西藏自治区测绘局建筑场地岩土工程勘察报告.doc
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西藏自治区测绘局建筑场地岩土工程勘察报告.doc
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1前言
1.1工程概况
西藏自治区测绘局应急保障服务中心位于拉萨市北京西路南侧,西藏自治区测绘局东面,德德吉南路与北京西路交汇口处。
拟建场地
图1 地理位置图
1.2勘察目的和任务
受西藏自治区测绘局委托,我公司承担了该工程建筑场地的岩土工程勘察任务。
主要目的是:
为该项工程建设提供初步勘察阶段所需的建筑场地岩土工程技术资料。
勘察工作的主要任务是:
1、初步查明该建筑场地的地层、构造、岩土体物理力学性质、地下水状态及冻结情况;
2、查明场地不良地质现象的成因、分布、对场地稳定性的影响及其发展趋势;
3、查明场地地基土的工程特征,提供地基土承载力、变形模量等设计所需的岩土工程技术参数;
4、对抗震设防烈度≥Ⅷ度的场地,判别场地的地震效应,确定建筑场地类别;5、对场地作出岩土工程评价;
6、推荐地基和基础设计方案,提出可能的岩土工程问题防治方案建议。
1.3勘察工作布置依据
本次工程为破坏后果严重的一般工程,工程重要性等级为二级;勘察场地属建筑抗震设防烈度Ⅷ区,场地地形、地貌单一,地质环境基本未遭受破坏,场地复杂程度等级为二级(中等复杂场地);根据勘察成果,场内岩土种类较多,性质变化较大,均匀性较差,地基复杂程度为二级(中等复杂地基)。
根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,该场地岩土工程勘察等级为乙级。
本次勘察工作布置的主要依据有:
1、《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001);
2、《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87—92);
3、《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001);
4、《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)。
1.4勘察工作布置和工作量
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中的有关要求与委托方的要求,并结合该建筑场地实际情况,本次岩土工程勘察工作主要布置了岩土工程勘探、测试和采样分析等工作。
完成的工作量详见表1和附图1。
1、岩土工程勘探
共布置钻孔2个,完成总进尺20m,其中控制性钻孔1个,进尺12m,一般性钻孔1个,进尺8m。
钻孔布置详见表1与附图1。
2、岩土工程测试
测试工作主要采用超重型动力触探等原位测试手段,完成试验8.4m/5孔。
(注:
其中钻孔5同为钻探取样孔与动力触探孔)
3、采样与试验
主要采取岩土样,以供地层岩性描述和颗粒筛析之用。
岩土样包括描述样与原级配样。
岩土样的采取为6件,颗粒筛析试验为2组。
表2勘探工作钻孔布置一览表
工作项目
单位
设计
工作量
实际
工作量
任务
完成率
技术要求
勘探
动力触探
m/孔
24.46/1
24.46/2
100%
采用XY-1型钻机、植物胶泥浆护壁回转钻进施工工艺,用于揭露土层厚度,了解土层结构、岩性分层、孔内原位测试,所取数据满足规范要求。
工程
测量
钻孔定位测量
及放样测量
孔
2
2
100%
采用南方S05953型全占仪进行放样定位,测量精度能满足规范要求,成果可靠。
1.5其它说明
本次工程布孔采取空地布孔原则,并尽量考虑控制拟建建筑物分布地段,故在施工过程中,部分开挖地段有可能与我方提供的钻孔剖面有出入,需在开挖过程中,会同业主方、设计方、监理方、施工方对勘察资料进行补充分析。
2场地工程地质条件
2.1场地地形地貌条件
西藏自治区测绘局应急保障服务中心位于拉萨市北京西路南侧,西藏自治区测绘局东面,德德吉南路与北京西路交汇口处。
所处地貌单元为拉萨河河谷平原高漫滩,地表略有起伏,地势相对宽缓,场地内没有建筑物分布。
2.2场地气象水文条件
2.2.1气象
场地所在的拉萨市属内陆高原温带半干旱气候,日照充足,空气干燥,昼夜温差大,降水量小、蒸发量大,盛行河谷风。
据拉萨市气象站资料:
多年平均气温7.5℃,最高气温27℃,最低气温-15℃;多年平均降水量444.8mm,多集中在6—9月,约占年降水量的82.3%;多年平均蒸发量2283.5mm,相对温度44%;盛行河谷风,最多风向东偏南,频率14%,次为西风,多年平均最大风速16m/s—17m/s,极大风速高达32.3m/s;最大积雪厚度10cm;季节性冻土层厚一般12cm,最大约60cm,建筑物背阴面最大可达80cm。
2.2.2水文
拉萨河于建筑场地南约2.5km处,自东向西流过,多年平均流量295.5m3/s,多年平均水位高出河床3.58m,最高6.18m,最低2.37m,沿河岸已修建防洪堤,两岸一般无洪灾;流沙河于建筑场地以北沼泽地中流过,流量0.6m3/s—1.66m3/s,基本无洪水泛滥现象。
由此可见,建筑场地不受洪水威胁。
2.3场区地表稳定性
2.3.1地质构造
拉萨市地处雅鲁藏布江东西向构造中部地带,区域上断裂、褶皱发育。
据有关资料及现场调查显示,场地位于拉萨河谷平原其周边一定范围内均无断裂、褶皱发育。
2.3.2新构造运动
拉萨市地处拉萨河断块上。
第四纪以来,拉萨河断块在随青藏高原整体上升的同时,存在明显沉降运动,河谷平原与两侧山地相对高差最大可达1800m;在河谷断块沉降过程中,堆积了巨厚的第四系松散岩类,最大厚度可达400m。
河谷平原地形整体平坦协调,据有关资料显示,拉萨河断块在新构造运动过程中处于间歇性均匀沉降过程中,断块运动无明显掀升性,新构造运动处于相对稳定状态。
2.3.3地震
拉萨市地处冈底斯山—念青唐古拉山的当雄—羊八井—尼木地震带,地震活动较频繁。
拉萨市区无强震震中分布,但受附近及邻区地震活动影响明显,根据1990年国家地震局编制的1∶400万《中华人民共和国地震烈度区划图》及西藏自治区计划委员会《关于抗震设防标准的通知》,拉萨市地震基本烈度为Ⅷ度。
2.4场地地层及地基土岩土工程特征
场地勘探成果资料显示,该建筑场地在勘探深度(最深15m)范围内的地层结构较简单,主要为人工填土(素填土)与第四系冲积层,地层岩性有:
人工填土、中粗砂、圆砾、卵石。
2.4.1人工填土
场地范围内广泛分布不同厚度的该层土,尤以场地西北部地带分布较厚。
该层土层厚1.8-2.4m,以人工回填的亚粘土、砂、卵砾石为主,呈褐黄色,含有少量块石及建筑垃圾。
在该层土体中,ZK5号孔有厚约25cm的混凝土层,估计为过去市政公路建筑遗留物。
据场地动力触探试验资料,该层土承载力标准值在150.4KPa—250.4KPa,平均164.4KPa;变形模量基本值在13.3MPa—15.8Mpa,平均15.3MPa(表3)。
2.4.2含砾中粗砂
据勘察资料显示,在场地范围内ZK1、ZK2钻孔所在的场区均有该层土揭露。
其中在ZK1中有两层分布。
在ZK1钻孔中,该层土层厚0.8m—1.6m,顶板埋深5.7m—7.0m,底板埋深6.5m—28.6m。
在ZK2钻孔中,上层位于2.9—4.1m之间,厚1.2m,下层位于6.7—8.7m之间,厚2m。
呈灰色,结构松散或稍密,含少量卵石、砾石,砾石粒径一般3mm—5mm,卵、砾石磨圆好,岩性成分为砂岩、灰岩、花岗岩等;据场地工程测试资料,该层土承载力标准值在140—290Kpa,变形模量为8MPa(表3)。
2.4.3卵石土
勘察资料显示,在该建筑场地范围内该层土均有分布,但埋深不均,在勘察深度(最深15m)范围内未揭穿见底。
在该层土顶板埋深在1.8m—2.4m;呈灰色,结构稍密或松散,卵石磨圆较好,分选一般或较好,粒径一般2cm—8cm,个别可达10cm,其间由中粗砂充填,砾石粒径一般2mm—10mm,多呈次圆状。
砾、卵石岩性为石英砂岩、灰岩、花岗岩、闪长岩、石英岩等。
据钻孔动力触探资料,该层土体承载力基本值为150KPa—350KPa,平均265.06KPa;变形模量标准为13MPa—25Mpa,平均18.723Mpa。
(表3)
2.5不良地质现象
2.5.1地震
按《中国地震区划图》(1990年)的划分,拉萨市地震基本烈度为Ⅷ度,根据有关要求规定,拉萨市应属强震区,建(构)筑物设计应考虑抗震设计,并采取相应的抗震措施。
2.5.2冻土
根据有关资料,拉萨市冻土为季节性冻土,冻土层厚一般12cm,最大冻土深度60cm。
一般建筑物基础埋置深度已大于此深度,故冻土对建筑物不构成危害。
3场地岩土工程地质评价
3.1场地自然环境条件评价
由前述分析可知:
建筑场地地势较平缓,冻土深度小于建筑基础埋置深度,场地无洪水危害,地质构造简单,新构造运动处于相对稳定状态,只是地震基本烈度高达Ⅷ度,建筑设计必需采取抗震设计和相应的抗震措施。
综上,该建筑场地的自然环境条件应属相对简单类,适宜该项工程建设。
3.2场地地基评价
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)中有关要求,应将地基土工程测试成果资料(见附表)进行统计分析,从而确定地基土力学参数的均一性与标准值。
统计分析计算公式有:
1、平均值(fm)及标准差(σf)
式中:
fi—土的力学指标数据;
n—区段及层位范围内数据的个数。
2、相关系数(r)
式中:
—土体埋深(m);
—岩土体力学指标;
r—相关系数。
3、剩余标准差(σf)及变异系数(δ)
式中:
σf—剩余标准差;
δ—变异系数;
其余符号意义同前。
4、统计修正系数(rs)及标准值(fk)
式中:
rs—统计修正系数;
其它符号意义同前;
式中正负号按不利组合因素考虑,采用置信上限时,为正号;置信下限时,用负号。
5、标准值()
式中:
—标准值(Kpa或Mpa);
其它符号意义同前。
经统计分析计算,结果列于表3、表4中。
表3超重型动力触探试验成果统计表
工程
名称
土体
名称
参数
个数
(n)
标准差
(δf)
平均值fm(Kpa)
变异系数(δ)
相关
系数(r)
统计修正系数(rs)
承载力特征值fk(Kpa)
测绘局应急保障中心勘查
人工
填土
15
36.1
172.4
0.174
-0.56
0.953
164.4
含砾
中粗砂
20
289.6
284.6
0.6915
-0.733
0.8415
239.53
卵石土
55
142.08
276.033
0.4976
0
0.9602
265.06
稍密卵石土
15
125.68
206.15
0.61
0
0.89
181.82
中密卵石土
35
103.99
240.1132
0.43
0
0.96
229.32
密实卵石土
30
146.11
409.69
0.35
0
0.94
386.78
(因松散卵石地层零星分布,故未参与统计)
表4场地地基土变形(压缩)模量统计分析成果表
工程
名称
土体
名称
参数
个数
(n)
标准差(δf)
平均值fm(Mpa)
变异
系数(δ)
相关
系数
(r)
统计修正系数(rs)
特征值fk(Mpa)
测绘局应急保障中心勘查
人工
填土
15
17.1
19.8
0.84
0.27
0.774
15.3
含砾
中粗砂
20
2.09
8.35
0.18
0.688
0.96
8
卵石土
55
7.8731
19.31528
0.3837
0.3378
0.9693
18.723
稍密卵石土
15
4.69
13.66
0.34
0.20
0.88
12.77
中密卵石土
35
6.81
17.87
0.37
0.24
0.96
17.17
密实卵石土
30
6.77
26.68
0.25
-0.26
0.96
25.63
由于人工回填土、中粗砂土层厚度较薄,土体力学参数有限,进行力学参数统计意义不大,只计算其力学参数平均值。
经计算,人工回填土承载力平均值为172.4Kpa,压缩模量平均值19.8Mpa;中粗砂承载力平均值284.6Kpa,压缩模量平均值为8.35Mpa。
卵石土为区内主要分布土体,土体厚度较大,勘探深度范围内未见底,平面上分布连续,空间分布较稳定。
经力学参数统计分析表明,土体力学参数变异系数介于0.4—0.5之间,大于0.300,属力学参数高变异等级,为力学性质不均一型地基,卵石土承载力标准值265.06KPa,变形模量标准值18.723MPa,土体工程地质性能中等,承载力中等。
3.3场地稳定性与适宜性评价
据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)中有关规定,西藏自治区测绘局应急保障服务中心工程建筑为丙类建筑。
3.3.1场地类别
(1)场地土类型
据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)的有关规定,丙、丁类建筑无实测波速时,可按表6划分土的类型,并按下列原则确定场地土类型:
当为单一土层时,土的类型即为场地土类型;当为多层土时,场地土类型可根据地面下10m且不深于场地覆盖层厚度范围内各土层类型和厚度综合评定。
由上述可知,素填土与中粗砂土为中软土,卵石土为中硬土。
综合判定该场地土类型为中硬场地土。
(2)建筑场地类别
建筑场地类别根据场地土类型和场地覆盖层厚度(doV)综合划分,划分标准参照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)执行(表7)。
表5土的类型划分标准
土的类型
岩土名称和性状
坚硬土
稳定岩石,密实的碎石土。
中硬土
中密、稍密的碎石土,密实、中密的砾、粗、中砂,fk>200KPa的粘性土和粉土。
中软土
稍密的砾、粗、中砂,除松散外的细、粉砂,fk≤200KPa的粘性土和粉土,fk≥130KPa的填土。
软弱土
淤泥和淤泥质土,松散的砂,新近沉积的粘性土和粉土,fk<130KPa的填土。
注:
fk为地基土静承载力标准值(KPa)。
表6建筑场地类别划分标准
场地土类型
场地覆盖层厚度doV(m)
0
0<doV≤3
3<doV≤9
9<doV≤80
doV>80
坚硬场地土
Ⅰ
中硬场地土
Ⅰ
Ⅱ
中软场地土
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
软弱场地土
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
勘察资料显示,该场地覆盖层厚度doV>9m,而场地土类型为中硬场地土,故可判定该建筑场地类别为Ⅱ类场地。
3.3.2场地地震效应
按《中国地震区划图》(1990年)的地震区划标准,拉萨地区地震基本烈度按Ⅷ度设防。
按《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)中有关规定,该项工程建筑应按Ⅷ度设防烈度进行抗震设计和采取抗震措施。
场地勘察资料显示,在场地北部存在砂类土(中粗砂土),其埋深均在地下水位线附近,即场地内存在饱和砂土。
按有关规定应对其进行砂土液化可能性判别和液化土层的液化等级判别,判别标准按《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)中有关标准执行。
经判别知,该饱和砂土存在地震液化的可能性;计算知,液化指数0<ⅠlE<1.5,液化等级为轻微级。
3.4地基土承载力建议值
根据场地地层情况及存在的岩土工程地质问题和建筑物对基底荷载的要求,确定建筑物地基持力层为中所勘察部位含砾中粗砂以下的卵砾石土层。
地基基础以采用片筏基础或基人工桩础为宜。
推荐地基承载力为265.06kpa;变形模量为18.723Mpa。
3.5地基持力层与基础形式推荐
综上,推荐地基持力层以卵石层为宜,如遇砂土层时,建议将该层土体清除置换。
建筑物基础形式推荐采用片筏式基础或人工桩基础为宜,片筏基础的埋置深度应深入推荐卵石层内一定深度为宜。
4结论与建议
4.1结论
1、西藏自治区测绘局应急保障服务中心工程建筑场地位于拉萨市北京西路南侧,该场地自然环境条件相对简单,适宜该项工程建设。
2、场地上部地基土为人工回填土,承载力平均值164.4KPa,压缩模量平均值为15.3Mpa,承载力较小,为中软弱场地。
含砾中粗砂,仅局部分布,承载力为239.53Kpa左右,具液化土体的基本特征,为软弱场地土。
下部为卵石土,承载力标准值265.06KPa,变形模量标准值18.723MPa,变异系数分别为0.4—0.5,属力学参数高变异等级,为中硬场地土。
3、场地上部人工回填土、含砾中粗砂等土体承载力较低且变形性较强,物理力学性质较差,不宜作为本工程建筑地基持力层;下部卵石土空间分布稳定,承载力和变形模量较高,适宜建筑物基础埋置,是建筑物基础良好的持力层。
4、该项工程建筑为丙类建筑,综合判定场地类型为中硬场地,建筑场地类别为Ⅱ类场地,适宜工程建筑物建设。
5、本岩土工程勘察报告只对实施钻孔位置部分的勘探资料负责。
6、本次勘察为初步勘察阶段。
4.2建议
1、建议基础类型片筏式基础。
2、建议将卵石土的顶部相对松散层夯实或压密,以便将基础置于较密实的卵石层上。
3、如果建筑场地室内地面需进行填方,建议填土必需满足《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2001)第6.3.1和第6.3.3条规定。
5、勘探期间为枯水季节,地下水位埋深3.8m—4.2m,雨季可能有上升趋势,建议地基开挖和基础施工安排在枯水季节。
如需清除基础底部砂层,建议采取必要的降水措施。
地基土物理力学指标建议表
severalgroupnumber,thenwithb±a,=c,cisismethylbtwoverticalboxbetweenofaccuratesize.Per-2~3measurement,suchasproceedsofcvaluesareequalandequaltothedesignvalue,thentheverticalinstallationaccurate.Forexamplea,b,andcvalueswhileonhorizontalverticalerrorsformeasurement,Generalinironanglecodebitatmeasurementlevelpointsgriderrors,specificmethodisfrombaselinetomethylverticalboxcenterlinedistancefora,,tobverticalboxdistanceforb,listcanmeasured
指标地层
承载力特征值(fak(kpa))
变形模量(E0(Mpa))
中粗砂②
140
10.0
圆砾③
170
11.5
稍密卵石④1
300
21.0
中密卵石④2
500
45.0
密实卵石④3
700
65.0
目录
1前言 1
1.1工程概况 1
1.2勘察目的和任务 1
1.3勘察工作布置依据 1
1.5其它说明 2
2场地工程地质条件 2
2.1场地地形地貌条件 2
2.2场地气象水文条件 2
2.2.1气象 2
2.3场区地表稳定性 2
2.4场地地层及地基土岩土工程特征 3
2.5不良地质现象 3
2.5.1地震 3
2.5.2冻土 3
3场地岩土工程地质评价 4
3.1场地自然环境条件评价 4
3.2场地地基评价 4
3.3场地稳定性与适宜性评价 5
3.4地基土承载力建议值 6
3.5地基持力层与基础形式推荐 6
4结论与建议 6
4.1结论 6
4.2建议 6
附件:
一、勘察钻孔平面布置图
二、工程地质剖面图
三、动力触探曲线图
四、勘察点一览表
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