资源描述
鸿锦茗城
岩土工程勘察报告
(详勘阶段)
总 经 理:张大中
总 工 程师:张晓鹏
审 定 人:卢才平
审 核 人:王志刚
项目负责人:付小东
技术负责人:程洪安
浙江山川有色勘察设计有限公司
二〇一四年六月
地 址:成都市高新区石羊工业园 邮 编:610023
公司电话:028—87620780
目录
文字部分:
1、前言 1
1.1 工程概况 1
1.2 勘察目的任务 1
1.3 勘察依据的技术标准 1
1.4 勘察工作方法、工作量及勘察工作质量评述 2
2、场地岩土工程条件 3
2.1 场地位置及地形地貌 3
2.2 区域气象、水文 3
2.3 地质构造 4
2.4 场地不良地质作用和不利埋藏物 5
2.5 场地地层岩性 5
2.6 场地水文地质条件 5
2.7 地下水和土的腐蚀性评价 6
2.8 地基土物理学力性质 6
2.9 场地地震效应 7
3、岩土工程评价 8
3.1 场地稳定性与适宜性评价 8
3.2 地基土岩土工程性能评价 8
3.3 天然地基评价 8
3.4 桩基础分析评价 8
4、地基与基础方案建议 9
5、抗浮评价及防水 10
6、施工有关的岩土工程问题 10
6.1 场地内建筑边坡 10
6.2 基坑回填问题 11
6.3地基检验及基础施工注意事项的建议 11
7、施工沉降观测 11
8、结论和建议 12
附件、图件部分:
序 号
附件、附图
页(份)数
1
勘探点平面布置图
1
2
工程地质剖面图
62
3
土工试验
3
4
土腐蚀性试验报告
1
5
水分析试验报告
1
6
波速测试报告
1
1、前言
1.1 工程概况
受巴中维平实业有限公司的委托,我公司承担了拟建鸿锦茗城建设项目进行详细勘察阶段岩土工程勘察工作,拟建项目位于四川省巴中市恩阳区白玉村,交通方便。本次勘察拟建工程其基本建筑特征见下表1。
拟建基本建筑一览表 表1
建筑物
结构类型
地上
地下/架空层
±0.00标高(m)
基底标高
拟采用基础形式
1#楼
框剪
26F
-2F
392.10
386.35
桩基础
2#楼
框剪
26F
-2F
392.10
382.75
桩基础
3#楼
框剪
21F
-2F
392.10
382.75
桩基础
4#楼
框剪
27F
-2F
392.10
382.75
桩基础
5#楼
框剪
5F
-2F
391.10
382.75
桩基础
6#楼
框剪
27F
-2F
392.10
382.75
桩基础
7#楼
框剪
27F
-1F
392.10
386.35
桩基础
8#楼
框剪
5F
/
389.00
/
桩基础
9、10#楼
框剪
24F
-1F
392.00
386.35
桩基础
11、12#楼
框剪
31F
-1F
392.10
386.35
桩基础
13#楼
框剪
3F
/
389.20
/
桩基础
按照《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)规范,拟建工程为重要工程,破坏后果较严重,工程重要性等级为二级;场地为不良地质作用发育一般,地下水对工程有一定影响,为二级场地;场地内岩土种类单一,不均匀,性质变化大,地基复杂程度为一级。岩土工程勘察等级为甲级。
受业主委托,我公司对该场地进行岩土工程详细勘察工作。
1.2 勘察目的任务
根据拟建物特征和场地实际情况,本次勘察的目的是对拟建场地地基的岩土工程性质作出评价,为地基基础设计、基础施工、地基处理和不良地质作用的防治提供工程地质依据,其技术要求主要是:
1、查明拟建场地内及周边有无如滑坡、泥石流等不良地质现象,有无影响建筑场地的稳定性的不良地质作用及其分布范围、发展趋势和危害程度;查明拟建场地内有无如古河沟道、软弱夹层、大孤石、空洞等对工程影响较大的不利埋藏物;对场地的稳定性及其建筑适应性作出评价。
2、查明拟建建筑场地的地形、地貌,地基土埋藏分布情况、结构特征、均匀性及变化规律,各岩土层的主要物理力学性质和工程特性,对各岩土层的强度和变形特征进行分析评价。
3、评价地基的强度和变形特征,提出建筑地基基础设计的相关岩土参数、指标
4、查明地下水埋藏情况,类型和水位变化幅度、规律。评价水、土对建筑材料的腐蚀性。
5、查明场地及地基的地震效应,提供土层等效剪切波速、场地卓越周期等抗震设计参数,判定场地土类型和场地类别。查明有无液化土层分布,并对液化趋势和岩土地震稳定性作出评价。
6、对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析,提出经济合理的设计方案建议,提供与设计要求相对应的地基承载力,并对设计与施工应注意的问题提出建议。
1.3 勘察依据的技术标准
1、《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)
2、《岩土工程勘察安全规范》(GB50585-2010)
3、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)
4、《工程岩土分级标准》(GB50218-94)
5、《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)
6、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
7、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
8、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)
9、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
10、《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)
11、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)
12、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
13、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
1.4 勘察工作方法、工作量及勘察工作质量评述
1.4.1 勘探点的布置
勘察按甲方提供的设计平面图,依据《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)及甲方要求,本次共布设勘探点154个,勘探控制性钻孔60个占总孔数三分之一以上,一般性钻孔共97个(详见勘探点平面位置图)。控制性钻孔作为取样孔及测试孔,并根据场地钻探情况进行调整。勘探过程发现有软弱下卧层或不良土层时应增加勘探点,勘探点间距一般为10.3~22.60 m。
1.4.2勘探深度
根据《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004),勘探点的深度以能控制地基主要受力层为主,控制孔深度大于地基土压缩层计算深度。根据场地具体的工程地质条件和拟建建筑物特型,确定本次勘察孔深度在9~25m,控制性勘探孔深度进入预计桩端稳定中等风化基岩持力层5.0~9.0m,一般性钻孔深度进入稳定中风化基岩持力层3.0~5.0m。勘探过程发现有软弱下卧层或不良土层时增加深度。
1.4.3勘察方法
本次勘察采用如下勘察方法以获取各岩土层的物理力学性质及性能数据资料,对地基进行岩石工程分析、评价,具体工作方法如下。
(1)工程地质调查:
对拟建场地进行踏勘并搜集拟建场地及周边的地质资料及区域地质资料、工程条件、气象、地震资料以及岩土工程勘察设计施工的技术资料与经验,在拟建场地范围进行地质测绘,查明场地地层分布及不良地质作用。
(2)测量:
勘探点位由我公司根据本工程勘察方案布置的勘探点,采用GPS根据已知测量控制点A1(X=20453.132,Y=71429.801,H=369.448)、A2(X=20042.601,Y=71382.482,H=364.512)进行放测及引测高程。
(3)钻探:
现场钻探采用2台xy—150型工程钻机对岩土层进行冲击与回旋钻进,对地基土进行土层划分,查明地基土的结构及物质组成,同时按要求采取室内试验的岩土及水试样。
(4)室内、外试验:
对拟建场地室外做波速测试,对主要土层及受力层取样进行室内试验,以取得地基土主要物理力学参数指标,为地基岩土评价提供准确的数据。对地下水进行腐蚀性试验,以判定地下水对混凝土结构、钢筋混凝土中钢筋及钢结构的腐蚀性及等级。
1.4.4室内资料整理、报告编写
对收集到的资料、现场地质调查结果、钻探成果、各种试验与测试数据,按工程地质学原理及勘察规范进行整理与分析,并进行报告编写。
1.4.5勘察工作量
勘察于2014年5月7日进场施工,6月16日结束,6月27日正式提交岩土工程勘察报告。完成的工作量如下表2:
勘察工作量统计表 表2
序号
工作内容
单位
工作量
序号
工作内容
单位
工作量
1
测放钻孔
个
154
7
波速测试
孔
10
2
施工完成钻孔
个
154
8
岩石抗压试验
组
50
3
钻探总进尺
米
2706.50
9
土的腐蚀性试验
件
2
4
采取岩样
组
50
10
水简分析试验
件
2
5
采取扰动土样
件
2
11
工程地质调查
km2
2.0
6
采取水样
组
2
1.4.6勘察工作质量评述
本次勘察拟建高层建筑物勘探点间距在15..0~20.66m,满足《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)、《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)勘探点间距应控制在12~24m范围内的要求。
拟建高层建筑物钻孔孔深为14.20~28.50m,控制性勘探孔深度进入预计桩端以下稳定中等风化基岩持力层6.0~10.0m,一般性钻孔深度进入稳定中风化基岩持力层3.0~6.0m。满足《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)的要求。
本次勘察工作采用了工程地质调查、钻探、室内岩、水试验等多种手段,其方法、手段和完成的实物工作量满足相应规范要求,可为作为施工图设计文件编制的依据。
勘察工作期间,野外及室内工作均严格按照我公司的ISO9001质量管理体系进行质量管理,各项工作均按有关规程规范执行,我公司质量员全过程对地勘工作进行了全方位监督、检查,所获各项资料齐全、数据真实可靠,可供设计单位使用。
2、场地岩土工程条件
2.1 场地位置及地形地貌
勘察拟建场地位于四川省巴中恩阳区,交通位置方便,地理位置优越。拟建场地卫星示意图如图;
拟建场地卫星图
场地原始地貌为丘陵斜坡地貌,主要为 “U”型地形。北侧原有二个冲沟,先以大部分回填至设计标高。
2.2 区域气象、水文
(1)气象:恩阳区属巴中市,位于四川盆地东北部,达州西部,米仓山南麓。东连通江、平昌,南接仪陇,西邻阆中、苍溪,北与南江县接壤。该区属亚热带湿润季风气候区,雨量充沛,气候温和,秋季多雨。该区多年平均降雨量1120 mm,1983年最多为1845.2mm,1997年最小为711.4mm。日降雨量200mm以上的灾害性天气,在1949年后出现过5次,尤以1965年9月4日最大(263.8mm);1973年9月6~7日降雨522.1mm;2010年7月17日降雨强度270.2mm/h,2011年7月6日降雨强度400.0mm/h,为历年最大连续降雨量。该区降雨多集中于5~10月,占年降雨总量的83%,其间月均降雨大于100mm,其间降雨强度大、持续时间长,多暴雨天气。
(2)、水文:本区内地下水主要接受大气降水和居民生活用水补给,受季节和降雨量影响较大。区内水系属长江水系嘉陵江支流渠江流域(见图下图),河流主要为巴河:属渠江的一级支流,发源于南江县东北玉泉乡映水坝,流经南江县的南江镇、下两河口、元潭乡至枣林漩滩村进入境内,河道全长约350km,与其支流组成树枝状水系,流域面积1.8万km2。境内河道长73.9km,河道宽坦,沿河分布一些冲积小平坝,多年平均径流总量约35亿m3。由于拟建场地为冲沟两岸为坡地,起伏较大,大气降水时,地表水大多顺坡或由排水沟向坡下排泄,汇聚于沟谷中,大部分沿沟从地表排泄,部分下渗进入岩土层中。
鸿锦茗城
水系图
2.3 地质构造
根据区域地质资料,巴中属典型的盆周山区,地势北高南低,由北向南倾斜。境内地质构造跨及米仓山台穹、大巴山弧形、川北台(坳)陷及川东新华夏四个二级构造单元。构造形迹以褶皱为主,断裂不发育;褶皱曲线呈弧形,岩层倾角变化频繁且有扭曲现象。第三纪末新构造运动较强烈,四川全境产生了广泛褶皱降升,至晚第三纪中新世,四川处于上升夷平。在大地构造位置上,勘察场地区域,处于四川盆地中部,位于新构造缓慢均衡抬升区,拟建场地内新构造活动微弱,无深大断裂通过,周边无明显的构造活动痕迹,岩层产状平缓,倾角1°~3°,根据区域构造背景和地震活动统计资料,区内断裂构造和地震活动较微弱,场地及周边无不良地质作用,场地为5.12大地震波及区,震感明显,但震害后果较小,拟建场地区域上处于较稳定的地段。
场地位置
地质构造图
2.4 场地不良地质作用和不利埋藏物
根据勘察期间场地的地质调查结果,场地范围内现状条件下无不利埋藏物。
①、场地北侧沟、西侧开挖及回填形成的边坡,必须先进行支护,经验收合格后,再进行拟建建筑的建设活动。
②、场地填方厚度较大,可能产生不均匀沉降。
③、场地的排水系统,特别是沟的排水,需要进行专项设计、处理。
2.5 场地地层岩性
根据钻探揭露:场地地层结构简单,岩性变化较小,第四系土层主要为素填土、粉质粘土下伏基岩为白垩系苍溪组泥岩、砂岩、泥质粉砂岩,其结构、构造特征如下:
①素填土(Q 4ml):稍湿~湿,褐黄色、褐灰色,结构松散,主要由岩块、岩屑组成,局部含直径约3.0米的孤石,人工新近堆填成因,堆填时间不超过2个月。该层在场地地表局部地段分布,厚度为0.80~18.3米变化。
②粉质粘土(Q 4dl):褐黄色,可塑,稍湿~湿,含少量碎石岩块,呈可塑状态;该层在场地局部地段分布,厚度为0.70~6.20米变化。
③泥 岩(K1c):紫红色、紫褐色,泥质结构,含少量砂质条带和团块,薄-中厚层状构造,岩层倾角<5°。具有易风化、遇水易软化的特点,其中:
③-1泥岩强风化:层间裂隙和风化裂隙发育,岩芯呈碎裂状,强度低,采取率达30%~50%;
③-2泥岩中等风化:岩石完整,裂隙不发育,强度高,属软岩,岩芯呈柱状或短柱状,长约5~30cm,但局部钻孔夹软弱夹层。岩石质量指标RQD=60,岩体基本质量等级为Ⅳ级。
④砂 岩(K1c): 褐灰色、灰白色,钙质胶结,厚层层状构造,岩层倾角小于5°,呈强~中风化状态,其中:
④-1砂岩强风化:层间裂隙和风化裂隙发育,岩芯呈碎裂状,强度低,采取率达30%~50%;
④-2砂岩中等风化:岩石完整,裂隙不发育,强度高,属软岩,岩芯呈柱状或短柱状,长约5~50cm,但局部钻孔夹软弱夹层。岩石质量指标RQD=75,岩体基本质量等级为Ⅲ级。
以上各岩土层的分布及位置状况详见工程地质剖面图。
2.6 场地水文地质条件
2.6.1场地水类型及地下水位
拟建场地处于丘陵斜坡地貌,原始地形起起伏较大,地表水主要为大气降水,降水大多顺坡向坡下排泄,汇入沟谷中,部分下渗进入岩土层中。
场地内存在二种类型的地下水:赋存于第四系土层中的上层滞水,水量较小,主要以渗透排泄,水量受大气降水、地势控制;赋存于基岩中的裂隙水,水量受大气降水、裂隙发育程度、地势状况控制,在基岩中分布均匀性差,主要靠大气降水和孔隙水补给,向低洼处渗透排泄。
2.6.2地基土的渗透性
综合区域水文地质资料和我公司在邻近场地已有施工经验,场地内素填土透水性强,粉质粘土透水性弱,场地内素填土渗透系数可按K=8.00-15.00m/d,粉质粘土渗透系数可按K=0. 50m/d,基岩透水性弱,渗透系数可按K=0.10m/d考虑。
2.7 地下水和土的腐蚀性评价
按《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)标准的划分原则,场地环境类型为Ⅱ类,勘察期间在钻孔ZK41、ZK54孔中取二组水样检验分析结果详见附件《水质分析报告》。根据试验成果,按《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021--2001)第12.2条进行水的腐蚀性评价如下表3;
地 下 水 腐 蚀 性 评 价 表 表3
按环境类型(Ⅱ类)对混凝土结构的腐蚀性评价
腐蚀介质
SO42-(mg/L)
Mg2+(mg/L)
NH4+(mg/L)
OH-(mg/L)
总矿化度(mg/L)
编
号
SY-41
5.32
<300
1.87
<2000
0.87
<500
0.00
<43000
432.5
<20000
SY-54
5.39
2.47
0.71
0.00
452.9
腐蚀性
微
微
微
微
微
结论:该地下水按环境类型对混凝土有微腐蚀性。
按地层渗透性(B)水对混凝土结构的腐蚀性评价
项 目
PH值
侵蚀性CO2(mg/L)
HCO3-(mmol/L)
编
号
SY-41
7.26
>5.0
0.34
<30
1.93
>1.0
SY-54
7.35
0.32
1.68
腐蚀性
微
微
微
结论:该地下水按地层渗透性对混凝土有微腐蚀性。
对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价
项 目
水中的Cl-含量(mg/L)
长期浸水
干湿交替
编
号
SY-41
/
1.63<100
SY-54
/
2.06<100
腐蚀性
/
微
结论:该地下水对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。
由上表可知:场地水对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性,其防护措施符合《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)的规定。
本次勘察在钻孔ZK48、ZK56内采取土样进行地基土的腐蚀性试验,结果详见附件《土质分析报告》。根据试验成果,按《岩土工程勘察规范(2009年版)》(GB50021-2001)第12.2条的规定进行土的腐蚀性评价如下表4:
土 的 腐 蚀 性 评 价 表 表4
按环境类型(Ⅱ类)对混凝土结构的腐蚀性评价
腐 蚀
介 质
SO42-(mg/kg)
Mg2+(mg/kg)
结论:土按环境类型
对混凝土有微腐蚀性
样品编号
SY-48
30.1
<450
10.2
<3000
SY-56
32.7
11.3
腐蚀性
微
微
按地层渗透性土对混凝土结构的腐蚀性评价(弱透水层)
按地层渗透性(B)水对混凝土结构的腐蚀性评价
项 目
PH值
结论:土按地层渗透性
对混凝土有微腐蚀性
样品编号
SY-48
7.38
>5.0
SY-56
7.33
腐蚀性
微
对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价
对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价
项 目
土中的Cl-含量(mg/kg)
结论:土对钢筋混凝土
结构中钢筋有微腐蚀性
A
B
样品编号
SY-48
/
10.2
<250
SY-56
/
11.3
腐蚀性
/
微
对钢结构腐蚀性评价
项目
PH值
结论:土对钢结构有微腐蚀性
样品编号
SY-48
7.38
>5.5
SY-56
7.33
腐蚀性
微
场地地基土按环境类型、地层渗透性对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋和钢结构有微腐蚀性,其防护措施应符合《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046)的规定。
2.8 地基土物理学力性质
室内对岩石单轴抗压试验资料进行分析,结果统计见表5:
岩 石 极 限 抗 压 强 度 统 计 表 表5
岩土名称
状态
样本数
(组) n
平均值
φm(MPa)
标准差
бf
变异系数
δ
修正系数
γs
标准值
φk(Mpa)
砂岩(饱和)
中等风化
50
19.66
2.849
0.145
0.96
18.97
根据场地岩土工程条件及室内试验统计成果,参照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)并结合当地建筑经验综合分析,提出主要地基岩土物理力学指标设计建议值见表6。
地 基 岩 土 主 要 物 理 力 学 指 标 建 议 值 表6
土 名
状 态
重度
γ
(kN/m3)
内聚力
标准值
c(kPa)
内摩擦角
标准值
φ(°)
基底摩擦
系数
μ
承载力
特征值
fak(kPa)
单轴极限抗压
强度标准值
frc(kPa)
素填土
松 散
18.00
0.0
12.0
0.10
50
粉质粘土
可 塑
19.00
12.50
15.0
0.15
120
泥 岩
强风化
22.10
40
20.0
0.25
280
中等风化
23.40
300
30.0
0.30
700
(天然)5000
砂 岩
强风化
22.50
80
25.0
0.30
350
中等风化
24.40
700
36.0
0.35
2000
(饱和)18000
孔号
Zk14#
Zk23#
Zk41#
Zk58#
Zk71#
Zk83#
Zk97#
Zk120#
Zk129#
Zk139#
卓越周期
T(s)
0.017
0.032
0.222
0.071
0.008
0.008
0.271
0.430
0.056
0.025
等效剪切波
波速Vse(m/s)
552
444
167
243
480
576
137
144
294
496
2.9 场地地震效应
2.9.1场地地震基本烈度
据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),建筑抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.05g。按《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008),本工程抗震设防类别为标准设防类(简称丙类)。
2.9.2场地类别
本次勘察在ZK14、ZK23 、ZK41、ZK58、ZK71 、ZK83、ZK97、 ZK120、ZK129 、ZK139钻孔内进行波速测试,各地层波速及动力参数详见下表7、表8及《鸿锦茗城岩土工程勘察钻孔波速测试成果报告》(中国建筑西南勘察设计研究院有限公司建设工程检测中心,2014年6月)
场地各地层的波速及动力学参数表 表7
岩土名称
Vp
(m/s)
Vs
(m/s)
g
(kN/m3)
E
(MPa)
G
(MPa)
σ
素填土
320~
480
110~
190
18.0
64~
187
22~
66
0.433~
0.407
粉质粘土
550
200
19.0
221
78
0.424
强风化砂岩
1050
480
22.50
1447
529
0.368
中等风化砂岩
1620
860
24.40
4802
1841
0.304
该场地地微动卓越周期和等效剪切波波速如下 表8
根据《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010,确定场地第四系土层厚度大于3米为Ⅱ类建筑场地,其余地段为Ⅰ0类建筑场地(详见总平面),设计特征周期为0.35s,,场地地微动卓越周期(Tg)为0.008s~0.430s。拟建场地处于抗震设防烈度6度区,历史无震级大于5级以上的地震发生,巴中地区一般非地震震中区,大多是西北部地震波及区,但但场地(建筑物与勘探点及区域分区图涂色区域)处于边坡及高回填地段,故该场地处于建筑抗震不利地段,其余地段为可建设一般地段。
2.9.2液化分析评价
根据拟建场地的勘察结果可知:场地内无粉砂土分布,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)可不考虑地基土液化问题。
3、岩土工程评价
3.1 场地稳定性与适宜性评价
勘察场地处于四川盆地东南部,位于新构造缓慢均衡抬升区,区内新构造活动微弱,场地地势较开阔,现状条件下无影响工程安全的滑坡、泥石流、崩塌等不良地质作用。但场地北侧及西侧经平场、回填形成的边坡,经治理后,在确保建筑场地安全情况下,场地稳定,可以建筑。
拟建场地处于抗震设防烈度6度区,历史无震级大于5级以上的地震发生,巴中地区一般非地震震中区,大多是西北部地震波及区,上覆第四系土层为非均匀的软弱土,但场地(建筑物与勘探点及区域分区图涂色区域)处于边坡及高回填地段,故该场地处于建筑抗震不利地段,其余地段为可建设一般地段。
3.2 地基土岩土工程性能评价
勘探揭露显示,该场地地层分布情况为:素填土、粉质粘土、泥岩、砂岩。结合拟建物工程特征,地层岩土工程性能评价如下:
1、素填土:结构松散,力学性质差,承载力低,均匀性极差,具高压缩性,属固结不良地基土,厚度变化大,均匀性差,工程性能差,不能作拟建建筑基础持力层。
2、粉质粘土:可塑,分布和层厚不均,且层底高差变化大,不能作拟建建筑基础持力层。
3、强风化泥岩:裂隙较发育,岩体较破碎,力学性质差,承载力低,可作为拟建地下室的基础持力层。
4、中等风化泥岩:力学性质好,承载力高,层位较稳定,工程性能好,可选为拟建地下室的基础持力层。
5、强风化砂岩:裂隙较发育,岩体较破碎,力学性质差,承载力低,可作为拟建地下室的基础持力层。
6、中等风化砂岩:力学性质好,承载力高,层位较稳定,工程性能好,可选为拟建高层建筑物的基础持力层。
3.3 天然地基评价
根据拟建物建筑特点、场地工程地质条件,由于场地地形起伏较大,按设计地下室底板标高,天然地基土的构成因所处地段及标高不同而不同,拟建建筑物经场平后,3、4、5号楼按地下室底板标高383.75米9、10、11、12、13号楼按地下室底板标高386.35,开挖后场地为基岩出露地段,按基础预计埋置深度2.0米后,在3、4、5、9、10、11、12、13号楼场地基础埋置深度范围内为中等风化基岩,为均匀地基,中等风化基岩承载力高,根据《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》可不进行修正,但场地中等风化基岩夹软弱夹层、部分建筑处于原沟边缘,容易产生基础底面临空,且场地平场开挖时大量采用爆破技术进行开挖,在爆破时容易使岩石产生裂隙,在长时间的不利影响下,将会大大降低岩石力学参数,故建议采用桩基础。建场地1、2、3、6、7、8、为场地最近一个月时间内回填材料,其基础埋深下为素填土层。若拟建建筑采用浅基础形式时,由于第四系填土层较厚,不能够满足高层建筑物的荷载及沉降要求,不能采用浅基础,建议采用桩基础。
3.4 桩基础分析评价
3.4.1桩型分析选择
根据拟建物建筑特点、场地工程地质条件,结合持力层埋深情况分析,拟建建筑物的基础形式宜采用桩基础。根据《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004并结合当地建筑经验综合分析,提出主要地基岩土物理力学指标设计建议值见表9。
桩 基 设 计 力 学 参 数 建 议 值 表 表 9
桩类型
土名
指标
素填土
粉质粘土
强风化
泥 岩
中等风化
泥 岩
强风化
砂 岩
中等风化
砂 岩
人工挖
孔桩
极限侧阻力
标准值qsik(kPa)
-20
55
150
180
180
300
钻孔灌注桩
极限侧阻力
标准值qsik(kPa)
-20
40
100
150
150
250
在持力层的选择上:场地内的素填土为最近填筑,未完成自身固结,可能对桩基础产生负摩阻力,粉质粘土具有力学强度低、厚度小,分布不均匀,不能作为拟建建筑的桩基础持力层;钻探深度内,中风化基岩,岩体较完整,具有较高力学强度,变形量小,分布稳定连续,工程性质较好,可用作拟建物的深基础持力层。
1)机械钻孔灌注桩
1、针对不同地层可采取不同钻头钻进,钻进效率高。
2、成本低,消耗材料少。
3、机械成孔噪音大,孔壁易坍塌及泥浆排放对环境污染大。
4、孔底虚土难控制,对桩承载力影响大
2)人工挖孔桩:
1、成孔直径大,便于扩底,单桩承载力高,施工过程中可直观检验持力层位置和孔底虚土、残渣,桩的质量易于保证。
2、对施工工艺要求简单,造价低,清耗少。
3、在狭窄场地施工,无公害,无噪音震动,施工速度快。
结合巴中地区实际经验结合本工程建议采用人工挖孔桩,选取持力层层位稳定、厚度大、承载力高,以中等风化基岩作为桩端持力层。
具体桩型选择也可根据建筑物所在地段的地质条件,结合施工的方便性、快捷性、经济性、安全性必选确定。
3.4.2单桩竖向承载力估算
按场地内具代表性的地层组合根据《高层建筑岩土工程规程》JGJ72-2004第8.3.9、8.3.12式:
Ra=QU/K
选择场地具代表性的1个钻孔的地层组合进行单桩竖向承载力估算如下表10。
表10
孔号
桩径(m)
桩长
极限侧摩阻力标准值qsik(kPa)
极限端摩阻力标准值qpk(kPa)
单桩竖向极限承载力标准值
Qu(kN)
单桩竖向承载力特征值 Ra(kN)
200
1.2
18.0
126
20347.2
20473.2
6824.40
安全系数K=3
以上结计算结果,仅供参考,具体应按设计计算。
4、地基与基础方案建议
根据场地工程地质条件、以上章节分析评价与验算结果、场地地质条件,场地处于边坡部位、局部钻孔反应中等风化基岩中夹破碎带或软弱夹层,且场地原高差较大,平场时采用爆破技术对基岩进行爆破,拟建物为高层建筑,结合特性,综合性价及巴中地区经验,拟建场地建筑物基础建议如下:
以中等风化砂岩为持力层采用桩基础形式,满足基础埋置深度应能满足其抗滑及抗倾覆要求。
基础设计及施工时必须注意:
1、场地局部填方较厚,应考虑填土不均匀沉降对桩基产生的下拉荷载及侧向推力的影响(素填土层负摩阻力系数ξn=0.35)。
2、当采用机械钻孔成孔灌注桩时,应做好护壁措施,进入基岩后,非桩端持力层每钻进0.3~0.5米和桩端持力层每钻进0.1~0.3米时,应清孔取样一次,并应做记录;浇筑混凝土前,应清除孔底沉渣。
3、当采用机械钻孔成孔灌注桩时,桩的倾斜度应满足相关规范要求≤1%。
4、当采用人工挖孔桩时应做护壁措施。
5、应考虑建筑物与边坡的安全距离。
6、应采取先撑后挖,对场地开挖及回填形成的边坡进行可靠支护并验收合格后,再进行基础施工。
7、基础开挖弃土严禁在基坑坡顶及边坡堆放,应及时清运出场,确保施工安全。
8、相邻基底高差应满足设计规范。
9、应做好护壁措施,防止跨孔和缩径、断桩确保施工质量及安全。
10、做好场地周边排水措施,防止地表水进入边坡及基础持力层,降低岩土力学参数。
11、基础施工时建议先从原沟一带先施工,从下往上施工。
12、场平时建议对填方区域采取分层碾压、强夯或固结灌浆等地基处理方式加固填土地基,防止地面不均匀沉降造成地面开裂。
5、抗浮评价及防水
由于拟建场地地势较高,勘察期间未有长期存在的地下水,可不考虑长期地下水对拟建建筑物的影响,可不考虑基础抗浮措施;但在基槽回填土时,填土必须压密实,且处理好地表水及地下水的情况下,可不考虑抗浮问题,否则,应考虑抗浮设防问题,地下室抗浮设计水位应根据基坑回填高度考虑。考虑到场地在雨季的大量降水下渗的情况,基础周边地层坑壁为弱透水层,应考虑地下室的防潮、防水处理。
6、施工有关的岩土工程问题
6.1 场地边坡
在勘察阶段时场地大部分已开挖至负一层标高,场地东侧、西侧边坡已大部分裸露在外面未经任何治理,东侧边坡高约11.0米,西侧边坡高约10.0米。因场地东侧开挖至负二层标高。因此,在场地东侧削坡整平场地后,将在其场地东侧形成14.60m坡高的人工岩土组合边坡。根据边坡的稳定性取决于边坡土体组成成分及岩体强度和各种结构面的组合关系,岩体均由砂岩、泥岩构成,而泥岩为抗风化能力弱、遇水易软化、失水后易崩解的极软岩,其岩体强度低。因此,该系列人工边坡现状条件下属较稳定结构,边坡的整体稳定性较好。但坡面的风化裂隙较发育,呈网纹状分布,在雨水浸泡、风化剥蚀和重力等外营力作用下,有可能产生强风化基岩滑坡、基岩崩塌和因差异风化导致坡面产生凹凸不平的可能。
根据场区原始地形地貌及钻探时场地情况反应,场地原冲沟回填至设计标高,但沟口(详见总平面图)均未采取任何支护措施,沟底标高约为355. 00米,地下室底板标高为383.75米,形成高约28.75米边坡。根据边坡的物质组成主要为回填块石等,自身稳定性差,在降水等情况下加速边坡的滑移,及对桩基础的侧向推力。
根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013,按边坡类型、边坡高度、破坏后果条件划分,场地东侧、西侧形成的人工岩质边坡坡高均小于15m,岩体类型属Ⅳ类,破坏后果严重,因此,场区东侧、西侧未来形成的人工边坡的边坡工程安全等级均可确定为二级。场地冲沟口边坡高度约为28.75米,该边坡安全等级一级边坡,为此,场地边坡需进行边坡治理,因此建议:
1、应严格遵循“先治坡、后建设”的原则。
2、根据《建筑边坡工程技术规范》及当地建筑经验边坡总体治理方案:边坡无放坡条件建议采用格构式锚杆挂网挡护(预应力锚杆,砂岩与锚固体粘结强度特征值建议采用frb=220kPa注浆强度等级为M30)。对沟回填形成边坡建议采用排桩+放坡方式支护(详见建筑物与勘探点平面布置图及区域分区图)。
3、坡顶应采取排水措施,在易于导流或拦截部位将水引出,以保证坡顶影响边坡稳定范围内不积水为原则。可采取坡顶上及每级平台处应作好截水沟,严禁地表水渗入坡体,降低岩土力学参数。
4、坡脚作好排水沟,严防地表水长期浸泡坡脚,软化岩体,对边坡不利。
5、做好沟及周围环山的排水等措施,防止地表水在沟内淤积。
设计边坡治理方案时,要考虑特大地震地震波的影响作用。
由于灾害性气候因素,大暴雨和特大暴雨会增多且集中,时间持续较长,设计边坡治理方案也应考虑此因素,另外在使用期间要加强监测,发现边坡变形时要立刻报告,以便采用有效措施予以处理。
上述边坡稳定性评价仅是定性分析评价,而定量评价则需进行专门的边坡勘察评价。
6.2 基坑回填问题
根据地下室车库标高为382.75米、386.35米,拟建场地四周道路标高为389.08~391.51米,若按道路标高进行回填,回填高度为2.73~8.76米。不合理的回填将可能会影响建筑物地下室剪力墙开裂及主楼等的安全
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