稳定性的不良工程地质现象。但场地处于岩溶发育区,岩溶发育存在不均匀性,存在破碎岩体、溶沟和溶洞等岩溶现象分布的可能性,基岩和土层接触面或溶沟地段易受地下水影响而发育软土,这两点不良工程地质现象对地基稳定性不利,设计和施工中应注意。
3. 场地岩土工程分析评价
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3.1区域稳定性和适宜性评价
地貌属岩溶峰林平原,从场地及区域地质资料分析,场地及附近未发生第四纪新构造断裂现象,场地分布的粘土和基岩是较好的基础持力层。
综合判断,场地区域稳定性好,适宜建筑物的兴建。
3.2 场地岩土层均匀性评价
拟建建筑物场地岩土层分布虽有一定规律,但大部分地段岩层面坡度大于10%,地层有尖灭或缺失现象,在水平和垂直方向上分布也不均匀,强度也不同,故场地属不均匀岩土地基。
3.3 场地岩土层强度评价
(1)杂填土①分布范围、厚度和性质等具有不均匀性,力学性能差,不宜直接作为天然地基基础持力层。
(2)硬塑状粘土②-1和可塑状粘土②-2具中等强度、中等压缩性,但分布不均匀及厚度较薄,可考虑作为天然地基基础持力层。软塑状粘土②-3低强度、高压缩性,工程性能差,必须经过适宜的地基处理方法,才能作为地基持力层。
(3)较完整灰岩③具较高强度,稳定性好,是良好的桩基础或天然地基持力层。
3.4 地基土地震效应分析 (1)地震烈度
据史料记载,公元220年以来的1700余年,桂林地区未发生过震级大于3.5级的地震。据国家《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001),桂林地区抗震设防地震烈度属于6度地区,本建筑物须按规范进行抗震设计。
(2)场地土的类别划分
根据类似场地钻孔进行的现场剪切波速测试结果,各土层剪切波
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速分别为:第①层杂填土为130m/s,第②-1层硬塑状粘土为层为280m/s,第②-2层可塑状粘土为190m/s,第②-3层软塑状粘土为160m/s,选取3个钻孔计算场地土层等效剪切波速如下表:
钻 孔 编 号 覆盖层厚度d o(m) 传播时间t(s) 土层等效剪切波速Vse(m/s) 1 2.30 0.009451 243 2 2.40 0.010220 235 3 4.50 0.026280 171 平均值 计算等效平均剪切 波速:216m/s 钻探揭露场地覆盖层厚度为2.30~4.50m,计算得土层等效剪切波速平均为216m/s,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),根据场地土层名称、性状及覆盖层厚度,该场地土类型为中软土,场地类型为Ⅱ类,场地属建筑抗震一般地段。场地按抗震设防烈度6度考虑,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期为0.35s,设计地震分组为第1组。
3.5地下水和土腐蚀性的评价
场地空旷,没有河流、湖泊等水污染源,也没有化学工业厂区等污染源。
根据邻近已有建筑物勘察资料、周边环境以及本次勘察土层特征,场地地下水和土对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。
3.6 岩土参数的选用
根据现场鉴别、原位测试、室内试验结果及《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001(2009版))、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)和《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等有关规范并参考桂林地区建筑经验,场地内各岩土层的承载力特征值fak、压缩模量Es和按人工挖孔桩(或冲孔桩)考虑的桩侧阻力特征值qsia、桩端阻力特征值qpa建议选用如下表:
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土层名称及编号 杂填土① 硬塑状粘土②-1 可塑状粘土②-2 软塑状粘土②-3 灰岩③(较完整) 承载力 特征值 fak (kPa) / 180 140 70 4000 压缩 模量 Es1-2 (MPa) / 8.5 5.5 2.5 人工挖孔或冲孔桩 桩侧阻力 桩端阻力 特征值 特征值 qsia(kPa) qpa(kPa) / 35 25 10 6500
4. 基础型式方案
根据地质条件及建筑物特点,建筑物基础型式建议如下:
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(1)天然地基浅基础:基础型式可采用钢筋混凝条形基础,以硬塑状粘土②-1或可塑状粘土②-2作为基础持力层。基坑开挖后应进行钎探,深度达5.0米以上或达基岩面,间距1.5~2.5米。对勘察和钎探发现的局部分布的软塑状粘土或土洞必须进行加固处理,加固方法可采用碎石桩或压力注浆等方法处理。
(2)人工挖孔桩或墩基础:基础型式也可采用人工挖孔桩基础或墩基础,以较完整灰岩③作为基础持力层。基岩面较浅的地段直接挖到基岩面后采用墩基础,基岩面较深的地段挖到基岩面后采用人工挖孔桩基础。采用岩石作为基础持力层时施工应注意以下几点:
① 施工前必须进行超前钻探,进一步查明基础地下5.0m深度范围内基岩完整性,防止基础落在孤石、裂隙、溶洞等不稳定地层上。
② 如发现局部地段发育有溶洞、溶沟或破碎岩体,基础施工时应穿过溶洞顶板或破碎岩体深度,将基础置于较完整灰岩中,可采用梁板跨越、调整柱距等适宜结构措施处理。
③ 人工挖孔桩基础施工时桩位准确,护壁厚度、配筋、混凝土强度应符合设计要求。
④ 发现护壁有蜂窝、漏水时,应及时补强以防造成事故。遇局部分布软土、
可能出现流砂或涌水时,应采取有效的防护措施。
⑤ 终孔后应清理干净护壁上的淤泥及孔底残渣、积水,经有关单位验收合
格后立即封底和灌注桩身混凝土,灌注桩身混凝土时应连续灌注。
⑥ 桩身质量应通过动测法结合钻芯法检测,同时作好桩基规范中其它项目的验收工作,确保基桩质量达到要求。
5. 结论和建议
(1)场地适宜建筑物兴建,建筑物须按规范进行抗震设计。
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(2)建筑物建议采用人工挖孔桩或墩基础,以较完整灰岩③作为基础持力层,基础施工前基岩须进行超前钻探,进一步查明基础下5.0m范围内基岩的完整性。对局部基岩面较深、岩溶发育地段可采用梁板跨越、调整柱距等适宜结构措施处理。
(3)地下水和土对混凝土及混凝土中的钢筋具有微腐蚀性。场地建成后,严禁在场地范围及附近大规模抽取地下水。 (4)基坑开挖后,应通知我院和有关部门进行验槽工作。 (5) 受勘察手段及工作量控制,场地内可能存在未被发现的不良地质现象。
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