住宅樓巖土工程詳細勘察報告

二0一0年二月編號：GK2010025編寫：審核：審定：院長：編制單位：證書等級：工程勘級證書編號：20編制日期：二0一0年二月目錄TOC\h\z\t"一級,1,二級,2"1前言 １1.1工程概況 １1.2勘察目的與任務 １1.3勘察依據(jù) ２1.4巖土工程勘察等級的確定及勘察工作布置 ２1.5勘察工作完成情況 ３2場地工程地質(zhì)條件 ３2.1地形地貌 ３2.2地質(zhì)構造及氣象水文 ４2.3地基土巖工程地質(zhì)特征 ４2.4不良地質(zhì)作用 ５2.5地下水 ５3巖土工程分析評價 ６3.1場地地基抗震效應 ６3.2場地與地基穩(wěn)定性評價 ６3.3地基土巖分析評價 ７3.4地基基礎類型的分析評價 ９3.5基坑工程分析 １０4結(jié)論與建議 １２4.1結(jié)論 １２4.2建議 １２附表、圖及附件（附報告內(nèi)）表號表名1土工試驗成果報告2土的易溶鹽分析成果報告表3水質(zhì)分析報告4標準貫入試驗成果統(tǒng)計表圖號圖名比例尺01柳州市紡織控股（集團）有限公司職工生活區(qū)18#住宅樓巖土工程詳細勘察鉆孔位置平面圖1∶50002~03柳州市紡織控股（集團）有限公司職工生活區(qū)18#住宅樓巖土工程詳細勘察工程地質(zhì)剖面圖1∶20004~09鉆孔柱狀圖1∶200附件基坑天然放坡支護計算過程1前言1.1工程概況擬建柳）有限公司職工生活區(qū)18#柳州市柳東路220號職工生活區(qū)內(nèi)，擬建住宅樓總用地面積約757m2，地上高6+1層，地下室1層，擬采用框架結(jié)構，基礎類型待定。其±000m初定為91.00m，基坑開挖深度約5.受柳州市紡織公司的委托，我院承擔該職工生活區(qū)18#住宅樓的巖土工程詳細勘察任務。1.2勘察目的與任務本次勘察的目的是詳細查明建筑場地的巖土工程和水文地質(zhì)條件，對建筑地基進行巖土工程評價，為地基基礎設計、施工提供依據(jù)。主要任務如下：1搜集附有坐標和地形的建筑總平面圖，場區(qū)的地面整平標高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構特點、基礎形式、埋置深度、地基允許變形、基坑開挖的平面尺寸、設計深度等資料；2查明建筑場地內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性及其變化規(guī)律，分析和評價場地與地基的穩(wěn)定性、適宜性、均勻性和承載力；3確定場地地基土的類型和建筑場地類別，評價建筑場地的抗震效應；4查明地下水的類型與埋藏條件，提供場地地下水的變化幅度和地下室的抗浮設計水位，判定場地地下水和土對建筑材料的腐蝕性；5查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，并提出整治方案的建議；6對建筑地基作出巖土工程評價，分析和評價擬建建筑物的基礎形式，并提出宜采用的經(jīng)濟合理的基礎形式建議，為地基基礎設計、施工提供巖土參數(shù)；7評價基坑工程開挖邊坡的穩(wěn)定性，評價開挖和降水對鄰近建筑物或地下設施的影響，提出基坑邊坡支護等建議。1.3勘察依據(jù)1《建設工程勘察合同》；2《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）；3《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）；4《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）；5《建筑樁基技術規(guī)程》（JGJ94-2008）；6《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-99）；7《廣西膨脹土地區(qū)建筑勘察設計施工技術規(guī)程》（DB45/T396-2007）；8《建筑工程勘察文件編制深度規(guī)定》（2003年9《原狀土取樣技術標準》（JGJ89-92）；10《建筑工程地質(zhì)鉆探技術標準》（JGJ87-92）；11《土工試驗規(guī)程》（GB/T50123-1999）。1.4巖土工程勘察等級的確定及勘察工作布置1.4.1我院接受任務后，即組織工程技術人員進行現(xiàn)場踏勘，收集附近場地的工程勘察資料，編寫巖土工程勘察綱要。依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）和《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）、《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-99）、《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）的劃分標準及要求，本工程基坑開挖深度應為5.00m，但由于填土及淤泥總體厚度較大（6.00m），實際開挖為6.00m）；基坑東側(cè)為1#住宅樓相距僅5.0m，與1#住宅樓擋土墻相距僅3.30m，基坑南側(cè)為17#住宅樓相距18.04m、東9#住宅樓相距10.27m、與小區(qū)道路相距7.50m，基坑西側(cè)為住宅樓相距6.29m，基坑北側(cè)地上無建筑，場地較開闊，基坑周邊環(huán)境較簡單，目前基坑周邊無地下設施，基坑失穩(wěn)破壞后果一般；場地內(nèi)有影響基坑穩(wěn)定及施工的上層滯水1.4.2本次勘察綜合采用鉆探、野外原位測試、室內(nèi)土工試驗，并輔以地面調(diào)查等手段進行。主要依據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）、《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）、《建筑基坑支護技術規(guī)程》（JGJ120-99）、《建筑邊坡工程技術規(guī)范》（GB50330-2002）等規(guī)范，結(jié)合建筑物的樓高與結(jié)構特點，沿建筑物周邊線及角點位置、基坑周邊線上共布置勘探鉆孔12個，詳見鉆孔位置平面圖（附圖01）。1.5勘察工作完成情況勘察外業(yè)工作于2010年11.5.1鉆孔位置據(jù)委托方提供的平面圖，按坐1.5.2土層采用錘擊鉆進的方法，土芯采取率達95%以上。所有外業(yè)勘察工作均符合有關規(guī)范、規(guī)程要求，資料收集齊全，滿足巖土工程評價和設計需要。本次勘察完成工作量見表1.5。工作量統(tǒng)計表表1.5序號項目工作量序號項目工作量1野外工作鉆孔總數(shù)12個9室內(nèi)試驗常規(guī)試驗16組/19件2總進尺187.10m10脹縮性試驗6件3標貫測試16次11腐蝕性分析2件4取土樣16組/19件12水質(zhì)分析1件5取水樣1組136測量放孔12個147統(tǒng)測鉆孔水位12孔8隔水取芯下套管87.30m2場地工程地質(zhì)條件2.1地形地貌場地地貌上屬柳東峰林巖溶平原，原為積水洼地，現(xiàn)已推填整平，其地形較平坦，場地地面標高為89.87～90.39m2.2地質(zhì)構造及氣象水文2.2.1據(jù)我院編制的柳州市地質(zhì)系列圖集（1∶10萬），場區(qū)位于三門江向斜西翼、拉堡斷層北側(cè)，柳東北西、北北西兩條次一級斷層相切交匯處南側(cè)。巖層緩傾，傾向北東，傾角15o～18o，受構造影響，巖體節(jié)理較發(fā)育。本區(qū)第四紀以來未發(fā)現(xiàn)有新構造活動跡象，區(qū)域和場地的穩(wěn)定性良好。2.2根據(jù)柳州氣象局多年觀測資料，柳州市歷年平均氣溫為20.5℃，極端最高氣溫為39.20℃，極端最低氣溫-3.8℃。多年平均降雨量為1538.44mm，最大年降雨量2289.40mm，最小年降雨量918.70mm，日最大降雨量311.90mm，4～8月為雨季，其降雨量約占全年降水量的70%。特別是6～8月，大~特大暴雨多在這三個月內(nèi)發(fā)生。歷年最大風速14.0m/s（南風），極大風速23.5m/s（東北風），柳州市基本風壓值：[W0本場地距柳江河約0.6km，根據(jù)柳州水文站提供的柳江河水文資料，柳江河多年平均水位70.94m，枯水期（10月至次年2月）一般為67.00m～69.00m，歷史上發(fā)生大洪水有四次，依次為1902年洪水位91.47m、1988年8月31日洪水位89.04m、1994年6月2.3地基土巖工程地質(zhì)特征根據(jù)現(xiàn)場鉆探、原位測試及室內(nèi)土工試驗結(jié)果，場地內(nèi)地基土可分為3層，各土層巖性、結(jié)構特征自上而下描述如下：1雜填土（第①層Qml）棕黃、灰黃色、灰～灰黑色，主要由粘性土夾少許碎石、碎磚塊、灰碴等建筑垃圾組成，含少量有機質(zhì)，上部為混凝土基礎，堆填時間未滿15年，尚未完成自重固結(jié)，土體結(jié)構松散。本層分布連續(xù)，厚度4.20~5.由于本層土中含有較多硬雜質(zhì)，取原狀土樣較困難，該層只取原狀土樣3件，試驗成果見附表1。液性指數(shù)（IL）為0.30～0.41，平均值為0.34，呈可塑狀態(tài)，壓縮系數(shù)(а1-2)平均值為0.34MPa-1，屬中壓縮性土；作標準貫入試驗4次，每貫入30cm的實測錘擊數(shù)為4~5擊，試驗成果見附表4。2淤泥（第②層Ql）灰色，土體結(jié)構欠致密，含較多有機質(zhì)，具臭味，土體濕軟，多呈軟塑狀。場地內(nèi)除4、8、10、12號鉆孔缺失外，其余地段均有分布，本層厚度0.30~0.70m，頂面埋深4.20~5.703硬塑狀紅粘土（第③層Qel）棕黃色、紅黃色、褐黃色，土體結(jié)構致密，土質(zhì)較均勻，局部土裂隙較發(fā)育，裂隙充填鐵錳質(zhì)，局部地段粉粒增多，土芯切面較光滑，干強度及韌性高，無搖震反應。本層分布連續(xù)，鉆孔揭露厚度5.70~12.60m，頂面埋深4.40~6本次勘察該層取原狀土樣10件，試驗成果見附表1。含水比為（aw）0.51～0.66，平均值為0.60，呈硬塑狀態(tài)，局部呈堅硬狀態(tài)，壓縮系數(shù)(а1-2)平均值為0.20MPa-1，屬中壓縮性土；該層Ir=1.71，Ir=1.73，Ir＜Ir，復浸水特性為Ⅱ類，即收縮后復浸水膨脹，不能恢復到原位。作標準貫入試驗14次，每貫入30cm的實測錘擊數(shù)為11~16擊，試驗成果見附表4。2.4不良地質(zhì)作用勘察場地地形起伏變化不大，上覆第四系殘積層厚度較大，層位較穩(wěn)定，在勘察施工過程中，未遇土洞、軟弱夾層，亦未發(fā)現(xiàn)地面沉降及巖溶塌陷現(xiàn)象，無不良地質(zhì)作用體。2.5地下水本次勘察各個鉆孔在土層鉆進過程中均遇地下水，其初見水位3.80~6.80m(標高86.19~83.18m)，靜止水位1.80~4.90m(標高88.59~85.43m)，不具統(tǒng)一水位，屬上層滯水，其水量較小，主要賦存于①、②層土層中，該地下水為降雨入滲補給，水據(jù)我院1993年7月份的柳州市地下水動態(tài)系統(tǒng)觀測資料，本場地豐水期地下水水位為80m，枯水期70~75m。巖溶裂隙孔洞水與柳江河水有互補的水力聯(lián)系，其水位的升降受柳江河水位變化控制，即枯水期場地地下水水位高于柳江河水位，地下水主要往柳江河呈分散逕流排泄，而洪水期河水位高于地下水位，地下水接受柳江河水的側(cè)向補給。受下游紅花電站蓄水影響，區(qū)域地下水水位有所抬高，現(xiàn)柳江河水位約為78m。本場地地下水位受蓄水后的柳江河水位控制將較為穩(wěn)定，旱、雨季地下水位變化幅度約為5m。3巖土工程分析評價3.1場地地基抗震效應3.1.1按《建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2001）》第4.1.3條,場地土層類型：第①層雜填土、第②層淤泥屬軟弱土，剪切波速取140m/s；第③層硬塑狀紅粘土屬中硬土，剪切波速取300m/s，以8號鉆孔的土層結(jié)構計算，土層的等效剪切波速為Ves=248.35m/s；以3號鉆孔的土層結(jié)構計算的土層等效剪切波速值為Ves=217.95m/s；綜合評價場地的覆蓋層等效剪切波波速為250m/s≥Ves＞140m/s。鉆探揭露的覆蓋層厚度11.70～18.3.1.2依據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2001）附錄A，場地的抗震設防基本烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，設計地震分組為第一組。3.1.3柳州市地處較穩(wěn)定的華南準地臺范疇，根據(jù)地震局所作的歷史地震調(diào)查，市區(qū)及附近地區(qū)未發(fā)現(xiàn)大的地震遺跡，1483年～1936年近500年間僅發(fā)生過兩次5.0級左右的地震。70年代以來的地震記錄，2級以上的有感地震極少。3.2場地與地基穩(wěn)定性評價據(jù)區(qū)域構造地質(zhì)資料及現(xiàn)場踏勘調(diào)查，場區(qū)無斷裂通過，亦無新構造活動跡象，區(qū)域及場地的穩(wěn)定性較好。場區(qū)地基土主要為硬塑狀紅粘土（第③層），該層分布連續(xù)，厚度較大，未發(fā)現(xiàn)土洞、軟弱夾層等；地下水為上層滯水，水位埋深雖然較小，但水量小。因此，整體上建筑物場地的工程地質(zhì)條件較好，適宜18#住宅樓的建設。3.3地基土巖分析評價3.3.1地基土巖物理力學指標統(tǒng)計分析按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)式14.2.2-1～式14.2.2-3及《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)第4.2.1～4.2.5條的規(guī)定，場地各土層的物理力學性質(zhì)指標統(tǒng)計結(jié)果見表3.3.1。從統(tǒng)計結(jié)果可以看出，①、③層土各指標除③層土的凝聚力（C）變異系數(shù)大于0.3外，其余各指標變異系數(shù)均小于0.3，說明土樣較具有代表性，分層合理。土層主要物理力學性質(zhì)指標統(tǒng)計表表3.3.1土層名稱及編號指標名稱統(tǒng)計值天然含水量重度天然孔隙比液性指數(shù)液限塑限塑性指數(shù)壓縮系數(shù)壓縮模量直剪天然飽和凝聚力內(nèi)摩擦角凝聚力內(nèi)摩擦角100~200kPaWγeILWLWPIPCφCφ%KN/m3%%MPa-1MPakPakPa度度雜填土①最大值27.919.50.90.436.222.214.00.46.317.817.015.014.3最小值23.518.70.7160.331.819.911.90.284.2312.410.210.58平均值25.8719.20.78170.34734.421.2713.130.34335.363315.814.3313.3311.3標準差2.2190.4360.07280.0572.3071.211.0970.0851.05612.963.632.4663.161變異系數(shù)0.0860.0230.09320.1640.0670.0570.0840.24770.19690.1870.2530.1850.28標準值11.8510.7510.07.92頻數(shù)3333333333333硬塑狀紅粘土③最大值40.020.501.1950.1665.536.628.90.2713.3584.922.0最小值20.317.600.602＜039.724.015.70.127.1322.913.5平均值30.519.020.8900.1250.529.321.20.209.7653.317.9標準差6.1440.8490.1800.0349.3934.5644.8290.0532.09718.1372.681變異系數(shù)0.2020.0450.2020.2820.1860.1560.2280.2600.2150.3400.150標準值44.2616.57頻數(shù)13131313131313131313133.3.2地基土（巖）承載力特征值等工程特性參數(shù)的確定鉆探揭露，結(jié)合室內(nèi)土工試驗及原位測試等成果資料，按《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)中的有關要求并結(jié)合鄰近場地勘察資料，綜合確定建筑場地內(nèi)各地基土層承載力特征值，見表3.3.2。地基土承載力特征值計算簡表表3.3.2土層分層號巖土名稱試驗類型統(tǒng)計樣本數(shù)承載力基本值變異系數(shù)統(tǒng)計修正系數(shù)承載力標準值建議采用承載力特征值nf0δγSfkfak件（次）kPa－－kPakPa③硬塑狀紅粘土土工試驗13378.30.0790.96363.1240標貫試驗130.1510.922693.3.3地基土的脹縮性該場地硬塑狀紅粘土（第③層）為碳酸鹽巖風化殘積形成，以黃色為基色，屬B2亞類，土層裂隙局部較發(fā)育，亦未見地面開裂現(xiàn)象，滑感一般。本次勘察取樣6件土樣作脹縮性分析，其試驗成果詳見附表1。自由膨脹率平均值為14.83%，脹縮總率平均值為2.655%，按《廣西膨脹土地區(qū)建筑勘察設計施工技術規(guī)程》（DB45/T396-2007）中表1的判定標準，并結(jié)合場地圍墻及鄰近平房未發(fā)現(xiàn)墻體開裂、異常沉降的調(diào)查結(jié)果綜合判定，本場地紅粘土不屬膨脹土。3.3.4地基土的腐蝕性據(jù)原勘察資料紅粘土中取3件土樣作土的腐蝕性分析，土的腐蝕性試樣分析成果見附表2。主要指標統(tǒng)計見表3.3.4土的腐蝕性指標統(tǒng)計表3.3.土層名稱及編號指標名稱統(tǒng)計值PH值化學成份Ca2+Mg2+HCO3-CO32-CI-SO42-K+Na+mg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kg硬塑狀紅粘土（第③層）范圍值6.79-6.8810.25-30.806.20-12.4558.80-58.800-08.80-8.8030.00-75.001.25-2.502.5-3.75平均值6.8317.108.2858.8008.8046.671.673.33統(tǒng)計個數(shù)333333333按《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）表12.2.1～12.2.4有關規(guī)定判別，場地內(nèi)第③層地基土對混凝土結(jié)構及混凝土結(jié)構中的鋼筋、鋼結(jié)構具微腐蝕性。場地附近無污染源，場地土未受污染，綜合判定場地地基土對建筑材料具微腐蝕性。3.3.5地下水的腐蝕性本次勘察于8號孔中共取水樣1組作地下水的腐蝕性分析，水質(zhì)分析成果見附表3，其主要化學成份含量列于表3.3.5。地下水化學分析成果統(tǒng)計表3.3.5地下水類型PH值SO42-Mg2+Cl-HCO3-侵蝕性CO2mg/lmg/lmg/lm.mol/lmg/l上層滯水6.92105.013.6921.174.14414.84本場地附近無大的污染源，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）表12.2.1～表12.2.4的評價標準綜合判定，場地內(nèi)上層滯水對混凝土結(jié)構中的鋼筋及混凝土結(jié)構具微腐蝕性。3.4地基基礎類型的分析評價1地基均勻性評價擬建的18#住宅樓高7層，設計部門提供的建筑物地坪整平標高為91.00m。持力層第③層硬塑狀紅粘土厚5.70～12.60m，其地基壓縮層范圍內(nèi)全部由紅粘土組成，該層土厚度較大，力學強度高，分布較連續(xù)，屬均勻地基。2地基基礎類型的分析與評價場地內(nèi)①層雜填土、②層淤泥疊加厚度較大，力學強度低，不宜做地基持力層，但易于開挖；第③層硬塑狀紅粘土埋藏較深，力學強度高，厚度大，地基屬均勻地基，為良好的天然地基持力層。18#樓可采用獨立柱或柱下條形基礎，以第③層硬塑狀紅粘土為持力層，并將基礎置于該層土中。3.5基坑工程分析3.5.1基坑穩(wěn)定性分析本場區(qū)地面整平標高為91.00m，擬建建筑統(tǒng)設地下室1層，高4.5m，若按基礎底部考慮，以地面整平標高起算，基坑開挖深度約為5.00m（基底標高86.00m），由于場地內(nèi)第①層雜填土、第②層淤泥總體厚度較大，為4.40～6.00m（標高83.97～85.94m），現(xiàn)地面標高89.87~90.39m，按現(xiàn)地面標高考慮，基坑大開挖后，實際開挖深度為4.34～6.00m，基坑安全等級為二級。其坑壁四周由第①層土組成?；釉O計的地基土有關參數(shù)如下：重度（γ）=19.2kN/m3、粘聚力（C）=10.0kPa、內(nèi)摩擦角（φ）=7.91°。參照《工程地質(zhì)手冊》（第三版）8-1-1公式：Z0=及表3.5.1進行計算，第①層雜填土基坑側(cè)壁自立高度為1.20m。根據(jù)計算結(jié)果，第①層雜填土、第②層淤泥組成的基坑壁自立高度小于基坑開挖深度，直立基坑邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)。若采用放坡開挖，則分別選取基坑放坡計算結(jié)果表表3.5鉆孔編號計算條件穩(wěn)定安全系數(shù)安全距離（m）是否符合放坡要求1飽和狀態(tài)、無超載、考慮地下水作用1.30≥13.20是41.31≥12.98否61.38≥12.1否101.39≥11.88否111.42≥11.66否121.63≥9.68否從計算結(jié)果可看出，基坑開挖若采用坡率法放坡施工，放坡坡比為1∶2.2穩(wěn)定，北側(cè)可按坡比為1∶2.2放坡，而場地東、南及西側(cè)環(huán)境條件較復雜，不具備放坡開挖條件，必須進行基坑支護。3.5.2基坑支護方案場區(qū)南面具備放坡開挖施工條件，開挖坡比填土、淤泥按1∶2.2～1∶2.5，并對坡面噴射素砼做防護；東、北、西側(cè)三面鄰近既有建筑物，不具備放坡開挖施工條件，建議采用排樁進行支護。3.5.3地下室的抗浮設計場地下伏紅粘土為相對隔水層，在基坑深度內(nèi)，主要地下水為上層滯水，靜止水位埋深均小于基坑底；另據(jù)區(qū)域地下水動態(tài)長觀資料，本場地地下水歷年最高水位標高為80.00m，而地下室基底標高863.5.4地下水對基坑開挖的影響基坑最大開挖深度約6.00m，基底標高為86.00m4結(jié)論與建議4.1結(jié)論1場地內(nèi)無區(qū)域性大斷裂通過，亦未見新構造活動跡象，場地及區(qū)域穩(wěn)定性好。2本工程的抗震設計可按6度設防，設計地震動峰值加速度為0.05g；場地主要為中硬土類型的Ⅱ類建筑場地，設計地震動反應譜特征周期為0.35s，屬抗震有利地段。3場地地基土主要為硬塑狀紅粘土（第③層），厚度大，承載力較高，是良好的天然地基持力層，地基土中未發(fā)現(xiàn)土洞、軟弱夾層；亦未發(fā)現(xiàn)地面沉降