武汉某建筑工程中间报告d0229.docx
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武汉某建筑工程中间报告d0229
XXXX一期工程
岩土工程勘察中间报告
1、前言
1.1工程概况
有限公司拟在XXXX大道南侧及XX一路东侧兴建XXXX。
本次勘察主要建筑物有2栋及地下停车场,外型多呈长方形,高为6层建筑物(设地下室一层),建筑面积135000m2,拟采用钢筋混凝土框架结构。
地面以上建筑主体高度为28m,主要柱网尺寸为6×6m。
设计要求,若地质条件许可,优先采用天然地基,中柱荷载6500KN,边柱荷载5000KN。
建筑±0标高按现状自然地面考虑,基础埋置深度4~5m。
本工程建筑结构安全等级为二级,场地等级为二级、地基基础设计等级为丙级,岩土工程勘察等级为乙级。
该项目建设单位为XXXXXXXX有限公司,设计任务由武汉建筑设计院承担。
受业主委托,我院承担拟建场地的岩土工程勘察任务,勘察阶段属详勘(因详勘工作尚未完成,先提交中间报告)。
1.2勘察目的及技术要求
⑴查明建筑物范围内各岩土层的成因、时代、地层结构和均匀性、特殊性岩土的性质,尤其应查明基础下软弱和坚硬地层的分布以及各岩土层的物理力学性质。
⑵查明地下水类型、埋藏条件、补给及排泄条件、腐蚀性、初见及稳定水位,提供用于计算地下水浮力的设计水位,判定地下水对建筑材料的腐蚀性。
并提供地下水季节变化幅度及对地基基础施工的影响;提供基坑开挖工程应采取的地下水控制措施,当采用降水控制措施时,应评价降水对周围环境的影响。
⑶阐明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议。
⑷阐明暗藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、溶洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
建筑物下如有溶洞,判明溶洞范围岩体厚度及岩土的容许承载力。
⑸对地基岩土层的工程特性和地基的稳定性进行分析评价,提出各岩土层的地基承载力特征值;论证采用天然地基基础形式的可行性。
对基础持力层的选择、基础埋深等提出建议。
⑹预测地基的沉降、差异沉降和倾斜等变形特征,提供计算地基变形所需的参数。
⑺对复合地基或桩基的类型、适宜性、持力层选择提出建议,推荐合适的基础类型:
当采用桩基时,推荐合适的桩型并提供相应的设计参数;论证桩基施工条件及沉桩的可能性,评价其对周围环境的影响。
⑻提供抗震设防烈度,划分场区内的场地土类型及建筑场地类别。
⑼评价场地的地震效应,提供场地土的剪切波速,判断饱和砂土和饱和粉土的地震液化情况,计算液化指数,确定液化等级。
1.3勘察工作依据
⑴业主提供的规划平面图及勘察技术要求;
⑵《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);
⑶《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004);
⑷《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
⑸《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);
⑹《建筑地基基础设计规范》(DB42/242-2003);
⑺《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);
⑻《岩土工程勘察工作规程》(DB42/169-2003);
⑼《基坑工程技术规程》(DB42/159-2004);
1.4勘察方法及完成工作量
本次勘察采用钻探、静力触探、标准贯入试验、土工试验等综合手段,以达到对场地土进行综合评价的目的。
勘探点布置在拟建物的角点、中心及周边,勘探孔间距在25~27m之间,共完成勘探点30个,其中钻探孔(ZK)24个,静力触探孔(CK)6个。
各勘探点由我公司测量人员根据业主提供的规划平面图控制点坐标及高程引测而定。
坐标为相对坐标系,高程为独立高程系统。
勘察外业工作于2008年2月12日开始,至2008年2月29日外业工作尚在进行之中。
完成具体实物工作量见下表1-1。
勘察完成实物工作量统计表表1-1
项目
单位
完成数量
项目
单位
完成数量
备注
钻探
m/孔
712.65/24
自由膨胀率
个
静力触探
m/孔
72.2/6
土工常规试验
组
22
标贯试验(N)
次/孔
93/20
颗粒分析
组
6
动力触探(N63.5)
次/孔
2
水位观测
孔
11
取原状土样
组
106
水质分析
组
0
取扰动土样
组
9
测量
点
73
取水样
组
3
渗透试验
组
2、场地工程地质条件
2.1场地位置及地形地貌
拟建场地位于武汉市场内。
地貌单元为长江Ⅲ级阶地交汇部位,属河流堆积平原地貌类型。
场区地形较平坦,勘察期间测得地面高程29.85~30.57m之间。
2.2场地岩土层结构和岩性特征
根据钻探取芯、土工试验、标准贯入测试及静力触探Ps~H曲线等成果资料,拟建场地勘探深度范围内,上覆第四系土层,由上而下主要由填土(主要为素填土)、第四系全新统冲积粘性土及砂类土组成。
各土层基本特征描述见表2-1。
岩土层埋藏分布及岩性特征统计表表2-1
层号及
土名称
成
因
层
厚
(m)
层顶
埋深
(m)
层顶
标高
(m)
岩性描述
分布
特征
①
素填土
Qml
0.5
~
2.2
0.00
29.65
~
30.57
黄褐~褐黄色,可塑,主要由粉质粘土组成,含少量砂粒、石屑及碎砖块,结构松散,土质不均匀,层厚薄差异较大。
全场
分布
②
淤泥质粘土
Q4l
0.0
~
0.7
0.50
29.55
~
29.55
黒灰色,流塑,饱和,为原藕塘底沉积物,含有机质,因堆填挤压原状结构受扰动。
局部
分布
③
粘土
Q4al
0.5
~
1.9
1.10
28.52
~
29.43
黄褐,可塑,含铁锰质氧化物,为过渡层。
局部
分布
④-1
粘土
Q3al+pl
6.0
~
10.6
0.50
~
3.00
27.03
~
29.77
黄褐~褐黄色,硬塑,含铁锰结核及少量高岭土,层位稳定,分布较均匀。
全场
分布
④-2
粉质
粘土
Q3al+pl
1.20
~
10.2
7.50
~
10.5
18.40
~
22.70
灰褐~褐黄色,可塑,夹粉土薄层较多,局部夹有粉砂透镜体,含铁锰结核及白云母片,层位一般较稳定。
局部
缺失
④-2a
粉细砂
Q3al+pl
0.6
~
1.2
13.70
~
14.05
13.70
~
14.05
黄褐~褐黄色,稍密,饱和,结构性较强,砂粒间粘粒成分含量高,土块散碎后用手揉捏具有塑性且有粘滞感,局部夹薄层灰绿色硬塑状粘土。
主要成分为长石、石英、白云母、粘土矿物。
偶含砾卵石颗粒。
呈透镜体局部分布于3-2层之中或底部。
局部
分布
④-3
粉质粘土与粉土互层
Q3al+pl
8.2
~
13.2
12.80
~
16.80
12.86
~
18.00
褐灰色,可塑,夹粉土薄层多,含白云母片及少量有机质,层位稳定,厚度较大(最大揭露厚度16.8m)。
全场
分布
④-4
中细砂
Q3al+pl
控制厚度3.25
~
6.15m
24.60
~
27.20
3.25
~
6.00
灰绿色,中密~密实,饱和,结构性较强,砂粒间粘粒成分含量高,土块散碎后用手揉捏具有塑性且有粘滞感,局部夹薄层灰绿色硬塑状粘土。
主要成分为长石、石英、白云母、粘土矿物。
偶含砾卵石颗粒。
本层未揭穿(最大揭露厚度为5.5m)。
全场
分布
以上各土层空间分布特征详见勘探点平面布置图及1-1′~4-4′工程地质剖面图。
2.3区域地质构造
据区域地质资料,武汉地区现代构造运动呈现缓慢下降的性质,新构造运动升降幅度不大,为相对稳定地带。
拟建场区属长江Ⅲ级阶地,场区内普遍分布有可~硬塑状粘性土层,层位较稳定,分布厚度较大,适宜工程建设。
2.4不良地质作用
根据有关区域地质资料分析,场地内全新统以来无新构造运动和不良工程地质现象(如滑坡、崩塌、泥石流等)不发育,因而拟建场地是稳定和安全的。
3、水文地质条件
3.1气象与水文
武汉地区属于我国东南季风气侯区,冬寒夏暖,春湿秋旱,夏季多雨,冬季少雪,四季分明。
极端最高气温41.3℃,极端最低气温-18.1℃,年平均气温15.9℃,每年7、8、9月为高温期,12月至翌年2月为低温期,并伴有霜冻和降雪发生,近年来随着温室效应,高温期略有延长。
雨量充沛,气候湿润,汉口(武汉关)水文站多年平均降雨量1261.2mm,最大年降水量2107.1mm,最大日降水量332.6mm,年平均蒸发量为1447.9mm,绝对湿度年平均16.4mb,相对湿度75.7%。
武汉地区的长江最高洪水位为29.73m(吴淞高程系统),最低枯水位为8.87m,水位升降幅度20.86m。
3.2场地地表水及地下水
拟建场地原始地形略有起伏,经近期人工改造后地形平坦,无大的地表水体分布。
在勘探深度范围内,场地地下水可分为上层滞水和孔隙承压水。
⑴上层滞水
赋存于素填土①层,其水量一般较小。
水源来自大气降水补给,水位受季节降雨影响,水量小,对施工影响。
勘察期间测得地下水初见水位埋深为1.20m,稳定水位埋深为0.10~1.80m(标高28.59~29.92m)。
⑵孔隙承压水
赋存于下部④2a层粉细砂及④4层中细砂中,水量较丰富。
勘察期间测得承压水水头高为2.20~2.60m(标高27.48~27.89m)。
3.3地下水的腐蚀性评价
根据本区地下水水质分析报告,水的PH值为6.61~6.83之间,矿化度263.77~281.30mg/l,属中性水。
综合判定该场地地下水为对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性(各项指标详见水质分析报告)。
4、场地岩土物理力学性质指标
各岩土层标准贯入,重型
(2)动力触探试验、静力触探Ps~H值、土工试验等指标统计计算结果见表4-1~4-4。
标准贯入试验锤击数统计表表4-1
层号
土层
名称
试验
次数
基本值
标准差s
变异系数γ
统计修整系数ψ
标准值
Max
Min
Xm
①
素填土
②
淤泥质粘土
③
粘土
4
7
5
6
5.5
④-1
粘土
22
16
9
11.5
1.92
0.16
0.94
10.8
④-2
粉质粘土
12
14
8
11.1
2.24
0.20
0.87
9.7
④-2a
粉细砂
2
10.2
8.2
9.2
8.5
④-3
粉质粘土与粉土互层
9
18
9
13.2
3.45
0.26
0.78
10.3
④-4
中细砂
4
38
32
34.8
33.4
动力触探(N63.5)分层统计表表4-2
土层
编号
土层
名称
统计次数
n
基本值N63.5(击)
标准差
σ
变异
系数
δ
修正
系数
ψ
标准值
N
(击)
max
min
μ
④-4
中细砂
2
17
13
15
14
静力触探试验比贯入阻力值(Ps)统计表表4-3
土层编号
土层
名称
统计次数
n
基本值 Ps(MPa)
标准差
σ
变异
系数
δ
修正
系数
ψ
标准值
Ps
(MPa)
max
min
μ
①
素填土
6
3
1
2.0
0.63
0.20
1.83
3.7
②
淤泥质粘土
1
0.5
0.5
0.5
0.5
③
粘土
3
1.6
1.3
1.5
1.4
④-1
粘土
6
3.0
2.6
2.8
0.18
0.06
0.95
2.6
④-2
粉质粘土
3
1.8
1.4
1.6
1.5
④-2a
粉细砂
④-3
粉质粘土与粉土互层
④-4
中细砂
场地土的主要物理力学性质统计表表4-4
地层
名称
层号
统计
项目
含水
量
w
(%)
重度
r
(kN/m3)
孔隙
比
e
液限
WL
%
塑限
Wp
%
塑性
指数
Ip
液性
指数
IL
压缩
系数
a1-2
压缩
模量
Es
(MPa)
粘聚
力
C
(kP)
内摩
擦角
φ
(ο)
自由
膨胀
率
%
③
粘土
n
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
max
40.4
17.9
1.133
50.0
29.0
21.0
0.543
0.726
2.94
5.0
7.4
min
40.4
17.9
1.133
50.0
29.0
21.0
0.543
0.726
2.94
5.0
7.4
μ
40.4
17.9
1.133
50.0
29.0
21.0
0.543
0.726
2.94
5.0
7.4
④-1
粘土
n
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
max
40.4
19.9
1.133
58
33
28.8
0.54
0.73
13.6
90
19.3
min
24.1
17.8
0.714
38
22.8
13.0
0
0.13
2.94
5
7.4
μ
29.1
19.2
0.83
46.1
26.3
19.7
0.17
0.24
9.44
58.6
15.7
σ
4.82
0.67
0.13
6.88
3.53
4.48
0.16
0.17
3.64
27.7
3.15
δ
0.16
0.03
0.15
0.14
0.13
0.22
0.95
0.70
0.38
0.47
0.19
④-2
粉质
粘土
n
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
max
29.1
19.4
1.304
34.0
22.5
12.5
0.79
0.28
9.44
47.0
17.2
min
24.8
15.2
0.756
30.0
19.2
9.5
0.40
0.20
6.46
29.0
11.9
μ
27.6
18.3
0.91
32.0
21.2
10.8
0.59
0.23
8.23
33.6
14.8
④-3
粉质粘土与粉土互层
n
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
max
27.0
20.5
0.771
41.0
25.5
16.4
0.54
0.271
20.4
98.0
22.8
min
20.8
19.3
0.620
29.0
17.4
11.6
0.00
0.082
6.46
23.0
12.4
μ
24.7
19.9
0.71
36.5
22.6
13.9
0.20
0.18
10.7
58.9
17.6
σ
2.06
0.39
0.05
4.11
2.80
1.65
0.20
0.06
4.57
28.4
3.74
δ
0.08
0.01
0.07
0.11
0.12
0.11
1.00
0.34
0.42
0.48
0.21
5、场地地震效应
5.1地震基本烈度
根据武汉市建设委员会文件(武建设字[2002]311号)和中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GBJ50011-2001)以及《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),武汉市抗震设防烈度为六度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组均为第一组。
5.2场地类别
根据场地土的组成特征、现场原位测试指标值,结合武汉地区相似土层剪切波速经验值,对本场地土层剪切波速进行估算,其估算结果详见表5-1
钻孔等效剪切波速值估算表表5-1
层
号
土层
名称
土层剪
切波速vsi(m/s)
层厚di
(m)
土类型
代表性勘探孔号
ZK1
ZK26
ZK65
①
素填土
139
软弱土
1.80
1.50
1.30
②
淤泥质粘土
120
软弱土
③
粘土
180
中软土
0.70
④-1
粘土
242
中软土
6.70
7.50
9.20
④-2
粉质粘土
210
中软土
3.60
7.00
4.80
④-2a
粉细砂
243
中软土
④-3
粉质粘土与粉土互层
200
中软土
7.20
4.00
4.70
计算深度d0(m)
20
20
20
单孔土层等效剪切波速vse(m/s)
204.7
210.2
213.3
注:
①各土层的土层剪切波速vsi值系根据湖北省地方标准《岩土工程勘察工作规程》(DB42/169-2003)中的经验数据取值;
上述估算结果,场地地表下20m深度范围内土层的等效剪切波速值为204.7m/s~213.3m/s,平均209.4m/s。
根据区域地质资料,本场地覆盖层厚度为50m>H>30m,按《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001)规定,本场地土类型为中软土,建筑场地类别为Ⅱ类。
为可进行建设的一般场地。
6、场地稳定性和适宜性评价
武汉地区新构造运动升降幅度不大,为地壳相对稳定地带。
地貌单元属长江Ⅲ级阶地,为河流堆积平原地貌类型,场区地形较平坦,无区域性深大断裂通过,近代无中强震记录,稳定性好,适宜工程建设。
7、场地岩土工程条件评价及基础方案选择
7.1地基基础设计参数建议值
根据静力触探、土工试验及标准贯入试验资料综合分析,确定场地各岩土层的地基承载力特征值和压缩变形指标如表7-1。
岩土层的地基参数建议值表7-1
层号及名称
静力触探
土工试验
动探(N63.5)
标准贯入
综合建议值
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
fak
(kPa)
Es
(MPa)
②淤泥质粘土
50
2.5
50
2.5
③粘土
140
6.6
100
2.94
155
5.8
④-1粘土
260
10.6
190
9.44
220
12.6
255
10.4
④-2粉质
粘土
150
7.0
140
8.23
150
7.0
④-2a
粉细砂
150
12.0
150
12.0
④-3粉质粘
土与粉土互层
210
10.7
150
9.5
150
9.5
④-4
中细砂
260
15.0
260
15.0
抗剪强度标准值成果表表7-2
层号
土层名称
直剪(快剪)
备注
Ck(kPa)
φk(°)
①
素填土
10
8
②
淤泥
12
5.2
③
粘土
23
12.0
④-1
粘土
37
15.5
④-2
粉质粘土
30
14.0
④-2a
粉细砂
0
30.0
④-3
粉质粘土与粉土互层
18
22.0
④-4
中细砂
0
40.0
7.2场地岩土层工程性能评价
①层填土主要由素填土组成,其堆填期较短,厚度变化较大,结构松散,尚未完全固结,强度差异大,不宜直接作为拟建物基础持力层。
②层淤泥质粘土局部分布于原塘底,为强度低,压缩性高,抗剪强度低的软弱土层,场地不良地基土层。
③层粘土厚度不大,强度一般,层位不稳定,呈局部分布,在地下室深度范围内,为挖除的土层。
④-1层粘土厚度较大,强度较高,层位稳定,全场分布,埋藏较浅,为较好浅基土层。
④-2粉质粘土厚度较大,强度较高,层位稳定,全场分布,埋藏较浅,为较好基础下卧土层。
④2a粉细砂局部分布,厚度较小,层位不稳定,不宜作为拟建物基础持力层。
④3粉质粘土与粉土互层全场分布,厚度较大,埋置较深,但强度不均匀,不是理想的基础持力层。
④4中细砂全场分布,厚度较大,强度较高,可作为拟建物深部桩基础持力层。
7.3地基土的均匀性评价
本场地地貌单元属长江冲积Ⅲ级阶地,场地覆盖层由人工素填土、第四系全新统湖积淤泥、冲积成因的粘性土,第四系上更新统冲积、洪积成因的粘性土、砂类土组成,根据区域地层资料下伏基岩为白垩-第三系东湖群砂砾岩。
上述各单元层中的亚层土在整个场区层顶埋深及层厚有一定变化,局部地段有缺失现象。
总体而言,拟建场地地基土层均匀性属一般,局部而言均匀性尚好。
拟建场地位于同一地貌单元上,地貌单一,场地内各地层厚度较均匀,且各层层底坡度均小于10%,根据《高层建筑岩土工程勘察规范》(JGJ72-2004)第8.2.4条判定,拟建场地内属均匀性尚好的地基土。
7.4基础类型及基础持力层选择
拟建物为主要为6+1(设地下停车场一层)楼层组成,拟采用钢筋混凝土框架结构,单柱荷载较大,由于上部土层较好,④1层粘土承载力较高,可作为浅基础持力层。
由于下部层位逐渐变软,该方案设计需进行地基土及其软弱下卧层强度和变形验算,同时,主体施工时应进行沉降观测。
地基承载力按表7-1所列fak值经基础深度和宽度修正后使用。
8、基坑工程分析与评价
8.1基坑开挖
拟建建筑物设地下室一层,开挖深度为5m左右,本工程开挖的基坑壁部的土层为:
①层素填土层、局部地段为②层淤泥质粘土、③层粘土和④1层粘土。
基坑底均座落在④1层粘土上。
④1层及以下均为老粘性土,属超固结土,在天然埋藏条件下承受着很高的前期固结压力。
一旦开挖暴露,极易产生卸荷裂隙或干缩裂隙。
若保护不当或施工时间过长,使水分侵入,土体强度会迅速下降,发生崩塌、边坡失稳。
根据拟建物基坑周边环境条件和基坑施工所涉及到的土层物理力学性质,考虑到基坑开挖深度一般为设计地面下5m,基坑壁大部为稳定性较好的老粘性土,鉴于场地水文地质条件较为简单,其上部土层渗透性较差,并结合武汉地区经验,经综合分析,本工程基坑开挖可采用放坡开挖方式,
其理由是:
⑴基坑周围有放坡的空间和堆土、堆料及放置机具的条件。
⑵地下水类型属上层滞水,无
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- 武汉 建筑工程 中间 报告 d0229