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岩样:
Φ70mm,饱和状态
2
波速测试
孔
13孔
3
岩土采样
原状土样
27件
扰动、腐蚀性土样
58件
岩样
91件
水样
3件
4
原位测试
标准贯入
52次
重(Ⅱ)动探
39次
5
放样测量
孔位、标高
各168点
2.2勘察方法
(1)放样测量:
孔位、标高用菜卡TC-402仪器据北京坐标、黄海高程系DM2(x=54412.547/y=33458.658、ho=20.92m)、DM1(x=54323.928/y=33661.323)点引测。
(2)孔径:
开孔直径>
Φ130mm,终孔直径Φ91mm(基岩)。
(3)钻进方法:
粘性土、砂砾层采用冲击跟管钻进,岩层采用合金回转钻进。
套管下至基岩面,防孔壁坍塌、涌砂,合金钻进时,用卡珠、卡料采取岩芯,采取率达规范要求。
(4)现场原位测试、取样、编录:
控制性孔进行取样、原位测试,一般性孔进行钻探或取样,其中粘性土、中粗砂层采用标准贯入试验,砾卵石层采用重型圆锥动力触探试验,取样具代表性,及时密封、送样化验,编录按规范、规程的要求进行。
2.3勘察依据
(1)勘察设计说明、合同
(2)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
(4)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94)
(5)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
(6)《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)
(7)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
(8)《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)
(9)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)
(10)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
3、场地地形地貌
场区属赣抚冲积平原Ⅰ级阶地地貌,中间多为卫东村普贤万村庄1~3层砖混房屋,四周多菜地、塘,地面标高在18.00~23.60米间,地势开阔,现地面局部有拆除的老建筑物砖砼垃圾。
4、工程地质及水文地质条件
4.1地层
在钻探所达深度范围内,场区覆盖层由杂填土、淤泥(Q4)、耕土及第四系全新统冲积成因的粘性土、砂砾石层(Q4al)组成,基岩归属于下第三系新余群砂砾岩(E1)。
各地层岩性特征自上而下描述如下:
第①-1层杂填土(Q4ml):
杂色,结构松散,稍湿~湿,成分为建筑垃圾、粘性土、砂等,含砼、碎砖等硬杂质,均质性差。
层厚0.00~4.70米。
第①-2层淤泥(Q4l):
灰色,流塑,饱和,含腐植质。
层顶埋深0.00~2.10米,层厚0.00~2.30米。
第①-3层耕土(Q4pd):
灰色,软塑,松散,稍湿~湿,主要成分为粘性土、中细砂,含少量植物根茎。
层顶埋深0.00~0.80米,层厚0.00~1.10米。
第②层粉质粘土(Q4al):
黄褐、黄色,软塑~可塑,稍湿~湿,含铁质氧化物,稍有光滑面,韧性、干强度较差,无摇震反映。
属中~高压缩性土。
层顶埋深0.40~4.70米,层厚2.70~9.20米。
第③-1层淤泥(Q4al):
灰色,流塑,饱和,含有机质。
局部分布,层顶埋深4.30~10.70米,层厚0.00~2.30米。
第③层细砂(Q4al):
灰黄、黄色,松散~稍密,饱和,上部泥质成分含量高。
层顶埋深4.00~11.60米,层厚0.40~4.80米。
第④层中砂(Q4al):
灰黄、黄色,稍密,饱和,主要矿物成分为石英。
层顶埋深4.90~12.50米,层厚0.40~6.10米。
第⑤层砾砂(Q4al):
灰黄、黄色,稍密,饱和,骨料颗粒矿物成分为石英,砾卵石径大者1-5cm,含量15-30%左右,磨圆度、级配较好。
层顶埋深9.30~15.80米,层厚2.40~8.30米。
——不整合接合——
第⑥层强风化砂砾岩(E1):
紫红、棕红色,结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙很发育,岩石散碎,芯呈半土半岩、砂砾状为主,局部夹碎块、短柱状。
层顶埋深15.60~20.30米,层顶标高0.45~3.53米,层厚0.80~5.30米。
第⑦层中风化砂砾岩(E1):
紫红、棕红色,中粗粒~砾状碎屑结构,巨厚层状构造,砂砾成分为石英、岩屑,次棱角状为主,粒径一般0.2-0.5cm,局部大者达5cm,含量15-40%左右。
属软岩,岩体完整程度为较完整,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
芯呈短柱、柱状为主,少量碎块、砂砾状,砾石含量少、胶结欠密实时,钻进较快。
RQD=62%左右,TCR=90%左右。
层顶埋深16.80~23.40米,最大揭露层厚16.20米。
4.2地下水及土腐蚀性评价
场区上层滞水主要见于地势较低的塘中,受生活废水、大气降水补给,初见水位0.00~4.00米,水量较小;
孔隙潜水赋存于细砂以下的砂砾层中,粘性土属弱透水层,其下砂层多属中强透水层,区内稳定水位埋深0.00~7.60米,标高13.20~18.20米左右,接受赣江水侧向补给和大气降水垂直渗透补给。
据调查,赣江历史最高水位为22.50米。
场区水、土主要化学成分含量见表二,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)附录G划分,场地环境类型属Ⅱ类,依表12.2.1~12.2.5的判定,地下水对钢结构都具弱腐蚀性、对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,其中ZK40中地下水对混凝土结构具强腐蚀性,ZK8、ZK172中地下水对混凝土结构无腐蚀性;
土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋、钢结构无腐蚀性。
水、土腐蚀性评价一览表表二
取样
位置
环境类型
项目名称
含量值
评价标准(弱)
水
土(mg/kg)
土
水:
zk3、8、40
土:
zk38、71
Ⅱ类
SO42-(mg/L)
20.0~100.0
37.15~47.43
500~1000
750~1500
Mg2+(mg/L)
7.42~26.35
12.94~14.55
2000~3000
3000~4500
pH值
6.8~6.9
6.9
5.0~6.5
4.5~6.5
侵蚀性Co2(mg/L)
0~9.56
-
15~30
HCO3¯
(mmol/L)
0.40~8.72
1.0~0.5
CL¯
(mg/L)
12.49~47.65
1.80~3.67
100~500
250~500
+SO42-(mg/L)
32.49~147.65
pH3~11,
<
500
5、岩土参数的分析与选用
本次勘察对各主要土层作了现场标准贯入或重(Ⅱ)动力触探试验,取岩土样做了室内饱和单轴抗压强度、土工试验,试验结果详见附表。
(1)按不同的岩土层划分统计单元,按数理统计原则进行取舍,统计结果见表三~表五。
(2)场区粉质粘土属湖、塘、漫滩地段沉积的粘性土,其承载力特征值等计算按新近沉积土选用。
(3)标准贯入、重(Ⅱ)动力触探试验的锤击数经过杆长校正。
(4)一般物理指标提出最大平均值、最小平均值或算术平均值。
(5)三轴不固结不排水试验及直接快剪试验C、φ值采用统计后的标准值。
(6)压缩模量Es、变形模量Eo根据各级压力下的平均孔隙比、标准贯入试验及建筑经验综合确定。
标贯、动探试验成果统计表表三
土层名称
及编号
实验
类型
统计
个数
数值
范围
修正平均击数
(µ
)
标准差
(σ)
变异
系数
(δ)
统计修正系数γs
修正后
N、N63..5值
粉质粘土②
标贯
17
5~7
5.74
0.787
0.137
0.94
细砂③
15
6~11
7.66
1.485
0.194
0.916
7
中砂④
20
11~15
9.80
1.802
0.11
0.957
9
砾砂⑤
动探
39
7~19
7.98
1.59
0.199
0.945
据GB50021-2001规范14.2.2~14.2.4式
粉质粘土②主要物理力学指标统计表表四
地层
指标
次数
平
均
值
(μ)
标
准
差
统计修正系数
(Ψ)
粉质粘土
天然含水量w%
27
22.64~33.06
29.40
2.501
0.085
1.028
30.20
天然孔隙比e
0.629~0.981
0.847
0.075
0.089
1.03
0.872
液性指数IL
0.18~0.82
0.50
0.171
0.344
1.11
0.56
凝聚力c(Kpa)
14.2~67.3
38.70
12.25
0.316
0.894
34.6
内摩擦角φ(度)
3.2~17.7
8.54
4.17
0.488
0.837
7.0
压缩模量Es(Mpa)
3.22~12.29
5.61
1.581
0.282
压缩系数a1-2(Mpa-1)
0.14~0.56
0.34
0.219
重度(γ)kN/m3
18.2~20.1
18.89
0.455
0.024
1.01
19.0
岩石饱和单轴抗压强度成果统计表表五
岩石名称
中风化
砂砾岩⑦
统计指标
统计值
饱和单轴抗压强度
样品个数
91
frk=ψ.frm
ψ=
fa=ψr.frk
fak计算中岩层ψr
选0.17
区间值
2.13~12.9
平均值(frm)
7.25
标准差(σ)
2.458
变异系数(δ)
0.3391
统计修正系数(ψ)
0.9392
标准值frk(Mpa)
6.80
承载力特征值(kpa)
1156
根据钻探、标贯、动探试验及岩土样试验统计结果,结合规范、地区建筑经验,确定场地地基工程参数建议值如下(见表六):
场地地基工程参数建议值表六
岩土层
名称及
编号
承载力
特征值
建议值
fak(kpa)
变形
参数
水下钻
(冲)孔桩
夯扩桩
预应力管桩
Es/Eo(Mpa)
frc
(Mpa)
qsik(kpa)
qpk
(kpa)
qpk(kpa)
杂填土①-1
60
/
淤泥①-1
40
耕土①-3
3.0/
18
16
110
5.5/
34
32
36
淤泥③-1
50
2.5/
12
10
14
100
/6.5
22
24
140
/8.5
2500
38
4200
42
200
/10.0
80
3500
78
6300
85
强风化层⑥
300
130
4500
8400
138
中风化层⑦
1000
6.8
6、场地地震效应
场区处古河道、漫滩,地势开阔,岩面起伏较小,末见断裂构造。
根据土层名称、性状及波速测试结果,场地土属中软土,场地类别为Ⅱ类建筑场地,拟建物采用桩基础,消除了地震液化对饱和软弱土的影响,可视为适宜建筑的一般场地。
据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等的划分,区内抗震设防烈度为6度,该场地设计基本地震加速度值为0.05g,特征周期值(s)为0.35(第一组)。
7、岩土工程分析与评价
7.1场地的稳定性和适宜性
拟建物层高18~33层,有一层地下室,建筑物工程重要性等级为一~二级,多层拟建筑物工程重要性等级为三级,场地复杂程度等级和地基复杂程度等级为二级,岩土工程勘察等级定为甲级。
勘察结果表明,场地和地基稳定,适宜进行本工程的建设。
7.2岩土层性质的评价
杂填土①-1、淤泥①-2、耕土①-3:
承载力低,压缩性高,坑槽极易坍塌。
粉质粘土②:
属新近沉积土,工程性质较差,不适作多层拟建筑物的天然地基。
淤泥③-1、细砂③:
承载力低,压缩性高,饱和状,坑槽易坍塌。
中砂④:
力学性能、均匀性、厚度一般,可作一般多层建筑物的深基础持力层。
砾砂⑤:
厚度、分布较稳定,均匀性、力学性能稍好,可作一般建筑物深基础持力层。
基岩:
强风化层⑥力学性能不稳定,工程性质一般,一般不适作高层建筑物深基础持力层;
中风化层⑦较完整,呈巨厚层状,工程性质较好,是拟建筑物良好的深基础持力层。
7.3基础方案选择
根据拟建工程特点、场地土及周围环境条件,综合考虑技术经济指标、施工工艺等,拟建筑物基础方案讨论如下:
(1)高层建筑物及连体商业、地下室采用机械钻孔灌注桩基础,选中风化砂砾岩⑦作桩端持力层,基础入持力层1~3倍的桩径。
(2)一般多层拟建筑物可采用管桩、夯扩桩基础,以砾砂⑤为基础持力层,桩长以贯入度控制为主。
7.4基坑支护及施工时对周围环境的影响
高层拟建筑物有一层地下车库,基坑开挖深度不大,场地较空旷,离道路、已建建筑物较远,上部粉质粘土层边坡稳定性稍好,基坑可采用1:
1.00~1:
1.25的坡率放坡减载开挖,并采取一定的支护(如砂包护脚、喷锚网等)、降水措施,防上层滞水聚集冲刷坡面,致坑(槽)坍塌,多监测、减小施工对周围环境等的影响。
基坑土的物理力学性质指标经验参数提供如下表:
(表六)
基坑土的物理力学性质指标经验参数表表七
土层名称及编号
天然容重(KN/M3)
内摩擦角
(度)
粘聚力
(Kpa)
渗透系数
k(m/d)
17.0
淤泥①-2
17.5
17.6
0.05
18.2
26
18.4
地下室抗浮设计可按20.5标高验算
8、结论与建议
(1)高层拟建物应采用嵌岩桩基础,选中风化砂砾岩⑦作持力层,工程参数值建议值等可按表六选用。
(2)场地和地基稳定,抗震设防烈度为Ⅵ度,适宜建筑物建造。
(3)粘性土下未见墓穴、孤石等对工程不利的埋藏物,填土中局部含有砼、砖块、树根及填埋的老建筑物基础,施工时应妥善处理。
(4)为准确反映岩层的承载能力及建筑物的安全、经济,桩基工程正式施工前,应在现场进行试桩,以试桩后的单桩承载力结果作为设计依据。
(5)桩基施工时应采取有效措施,防止孔斜、缩径、塌孔、沉渣等现象,保证成孔及浇注砼的质量及按有关规范对桩身质量及承载力进行检测;
基坑施工时应加强支护、降、排或隔水等措施,确保基坑稳定。
9、附图、附表
9.1勘察设计说明、勘探点平面位置图2张
9.2工程地质剖面图27张
9.3钻孔柱状图168张
9.4标贯、动探试验成果表4张
9.5岩土试验、土腐蚀性、水质简易分析报告11张
9.6剪切波速测试报告13张
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