汀田高中.docx

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汀田高中

一、前言

（一）工程概况

拟建的瑞安市莘塍区汀田高中新建教学楼场地位于瑞安市莘塍汀田高中学校校区内，场地西侧隔水泥路为已建5F教学楼，南侧隔花坛为4F综合楼，东侧隔围墙为学校操场，北侧为1F建筑物；建筑占地面积约550.90m2，总建筑面积约2245.82m2；拟建建筑为1幢4～5F教学楼；建筑结构形式为框架结构，单柱最大荷载约1200～1500kN，拟采用桩基础。

为了查明拟建场地的岩土工程条件和地质、环境特征，受瑞安市中小学校舍安全工程领导小组办公室委托，我院承担了拟建场地岩土工程详细勘察任务。

（二）勘察目的和任务及执行的技术标准

拟建物工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基等级为二级，因此，本工程岩土工程勘察等级为乙级。

根据有关规范要求，本次勘察的主要目的是为拟建建筑物的基础设计和施工提供岩土工程依据；工作的主要任务如下：

①查明建筑场地勘察深度范围内各岩土层的类型、深度、分布、工程特性，计算地基的承载力，分析评价场地的稳定性和土层均匀性。

②选择评价基础方案，提供桩基设计所需的岩土技术参数；提出桩的类型、持力层及施工方法的建议并估算单桩承载力。

③查明场地地下水的埋藏条件，判定场地水和土对建筑材料的腐蚀性。

④查明场地的不良地质作用的类型、成因及危害程度等情况，并提供相应的技术参数和整治方案建议；查明埋藏的河道、沟滨、墓穴、洞室、孤石等对工程不利的埋藏物。

⑤划分拟建场地土类型和场地类别，并对场地适宜性进行评价。

本次勘察工作所执行的主要技术规范、标准及依据有：

①国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版；

②国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

③浙江省标准《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）；

④国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008年版；

⑤行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；

⑥浙江省标准《岩土工程勘察文件编制标准》（DBJ10-5-98）；

⑦建设工程勘察合同；

⑧业主提供的“瑞安市莘塍区汀田高中学校新建教学楼总平面图”。

（三）勘察手段及完成工作量

按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）要求，本次勘探按拟建物轮廓布设勘探孔，拟建场地共布置勘探点6个，均为机械钻孔，孔深为65.50m左右。

我院温州分院机组人员自2010年11月01日组织1台钻探设备进入现场进行勘察外业施工，至2010年11月07日完成全部勘探点的野外施工任务。

实物工作量一览表表1

项目

单位

数量

说明

机械回转钻探

进尺（米）/孔数（个）

393.00/6

套管、泥浆护壁

原状土样

件

66

常规土试+固快

原位测试

段次

37

标贯

水样

件

2

简分析+侵蚀性

单孔波速测试

孔数（个）

2

FD-B204测试仪

勘察机械设备采用XY-1型油压钻机，竖直取芯钻进，岩（土）芯采取率满足要求，分层准确合理，记录完整清淅，各项操作均符合规范规程要求。

本次勘察完成的实物工作量详见表1。

由于场内旧建筑物尚未拆除，钻孔位置在规范允许范围内进行了移动，勘探点位置详见《勘探点平面位置图》。

（四）勘探点平面位置及高程引测依据

勘探点平面位置均是根据业主提供的工程规划总平面图进行引测放样。

勘探点坐标根据平面定位图上的标示坐标计算求得，为温州独立坐标系统。

勘探孔孔口高程为实测黄海高程，系根椐场地西北侧支131（4.51）引测而得。

勘探点主要数据见附表一。

二、工程地质条件

（一）自然地理及区域地质概况

场区属亚热带海洋型气候，温暖湿润、雨量充沛、四季分明，全年无严寒酷暑。

年平均气温18℃，最高气温39℃，最低气温-4.3℃，年平均无霜期270天，多年年平均降雨量为1600mm。

场区台风较为频繁，一般发生在7～9月份，多年台风统计频率为2.4次/年，年平均风速2m/s，瞬时最大风速36m/s，风向一般为西北偏西方向，侧向风压0.50～0.75kPa，最大风力达12级。

勘察场地所处地貌单元为冲海积平原，地形较平坦，现为空地。

从区域地质来看，场地上部分布厚度大于80m的第四系松散沉积物，其中上部40m为软土，为淤泥及淤泥质土，属河口相和海相沉积物；下部为河流相、湖泊相沉积物，为粘性土和砂卵石层，时代为第四纪全新世（Q4）和晚更新世晚期地层（Q32）。

（二）地层划分及其工程地质特征

勘察场地所处地貌单元为冲海积平原，地形较平坦。

根据勘察结果，地基土在勘察深度范围内可划分为4个工程地质层。

自上而下分为：

①杂填土，②粘土，③-1淤泥，③-2淤泥，④-1粘土，④-2粘土，④-3粘土，④-4粉质粘土。

现分述如下：

①杂填土

灰黄色，松散状，主要由水泥块、碎石、砂土及粘粉粒组成。

全场分布，厚度0.80～0.90m。

②粘土

灰黄色、褐灰色，软塑～可塑状，中等～高压缩性，韧性高，干强度稍低，摇振反应无，刀切面稍光滑；含铁锰质斑点。

局部相变为粉质粘土。

全场分布，顶板埋深0.80～0.90m，厚度1.50～1.70m。

③-1淤泥

灰色，流塑状，高灵敏度，高压缩性，韧性高～中等，干强度高，摇振反应无，刀切面较光滑，呈鳞片状构造，局夹有粉粉团斑或薄层，偶见少量贝壳碎屑。

全场分布，顶板埋深2.30～2.50m，厚度12.70～13.10m。

③-2淤泥

灰色，流塑状，高灵敏度，高压缩性，韧性高～中等，干强度高，摇振反应无，刀切面较光滑，呈鳞片状构造，局部夹有粉粉团斑或薄层，偶见少量贝壳碎屑。

局部相变为淤泥质粘土。

全场分布，顶板埋深15.20～15.40m，厚度9.60～10.40m。

④-1粘土

灰色、兰灰色，软塑～可塑状，高压缩性，刀切面光滑，韧性高，干强度高等，局部夹薄层粉细砂及粉细砂团块。

全场分布，顶板埋深25.00～25.80m，厚度9.00～10.90m。

④-2粘土

灰黄色，可塑状，中等压缩性，刀切面光滑，韧性高，干强度高等，具层状构造。

局部相变为粉质粘土。

全场分布，顶板埋深34.30～36.60m，厚度4.40～12.30m。

④-3粘土

灰色，软塑～可塑状，中等～高压缩性，刀切面光滑，韧性高，干强度高等，局部夹薄层粉细砂及粉细砂团块。

全场分布，顶板埋深39.20～46.60m，厚度6.60～16.80m。

④-2粉质粘土

兰灰色、灰色，可塑状，中等压缩性，具层状构造，刀切面粗糙，韧性中等，干强度低等，摇振反应无；局部相变为粘土。

全场分布，顶板埋深49.80～57.80m，受孔深限制，未揭穿，揭露厚度7.70～15.70m。

（三）地基土的物理力学性质指标及设计参数的确定

1、地基土的物理力学性质指标

本次勘察共取原状土样66件，全部做常规项目分析，抗剪强度指标内聚力с、内摩擦角Φ采用固结快剪试验方法获取；本次勘察共完成标准贯入试验37段次，成果见附表二；地基土物理力学指标数理统计成果见附表三，固结试验e-P分层曲线见附图（共2页）。

2、地基土基础设计主要参数的确定

地基土基础设计主要参数：

土的承载力特征值fak、变形模量E0、压缩模量Es、桩侧第i层土的侧阻力特征值qsia、桩端土的端阻力特征值qpa分别根据土工试验和原位测试资料通过公式计算和规范查表求得，然后结合地区经验综合分析确定，提出建议值（见附表四）。

（四）地下水

勘察场地地下水浅部为孔隙潜水；孔隙潜水赋水介质为粘土、淤泥等，水量贫乏，水迳流条件差，受大气降水补给，以向邻区排泄和蒸发为主；根据区域水文资料，承压水水位埋深为2.00～9.35m，承压水头低于潜水水位。

勘察期间观测得潜水静止水位埋深为0.80～1.10m，潜水水位高程为1.97～2.14m，夏季洪水期洪水位为4.50m左右，地下水水位最大变幅为1.00～1.50m。

拟建场地为湿润地区弱透水环境，场地环境类型为Ⅱ类。

根据我院在本场地勘察时所取2件地下水水样分析结果（表2及附件2），水化学类型为HCO3-Cl-Na型水。

根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版按最不利因素判定拟建场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对长期浸水的混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对处于干湿交替的混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。

水质分析评价结果表表2

取样点

S3

S5

备注

分

析

项

目

阳

离

子（mg/L）

Na+及（K+）

114.54

188.37

Ca2+

70.56

112.99

Mg2+

31.11

47.84

NH4+

0.00

0.00

阴

离

子（mg/L）

HCO3-

437.51

626.68

CO32-

0.00

0.00

SO42-

32.53

54.99

Cl-

113.73

225.49

总硬度（mg/L）

304.30

479.48

总碱度（mmol/L）

7.17

10.27

游离CO2（mg/L）

3.36

5.04

侵蚀CO2（mg/L）

2.27

4.54

总矿化度（mg/L）

581

943

pH

7.09

7.07

腐

蚀

性

评

价

砼结构及钢筋

环境类型水

微

微

地层渗透性水

微

微

长期浸水

微

微

干湿交替

弱

弱

综合判定本工程地下水对本工程桩基设计及施工有一定影响，应按《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-1995）采取相应级别的防腐措施。

本场地现状为空地，没有环境水污染，根据区域土的腐蚀性分析资料按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版，判定本场地土对混凝土结构及钢结构具弱腐蚀性。

（五）不良地质作用

1、场地地震效应

根据国家标准《建筑抗震设防分类标准》（GB50223-2004）判定：

本工程建筑抗震设防类别为乙类。

根据本次勘察对教学楼场地的2个（Z3、Z4）钻孔的单孔波速测试结果（详细见附件波速测试报告），场地20m内土层等效剪切波速度为Vse<140ｍ/ｓ，据万松东路温瑞塘河大桥勘察资料，场地覆盖层厚度大于80m，场地类别为Ⅳ类，属建筑抗震不利地段。

根据场地类别和设计地震分组，场地地震动反应谱特征周期为0.65s。

2、不良地质作用

勘察场地为冲海积平原，地形较平坦，本次勘察在场地内未发现地下暗浜、暗塘等对工程不利的埋藏物及不良地质作用。

3、场地稳定性及适宜性评价

勘察场地在勘察深度范围内共有4个工程地质层，各地质层全场均有分布，且层厚度变化较小，因此，判定本场地土层均匀性为较好。

场地地形较平坦，故地基土整体稳定性较好。

本场地适宜建造拟建建筑物。

三、岩土工程评价

（一）地基土工程特性评价

勘察场地在勘察深度范围内共有4个工程地质层，各层工程特性评价如下：

①杂填土：

松散状，厚度较小，工程意义不大。

②粘土：

软塑～可塑状，中等～高压缩性，力学强度在浅部地层中相对较好，可作为一般轻型建筑物的浅基持力层，但应对下卧层强度和变形进行验算。

③淤泥质土：

流塑状，高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪性的软弱土层，仅可作桩周摩擦层。

④-1粘土：

软塑～可塑状，高压缩性，力学强度较差，仅可作桩周摩擦层。

④-2粘土：

可塑状，中等压缩性，力学强度稍好，仅可作桩周摩擦层。

④-3粘土：

软塑～可塑状，中等～高压缩性，力学强度一般，仅可作桩周摩擦层。

④-4粉质粘土：

可塑状，中等压缩性，力学强度一般，仅可作桩周摩擦层。

（二）基础方案选择及单桩竖向承载力的估算

1、浅基础天然地基土分析及评价

在场地浅部土层中，②粘土的物理力学性质相对较好，但厚度较小，下卧层为淤泥。

根据本工程拟建物的特点，拟建4～5F框架结构建筑，跨度较大，荷载较大，不具浅基础条件。

2、基础方案选择

根据地层特征结合建筑物的性质及周边环境，拟建综合楼的基础方案建议选用摩擦桩，拟建场地与周边已建建筑较近，桩型不宜采用挤土类桩，桩型可采用钻孔灌注桩，桩径可选择Φ600和Φ700mm，有效桩长选择50.0m。

单桩竖向承载力特征值可按下式估算：

Ra=uΣqsiaLi+qpaAP

选择代表性勘探孔估算单桩竖向承载力特征值见表2（桩长自地表起算，桩身混凝土强度应满足桩承载力设计的要求）。

　　单桩竖向承载力特征值估算表　　表2

孔号

桩径（mm）

桩长（m）

桩端土层

单桩竖向承载力特征值Ra（kN）

Z3

Φ600

50.0

④-3粘土

1128（钻孔灌注桩）（不计端承力）

Φ700

50.0

④-3粘土

1316（钻孔灌注桩）（不计端承力）

（三）桩基的施工条件及其对环境的影响

根据场地的地质条件和周边环境，本场地对钻孔灌注桩具较好的成桩条件。

由于场地上部有巨厚层的中软土，在钻孔灌注桩施工时，必须采用有效的技术措施，以防扰动孔壁造成缩径、塌孔、扩孔。

钻孔灌注桩在施工中产生的大量废泥浆应进行妥善处理，以免污染周边环境。

由于预应力管桩在施工过程中挤土现象较严重，拟建建筑与已建建筑距离较近，如基础采用预应力管桩，可能会危及周边建筑物的安全，因此，本工程基础方案不宜采用预应力管桩等挤土类型桩。

四、结论与建议

1、本次勘察查明了场地深度范围内地基土的分布规律及其工程地质特征。

场地地基土在勘察深度范围内可划分为4个工程地质层。

自上而下分为：

①杂填土，②粘土，③-1淤泥，③-2淤泥，④-1粘土，④-2粘土，④-3粘土，④-4粉质粘土。

2、查明了地基土的物理力学性质，取得了基础设计主要技术参数指标，可作为拟建工程设计的岩土工程依据。

3、本次勘察在场地内未发现地下暗浜、暗塘等对工程不利的埋藏物。

场地地形平坦，场地稳定性和均匀性较好，适宜拟建物建筑。

4、场地地下水类型上部为孔隙潜水。

勘察期间观测得潜水静止水位埋深为0.80～0.80m，潜水水位高程为3.91～4.06m，夏季洪水期洪水位为4.50m左右，地下水水位最大变幅为1.00～1.50m。

根据拟建场地所取地下水水质分析结果，按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版对拟建场地地下水进行腐蚀性判定：

判定拟建场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对长期浸水的混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性，对干湿交替的混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。

综合判定本工程地下水对本工程桩基设计及施工有一定影响，应按《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-1995）采取相应级别的防腐措施。

本场地现为空地，没有环境水污染，根据区域土的腐蚀性分析资料按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版，判定本场地土对混凝土结构及钢结构具弱腐蚀性。

5、本地区设计基本地震加速度为0.05g，抗震设防烈度为6度。

根据国标《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地土类型上部为软弱土，中下部为中软土，建筑场地类别为Ⅳ类，特征周期值为0.65s。

属建筑抗震不利地段。

6、根据地层特征结合建筑物的性质及周边环境，拟建综合楼的基础方案建议选用摩擦桩，拟建场地与周边已建建筑较近，桩型不宜采用挤土类桩；桩型可采用钻孔灌注桩，桩径可选择Φ600和Φ700mm，有效桩长选择50.0m左右。

单桩竖向承载力特征值估算值可参见表2。

7、桩基施工前建议做试桩和基桩静载荷试验，进一步核定单桩承载力，为设计提供确切依据。