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该项目工程重要性等级为二级,场地等级二级,地基等级二级,岩土工程勘察等级为乙级,按抗震设防分类属丙类。
(二)勘察目的、要求和任务
本次岩土工程勘察属详细勘察阶段,其目的为通过综合勘察手段,取得各类岩土工程参数,为该项目地基基础设计及抗震防震设计提供工程地质依据。
1、查明场地勘察深度以内的地层结构,对场地土进行分层划分,提供各土层的物理力学性质指标。
2、对拟建场地土层进行评价,提供基础类型建议。
3、查明地下水的埋深,类型,分布及对混凝土是否具有腐蚀性;
及地基土对混凝土是否具有腐蚀性。
4、查明拟建场地有无不良地质作用。
5、提供抗震设计有关参数,判明场地内有无可液化土层,判定场地土类型和建筑场地类别。
6、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
7、论述地下车库开挖对临近建(构)筑物及地下设施的影响。
提供基坑稳定及支护的设计计算参数。
(三)勘察依据
1.工程勘察合同;
2.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);
3.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
4.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
5.《岩土工程勘察安全规范》(GB50585—2010);
6.《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008);
7.《建筑工程勘察文件编制深度规定》(试行);
8.《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92);
9.《原状土取样技术标准》(JGJ89-2001);
10.《土工试验标准方法》(GB/T50123-1999);
11.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
12.《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS99:
98);
二、勘察方法和工作量
(一)勘察方法
本次勘察采取野外钻探编录、现场原位测试、及室内土工试验的方法进行勘探,利用场地已有道路及围墙采用皮尺进行钻孔放样,布孔兼顾拟建建筑物及地下车库周边线和拐点布置,钻孔间距小于30.0m,钻孔深度按深基础(桩基)考虑。
拟建两栋建筑物及地下车库共布置勘探孔14孔,本次勘察布置5个钻探取土孔,满足勘察规范要求应布置总孔数三分之一数量要求。
本次勘察投入的设备主要有:
GXY-1B型钻机一台;
BMW-160泥浆泵一台;
自动安平水准仪DS20一台;
本次勘察于2012年3月4日~3月8日完成野外勘探工作。
3月13日提交勘察报告。
完成的工作量如下表:
勘察工作量一览
方法
单位
完成工作量
工作目的
钻探孔
米/孔
394.5/14
控制地基土分布规律并划分地层层序
标准贯入试验
次/孔
58/6
测定地基土工程性能
工程测量
点/孔
14/14
测定孔口高程
土工
试验
常规
件/孔
36/5
测定地基土物理力学性能指标
(二)质量评述
工程勘察之初,首先进行工程测量工作。
根据场地已有道路及围墙对照规划用图,对各勘察点实地采用皮尺测放。
现场采用麻花螺纹钻头钻进,孔内自然造浆保护孔壁。
先施工取样标贯孔了解地层层序,以指导其他各类目的钻孔的施工,钻孔中技术孔占总数的三分之二以上,孔深23~32m。
取原状土试样或扰动试样,取土器采用薄壁敞口取土器,方式为重锤少击法。
原状土试样质量较好,基本无扰动。
土样的封装、保存及运输符合规范要求。
标准贯入试验,利用贯入器进行,现场取得孔内标准条件下的原位测试结果。
土工试验,按有关专业规范进行。
室内资料整理、编写报告,对各项勘察方法取得的成果进行必要的统计、分析、取舍,尽量以直观的图、表表示。
以上各项勘察方法,均按照现行有关规范、规程、标准进行,取得资料全面可靠,数据准确,能满足详细勘察阶段建筑地基与基础设计要求。
三、场地工程地质条件
(一)地形、地貌
勘察场区地形较为平坦,孔口标高25.21~27.21m,最大高差2m。
地貌属琅琊山山前坡麓地带。
(二)工程地质分层
根据钻探揭露、原位测试、土工试验成果综合分析研究,在勘探所达深度范围内的地层按沉积年代、成因类型将拟建场地划分为人工堆积层、第四系冲洪积层、第四系冲坡积层;
底部为白垩系泥质粉砂岩、砂岩层。
按地层岩性及物理力学指标与工程特性,进一步划分为8个大层。
现将拟建场地地基土各层自上而下叙述如下:
杂填土①:
杂色,松散,湿,成分多以大片石、砖块等建筑垃圾为主,为近期回填,成分复杂,土性极差,全场地分布,西边埋深大,东边埋深浅,层厚1.80~3.40m,层底标高22.72~24.56m。
粉质粘土②:
灰黄色~灰褐色,很湿,可塑状~软可塑状,含灰色高岭土、铁锰氧化物,不均匀,干强度中等,韧性中等,无振摇反应,光泽反应稍有光滑,具中等压缩性。
本层场地大部均有分布,层厚1.60~7.10m,层底标高15.82~22.18m。
粘土③:
褐黄色~黄褐色,稍湿,可塑状~硬塑状,含有少量黑色铁锰质结核斑点,均匀,干强度高,韧性高,无振摇反应,光泽反应光滑,具中等压缩性。
本层场地大部均有分布,仅1、3孔地段缺失。
层厚变化较大,层厚1.50~7.40m,层底标高14.85~17.46m。
含砂粉质粘土④:
灰黄色~灰褐色,很湿,稍密~中实状,含砂量约20%~40%,粘粒成分中砂粒含量较高,土块散碎后用手揉捏具有很强的砂粒感且有粘滞感,局部地段富集成砂层透镜体条带状,具中等压缩性。
本层场地全场分布,层厚3.10~6.10m,层底标高10.82~14.16m。
粘土⑤:
棕褐色~黑灰色,黄色,稍湿,硬塑状,见有¢
1~2mm钙质结核及黑色铁锰质结核斑点,均匀,干强度高,韧性高,无振摇反应,光泽反应光滑,具中等偏低压缩性。
本层场地全场分布,层厚2.30~5.50m,层底标高6.95~9.35m。
含砾粘土⑥:
褐黄色,黄色,稍湿,可塑状,卵砾石含量约20%~40%,粒径一般为1~3cm,最大粒径约6cm。
颗粒形状以圆形~次圆形为主,成分以砂岩碎屑及燧石为主。
磨圆度较好。
干强度中等,韧性中等,无振摇反应,光泽反应稍有光滑,具中等压缩性。
本层场地全场分布,层厚1.90~3.00m,层底标高4.25~7.25m。
泥质粉砂岩⑦:
灰黄色、红色,软质岩石,强风化,低压缩性,顶部已风化成砂土状,由粘土矿物及少量长石、石英组成。
局部含砂质较重,泥质结构,薄层状构造。
局部为全风化砂岩,岩芯碎散,裂隙较发育,沿裂隙面有铁质浸染,岩芯呈块状或短柱状,岩体破碎,岩质软,根据地区经验该类岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
全场地分布,揭露层厚2.40~3.30m,层底标高0.75~3.86m。
泥质粉砂岩⑧:
红色,软质岩石,中风化,低压缩性,岩心较完整,层状构造,强度高,全场分布。
根据地区经验该类岩石坚硬程度属极软岩,岩体完整程度为破碎,岩体基本质量等级为V,全场地分布,揭露层厚7.00~8.80m,层底标高-5.28~-3.35m。
(三)地基土物理力学指标及原位测试结果
1.统计方法
地基土物理力学指标及原位测试成果,分别以各孔、各层位进行统计取舍,按下列各式计算平均值(Фm)、标准差(σƒ)、及变异系数(δ):
2.统计结果
根据现场标准贯入试验、室内土工试验成果等,经统计、分析、计算,地基土主要物理力学性质指标特征值见附件《土层物理力学性质指标综合表》。
四、水文地质条件及评价
(一)场地地下水分布及类型
拟建场地在勘察深度内地下水类型浅层为孔隙潜水及基岩裂隙水,赋存于第②层粉质粘土、第④层含砂粉质粘土及第⑥层含砾粘土中。
第③、⑤层粘土为相对隔水层,地下水的运动方式为土层孔隙水向下渗流、基岩裂隙水沿结构面(层面、节理裂隙面等)渗流,地下水的补给主要为大气降雨、地表径流,以蒸发及侧向径流为主要排泄途径。
据滁州地区和场地附近工程的水文地质资料表明,水位受季节性变化影响,有一定变化,地下水年变化幅度多为1.00~2.00m,勘察期间为平水期,在拟建场地测得的稳定静止水位为0.6~4.0m(对应标高24.55~24.65m)。
场地附近未发现地下水污染源,根据当地建筑经验,该场地地下水对混凝土具有微腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性,地基土对混凝土具微腐蚀性。
五、岩土工程分析与评价
(一)岩土参数的分析、选用及承载力特征值
通过对勘察场区各工程地质层岩土参数的统计,最后选用标准贯入试验锤击数(N)、孔隙比(e)、含水量(ω)、液性指数(IL)四项指标的平均值和内摩擦角(φ°
)、内聚力(c)的标准值进行公式计算、查表,并结合野外鉴定和该地区已取得的成熟经验求得各工程地质层承载力特征值(fak)。
各工程地质层承载力特征值fak及压缩模量平均值
见下表:
各工程地质层承载力特征值fak及压缩模量平均值
一览表
工程地质层号
地层名称
承载力特征值fak(KPa)
压缩模量
(MPa)
②
粉质粘土
140
6.6
③
粘土
250
9.3
④
含砂粉质粘土
170
6.0
⑤
280
10.4
⑥
含砾粘土
200
8.0*
⑦
强风化泥质粉砂岩
350
15.0*
⑧
中风化泥质粉砂岩
500
不可压缩
备注:
带*号表示结合经验综合取值
(二)场地地震效应评价
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)有关规定,滁州市抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.05g。
场地土类型和场地类别判定见下表:
场地土类型和场地类别判定表:
钻孔编号
土层编号
岩性
密度/稠度
土的类型
剪切波速vsi(m/s)
土层厚度di(m)
传播时间t(s)
等效剪切波速vse(m/s)
6#
①
杂填土
松散
软弱土
100
3.1
0.031
223.24
可塑状~软可塑状
中软土
180
3.2
0.018
可塑状~硬塑状
中硬土
4.2
0.015
稍密~中实状
0.016
硬塑状
320
2.4
0.008
可塑状
240
2.1
0.009
泥质粉砂岩
密实
软岩
520
3.9
14#
1.8
228.96
0.013
6.4
0.023
0.020
2.9
2.6
0.005
本工程土层等效剪切波速度以6、14孔为例,场地等效剪切波速计算值(在23m计算深度内)Vse=223.24~228.96(m/s)。
场地类别Ⅱ类,据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表4.1.6,属Ⅱ类场地,特征周期值为0.40s。
本场地地基土属中软土,属可进行建设的一般场地。
(三)地基土工程地质评价
1、杂填土①:
松散状,成分复杂,,其物理力学性质极差,具高压缩性,应全部挖除。
2、粉质粘土②:
可塑状~软可塑状,承载力一般,中等压缩性,可作为拟建配套服务楼的天然地基持力层。
3、粘土③:
可塑状~硬塑状,承载力较高,中等压缩性,可作为拟建商务综合楼及地下车库的天然地基持力层。
4、含砂粉质粘土④:
稍密~中实状,承载力一般,埋深大,中等压缩性。
为相对软弱下卧层。
5、粘土⑤:
硬塑状,承载力高,埋深大,中等偏低压缩性。
6、含砾粘土⑥:
可塑状,承载力一般,埋深大,中等压缩性。
7、泥质粉砂岩⑦:
强风化,低压缩性。
8、泥质粉砂岩⑧:
中风化,低压缩性。
(四)基础方案及持力层选择
拟建配套服务楼建筑层数为2~3层,框架结构,荷载不大,可采用天然地基独立基础,以第②层粉质粘土及第③层粘土为持力层。
拟建配套服务楼建筑地上层数为5~6层,框架结构,荷载较大,可采用天然地基筏板基础,以第③层粘土为持力层。
地下车库层数为2层,可采用天然地基筏板基础,以第③层粘土为持力层。
(五)场地的稳定性和适宜性评价
经现场勘测,本场地无构造断裂通过,场地及周边亦未发现滑坡、崩塌、塌陷、土洞等不良地质作用,场地稳定性好,可以进行本工程的建设。
六、基坑工程分析评价
(一)基坑规模及等级
本工程地下车室(基坑)平面上呈规则矩形状,基坑开挖面积较大,基坑开挖深度约在自然地面下-8.0~-9.0m左右,基坑开挖深度较大。
基坑开挖范围内土质较好,除第①层杂填土土质较差外,其它涉及基坑开挖土层土质均较好。
基坑影响范围内有①层杂填土,厚度分布不均匀,土性极差,②层粉质粘土,强度尚可,③粘土强度较好,厚度较大,由上述因素综合确定,本工程基坑重要性等级宜定为二级。
(二)基坑土层分布
据本次勘察结果和基坑平面范围及开挖深度,基坑坑壁土层依次为①层杂填土,②层粉质粘土及③粘土,坑底土层为④层含砂粉质粘土及⑤层粘土。
(三)基坑支护方案
拟建场地位于滁州市市区,场地周围环境复杂,场地西侧紧临丰乐大道,东、南、北侧均有建筑物。
基坑支护设计等级宜定为二级。
根据以上具体情况,建议对基坑边坡支护进行专项设计。
本工程基坑开挖涉及土层除第①层土质较差外,②、③土强度较好,根据具体情况并结合地区经验建议采用放坡减土卸载结合土钉喷锚挂网方案。
在施工过程中应该严格防止地表水渗入边坡土体中,并对坡面采取保护措施。
由于场地西侧道路、东、南、北侧建筑物离基坑边线近,应按规范要求对在基坑及邻近大楼和道路面进行变形监测工作。
(四)基坑支护设计参数
根据本次勘察结果,基坑支护设计参数见下表,表中的参数宜结合支护结构的性质、类型和特点选用。
基坑支护设计参数见下表:
基坑支护设计参数表
岩土名称
重度r
(kN/m3)
粘聚力C(kPa)
(直剪快剪)
内摩擦角Φ(°
)
土体与锚固体
极限摩阻力标qsik(kPa)
①杂填土
*18.0
*8.0
12
②粉质粘土
18.2
38
13
③粘土
20.0
78
22
58
④含砂粉质粘土
19.4
30
*12
34
带*号为结合地区经验取经验值
(五)地下车库基础抗浮
拟建地下车库在无建筑物结构荷载部分应考虑结构自重和上覆土重能否抵御地下水浮托力,同时在建筑物基底部分地下车库施工期间亦应考虑抗浮问题,考虑本地区易降暴雨,地表水易沿地下车库外墙下渗形成水力连通,对地下车库产生浮托破坏,拟建地下车库抗浮设计水位宜算至室外地面整平标高下0.5m的标高。
当需采取抗浮措施时,可采用抗拔锚杆。
(六)基坑施工中应注意的问题
应分段验算基坑开挖边坡与地基整体滑动稳定性,确定安全合理的边坡坡度。
设计验算时,应考虑地下水的渗透力的作用。
在基坑开挖时浅部土层中潜水赋存于②层粉质粘土层中,具一定水量,一般以面状渗水方式流入基坑时,易引起局部土体坍塌,影响基坑安全及坑内生产作业,最终导致坡体失稳,威胁基坑边坡及周边建构筑物安全。
基坑支护设计与施工中应引起足够重视。
基坑土方分层开挖厚度不宜超过2米,基坑开挖至设计标高前,应留有不少于0.3米的基坑土采取人工开挖整平,防止对基坑底部地基土产生扰动,并及时浇注垫层,减少基坑暴露时间。
基坑开挖后,应及时设置坑内排水沟和集水井,防止坑底积水。
放坡开挖基坑的坡顶和坡边,不得有超过设计规定的堆载。
基坑开挖过程中,对边坡土体位移与沉降、道路、已有建筑物及周边管线等应进行施工监测,以便出现异常情况时及时采取措施,做到信息化施工。
七、结论与建议
1、拟拟建场地未发现有构造断裂、滑坡、土洞、地面沉降、地裂缝等影响工程稳定性的不良地质作用。
场地稳定性好,可进行本工程建设。
2、根据拟建建筑物规模和特征,结合工程地质条件对拟建建筑持力层分析如下:
拟建配套服务楼可采用独立基础,以第②层粉质粘土及第③层粘土为持力层,该两层土承载力特征值fak=140kPa、250kPa,由于这两层土在强度上存在一定的差异,,基础设计时应进行差异沉降验算,调整基础的宽度与刚度,并增强上部结构的强度和建筑物的整体刚度。
3、拟建商务综合楼及地下车库可采用筏板基础,以③层粘土为持力层,该层土承载力特征值fak=250kPa。
地下车库抗浮设计水位宜算至室外地面整平标高下0.5m的标高。
4、场地地下水、土对混凝土具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。
水、土对建筑材料腐蚀的防护,应符合《工业建筑防腐设计规范》(GB50046)的规定。
5、滁州抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g。
场地土属于中软土,属Ⅱ类场地,属于可以进行建设的一般地段,特征周期值为0.40s。
6、基坑开挖建议采用放坡减土卸载结合土钉喷锚挂网方案。
在施工过程中应该严格防止地表水渗入边坡土体中。
基坑施工时按规范要求对基坑及邻近建筑物和道路进行变形监测工作。
7、基槽开挖时,应加强抽排水工作。
在基槽开挖过程中,严禁将挖出的土堆在基槽附近,避免地面超载过大发生坍塌。
基槽开挖至设计标高时,禁止曝晒及浸泡,以免改变地基土强度,并及时通知相关单位做好基坑(槽)验槽工作。
8、本报告可作为施工图设计之依据,因施工现场原先为停车场,场地回填均为砖、块石等建筑垃圾,下部还有旧基础未曾挖除,钻探施工时部分钻孔略有移位,建议基础开挖时加强验槽工作,报告中未尽事宜,可通过施工勘察酌情处理,必要时进行施工前补勘。
9、本报告所测孔口标高为黄海高程。
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