武汉绿地国际金融城A04勘察报告.docx
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武汉绿地国际金融城A04勘察报告
武汉绿地国际金融城A04
岩土工程勘察报告
1前言
1.1工程概况
武汉绿地滨江置业有限公司拟在武汉市武昌区和平大道原武昌车辆厂内兴建武汉绿地国际金融城项目,本次勘察仅进行A04地块R-7,R-8,R-9三栋48层超高层建筑及整体地下室的岩土工程勘察工作,本次勘察项目总建筑面积约115000m2,包括3栋48层高层住宅楼和一个整体地下车库(地下2层)。
拟建建筑基础埋深为-9m,主体建筑物荷载820kN/m2。
地下车库中柱荷重3000kN。
该项目由中南建筑设计院股份有限公司进行设计,受建设方委托,我公司进行详勘阶段的岩土工程勘察工作,为设计提供相关的岩土工程资料。
按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版第3.1条之规定,本工程重要性等级为一级,场地等级为二级,地基等级为二级,故本工程勘察等级为甲级。
按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)本工程地基基础设计等级为甲级。
1.2勘察目的及技术要求
本次勘察目的是为施工图设计提供详细勘察阶段的岩土工程勘察资料,要求查明场地地基岩土的分布埋藏特征及其物理力学性质,并进行岩土工程评价,为拟建建筑物地基与基础设计与施工提供有关地质资料。
具体需解决以下技术问题:
1、查明拟建建筑物范围内各岩土层的分布埋藏条件、地层结构、均匀性及其物理力学性质。
2、判明场地内有无不良地质作用,并对地基承载力作出评价。
3、判定场地土类型、建筑场地类别,评价场地地震效应、提供抗震设计参数。
4、根据场地条件和施工条件,建议经济合理的基础类型,采用桩基时,查明桩基持力层并提供桩基设计参数。
5、查明基坑影响范围内岩土层分布情况,提供基坑设计参数,建议基坑支护形式。
6、查明地下水类型、埋藏情况、地下水对砼及钢结构的腐蚀性。
1.3遵循的规范标准
在拟建工程详细勘察过程中,执行的主要规范和标准如下:
1、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版
2、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
3、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
4、《高层建筑岩土工程勘察规范》(JGJ72-2004)
5、《建筑基坑支护技术规范》(JGJ120-99)
6、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
7、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
8、《岩土工程勘察工作规程》(DB42/169-2003)
9、《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2003)
10、《基坑工程技术规范》(DB42/159-2004)
11、《预应力混凝土管桩基础技术规程》(DB42/498-2008)
12、“关于进一步加强建设工程抗震设防要求管理的通知”(武震办[2007]4号文)
13、《工程地质手册》(第四版)
1.4勘察工作量
1.4.1布置原则
本次岩土工程勘察工作量是根据设计单位提供的勘察技术要求及建设单位提供的1:
1000建筑物总平面图,结合拟建建筑物规模及场地资料,参照1.3节所列规范规程,经与设计单位、建设单位共同协商确定的。
1.4.2工作量的布置及完成情况
本次勘察沿拟建建筑物轮廓线及柱列线共布置勘探点53个(含地下室勘探点35个),各勘探点具体位置详见“勘探点平面布置图”;勘探点主要数据详见附表。
勘探方法采用钻探取土试验结合多种现场原位测试(静力触探、标准贯入试验、波速及地脉动测试、水文地质抽水试验等)综合进行。
本次勘察具体完成工作量如下:
1.4.2.1钻探取样
为查明场地内各岩土层在水平及垂直方向上的分布规律及其物理力学性质,本次勘察共完成钻孔18个,钻探方法采用泥浆护壁回转钻进,孔深60.0~80.4米,总进尺1135.1米,共采取原状土试样48件,扰动土样77件,取岩样30组,取地下水样2组。
1.4.2.2标准贯入试验
为采用多种方法查明各地层的密实度及强度等,在钻孔中共进行标准贯入试验210次。
1.4.2.3静力触探
为查明地基土层分布情况及性质,综合评价地基土的承载力等,本次勘察共布置并完成静力触探孔35个,孔深29.8~37.8米,总进尺1159.2米。
1.4.2.4波速测试及地脉动测试
为查明场地地层的剪切波速及划分场地类别,本次勘探在2个波速孔(2#、13#)中进行了单孔检层法波速测试,地脉动测试了1个点位(在2#孔地段)。
1.4.2.5勘探点测放
各勘探点的测放工作由我公司根据设计单位提供的1:
1000建筑物总平面图实施完成,以建设单位提供的和平大道A1、A2控制点为基准点,采用全站仪进行测放,平面坐标属北京城市坐标系统,高程属1985年国家高程系统,A1、A2控制点坐标分别为A1(X=385076.21,Y=530584.60,H=23.17),A2(X=385073.88,Y=530506.01,H=23.07),各勘探点坐标详见附表。
1.4.2.6室内土、水、岩试验
为了解场地内各岩土层的物理力学性质、进行岩土定名,分别进行了土试样的常规项目、直接快剪、三轴不固结不排水剪(UU)、无侧限抗压强度试验、渗透试验、静止侧压力、砂土的颗分试验和水上水下休止角及岩石薄片鉴定、单轴抗压强度试验以及地下水水质分析试验等。
1.4.2.7地震安全性评价
建设单位已委托武汉地震工程研究院对本场地进行地震安全性评价,以进行时程分析法补充计算,场地覆盖层有关动力参数及建筑物地震安全设计详见地震安全性评价报告。
1.4.2.8抽水试验
我公司已于2010年12月13日至2011年1月9日进场进行了水文地质勘察工作,有关水文地质参数于本勘察报告书中一并提出。
1.4.2.9勘察工作的组织安排
本次勘察外业工作于2010年12月4日~12月20日进行,岩石试验、水质分析试验委托中国地质大学(武汉)工程学院岩土工程实验室完成,土工试验项目均由我公司土工试验室完成,岩土工程勘察报告书于2011年元月上旬提交。
2场地岩土工程条件
2.1地形、地貌
勘察场地位于武昌区和平大道原武昌车辆厂内,勘察期间场地已经完成整平,地势较为平坦,地面高程在23.05m~24.30m之间,地貌上属长江I级阶地。
2.2地层分布埋藏条件及主要特征
根据本次勘察的野外钻探、原位测试及室内土工试验资料,本场地在勘探深度80.4米范围内所分布的地层除表层分布有填土(Qml)外,其余土层均为第四系全新统冲积成因(Q4al)一般粘性土、粘性土夹砂及砂土,其整体具体有从上而下颗粒逐渐变粗的沉积韵律,其下为志留系中统纹头组泥质砂岩(S2f)。
各岩土层的埋藏分布具体情况详见“工程地质剖面图”、“钻孔柱状图”,本次勘察所揭露的各岩层分布及主要特征如表2.2:
各岩土层的分布及主要特征一览表
表2.2
地层
编号
地层
名称
地层
年代
及
成因
分布
范围
层面
埋深
(m)
厚度
(m)
颜色
状态及
密度
压
缩
性
包含物及其它特征
(1)
杂填土
Qml
全场地
0
1.2~3.8
杂
松散
结构松散.主要由粘性土混大量建筑垃圾、砖块、混凝土块等组成,局部地段分布有老基础。
堆积年限大于10年,硬质物含量约20%~30%。
(2-1)
粉质粘土夹粉土
Q4al
全场地
1.2~3.8
0.5~4.1
褐黄~
黄褐色
软塑
中
含氧化铁及少量铁锰质,切面光滑、无摇振反应、干强度中等、韧性中等,局部夹粉土薄层。
(2-2)
淤泥质粉质粘土
全场地
2.7~6.8
2.9~6.4
灰褐色
流塑
高
含有机质薄膜,腐殖质、云母片,有臭味,有轻微摇震反应。
(3-1)
粉质粘土夹粉土
全场地
8.1~11.8
1.1~4.6
灰褐色
软塑
中
含有机质、无摇振反应,干强度中等,韧性中等。
局部为粉土薄层。
(3-2)
粉砂夹粉质粘土
全场地
10.1~14.0
0.7~4.0
灰褐色
稍密
中
含石英、云母片,长石等,局部地段夹粉质粘土薄层,为软~可塑状,层厚一般为10~20cm。
(4-1)
细砂
局部
缺失
12.1~15.6
0.7~6.5
灰褐色
中密
中
含云母片,局部地段上部夹少量粘性土和粉土薄层,具互层状分布,分选性好。
(4-2)
细砂
全场地
13.6~21.2
9.5~17.6
黄灰~
灰色
中密~
密实
中
含云母片,颗粒级配差,砂质较纯。
(4-3)
细砂
全场地
28.9~43.2
10.1~21.3
灰色
密实
中
含石英、长石、白云母,砂质较纯。
(4a)
粉质粘土
局部
分布
31.1~43.0
0.2~0.7
灰褐色
可~软塑
中
含氧化铁,云母片,光泽暗,在(4)层中呈透镜体分布。
(5)
含砾中细砂
局部
缺失
45.3~51.3
0.4~4.3
灰色
密实
中
含石英、云母等矿物,砾砂粒径一般为2~5mm,局部地段夹圆砾,圆砾成份主要为石英砂岩,含量10%左右,粒径0.5~2cm。
(6-1)
强风化泥质砂岩
S2f
大部分地段分布
46.7~51.9
0.4~6.1
青灰~灰色
坚硬
低
泥质结构,层状构造,岩石风化呈土状,遇水易软化崩解,含少量中风化碎块。
岩芯采取率50~80%。
(6-2)
中~微风化泥质砂岩
全场地
47.5~62.4
最大揭露深度17.2m
青灰~浅灰色
视为不可压缩
岩芯完整,砂质结构,薄~中厚层状物,短柱状,裂隙发育近似水平微张状,钙质胶结,倾角质,采芯率70~95%。
普遍存在大量炭屑侵染现象。
软岩,较完整,岩体基本质量等级为IV级。
(6a)
泥质砂岩破碎带
R-9号楼
南部
51.7~55.8
最大揭露深度27.4m
青灰~浅灰色
视为不可压缩
岩芯破碎,裂隙极为发育,倾角很陡,采芯率60~80%。
极软岩,较破碎,岩体基本质量等级为V级。
2.3地基土的物理力学性质指标统计
2.3.1常规试验指标
根据本次勘察土工试验结果,各地基土层一般物理力学性质指标分层统计详见表2.3.1。
土工试验综合成果表表2.3.1
2.3.2静力触探指标
各土层的静力触探试验曲线详见“工程地质剖面图”,其比贯入阻力Ps值分层统计结果详见表2.3.2。
静力触探比贯入阻力Ps值(分层)统计表
表2.3.2
层号
土层名称
试验次数
n
基本值
标准差
б
变异系数
δ
统计修正
系数
Ψ
标准值
Ps
(MPa)
max
min
μ
(2-1)
粉质粘土夹粉土
粉质粘土
34
1.1
0.7
0.78
0.13
0.19
0.94
0.74
粉土
33
3.8
1.0
1.72
0.55
0.32
0.90
1.56
(2-2)
淤泥质粉质粘土
34
0.7
0.4
0.57
0.07
0.12
0.97
0.55
(3-1)
粉质粘土夹粉土
粉质粘土
34
1.2
0.7
0.91
0.12
0.13
0.96
0.87
粉土
32
3.9
1.6
2.38
0.59
0.25
0.92
2.20
(3-2)
粉砂夹粉质粘土
粉质粘土
34
1.8
1.0
1.19
0.18
0.15
0.96
1.13
粉砂
31
8.4
3.9
5.97
0.94
0.16
0.95
5.67
(4-1)
细砂
30
10.6
7.1
9.11
0.87
0.10
0.97
8.83
(4-2)
细砂
34
16.7
11.4
13.75
1.24
0.09
0.97
13.38
(4-3)
细砂
21
16.0
13.2
15.01
0.80
0.05
0.98
14.6
2.3.3标贯试验指标
本次勘察进行了一定数量的标准贯入试验,其标贯位置及击数详见“工程地质剖面图”,标贯试验击数N(实测值)分层统计详见表2.3.3。
标准贯入试验实测锤击数分层统计表表2.3.3
层号
土层名称
试验
次数
n
基本值
标准差
б
变异
系数
δ
统计修正系数
Ψ
标准值
N
(击数)
max
min
μ
(2-1)
粉质粘土夹粉土
8
5.0
3.0
4.0
0.76
0.19
0.87
3.5
(2-2)
淤泥质粉质粘土
22
3.0
1.0
1.7
0.78
0.46
0.83
1.4
(3-1)
粉质粘土夹粉土
11
5.0
3.0
4.2
0.60
0.14
0.92
3.8
(3-2)
粉砂夹粉质粘土
9
15.0
9.0
10.8
1.86
0.17
0.89
9.6
(4-1)
细砂
17
21.0
10.0
13.7
2.44
0.18
0.92
12.7
(4-2)
细砂
64
30.0
15.0
21.9
3.96
0.18
0.96
21.1
(4-3)
细砂
69
41.0
26.0
33.7
3.35
0.10
0.98
33.0
(5)
含砾中细砂
8
44.0
37.0
40.9
2.75
0.07
0.95
39.0
2.3.5剪切试验指标
本次勘察采取一定数量的原状土样进行室内剪切试验,试验方法有直接快剪、三轴不固结不排水剪(UU),各种不同试验方法下测得抗剪强度指标统计见表2.3.5。
土的抗剪强度指标统计表
表2.3.5
地层
编号
土层
名称
指标
试验
次数
n
基本值
标准差
б
变异系数
δ
统计修正系数
Ψ
标准值
max
min
μ
(2-1)
粉质粘土夹粉土
快剪
C(kPa)
1
27.0
0.8
21.6
φ(o)
1
9.1
0.8
7.3
UU
C(kPa)
3
22.0
17.0
20.0
18.5
φ(o)
3
11.5
7.2
9.9
8.6
(2-2)
淤泥质粉质粘土
快剪
C(kPa)
5
21.0
17.0
18.2
17.6
φ(o)
5
10.9
7.6
8.5
8.0
UU
C(kPa)
3
25.0
14.0
18.0
16.0
φ(o)
3
10.7
6.1
7.8
6.9
(3-1)
粉质粘土夹粉土
快剪
C(kPa)
5
27.0
18.0
23.0
20.5
φ(o)
5
11.9
7.6
10.5
9.1
UU
C(kPa)
1
20.0
0.8
16.0
φ(o)
1
10.0
0.8
8.0
(3-2)
粉砂夹粉质粘土
快剪
C(kPa)
4
25.0
18.0
21.0
18.5
φ(o)
4
11.0
7.6
10.0
8.8
注:
统计数不足6个的,其标准值取其小值平均值;统计数为1个的,标准值取个别值乘以0.8折减系数,下同。
2.3.6岩块单轴抗压强度指标
本次工程勘察采取了一定数量的岩样进行岩石单轴抗压强度试验,其试验结果详细见表2.3.6。
岩块单轴极限抗压强度统计表
表2.3.6单位:
MPa
层号
岩土层名称
试验
状态
子样数
基本值
标准差σ
变异
系数
δ
统计修正系数ψ
标准值
max
min
μ
(6-2)
中~微风化泥质砂岩
天然
14
25.9
8.13
14.93
6.18
0.41
0.80
11.97
2.3.7波速及地脉动试验指标
本次勘察在2#、13#号钻孔中进行了单孔检层法波速测试,在2#孔附近进行了地脉动测试,其具体测试方法及结果详见附件2。
由波速测试结果所得场地各地层的剪切波速Vs值列于表3.7-1中,进行抗震等设计时相关参数可按本表中数值使用。
各地层剪切波速Vs值一览表
表2.3.7-1
层号
(1)
(2-1)
(2-2)
(3-1)
(3-2)
(4-1)
(4-2)
地层名称
杂填土
粉质粘土夹粉土
淤泥质粉质粘土
粉质粘土夹粉土
粉砂夹粉质粘土
细砂
细砂
Vs
(m/s)
153
157
136
168
191
205
253
根据地脉动测试结果,2#孔在水平(EW及SN)方向、垂直方向上的主频及所对应的卓越周期Tp见表2.3.7。
地脉动测试成果表
表2.3.7
点(孔)号
2#
拾振器方向
水平EW
水平SN
VR
主频(Hz)
2.99
2.84
2.71
卓越周期Tp(s)
0.38
0.37
0.36
由表可见,本场地2#孔附近卓越周期平均值为0.37秒。
2.3.8砂土颗粒分析指标统计
为了分析本场地砂土颗粒在横向及纵向上分布规律,不同砂土层的颗粒级配关系,对砂土进行准确定名,本次勘察在各孔中采取了砂样进行颗粒分析试验,各砂土层颗粒分析试验指标统计见表2.3.8。
砂土颗粒分析指标统计表
表2.3.8
层号
指项
标目
值
土名名
颗粒组成百分数(%)
100~20
(mm)
20~10
(mm)
10~2
(mm)
2~0.5
(mm)
0.5~
0.25
(mm)
0.25~
0.075
(mm)
0.075~
0.005
(mm)
<0.005
(mm)
(4-1)
细砂
统计数
7
7
7
最大值
1.0
90.0
21.0
最小值
79.0
9.0
平均值
0.14
86
13.86
(4-2)
细砂
统计数
23
23
23
23
最大值
1.0
3.0
91.0
18.0
最小值
1.0
82.0
8.0
平均值
0.05
0.87
88.83
10.35
(4-2)
细砂
统计数
3
3
3
3
最大值
30.0
17.0
86.0
8.0
最小值
2.0
4.0
46.0
7.0
平均值
20.33
12.67
59.33
7.67
2.3.9软土的无侧限抗压强度及灵敏度指标
本次勘察在(2-2)和(3-1)层中取样进行了原状土的无侧限抗压强度(qu)和重塑土的无侧限抗压强度(qu′)试验,计算其灵敏度St,其结果统计详见表2.3.9。
软土无侧限抗压强度及灵敏度试验指标统计表
表2.3.9
值项目
称
土层名称
原状土
qu(kPa)
重塑土
qu′(kPa)
St
(2-2)淤泥质粉质粘土
最大值
49.4
18.5
3.4
最小值
38.0
11.5
2.6
平均值
42.68
14.84
2.92
标准差
变异系数
统计数
5
5
5
(3-1)粉质粘土夹粉土
最大值
最小值
平均值
41.8
13.4
3.1
标准差
变异系数
统计数
1
1
1
根据试验结果及湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2003)之表6.1.1,(2-2)层淤泥质粉质粘土,(3-1)层粉质粘土夹粉土,其St均大于2小于4,属于中等灵敏度。
2.3.10砂土自然休止角
本次勘察在(4-2)层和(4-3)层砂土层中取样进行了天然(干)、水下休止角试验,其结果统计详见表3.6。
砂土休止角分层统计表
表2.3.10
项
目
值标
土层名称
休止角
干αc(度)
水下αm(度)
(4-2)细砂
最大值
42.0
38.0
最小值
37.0
33.5
平均值
39.4
35.28
统计数
6
6
(4-2)细砂
最大值
42.5
38.0
最小值
39.0
35.0
平均值
41.0
36.67
统计数
3
3
2.3.11静止侧压力系数(Ko)指标及综合取值
本次勘察对上部粘性土层采取一定的原状土样进行了静止侧压力系数(Ko)试验,其指标统计及按规范经验建议值,详见表2.3.11。
静止侧压力系数(Ko)指标值统计表
表2.3.11
土层名称
统计数
n
基本值
综合建议值
max
min
μ
(2-1)粉质粘土夹粉土
1
0.60
0.48
(2-2)淤泥质粘质粘土
4
0.64
0.50
0.57
0.68
(3-1)粉质粘土夹粉土
2
0.67
0.42
0.54
0.46
(3-2)粉砂夹粉质粘土
1
0.46
0.36
3、地下水
3.1地下水类型及地下水位
勘察期间各钻孔中均见有地下水。
本场地地下水可分为二种类型:
上层为主要赋存于
(1)杂填土中的上层滞水,与长江及沙湖有水力联系,其水位、水量随季节变化,主要受湖水及大气降水、生活排放水渗透补给,勘察期间测得稳定水位埋深0.5~1.6米,其相对应的标高为21.75~23.10米;下层为赋存于下部砂土层中的承压水,由于拟建场地距长江330米左右,故承压水与长江水力联系非常紧密,其水位变化直接受长江水位变化影响,水量丰富,本次勘察在1#孔测得其承压水头埋深为4.9米,其相对应的标高为18.17m;上下层地下水之间因粘性土阻隔而无水力联系,根据武汉市地区经验,武汉市承压水年变化幅度为3~4m。
3.2地下水腐蚀性
本次勘察期间分别于3#、18#孔中采取地下水试样2件进行水质分析,试验检验报告详见图件8,依据检验报告,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版判定,其结果表明场地地下水对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性。
3.3地基土渗透性
为提供本工程基坑开挖设计所需浅部地层的渗透系数k值,本次勘察对浅部地层粘性土采取了土样进行渗透试验以计算土层渗透系数;其结果统计见表3-3。
各土层渗透性指标统计表
表3-3
层
号
指项
标目
土值值
名称
室内试验
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- 武汉 绿地 国际 金融城 A04 勘察 报告
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