勘查报告文字部分解析.docx
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勘查报告文字部分解析
华侨路26号经济适用房
岩土工程勘察报告
南京工业大学交通学院勘查09级
地址:
南京市浦口区
邮编:
211816
岩土工程勘察报告
勘察编号
2011-KC-030
工程名称
华侨路26号经济适用房
工程地点
华侨路26号
委托单位
南京军区联勤部基建处
勘察阶段
详勘
勘查日期
2012年12月20日
南工大交通学院勘查技术与工程系
二O一二年十二月
华侨路26号经济适用房
岩土工程详细勘察报告
(勘察编号:
2011-KC-030)
1,概述
1.1工程概况
华侨路26号经济适用房工程位于华侨路26号南京军区联勤部院内。
拟建筑为一栋27层的主楼,主楼部位下设两层大底盘地下车库,基坑挖深约8米。
主楼部位最大柱网为8.5X6.0m,预估最大单柱荷重约25000KN。
受业主委托,南京工业大学交通学院对拟建场地进行岩土工程详细勘察。
该工程重要性等级为二级,场地基地及复杂程度等级均为二级,据此确定岩土工程勘察等级为乙级。
地基基础设计等级27层主楼及地下车库为甲级,建筑抗震设防类别27层主楼为丙级。
基坑侧壁安全等级为二级,场地环境类别II类。
1.2勘察目的、要求
本次勘察的目的是为地基基础设计提供岩土参数、通过对拟建场地的钻探、原位测试、室内岩土试验成果进行分析、评价、提供经济合理的地基基础设计方案。
具体要求如下:
(1)查明建筑物范围内的岩土类别、结构、分布规律及工程特性、分析和评价建筑物场地的稳定性、均匀性和承载力;
(2)查明建筑物范围内不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势及危害程度、并提出整治所需的岩土技术参数和整治方案的建议;
(3)评价场地和地基的地震效应、判定建筑场地类别、特征周期;
(4)查明地下水类型、埋藏条件、地下水位、水位变化幅度及水和土对建筑材料的腐蚀性,提供抗浮设计水位;
(5)提供经济合理的地基基础方案、设计参数及设计施工中应注意的问题;
(6)提供基坑开挖支护及降(止)水设计方案的建议以及相关参数;
1.3勘察依据的技术标准及资料
●《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版
●《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
●《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
●《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)
●《工程岩体试验方法标准》(GB/J50266-99)
●《土工试验方法标准》)(GB/T50123-1999)
●《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
●《南京地区建筑地基基础设计规范》(DGJ32/12-2005)等现行规范,规程、标准有关规定以及业主提供的总平面图(电子文件)
1.4勘察工作简介
1.4.1勘察方法、手段
根据拟建建筑物特点、场地施工条件及场地岩土层条件,本工程采用钻孔鉴别、取样机现场原位测试,对地基岩土层进行综合分析评价。
1.4.1.1勘察点定位及高程测量
坐标控制点位假设坐标,由设计单位提供,以拟建场地东侧现有6层建筑的东北角点为坐标原点(X=0.00,Y=0.00,H=12.0m)。
采用南方灵锐S86GPS接收机按极坐标测放出各勘探点位置,并测定空口高程。
设计及施工时应根据基准点联测换算。
具体点位详见“勘探点平面位置图”。
1.4.1.2钻孔
钻孔先后采用3台GXY-1型百米钻机,表层松散杂填土采用套管护壁,保持孔底干净,保证取样机原位测试质量。
粘性土采用φ110螺纹钻头,残积土及基岩采用φ108岩芯管合金钻头泥浆护壁钻进。
回次进尺按1.5-2.0m控制,岩土层采取率均不低于80%,满足分层鉴别及记录描述要求。
1.4.1.3取样
取土样采用φ110中厚壁取土器重锤少击式取样,取土间距按2-3m并满足规范要求,保证取土质量,满足试验指标分层统计、强度和固结试要求。
岩石试样满足岩石强度指标统计要求。
土样和岩样及时密封,妥善存送,保证其天然湿度及完好状态。
1.4.1.4标准贯入试验(SPT)
标准贯入试验采用现行国家标准规格设备,至试验深度,先预打15cm后,接着打入30cm,记录杆长及实测锤击数。
1.4.1.5波速测试
波速测试孔2个,主楼部位布置2个波速测试孔,测试深度至中分化岩石面。
采用检层法,即单孔法。
先由钻机成孔,然后在离孔口1.5米左右的地面上铺设震源板,压上重物。
将带有气囊的三分量波速探头下入到孔中不同试验深度(间距为1.0米),敲击震源板使之振动,接受波速探头下入到孔中不同试验深度处的时间,求出土层的波速值。
1.4.16室内岩土试验
室内岩土试验项目有:
(1)土的常规物理实验;
(2)压缩试验:
做0.1-0.4MPa压力段;
(3)强度试验:
直剪、快剪、直剪固快;
(4)岩石试验:
天然湿度单轴抗压强度试验;
(5)地下水(土)腐蚀性分析。
1.4.2勘探孔布置及完成情况
1.4.2.1勘探孔布置及调整
本工程勘探点由设计单位布置,共布置18个勘探点,勘探孔孔深满足嵌岩钻孔灌注桩设计要求。
1.4.2.2实际完成工作量
我交通学院外业工作于2011年7月6日-7月18日进行。
室内岩土试验与外业同期进行,并与7月25日提交最终试验报告。
完成内、外业工作量见表1.4.2.2-1:
工作量统计表
表1.4.2.2-1
序号
工作内容
单位
工作量
备注
1
外业勘探
勘探点定位测量
点
18
土层:
653.4米
岩层:
234.6米
2
钻探
取土、标贯孔
孔/米
18/808
3
取样
原装土样
件
86
水、土腐蚀性样
组
4
岩样
件
70
4
原位测试
标准贯入试验
次
150
剪切波速测试
点
2
5
室内试验
水、土、岩式样
常规物理实验
样次
83~86
压缩试验
样次
70
直剪(固快)
样次
30
直剪(快剪)
样次
39
水、土腐蚀性分析
组
4
岩石天然单轴抗压
样次
70
2、场地工程地质条件
2.1地形、地貌
该场地地位于南京市区华侨路的北侧,地貌单元为丘陵岗地。
场地原为1-5层的住宅用房,现已拆除。
钻探期间,地面高程11.75-12.95m之间(假设高程系),地面最大相对高差1.20m。
2.2地基岩土构成及分布特征
根据野外钻探鉴别、现场原位测试及室内岩土试验成果综合分析,场地内岩土层分布详见工程地质剖面图。
现按地区经验:
①层填土、②层全新世沉积土(本场地缺失)、③层晚更新世沉积土、④层混合土、⑤层基岩,自上而下分述如下:
①-1杂填土:
杂色,松散,主要有粉质粘土混碎砖石等建筑垃圾组成,成分杂,田龄小于5年,结构松散。
厚度2.4-4.8m;
①-2淤泥质填土:
灰色,软-流塑,有臭味,为原水塘塘底淤泥,混少量碎砖石。
层顶埋深2.7-3.9m;局部分布。
③-1粉质粘土:
灰黄、褐黄色、可塑、局部硬塑,土质不均,含铁锰氧化斑。
中等压缩性。
层顶埋深2.4-8.6m,层厚0.7-7.7m;
③-1A粉质粘土:
灰-灰褐色、灰黄色,软塑,局部可塑或流塑,土质不均。
中等压缩性。
层顶埋深3.2-7.3m,层厚0.5-5.7m;
③-2粉质粘土:
灰黄色,可塑,局部软塑。
中等压缩性。
层顶埋深6.5-15.0m,层厚3.2-13.2m;
③-3粉质粘土:
灰黄,褐黄色,可塑,局部硬塑,含铁锰氧化斑。
中等压缩性。
层顶埋深15.6-19.4m,层厚3.2-13.2m;
③-4粉质粘土:
青灰色,可塑,局部软塑。
中等压缩性。
层顶埋深23.5-30.6m,层厚1.1-8.4m;局部缺失;
④粉质粘土混卵砾石:
粉质粘土为青灰色,可塑,卵砾石为石英质,浑圆状,粒径约1-5cm,大者大于10cm,含量约3-5%。
含量及密实度不均匀。
层顶埋深30.6-33.6m,层厚0.3-2.6m;局部分布;
⑤-1强风化泥岩:
棕红色,风化强烈,呈砂土状或碎块状,锤击易碎,浸水易软。
岩体基本质量等级为V级。
层顶埋深29.3-34.5m,层厚0.3-3.2m;
⑤-2A中风化泥岩:
棕红色,呈短柱状产出,泥质胶结,浸水易软,采芯率约80%,属较完整极软岩,岩体基本质量等级为V级。
层顶埋深32.5-38.6m,揭示层厚0.7-4.0m,呈夹层状分布于⑤-2B中风化粉砂质泥岩中;
⑤-2B中风化粉砂质泥岩:
棕红色,呈短柱状产出,泥质胶结,采芯率约80%,属胶完整软岩,岩体基本质量等级为IV级。
层顶埋深32.5-38.0m,未钻穿。
3、场地水位地质条件
3.1场地地下水类型及埋藏条件
根据勘察揭示的岩土层结构特征分析,场地地下水主要为上层滞水和少量孔隙潜水,上层滞水分布于场地上部填土层中,局部③-1A层粉质粘土含少量孔隙潜水,③-1,③-2,③-3,③-4层粉质粘土、④层粉质粘土混卵砾石及⑤层基岩中基本不含地下水。
3.2场地地下水赋水性、透水性评价
①层填土为松散,赋水性及透水性较好,地表水很容易通过填土层顺破渗流。
③-1A层粉质粘土,透水性弱,③-1、③-2、③-3、③-4层粉质粘土为良好隔水层。
3.3地下水水位
场地地下水主要受大气降水补给,以迳流、蒸发形式排泄,雨季时地下水较丰富,其余季节无水或少水。
勘察期间为梅雨季节,测得地下水稳定水位为0.50-1.61m,标高10.76-11.70m。
地下水位年变幅地区经验值为0.5-1.0m。
地下车库建议抗浮设计水位去整平地面下0.5m。
3.4水、土腐蚀性评价
场地环境类型为II类。
根据J2、J17孔的水和土分析成果,表3.4-1、表3.4-2:
水质分析结果
表3.4-1
指标
孔号
pH
游离
侵蚀性
总矿化度
mg/l
J2
6.9
11.5
62.4
3.9
39.1
69.1
0.0
0.0
0.0
225.4
J17
6.9
15.7
58.7
5.1
42.9
65.2
0.0
0.0
0.0
227.6
水质类型为CI-Ca-Na+K、CI-SO4-Ca型水
土腐蚀性分析结果
表3.4-2
指标孔号
pH
mg/kg
J2
6.9
181.8
72
24.3
102.9
268.8
305.0
J17
6.9
167.7
82.5
26.8
110.5
247.1
326.9
判定场地地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,地下水位以下的土对混凝土结构及结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
4、岩土工程分析与评价
4.1场地和地基的地震效应评价
根据《建筑抗震设计规范》附录A“我国主要城镇抗震设防烈度,设计基本地震加速度和设计地震分组”,南京地区抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组。
拟建场地处在丘陵岗地部位,总体属可进行建设的一般场地(详见表4.6-1)。
根据本次J8和J11号孔的实测波速结果见表4.1-1.
土层等效剪切波速表
表4.1-1
孔号
等效剪切波速Vse(m/s)
J8
201.1
J11
150.4
由于拟建场地覆盖层厚度32.5-35.0m左右,测试孔实测等效剪切波速值在150.4—201.1m/s之间,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表4.1.6知,拟建场地的建筑场地类别为Ⅱ类。
南京地区抗震设防烈度为7度,基本地震加速度为0.10g,地震分组为第一组,查《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)表5.1.4—2,特征周期在0.35s左右。
4.2粉土、粉砂液化判别
场地内无粉土、粉砂分布,故无须液化判别。
4.3场地稳定性及适宜性评价
拟建场地位于丘陵岗地上,根据区域地质资料,场地及其周边附近无影响建筑物稳定性的全新活动断裂带通过,也无粉土、砂土液化及其他不良地质作用,应属稳定场地,适宜本工程建设。
场地地势起伏大,岩土层分布不均匀,整体属不均匀建筑地基场地。
4.4场地岩土层物理力学性质
4.4.1室内岩土试验指标
(1)各土层试验指标平均值(表4.4.1-1)
表4.4.1-1
指标
层号
W(%)
γ
(kN/m3)
e
Ip
IL
a1-2(Mpa-1)
Es
(Mpa)
渗透试验(cm/s)
Kv
KH
③-1
25.54
20.0
0.71
15.31
0.27
0.21
8.56
0.04
0.09
③-1A
39.13
17.9
1.18
15.83
0.81
0.35
5.48
3.49
5.76
③-2
28.27
19.3
0.81
13.21
0.69
0.34
5.48
0.25
0.36
③-3
23.28
20.1
0.66
14.10
0.26
0.21
8.33
0.06
0.14
③-4
26.98
19.6
0.76
14.18
0.49
0.35
4.96
—
—
(2)各土层剪切试验指标平均值、标准值(表4.4.1-2)
表4.4.1-2
层号
取值
直剪(快剪)
直剪(固快)
C(kPa)
φ(°)
C(kPa)
φ(°)
③-1
平均值
59.78
15.55
54.08
15.32
标准值
56.51
14.61
42.83
13.86
③-1A
平均值
—
—
23.13
14.53
标准值
—
—
21.31
13.54
③-2
平均值
33.64
15.41
37.39
17.10
标准值
24.45
11.51
25.18
11.81
③-3
平均值
53.70
15.82
58.13
16.98
标准值
40.17
12.60
42.98
13.36
③-4
平均值
34.59
12.16
—
—
标准值
32.03
11.20
—
—
注:
统计修正系数
,表中“—”表示未测。
(3)岩石试验指标平均值、标准值(表4.4.1-3)
表4.4.1-3
层号
取值
岩石天然单轴抗压强度(Mpa)
⑤-2A
平均值
2.34
标准值
1.87
⑤-2B
平均值
9.49
标准值
8.66
4.4.2各岩土层原位测试指标平均值、标准值(表4.4.2-1)
表4.4.2-1
层号
标准贯入N(击)
平均值
标准值
③-1
13.13(11.4)
12.56(10.9)
③-1A
6(5.38)
4.50(3.92)
③-2
9.7(7.5)
9.35(7.25)
③-3
14.34(9.95)
14.01(9.72)
③-4
10.45(7.04)
9.4(6.29)
⑤-1
71.8(47.5)
64.23(42.49)
注:
表中标准贯入击数为经杆长修正后的击数;()为实测击数。
4.4.3各岩土层地基承载力特征值(表4.4.3.1—1)
表4.4.3-1
层号
按岩土试验fak(kPa)
按标贯试验fak(kPa)
按公式计算fak(kPa)
综合建议值fak(kPa)
备注
③-1
291.25
③-1A
123.40
土质不均匀
③-2
223.75
③-3
247.00
③-4
209.35
⑤-1
1.46×103
土质不均匀
⑤-2A
1.87×103
—
⑤-B
8.66×103
—
1、公式计算中b取3.0m,d取0.5m,表中“—”表示无数据;
2、根据物理、力学指标平均值确定地基承载力特征值时,回归修正系数
。
4.4.4各土层地基变形验算指标平均值(表4.4.4—1)
表4.4.4-1
层号
重度γ(kN/m3)
各级压力下的孔隙比e
0kPa
50kPa
100kPa
200kPa
400kPa
③-1
20.0
0.71
0.69
0.68
0.65
0.62
③-1A
17.9
1.18
0.83
0.81
0.77
0.73
③-2
19.3
0.81
0.77
0.75
0.72
0.67
③-3
20.1
0.66
0.64
0.63
0.61
0.58
③-4
19.6
0.76
0.73
0.72
0.69
0.64
4.5地基岩土层的工程特性
根据勘察揭示,场地填土以下为③-1层可--硬塑状粉质粘土、③-2层可塑局部软塑粉质粘土、③-3和③-4层可塑粉质粘土;下部为④层粉质粘土混卵砾石及⑤层基岩。
各岩土层工程性质分析评价如下:
(1)①-1层杂层填土,结构松散,密实度不均匀,填龄短,工程性质差。
①—2层淤泥质填土分布于拟建场地的西南部,为原水塘塘底淤泥。
(2)③-1层粉质粘土,可--硬塑,中等压缩性,强度中等,工程性质较好。
(3)③-1A层粉质粘土,软塑,局部流塑,中等压缩性,工程性质差。
(4)③-2层粉质粘土,可塑,局部软塑,中等压缩性,工程性质一般。
(5)③-3层粉质粘土,可塑状,局部硬塑,中等压缩性,工程性质好。
(6)③-4层粉质粘土,可塑,中等压缩性,工程性质一般。
(7)④层粉质粘土混卵砾石,密实度不均匀,工程性质一般。
(8)⑤-1层强风化泥岩,属沉积岩,为及软岩,遇水软化,岩体较完整,岩体基本质量等级为V级,工程性质良好。
(9)⑤-2A层中风化泥岩,属沉积岩,为极软岩,遇水易软化,岩体较完整,岩体基本质量等级为V级,工程性质良好。
与⑤—2B层呈互层状分布。
(10)⑤-2B层中风化粉砂质泥岩,属沉积岩,为软岩,强度较高,遇水软化,岩体较完整,岩体基本质量等级为IV级,工程性质良好。
与⑤-2A层呈互层状分布。
4.6地基基础方案的建议
根据建筑物荷载、结构特点及地基岩土层分布特征,天然地基不能满足设计要求,建议拟建的27层经济适应房和2层的大底盘地下室均采用钻孔灌注桩基础,主楼以穿过⑤-2A层至⑤-2B层作为桩端持力层,地下室部分根据具体情况以⑤-2A中风化泥岩和⑤-2B层中风化粉砂质泥岩作为桩端持力层。
4.6.1桩基础
27层的经济适用房建议采用钻嵌岩灌注桩基础,以⑤-2B层(穿透⑤-2A层)中风化粉砂质泥岩作为桩端持力层,2层地下室除主楼部分外,可以⑤-2A层中风化泥岩或⑤—2B层中风化粉砂质泥岩作为桩端持力层。
4.6.1.1桩基设计参数的选用
根据《南京地区建筑地基基础设计规范》,嵌岩桩可按下列公式计算单桩竖向承载力特征值:
公式:
式中:
qpa、qsia——分别为桩端端阻力特征值、桩周侧阻力特征值,可按表4.6.1.1—1取用:
表4.6.1.1-1
层号
钻孔灌注桩
预制桩
qsia(kPa)
qpa(kPa)
qsia(kPa)
qpa(kPa)
③-1
③-1A
③-2
③-3
③-4
④
⑤-1
frk——岩石单轴抗压强度标准值,可按表4.6.1.1—2采用。
表4.6.1.1-2
层号
岩层名称
frk(Mpa)
⑤-2A
中分化泥岩
1.872
⑤-2B
中分化粉砂质泥岩
8.663
——分别为桩周侧阻力发挥系数、嵌岩段侧阻力和端阻力修正系数,孔底沉渣100mm,可按1.0取值:
按表4.6.1.1—3取值(嵌岩深径比hr/d=1.0)。
表4.6.1.1-3
持力层
⑤-2B(frk=8.663MPa)
0.055
0.400
mo——清孔影响系数,桩底沉渣厚度50 4.6.1.2单桩承载力估算 现以J2、J17、和J7、J13孔为例,估算人工挖孔桩的单桩承载力特征值,估算结果见下表(表4.6.1.2—1): 表4.6.1.2-1 桩型 区域 孔号 桩径d(mm) 桩端持力层 入持力层深度(m) 有效桩长(m) 桩周土侧阻力特征值Qsa(kN) 嵌岩段侧阻力特征值Qra(kN) 桩端端阻力特征值Qpa(kN) 单桩承载力特征值Ra(kN) 钻孔灌注桩 地下车库 J2 J17 主楼 J7 J13 注: 主楼及地下车库桩长自地下室底板埋深8.0起算。 4.6.1.3桩基础设计、施工中应注意问题 (1)钻孔灌注桩主要在于对泥浆循环系统及清孔质量等关键环节的控制。 施工中,泥浆比重和粘度进行全过程控制;泥浆经常按时清理外运,防止溢流造成环境污染;孔底沉渣厚度考虑孔深及土质条件不大于100mm控制,以保证桩侧阻力及桩端阻力的充分发挥。 (2)当以②—2B中风化砂质泥岩作为桩端持力层时,应注意控制桩底端尽量远离或穿越相对偏软的⑤—2A层中风化泥岩。 (3)由于⑤—2A、⑤—2B中风化岩浸水后易软化,桩成孔清孔完成后,应立即浇灌混凝土,防止孔底积水浸泡,降低承载力和加大变形量。 (4)预制桩属挤土型桩,桩基施工中挤土效应易使相邻桩产生移位或抬升,尤其易引起邻近建筑物的地基变形。 设计时应尽量考虑加大桩间距或减少桩的数量,施工时应合理安排沉桩顺序并减缓沉桩速度,以减少挤土效应的不利影响。 (5)按规范要求,桩基础施工前,应布置静载试桩,单桩承载力应以试桩结果为准。 4.7基坑设计方案建议及设计参数 4.7.1基坑开挖支护设计方案的建议 拟建经济适用房设有两层地下车库,预计最大开挖深度为8m,属深基坑。 基坑开挖面积较大,基坑开挖影响深度内土层,主要为①-1层杂填土、①-2层淤泥质填土、③-1A层软--流塑粉质粘土及③-1、③-2、③-3层粉质粘土。 由于场地周边环境复杂,东侧为两栋5层、6层的住宅,南侧有3-5层的住宅,西侧南段较开阔、北段为紧邻的7层住宅,北侧为农贸市场。 基坑施工前需进行安全可靠的支护结构设计,防止周边房屋、道路和地下管线的变形。 根据深基坑工程经验,结合拟建场地的岩土层分布情况,基坑支护结构类型建议采用钻孔灌注桩或人挖桩加内撑。 基坑周边采用三轴深搅或旋喷止水,坑内集水井明排。 基坑支护设计参数见下表(表4.7-1) 表4.7-1 层号 重度γ(kN/m3) 直剪(固快) 渗透系数 Ck(kPa) Φk(°) Kv(cm/s) KH(cm/s) ① (18.0) (10.0) (10.0) (5×10-4) ③-1 21.00 19.26 10.40 0.04 0.10 ③-1A 18.80 9.59 10.90 3.84 6.34 ③-2 20.2
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