华润二十四城商业一期详细勘察阶段.docx
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华润二十四城商业一期详细勘察阶段
1前言
1.1工程概况
华润置地(成都)发展有限公司(以下简称顾客)于二○○九年八月委托我院对其拟建的华润·二十四城商业项目一期(万象城)场地进行详细勘察阶段岩土工程勘察。
双方于二○○九年八月八日签订勘察合同(合同编号:
川建院勘2009-248)。
拟建华润·二十四城商业项目一期(万象城)场地位于成都市二环路东三段,成都市二环路与双庆路交汇处,二环路南东侧、双庆路南侧,交通十分方便。
规划建设净用地面积46514.00㎡,规划总建筑面积314480.00㎡,其中地上建筑面积约188720.00㎡,地下建筑面积约125760.00㎡。
各拟建建筑物性质见表1.1。
建筑室内标高±0.000相当于绝对标高500.15m,独立基础底标高484.45m,办公楼筏形基础底标高482.15m。
本工程由成都基准方中建筑设计事务所进行设计。
拟建物性质一览表表1.1
建筑物
名称
结构
类型
层数
及高度
地下室
估计基础砌置深度
基础
型式
单位荷载
(kN、kPa)
对差异沉降敏感程度
办公楼
框架-核心筒
39F/173.65m
三层
-18.0m
筏形
基础
1350kPa
敏感
商业建筑
框架
结构
1~6F/
6.0~43.9m
三层
-15.7m
独立
基础
最大单柱32000KN
敏感
地下室
框架
结构
/
三层
-15.7m
独立
基础
最大单柱10000KN
一般
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第3.1.1条,本工程重要性等级为一级,第3.1.2条场地等级为二级,第3.1.3条地基等级为一级,第3.1.4条岩土工程勘察等级为甲级。
另据《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004/J366-2004第3.0.1条,其岩土工程勘察等级亦为甲级。
1.2勘察目的及技术要求
根据拟建物的特点和场地的实际情况,本次勘察的目的及技术要求为:
(1)查明场地的岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;
(2)查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;
(3)提供地基变形计算参数,预测建筑物的变形特征;
(4)查明埋藏的河道、河浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;
(5)查明场地地下水埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度,判定地下水及土对建筑材料的腐蚀性;
(6)对建筑地基作出岩土工程评价,并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水等提出建议。
1.3勘察工作依据
本次勘察执行的主要规范、规程有:
(1)《岩土工程勘察规范》GB50021-2001;
(2)《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004/J366-2004;
(3)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002;
(4)《成都地区建筑地基基础设计规范》DB51/T5026-2001;
(5)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版);
(6)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002/J220-2002;
(7)《土工试验方法标准》GB/T50123-1999;
(8)《工程岩体试验方法标准》GB/T50266-99;
(9)《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112-87;
(10)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002等。
1.4勘察方法和工作量布置
根据有关规范及勘察技术要求,本着安全、经济的原则,本次钻探采用SH-30型及XY-1A型钻机钻进。
SH-30型钻机钻进以Φ142抽筒开孔,对上部细粒土冲击取芯以进行分层定名及描述,对卵石层之上覆细粒土层进行标准贯入试验,并取土样进行室内试验,以测取土层的物理力学指标;然后采用N120超重型动力触探对下伏卵石层进行连续测试,以定量评价卵石层密实度和均匀性,终孔直径Φ74mm。
XY-1A型钻机钻进采用植物胶和套管护壁施工工艺进行钻探。
根据拟建建筑物性质,结合临近场地勘察资料及建筑经验,并遵循有关规范、规程的要求,按照综合评价的方法和原则。
本次勘察主要沿拟建物周边线及柱列线共布置勘探点97个,完成91个,未完勘探点待具备施工条件再进行补充钻探。
办公楼部分勘探点间距10.10m~18.40m,商业建筑及纯地下室部分勘探点间距11.70m~29.80m,勘探孔深度18.70m~27.00m。
对91个孔全部采用XY-1A型钻机及植物胶和套管护壁施工工艺进行钻探,并采取砂样扰动样和基岩样进行室内试验。
钻探工艺及原位测试能满足有关规范及勘察技术要求。
(详见附录1《勘探点平面布置图》)。
1.5勘察点的测量
勘探点以顾客提供的《华润·二十四城商业项目(万象城)一期总平面图》(2009年05月版)电子文件中标注坐标及成都市城市坐标点13830、13831为依据,采用全站仪进行测放。
勘探点地面高程以13830点(TP=499.706m)为基准引测。
所供使用的图件精度均能满足勘探点的测放要求。
1.6勘察完成时间及工作量
根据顾客对工程进度的总体安排,我院已于2009年8月10至8月23日完成了场地勘察野外工作,勘察完成的工作量见表1.6。
实际完成工作量统计表表1.6
工作项目
工作内容
单位
数量
总进尺
/
孔/m
91/1954.50
放孔
测放勘探点
个
97
钻探
植物胶钻探
孔/m
91/1954.50
取样
测试
原状土样
件
24
扰动土样
件
6
岩石样
组
24
标贯(N)试验
次
61
N120试验
孔/m
54/486.1
波速测试
孔
2
水样腐蚀性分析
件
2
土样腐蚀性分析
件
2
2场地工程地质条件
2.1地形、地貌
拟建场地地貌单元属岷江水系Ⅱ级阶地。
拟建场地原为420厂办公区及居民住宅区,现已经拆迁平整。
勘察期间测得场地勘探点孔口地面标高498.59m~501.03m,场地大部地段高程在500.20m左右,高差2.44m,地形稍有起伏。
2.2区域地质构造特征及稳定性
该区域构造属新华夏系第三沉降带四川盆地西部,成都坳陷中部东侧,处于北东走向的龙门山褶断带和龙泉山褶断带之间(见图2.2)。
由于受喜马拉雅山运动的影响,两构造带相对上升,坳陷盆地内堆积了厚度不等的第四系冰水堆积层和冲洪积层,形成现今平原景观。
在成都平原下伏基岩内存在北东走向的蒲江-新津断裂和新都-磨盘山断裂及其他次生断裂。
但除蒲江-新津断裂在第四纪以来有间隙性活动外,其他隐伏断裂近期无明显活动表征。
总体而言,该区属扬子地台,区域地质构造稳定,场地抗震设防烈度为7度,已考虑龙门山地震带影响,属相对稳定地块。
图2.2成都平原位置及构造略图
2.3地层岩性
根据本次勘察资料,场地上覆第四系人工填土(Q4ml),其下由第四系上更新统河流冲洪积(Q3al+pl)成因的粘土、粉质粘土、粉土、砂、卵石组成,下伏白垩系灌口组泥岩(K2g)。
地层从上至下描述如下:
(1)杂填土:
褐灰色、褐灰、褐黄色等;松散;干燥~稍湿;由混凝土块、砖瓦、卵石、炭渣等建筑垃圾组成,含少量粘性土。
该层场地内均有分布,层厚0.50m~4.20m。
(2)素填土:
褐灰、褐黄色;稍密;稍湿;以粘土为主,含少量植物根茎。
该层场地普遍分布,层厚0.30m~3.30m。
(3)粘土:
黄褐色、褐黄色,硬塑~坚硬状态,无摇振反应,稍有光泽,干强度高,韧性低。
包含较多铁锰质氧化物,可见少量钙质结核,裂隙较发育。
该层在场地普遍分布,层厚1.10~3.50m。
73勘探点地段分布有少量呈软塑状,最大厚度约1.50m。
(4)粉质粘土:
黄褐色、褐灰色,硬塑~坚硬状态,无摇振反应,稍有光泽,干强度高,韧性低。
包含少量铁锰质氧化物,局部可见少量钙质结核。
该层在场地普遍分布,层厚0.40m~6.10m。
(5)粉土:
黄色、褐灰色、黄褐色,局部灰白色;稍密~中密;湿~很湿。
含铁锰质、氧化铁和少许云母碎片。
该层在场地内卵石层顶部普遍分布,厚度变化较大,层厚0.30m~4.10m。
另外,在1#、39#、42#、45#、47#勘探点呈透镜体分布于卵石层底部、基岩顶板之间,中密~密实状,层厚0.70m~4.10m。
(6)粉砂:
褐灰色;饱和;松散状;以长石、石英颗粒为主,含少量云母粉和暗色矿物。
呈层状分布于卵石层顶板上,层厚0.40m~1.60m。
(7)细砂:
褐灰色;饱和;松散状;以长石、石英颗粒为主,含少量云母粉和暗色矿物,局部混有少量卵石及圆砾。
呈层状分布于卵石层顶板上。
层厚0.30m~2.80m。
(8)中砂:
褐灰色;饱和;松散~稍密;以长石、石英为主,含少量云母片。
呈透镜状分布于卵石层中,层厚0.30m~2.90m。
(9)卵石:
褐黄、黄灰色等,饱和。
主要以花岗岩、砂岩及石英岩等组成,中~微风化,一般粒径2~10cm,大者可达20cm以上,隙间充填砂、圆砾及少量粘性土;卵石层顶板埋深6.80m~16.80m,标高483.40m~493.20m。
据N120动探试验,卵石层密实度可分为松散、稍密、中密、密实四个亚层:
①松散卵石:
褐黄色、黄灰色;饱和;卵石含量35~50%;层厚0.50m~3.20m;
②稍密卵石:
褐黄色、黄灰色;饱和;卵石含量50~60%;层厚0.50m~5.50m;
③中密卵石:
褐黄色、黄灰色;饱和;卵石含量60~70%;层厚0.30m~5.80m;
④密实卵石:
褐黄色、黄灰色;饱和;卵石含量70~85%;层厚0.40m~8.00m。
(10)泥岩:
紫红、砖红色,强~中风化,泥质胶结,泥质结构,块状构造。
泥岩顶板埋深14.50m~21.70m,平均埋深16.40m,标高478.21m~485.13m,高差6.92m,起伏较大。
根据泥岩风化程度及力学特征划分为强风化泥岩和中风化泥岩:
①强风化泥岩风化裂隙较发育,岩芯呈块状或碎石状,厚度一般0.30m~2.50m;
②中风化岩芯多呈短柱状或柱状,局部节理较发育。
(详见附录2《工程地质剖面图》及附录3《钻孔柱状图》)。
2.4地基土物理力学性质
采用室内土工试验、超重型动力触探(N120)试验等手段综合评定地基土的物理力学性质。
通过对获取的实测资料的综合分析、数理统计,得出地基土的物理力学指标参数。
2.4.1室内试验
本次勘察共取砂扰动样6件,原状样粘土6件、粉质粘土11件、粉土7件,泥岩岩样24组进行室内试验,以获取其物理力学指标,其结果见表2.4.1.1、2.4.1.2及附录4、附录5。
岩石试验指标统计表表2.4.1.2
岩石名称及状态
试验
项目
件数
范围值
平均值
σ
δ
回归修正系数
标准值
泥岩
中
风
化
天然单轴抗压强度
24
2.25~7.94(MPa)
4.30(MPa)
1.33
0.31
0.93
4.01(MPa)
天然
重度
24
2.20~2.46(g/cm3)
2.35(g/cm3)
0.06
0.03
1.00
2.34(g/cm3)
备注:
表中统计数据已剔除异常值。
由土工试验结果表2.4.1.1可知:
场地分布的粉土a1~2平均值为0.256MPa-1,粉质粘土a1~2平均值为0.184MPa-1,粘土a1~2平均值为0.188MPa-1,均属中等压缩性土,力学
性质一般,具有一定承载力。
由岩石试验结果表2.4.1.2知:
中风化泥岩天然单轴抗压强度不高,属极软岩,岩石质量指标(RQD)平均值为64%,岩体完整程度分类为较完整,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
2.4.2膨胀土工程特性评价
该场地处于Ⅱ级阶地,根据勘察场地地形、地貌及附近资料,初步判定场地内粘性土属膨胀土,故采取6件土样进行室内膨胀土试验,以评价其胀缩性,其试验成果见表2.4.2。
胀缩试验统计表表2.4.2
土层
名称
统计项目
50kPa压力下
的膨胀率(%)
膨胀力
Pe(kPa)
自由膨胀率
δef(%)
体缩率
(δv)
收缩系数
(λn)
粘性土
件数
6
6
6
6
6
最大值
0.3
52.8
65
30.2
0.58
最小值
-0.8
26.4
47
11.8
0.40
平均值
-0.2
40.0
57
20.2
0.50
标准差
0.36
10.37
6.68
5.88
0.06
变异系数
1.66
0.26
0.12
0.29
0.13
由土工试验结果表2.4.2可知,粘性土自由膨胀率平均值为57%,根据《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112-87,第2.3.2条规定大于40%,为膨胀土,第2.3.2条规定,40%≤δef<65%,具弱膨胀潜势。
经计算地基分级变形量Sc=8.60mm~16.85mm,Sc<35mm,其胀缩等级为Ⅰ级。
成都地区膨胀土的湿度系数为0.89,大气影响深度为3.00m,大气急剧影响深度为1.35m。
2.4.3标准贯入试验(N)
本次勘察共进行了58次标准贯入(N)试验,试验结果统计见表2.4.3。
标准贯入(N)试验结果统计表表2.4.3
岩土
名称
频数
范围值
(击)
平均值
(击)
标准差
σ
变异系数
δ
标准值
(击)
承载力
特征值fak(kPa)
粘土
15
8.4~11.4
9.9
0.87
0.09
8.5
213
粉质粘土
21
7.3~11.0
8.7
0.84
0.10
7.5
208
粉土
16
4.4~7.1
5.7
0.75
0.13
4.5
120
细砂
8
4.3~6.8
5.8
0.76
0.13
4.5
102
备注:
由于场地内卵石顶板之上的粉砂、中砂局部分布,样本数较少,未参与统计。
由试验结果统计表2.4.3知,粘土、粉质粘土承载力较高,粉土、细砂承载力均较低。
2.4.4超重型动力触探(N120)试验
本次勘察每孔均进行了超重型动力触探(N120)原位测试,采用击数/10cm来判别卵石层密实度,其判别标准见表2.4.4.1,场地卵石触探试验统计见表2.4.4.2。
其密实度变化情况参阅《工程地质剖面图》中的动探曲线。
N120密实度判别标准表2.4.4.1
N120击数
N120≤4
4 7 N120>10 密实度 松散 稍密 中密 密实 超重型触探(N120)试验统计表表2.4.4.2 项目 样本数 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 标准值 承载力 特征值fak(kPa) E0 (MPa) 中砂 (卵石层中) 493 3.0 0.8 2.8 1.00 0.36 1.8 140 10.0 松散卵石 111 4.0 2.0 3.3 1.52 0.46 3.2 260 18.0 稍密卵石 1473 7.0 4.0 5.2 1.47 0.28 5.2 444 24.0 中密卵石 903 10.0 7.0 8.3 1.69 0.21 8.2 686 31.6 密实卵石 1364 23.8 10.0 12.5 3.8 0.30 12.4 915 43.0 通过动探曲线可知: 场地分布卵石密实度变化较大,总体而言,上部以稍密为主,局部为松散卵石,夹有少量不规则分布的中砂透镜体;下部以中密~密实为主,局部夹稍密卵石及厚度较大的中砂透镜体。 2.5地下水 场地地下水类型属第四系孔隙潜水类型,砂、卵石为其主要含水层。 勘察期间处于丰水期,实际量测钻孔初见水位6.50m~7.60m,稳定水位6.30m~7.30m,稳定水位标高493.09m~493.88m,略具承压性。 根据成都地区水文地质资料结合本工程场地地下水埋藏条件,该场地年最高潜水位标高在494.50m左右,该区域卵石层渗透系数K=18m/d左右。 场地环境类别为Ⅱ类,强透水层。 建议本工程地下室抗浮设计水位按494.50m考虑。 2.6水、土腐蚀性评价 本次勘察期间在场地降水井中共取2组水样,在40#、70#钻孔各采集了1件土样进行腐蚀性测试。 试验结果详见附录6《水样测试报告》和附录7《土样测试报告》,其分析评价详见表2.6。 水、土对建筑材料腐蚀性评价表表2.6 项目 实测值 评价 标准 腐蚀 等级 备注 结论 按环境 类型 水对混凝土结构的腐蚀性 SO42-(mg/L) 45.6~50.4 <500 无 环境类型为Ⅱ类 无 Mg2+(mg/L) 28.4~30.7 <2000 无 总矿化度(mg/L) 642.6~654.2 <20000 无 土对混凝土结构的腐蚀性 SO42-(mg/kg) 48.2~75.9 <750 无 环境类型为Ⅱ类 无 Mg2+(mg/kg) 16.5~28.8 <3000 无 按地层渗透性 水对混凝土结构的腐蚀性 PH值 7.20~7.25 >6.5 无 强透 水层 无 侵蚀性CO2(mg/L) 0.0 <15 无 HCO-3(mmol/L) 6.19~6.24 >1.0 无 土对混凝土结构的腐蚀性 PH值 8.09~8.11 >6.5 无 W≥20%的强透水土 无 对钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性 水 C1-+0.25SO2-4(mg/L) 50.5~50.8 <100 无 干湿 交替 无 土 C1-+0.25SO2-4(mg/kg) 62.28~64.05 <250 无 W≥20%的土层 无 对钢结构腐蚀性 水 PH值 7.20~7.25 3~11 弱 弱 C1-+SO2-4 100.2~119.2 <500 土 PH值 8.09~8.11 >5.5 无 / 无 本次勘察的水、土样测试报告表明: 场地地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性,对钢结构至少具弱腐蚀性。 本工程地下无钢结构。 2.7气象水文 成都地区属亚热带气候区。 多年平均降水量为911.6~983.9mm,丰水期为6~9月,其降水量占全年降水量的74%,枯水期为12~2月。 多年年平均降水量916.7~1116.8mm,相对湿度多年年平均为82.1%。 多年年平均气温为16.1℃,极端最高为39.3℃,极端最低-5.9℃。 多年年平均风速为1.35m/s,最大风速为14.8m/s,极大风速为27.4m/s,最多风向为NNE。 3场地地震效应 3.1场地抗震设防烈度 据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)场地抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组;根据《华润·二十四城商业项目一期波速测试报告》知: 场地土等效剪切波速Vse=264.3~306.1m/s,覆盖层厚度15.40m~21.70m,属Ⅱ类建筑场地,属可进行建设的一般场地。 建议场地卓越周期为0.328s。 3.2地基土液化评价 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)及《成都地区建筑地基基础设计规范》DB51/T5026-2001,分布于Ⅱ级阶地上的Q3地层,砂土和粉土可判为不液化土。 4场地岩土工程分析评价 4.1工程特点及其环境 拟建建筑物包括办公楼39层超高层建筑,采用框架-核心筒结构,筏形基础,属于一级重要性等级的商用建筑物;商业建筑1~6层楼为框架结构,独立基础形式,属于二级重要性等级的商用建筑物;纯地下室为框架结构,独立基础形式,属于二级重要性等级的商用建筑物。 拟建场地都市二环路与双庆路交汇处,二环路南东侧、双庆路南侧,与沙河距离大于800m,受其影响较小。 场地地势较为平缓,整个场地视野开阔,建筑环境良好。 4.2场地稳定性评价 根据区域地质资料及钻探成果,场地无断裂构造,地势平缓,除粘性土为膨胀土外,无其他特殊不良地质作用,场地整体稳定。 4.3地基土评价 (1)场地内上覆人工填土结构松散,成份混杂,分布不均,均匀性差,属开挖范围,不能作地基持力层。 (2)粘土具有一定承载力,但其厚度变化较大,均匀性差,属开挖范围,不能作为地基持力层。 (3)粉质粘土具有一定承载力,但其厚度变化较大,均匀性差,属开挖范围,不能作为地基持力层。 (4)粉土具有一定的承载力,但其厚度变化大,均匀性差,属开挖范围,不能作为地基持力层。 (5)场地内分布的粉、细砂层力学性质差,厚度变化大,均匀性差,属开挖范围,不宜作为地基持力层。 (6)卵石层密实度变化较大,多夹有砂层或粉土透镜体,总体来看其力学性质较好,承载力高,压缩性低,是1~6层商业建筑和纯地下室良好的地基持力层。 (7)场地强风化泥岩属极软质岩石,力学性质一般,可作为1~6层商业建筑和纯地下室地基持力层及下卧层。 (8)中风化泥岩虽属极软质岩石,但其力学性质较好,承载力较高,可作为办公楼的地基持力层。 4.4地基持力层与基础型式选择 本工程楼±0.000相当于绝对标高500.15m,筏形基础底标高482.15m,独立基础底标高484.45m,建筑物设计基础埋深-15.7m~-18.0m。 根据建筑物特点及地基土特征,提出如下建议: (1)办公楼 办公楼为39层超高层建筑,拟采用筏形基础型式,三层地下室,估计基础埋深-18.0m,设计基底埋置深度位置多为中风化泥岩,局部为强风化泥岩(如10#、12#、97#等勘探点)和卵石与粉土层(如1#勘探点)。 中风化泥岩其承载力高,可作为持力层;卵石、粉土及强风化泥岩承载力低且压缩性大,应清除并换填C15素混凝土处理,与中风化泥岩作整体对待。 采用筏形基础是适宜的。 (2)商业建筑 商业建筑为1~6F多层建筑,拟采用独立基础型式,设三层地下室,估计基础埋深-15.7m。 设计基底埋置深度位置主要为稍密~密实卵石层及强~中风化泥岩,可作为持力层;基底局部地段为砂层(如25#、28#、29#、32#、35#、96#勘探点等),应对基底及其附近分布的砂清除后并换填素混凝土进行处理。 基底下卧卵石层中局部夹砂层透镜体(如19#、23#、24#、32#、35#、70#、71#、77#、91#勘探点等)或粉土层透镜体(如39#、42#、45#、47#勘探点等),宜对基底以下压缩层深度范围内的粉土及中砂进行下卧层强度验算。 若不满足要求,可采用清除后换填C15素混凝土或扩大基础面积、或局部地段采用高压喷射注浆法等措施进行处理。 采用独立基础是适宜的。 (3)纯地下室部分 纯地下室部分采用独立基础形式,设三层地下室,以稍密~密实卵石及强~中风化泥岩作为地基持力层,采用独立基础是适宜的。 4.5高层建筑部分天然地基评价 办公楼为39层超高层建筑,设地下三层,拟采用筏形基础,筏形底设计标高分别为482.15m,设计基底埋置深度位置主要为中风化泥岩,仅在1#勘探点基底埋置深度处为卵石和粉土层。 建议将1#勘探点基底附近的卵石和粉土层及其下的强风化泥岩清除并换填素混凝土进行处理,素混凝土与
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