新乡岩土工程勘察终稿3解析.docx

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新乡岩土工程勘察终稿3解析

1.0概述

1.1工程概况

受河南华鼎置业有限公司委托，河南省地矿建设工程（集团）有限公司于2009年3月承担其拟建新乡市环卫处办公生活区改造项目（综合楼）详勘阶段的岩土工程勘察工作。

本工程场地位于新乡市人民路与果园路交叉口西南角。

包括1幢26层住宅楼、1幢27层办公楼、1幢6层的商场及地下车库。

各建筑物工程特征见表1.1。

工程特征一览表表1.1

工程名称

住宅楼

办公楼

商场

地面以上层数（层）

26

27

6

地下层数（层）

2

2

2

平面尺寸（m）

54.0×17.2

38.0×14.6

94.8×54.3

基础埋深（m）

9.5

9.5

9.5

结构型式

剪力墙

框剪

框架

拟采用地基基础方案

复合地基或桩基础

复合地基或桩基础

独基或复合地基

为满足工程设计和施工需要，需对工程场地进行详勘阶段的岩土工程勘察。

1.2勘察目的与任务

本次勘察集初勘和详勘一次性进行，目的是为工程设计和施工提供详细的地质资料和岩土工程参数，对基础设计和施工提出建议。

主要任务为：

1.查明工程场地的岩性、时代成因及空间分布特征，提供设计所需的各层土物理力学性质指标，并对基础影响深度内的承载力和变形特征进行评价。

2.查明工程场地不良地质现象的成因、类型、分布范围及其对场地稳定性影响，预测其发展趋势，并提出防治措施及有关技术参数。

3.查明地下水的埋藏条件、类型等，评价地下水对基础设计施工的影响及对建筑材料的腐蚀性。

4.查明有无可液化土层，并对液化可能性作出评价。

5.判定场地土类型及建筑场地类别，提供有关抗震设计参数，对其地震效应进行评价。

6.首先对天然地基的适宜性进行评价，当天然地基不能满足要求时，论证采用复合地基和桩基的可行性。

7.提供基坑开挖、支护所需的有关设计参数，提出支护结构方案建议。

8.提供降水设计有关参数，并对基坑降水与截水方案提出建议。

9.提出影响工程施工的不利地质因素，并对工程设计和施工中应注意的问题提出建议。

1.3岩土工程勘察等级确定

依据“GB50021－2001”第3.1.3条和3.1.4条，结合工程特征本工程重要性等级二级，场地复杂程度为二级，地基的复杂程度为二级，综合确定其岩土工程勘察等级为乙级；按照“GB50007－2002”第3.0.1条确定地基基础设计等级为乙级；按照“GB50011－2001”2008版第3.1.1条，确定本工程为丙类建筑。

1.4勘察工作布置

1.4.1勘察工作布置依据

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008版

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）

《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）

1.4.2勘察工作布置

依据“GB50021-2001”规范,结合各建筑物结构及荷载特点，勘探点位置沿建筑物角点、周边并兼顾整个场地布置。

共布置33个勘探孔，包括2个对比孔。

⑴勘探点间距：

考虑建筑物的位置，又兼顾控制整个场地，孔间距11.57～30.0m。

⑵勘探点深度：

高层控制性勘探孔深75m，一般性勘探孔深55m；6层商业用房控制性勘探孔深35m，一般性勘探孔深25m。

1.4.3勘探测试和取土方法简述

为准确测定有关岩土参数及相关勘察评价指标，以针对性、实用性为原则，综合采用钻探、静探、标贯、波速测试、室内试验等多种勘察手段开展本次勘察工作。

（1）钻探

采用DPP-100型车装钻机进行施工，目的是查明地层结构及分布规律，回转钻进，泥浆护壁，全部采芯，粘性土岩芯采取率不低于90%，砂土层岩芯采取率不低于75%，并观察记录各土层宏观特征，通过对不同深度的土体采样分析试验，确定地基土承载力及其物理力学性质指标。

（2）静探

静力触探采用原装20T液压静力触探双桥探头测试，微机自动采集信息，经处理后绘制单孔静力触探曲线，目的是准确划分地层，评价地基土的均匀程度，确定地基土承载力及变形参数。

（3）标准贯入试验

标准贯入试验采用φ42mm钻杆，63.5kg标准落锤,自由落体法进行试验。

本场地共布置标贯孔5个一米一标贯，用于液化判别；其它勘探孔见砂土层均进行一定数量的标贯，以确定各层地基土承载力、变形参数及成桩的难易程度。

（5）波速测试

本工程布置波速测试孔3个，采用单孔检层法，沿钻孔不同深度测定土层剪切波速的变化。

目的是提供各层土的剪切波速值，确定场地覆盖层厚度，判定场地土类型，划分建筑场地类别。

（6）室内试验

根据本工程的存在岩土工程问题有针对性地进行室内试验。

通过室内试验，确定地基土的有关物理力学性质指标，为岩土工程综合评价提供依据：

⑴一般物性指标试验：

测定土的一般物理性质指标，用来判定土的一般物理性质。

⑵固结试验：

用来判定土的压缩性，测定各层土的压缩模量、压缩系数等变形参数。

⑶直剪试验：

测定土层的直接剪切强度指标，判定地基土的抗剪强度。

⑷三轴剪切（CU）:

为满足基坑支挡和边坡稳定计算的需要,对浅层土体进行三轴剪切试验。

⑸粘粒分析及颗粒分析：

20m以上饱和粉土以六偏磷酸钠作分散剂，作粘粒含量分析。

砂层样作颗粒分析，确定砂土名称。

⑹水质分析：

主要用来判定地下水对混凝土的腐蚀性。

1.5勘察工作完成情况

外业工作2009年3月20日完成，室内土工试验2009年3月24日全部结束。

各勘探孔见勘探点平面布置图，所完成的实际工作量见表1.5。

完成工作量一览表表1.5

项目

数量

项目

数量

测量定孔（个）

33

取

样

原状样（件）

87

总进尺（m）

2100

扰动样（件）

80

原

位

测

试

静

探

孔数（个）

14

室

内

试

验

物性试验（件）

87

进尺（m）

650

直剪试验（件）

36

标

贯

孔数（个）

27

三轴试验（件）

20

点次

145

常规压缩（件）

77

波速测试

孔数（个）

3

高压固结（件）

34

点次

155

粘粒分析（件）

12

钻探

孔数（个）

31

颗粒分析（件）

78

进尺（m）

1450.0

渗透试验（件）

16

水质分析（件）

2

有机质（件）

5

各勘探点高程为相对高程，以人民路与果园路十字路口中心点为100.00m进行引测。

2.0场地工程地质条件

2.1地形、地貌

本工程场地位于新乡市人民路与果园路交叉口西南角。

场地北侧和西侧为城市道路，南侧和东侧为6层住宅楼,地势较平坦，因上部杂填土较厚，为工作方便，利用机械将孔位位置的杂填土清除后进行原位测试。

地貌单元属黄河冲积平原。

2.2地层及地基土分层描述

根据野外钻探，结合室内土工试验分析结果，场地80.0m勘探深度内按其成因类型、岩性及工程地质特性将其划分为16个工程地质单元层，现分述如下:

第①层（Q4ml）：

杂填土，杂色，含小水泥块，砖渣，煤渣等杂物。

层底深度0.8-5.3m，层底标高94.65-98.78m，平均厚度3.19m。

第②层（Q4al）：

粉土，褐黄色，稍密，稍湿-湿，含锈黄斑，上部有粘感，土质均匀，干强度低，无韧性。

层底深度1.8-6.8m，层底标高93.22-96.39m，平均厚度2.12m。

第③层（Q4al）：

粉质粘土，黄褐色，可塑，含锈黄斑，土质均匀，切面光滑，干强度稍高。

层底深度2.4-7.9m，层底标高92.12-96.18m，平均厚度1.83m。

第④层（Q4al）：

粉土，浅黄色，稍密，稍湿-湿，含锈黄斑，灰白斑，稍有砂感，韧性低，干强度低，偶见砂土胶结块。

层底深度4.6-8.9m，层底标高91.12-94.09m，平均厚度2.50m。

第

层（Q4al）：

粉质粘土，灰黑色，软塑，有机质含量1.8%，土质均匀，较软，切面有光泽，稍有异味。

层底深度4.6-9.1m，层底标高90.92-93.03m，平均厚度1.92m。

第

层（Q4al）：

细砂，黄色，中密-密实，饱和，含石英、长石、云母等矿物质，偶见砂土胶结块，局部夹粉土。

层底深度13.2-16.6m，层底标高81.43-84.88m，平均厚度8.34m。

第

层（Q4al）：

细砂，黄色，密实，饱和，含石英、长石、云母等矿物质，分选较好，偶见砂土胶结块。

层底深度18.7-22.5m，层底标高76.17-79.08m，平均厚度5.80m。

第

层（Q4al）：

细砂，灰色，密实，饱和，含石英、长石、云母等矿物质，含小砾石，局部夹粉土块。

层底深度27.6-29.7m，层底标高70.57-72.62m，平均厚度6.51m。

第

层（Q4al）：

粉质粘土，灰褐色，可塑，含锈黄斑，灰白斑，较多小钙核，局部夹粉土，切面光滑。

层底深度32.50-34.60m，层底标高65.33-67.40m，平均厚度5.34m。

第

层（Q4al）：

粉质粘土，黄褐色，可塑-硬塑，含锈黄斑，灰白斑，较多小钙核，切面光滑,干强度高。

层底深度37.40-38.60m，层底标高61.35-62.83m，平均厚度4.10m。

第

层（Q3al）：

粉质粘土，暗黄色，可塑-硬塑，含锈黄斑，灰绿斑块，少量钙质结核，切面光滑。

层底深度41.50-43.10m，层底标高56.85-58.73m，平均厚度4.25m。

第

层（Q3al）：

钙质结核富集层，灰白色，坚硬，含大量钙核，局部胶结，以粘土为主。

层底深度42.70-45.30m，层底标高54.65-57.53m，平均厚度1.54m。

第

层（Q3al）：

细砂，褐黄色，密实，饱和，含石英、长石、云母等矿物质，含小砾石，局部夹粉土块。

层底深度55.40-56.70m，层底标高43.40-44.53m，平均厚度12.34m。

第

层（Q3al）：

细砂，黄色，密实，饱和，含石英、长石、云母等矿物质，含小砾石，局部夹粘土块。

层底深度61.80-64.80m，层底标高35.13-38.22m，平均厚度6.58m。

第

层（Q3al）：

粉质粘土，褐黄色，可塑-硬塑，含锈黄斑、灰白色条纹，少量钙质结核，切面光滑，干强度高。

层底深度65.60-69.70m，层底标高30.23-34.42m，平均厚度32.86m。

第

层（Q3al）：

细砂，褐黄色，密实，饱和，含石英、长石、云母等矿物质，含小砾石，局部夹粘土块。

该层未被揭穿，最大揭露厚度9.4m。

2.3各层土物理力学性质指标统计

2.3.1各层土物理性质指标统计

按“GB50021-2001”规范第14.2.2条进行统计计算，结果见表2.3.1。

从统计结果来看，各层土各项物理性质指标与经验资料比较吻合，表明野外分层准确，试验成果可靠。

各层土物理性质指标统计表表2.3.1

岩

土

编

号

岩

土

名

称

统

计

项

目

天然

含水

量

ω

（%）

土

粒

比

重

Gs

天然

孔隙

比

e

重力

密度

γ

（kN/m3）

饱

和

度

Sr

（%）

液限

ωL

（%）

塑

限

ωp

（%）

液

性

指

数

IL

塑性

指数

IP

2

粉土

统计个数

11

12

11

11

11

12

10

9

12

最大值

24.3

2.71

0.706

20.2

95.8

28.3

16.6

0.69

9.1

最小值

17.6

2.69

0.600

19.2

78.7

22.5

15.0

0.43

6.0

平均值

21.4

2.70

0.650

19.8

87.5

25.0

15.9

0.55

8.7

标准差

2.068

0.008

0.032

0.290

4.713

1.788

0.486

0.084

1.636

变异系数

0.097

0.003

0.049

0.015

0.054

0.071

0.031

0.151

0.188

3

粉质粘土

统计个数

8

16

8

8

8

15

15

7

15

最大值

30.7

2.74

0.881

19.9

99.3

40.2

23.5

0.61

16.1

最小值

21.9

2.71

0.668

18.8

82.4

26.2

15.8

0.40

10.2

平均值

26.6

2.72

0.780

19.3

92.4

32.4

19.7

0.52

12.7

标准差

3.076

0.011

0.071

0.369

5.025

5.181

2.863

0.083

2.577

变异系数

0.116

0.004

0.091

0.019

0.054

0.160

0.146

0.161

0.202

4

粉土

统计个数

10

10

10

9

8

10

10

10

8

最大值

25.7

2.71

0.756

20.0

93.5

28.8

20.7

0.85

8.7

最小值

16.8

2.69

0.627

19.2

85.7

21.8

14.0

0.17

7.3

平均值

22.2

2.70

0.695

19.6

90.3

25.7

17.5

0.55

8.0

标准差

3.020

0.006

0.042

0.242

2.861

2.404

2.050

0.261

0.469

变异系数

0.136

0.002

0.060

0.012

0.032

0.094

0.117

0.474

0.059

5

粉质粘土

统计个数

7

8

7

7

6

8

9

7

8

最大值

44.8

2.73

1.293

19.7

98.5

37.4

26.0

1.02

15.9

最小值

26.0

2.71

0.733

17.3

94.6

27.5

16.2

0.69

10.4

平均值

32.0

2.72

0.917

18.8

96.6

32.8

20.4

0.85

13.1

标准差

6.646

0.006

0.193

0.868

1.628

3.600

3.034

0.123

1.794

变异系数

0.208

0.002

0.210

0.046

0.017

0.110

0.149

0.144

0.137

9

粉质粘土

统计个数

14

13

14

14

13

10

11

13

13

最大值

30.8

2.73

0.841

20.1

100.0

33.1

20.5

0.67

15.2

最小值

20.1

2.71

0.629

19.4

91.1

28.8

17.4

0.32

10.3

平均值

25.3

2.72

0.730

19.7

94.7

30.8

18.6

0.54

12.6

标准差

2.838

0.007

0.062

0.256

2.733

1.398

0.953

0.132

1.439

变异系数

0.112

0.003

0.085

0.013

0.029

0.045

0.051

0.246

0.114

10

粉质粘土

统计个数

10

10

8

8

10

10

10

10

10

最大值

30.2

2.74

0.810

19.9

100.0

42.9

25.1

0.56

16.2

最小值

23.2

2.71

0.690

19.2

86.2

29.1

17.1

0.17

12.0

平均值

26.5

2.73

0.764

19.6

94.2

36.1

21.2

0.37

14.9

标准差

2.089

0.010

0.038

0.273

4.513

4.048

2.234

0.134

2.091

变异系数

0.079

0.004

0.050

0.014

0.048

0.112

0.105

0.359

0.140

11

粉质粘土

统计个数

10

10

9

9

9

9

10

9

9

最大值

31.7

2.74

0.930

20.0

99.2

39.9

26.3

0.52

16.8

最小值

18.2

2.71

0.618

18.7

79.8

25.2

14.3

0.24

10.5

平均值

25.3

2.72

0.761

19.4

90.5

32.4

19.5

0.38

13.6

标准差

3.961

0.012

0.105

0.494

5.482

5.159

3.493

0.100

2.715

变异系数

0.156

0.004

0.138

0.025

0.061

0.159

0.179

0.262

0.199

15

粉质粘土

统计个数

7

7

7

7

7

7

6

7

7

最大值

28.5

2.73

0.827

20.5

100.0

38.6

19.9

0.74

16.7

最小值

20.3

2.71

0.622

19.2

88.5

27.2

17.1

0.20

10.1

平均值

25.0

2.72

0.715

19.8

94.7

32.2

18.7

0.43

12.6

标准差

3.433

0.007

0.084

0.475

4.551

4.010

1.021

0.205

2.135

变异系数

0.137

0.003

0.118

0.024

0.048

0.125

0.055

0.479

0.169

注：

由于钻机取样为Ⅱ级土样，因此部分参数使用时需作相应调整（γ除以1.05～1.15；e乘以1.1～1.3）。

2.3.2各层土的抗剪强度指标统计

为了对基坑开挖稳定性进行评价，对基坑开挖影响深度内各层土进行剪切试验，分层统计后，提供各层土的抗剪强度指标见表2.3.2。

各层土直剪抗剪强度指标（Cq、φq值）统计表表2.3.2-1

层号

岩性

项目

样本数

最大值max

最小值min

平均值μ

粉土

Φq

6

23.9

23.4

23.5

Cq

22.0

20.4

21.3

1

粉质粘土

Φq

3

17.4

13.1

16.5

Cq

33.9

25.8

29.7

③

粉质粘土

Φq

3

18.1

15.4

16.5

Cq

31.1

28.6

29.9

粉土

Φq

3

33.4

28.6

29.9

Cq

24.9

21.7

23.1

⑤

粉质粘土

Φq

4

16.5

4.8

11.9

Cq

38.3

19.7

28.6

各层土固结不排水抗剪强度指标统计表表2.3.2-2

层号

岩性

项目

样本数

最大值max

最小值min

平均值μ

粉土

φ'

5

38.5

28.8

33.9

c'

23.7

18.0

21.5

Φcu

34.8

26.9

31.4

Ccu

22.9

17.5

20.8

③

粉质粘土

φ'

5

12.9

7.7

10.3

c'

50.2

28.8

39.0

Φcu

12.6

7.5

10.0

Ccu

46.1

26.5

36.3

粉土

φ'

6

43.3

24.4

32.6

c'

27.3

11.4

19.4

Φcu

34.7

21.8

27.8

Ccu

26.5

11.1

19.0

⑤

粉质粘土

φ'

4

10.3

7.2

8.8

c'

31.7

21.9

26.8

Φcu

10.0

6.9

8.4

Ccu

30.5

21.1

25.8

2.3.3各层土固结试验结果统计

为评价各层土的压缩性，按其受力情况进行了固结试验，其中100～200kPa压力段的压缩系数及压缩模量统计结果见表2.3.3-1，高压固结试验统计结果见表2.3.3-2。

各层土固结试验结果统计表表2.3.3-1

层

号

岩

性

项

目

样本数

最大值max

最小值min

平均值μ

②

粉土

a1-2（1/MPa）

12

0.29

0.17

0.233

Es1-2（MPa）

12

9.41

6.05

7.27

粉质粘土

a1-2（1/MPa）

8

0.39

0.27

0.321

Es1-2（MPa）

8

6.45

4.49

5.65

④

粉土

a1-2（1/MPa）

10

0.28

0.12

0.179

Es1-2（MPa）

10

14.15

6.15

10.19

⑤

粉质粘土

a1-2（1/MPa）

7

0.23

0.17

0.212

Es1-2（MPa）

7

6.19

5.15

5.64

粉质粘土

a1-2（1/MPa）

14

0.35

0.18

0.257

Es1-2（MPa）

14

9.26

5.03

7.04

粉质粘土

a1-2（1/MPa）

10

0.36

0.14

0.232

Es1-2（MPa）

10

12.65

4.95

8.28

粉质粘土

a1-2（1/MPa）

9

0.28

0.15

0.227

Es1-2（MPa）

9

12.06

5.99

8.16

粉质粘土

a1-2（1/MPa）

7

0.26

0.14

0.200

Es1-2（MPa）

7

12.59

6.70

9.06

各层土高压固结试验结果Es（MPa）统计表2.3.3-2

层号

岩性

项目

Es0.2-0.4

Es0.4-0.8

Es0.8-1.6

Es1.6-3.2

粉质

粘土

样本数

9

9

9

9

最大值max

14.28

23.03

29.74

44.62

最小值min

8.19

13.13

20.74

27.78

平均值μ

10.34

15.59

25.14

37.58

粉质

粘土

样本数

7

7

7

7

最大值max

16.78

18.57

26.14

39.43

最小值min

8.00

11.53

22.09

29.99

平均值μ

11.22

15.02

23.82

34.51

粉质

粘土

样本数

12

12

12

12

最大值max

18.38

19.7