资源描述
1. 前言
1.1任务来由
受四川省巴中市通江县高明新区管理委员会的委托,按广东城协建筑规划设计院有限公司提供的总图(详见附件1)及任务书,我院于2014年7月1日至2014年7月中旬对通江县高明新区谭家河棚户区改造建设项目拟建场地进行了岩土工程详细勘察工作。
1.2工程概况
拟建通江县高明新区谭家河棚户区改造建设项目场地位于通江县高明新区城西七社,谭家河大桥西南侧,该工程由4栋高层及1栋低层组成,高层高约50m,低层约3~4层,高约16~20m,低层设1层地下室,深约5.0m。
根据勘察技术要求和拟建建筑特点,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版),本工程重要性等级为二级,场地复杂程度为二级(中等复杂),地基复杂程度为二级(中等复杂),本次岩土工程勘察为乙级。
1.3勘察依据及参照的主要技术标准、规范
本次勘察的依据及参照的标准如下:
1)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)
2)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
3)《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)
4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
5)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
6)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
7)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
8)《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-1999)
9)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
10)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)
11)《工程岩体分级标准》(GB 50218-94)
12)《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版)
1.4勘察方法及勘察工作量
1.4.1勘察方案的制定
本次勘察的勘察方案本着安全、经济、快速的原则,根据勘察技术要求,以及拟建建筑物特点,结合场地以及周边地质资料综合分析,按详细勘察要求制定。
1)勘探点平面布置
本次勘察勘探点数量及位置由我院专业工程师确定。根据拟建建筑物特点,沿建筑物轮廓线及基坑周边布置。高层部分勘探点间距控制在24~30m以内,低层及地下室部分勘探点间距控制在30m以内。共布置61个勘探点,其中主楼部分25个钻孔,低层、边坡及基坑部分36个钻孔,符合规范要求及勘察精度要求。
2)勘探深度的确定
勘探点深度满足下列要求:
a、高层:按桩基勘察要求控制,一般性钻孔钻至中风化以下5m,控制性钻孔钻至中风化以下8m,预计孔深20~23m;
b、低层:按桩基勘察要求控制,一般性钻孔钻至预计桩端持力层下3m,控制性钻孔钻至预计桩端持力层下5m,预计孔深17~20m;
c、地下室周边:钻孔深度按2~3倍基坑深度控制,预计孔深15~20m;
d、边坡:钻孔深度按进入潜在滑动面以下不少于5m考虑。
1.4.2勘察手段
勘察工作采用钻探、原位测试和室内试验等综合手段。
1)钻探:
现场钻探由6台XY-100型钻机共同完成。开孔直径130mm,终孔直径110mm;第四系地层采用冲击钻进,套管护壁;基岩采用回转钻进,泥浆护壁。
钻探过程中,由岩土工程师现场严格控制各回次进尺、现场鉴别和编录钻探的土(岩)芯、记录土(岩)的变化深度及标准贯入试验、重型圆锥动力触探锤击数,并负责钻探现场的清理。
2)岩土取样:
粉质粘土采用上提双锥面活阀式取土器重锤少击法取样,土样质量等级Ⅰ级,土样在现场密封并送试验室;岩样采取钻探岩芯样,在现场密封并送试验室。
3)原位测试:
标准贯入试验:采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,保持贯入器、探杆、导向杆联接后的垂直度,锤击速率控制在30击/min,当贯入器打入土中15cm后,开始记录每打入10cm的锤击数,累计打入30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N。根据N值,评价砂土、粉土、粘性土的物理状态,土的强度,变形参数,地基承载力,单桩承载力以及成桩的可能性等。
波速测试:采用中科院武汉岩土力学研究所生产的RSM-24FDN浮点工程动测仪对井中三分量检波器进行现场采样,其采样间隔为10~65536μs,浮点及A/D位数共24位,4道独立并行同步,带宽10Hz~4kHz。
所有的钻探与原位测试结果均当天送达工程技术负责人,由工程技术负责人及时进行初步分析与研判并及时反馈勘察外业现场进行方案优化与调整。
4)室内土工试验:
为了解土层的物理指标,对采取的土样进行了含水量、比重、稠度、密度试验,对砂层及圆砾进行颗粒分析试验,并对上部土层进行了渗透试验;为取得土的力学指标,进行固结试验、剪切试验;为了解岩石的物理力学指标,对岩石进行比重和单轴抗压强度试验;为了解场地地下水质对建筑材料的腐蚀性,对采取的水样及土样按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)标准要求,主要进行地下水的腐蚀性分析试验项目。
岩土性质的室内试验严格按《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)和《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)规定进行。其中塑限采用搓条法,液限采用76g瓦氏圆锥仪法,固结试验施加的最大压力大于土的有效自重压力和可能的附加压力之和,剪切采用固结快剪。岩石抗压试验采用天然单轴抗压强度试验。
5)岩土物理力学指标统计分析与选用依据
A岩土试验指标的统计分析
对每一个岩土试验数据均与野外记录进行详细的对比分析,在剔除异常数据后,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)第14.2节有关要求进行分层统计,分别计算各指标的数量、数值范围、平均值、标准差、变异系数及标准值等,按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)确定各土层抗剪强度指标的标准值,并以此作为评定土层地基承载力及变形特性的主要依据。
B标准贯入试验指标的统计分析
对每一个标准贯入试验数据均与土层情况进行详细的对比分析、分层,剔除异常数据及土层界线上的试验数据,然后分别对原始击数和经杆长修正后的击数进行分层统计,分别计算其数量、数值范围、平均值、标准差、变异系数及标准值等,并以此作为评定土层地基承载力及变形特性的依据之一。
C单孔剪切波速的统计分析:经现场采集数据、处理计算场地剪切波速。
D岩土物理力学指标的选用
物理指标根据土工试验资料统计分析确定,一般取平均值;力学指标主要根据土工试验资料结合原位测试结果综合确定;压缩指标取平均值,剪切指标取标准值。为地基基础强度及变形验算,提供地基土的承载力特征值、压缩模量、各土层各级荷载下的孔隙比的统计值及土的固结e~p曲线。岩石的物理指标根据岩石试验结果,一般取平均值,力学指标取标准值。
本次勘察完成的工作内容详见表1.4.2:
表1.4.2
序号
工作内容
单位
工作量
1
钻探
钻探
米/孔
1115.20/61
2
原位测试
标准贯入试验
次/孔
20/20
单孔剪切波速试验
孔
6
3
取样
采取原状土试料
件
16
采取岩石试料
组
28
采取水试料
件
2
4
室内试验
室内土工试验
件
8
室内岩石试验
件
28
水质分析试验
件
2
5
测量
测量放点
个
61
测量地下水位
孔
61
6
照相
场地、岩芯照相
工作日
5
1.5勘察工作说明
1.5.1 本次详细勘察的钻孔位置、数量由我院布置。共布置钻孔61个,编号ZK1~ZK61。
1.5.2 本次勘察所采用的坐标及高程系统与建设单位提供的拟建场地红线图上的坐标与高程系统一致。平面坐标与高程起算点均由建设单位提供。
1.5.3 本次勘察土工试验系委托中冶成都勘察研究总院有限公司试验中心完成。
2. 场地岩土工程条件
2.1 场地位置及地形地貌
拟建通江县高明新区谭家河棚户区改造建设项目场地位于通江县高明新区城西七社,谭家河大桥西南侧,场地原始地貌为剥蚀低丘及丘间冲沟。场地地形起伏较大,坡度介于20~30°。本次详细勘察时各钻孔孔口标高介于401.19~443.32m之间。
场地位置
场地位置图
场地全景图(视角北→南)
2.2区域地质构造
从区域构造来看,工程地点位于四川盆地东北部,大地构造位置处于其东北部大巴山北西向弧形构造带与其西南部川中地块仪陇~平昌莲花状构造带交接地带的长滩河—沿山向斜和百丈岩向斜之中,向斜开阔,两翼产状平缓,场地未见断裂构造。场区距离通江逆断层约3-6公里。该断裂对场区影响较小。详见构造纲要图(图2.2)。
图2.2 勘察场地构造纲要图
10、涪阳—五龙山背斜 11、印顶寨向斜 12、乱石子背斜 13、长滩河—沿山向斜
14、双子山背斜 15、分水岭背斜 16、百丈岩向斜 17、王家场向斜
18、任家山背斜 19、马家河向斜 25、华蓥山背斜 26、渡市向斜
27、铁山背斜 28、达县—大竹向斜 31、铜锣峡背斜 45、税家槽背斜
46、丰乐场向斜 47、铁山堰向斜 F1、通江逆断层
区内断裂构造不发育,岩层受长滩河—沿山向斜影响,产状变化较大,其产状为200-260°∠5—7°。受构造和地层控制,区内基岩节理裂隙主要为风化裂隙和构造裂隙以及沿层面发育的层间裂隙,风化裂隙多不规则,密度较大,呈网格状,延伸较小,主要发育三组构造裂隙:
LX1:34°-62°∠69°-84°,张开度为20cm,裂隙面凹凸不平,无填充物;延伸度为2.5-4m。
LX2:139°-141°∠75°-87°,张开度约10cm,裂隙面较光滑,有泥质填充,延伸度为3m,间距3m;
LX3:330°-348°∠66°-80°,张开度为4-6cm,裂隙面较粗糙,有泥质填充,可见延伸度约1.5-4.0m。
2.3 地层岩性
根据本次钻探揭露,场地内埋藏的地层主要有人工填土层、耕土层、第四系残积层、崩积层及侏罗系基岩。各地层的野外特征自上而下依次描述如下:
2.3.1人工填土(Q4ml)①:褐黄色,素填土,主要由粘性土及强风化岩碎块组成,呈稍密状态,密实程度不均匀。ZK4、11、14、18、23、36、39、40、43、44、45、58、59、60、61号揭露该层,层厚0.60~4.20m。
人工填土①
2.3.2第四系耕土层(Q4pd)②:灰褐色,含腐殖质,可见大量植物根系,呈松散状态,本次勘察ZK1~3、ZK5~9、ZK13、ZK15~17、ZK19、ZK20、ZK26~31、ZK33、ZK35、ZK37、ZK46~57揭露该层,层厚0.50~1.20m。
2.3.3第四系残积层(Qel)粉质粘土③:棕红色,系由场地基岩风化而成,不均匀混强风化岩碎块,呈稍湿,硬塑状态,切面光泽反应稍有光泽,摇震无反应,干强度韧性高,本次勘察ZK1~9、ZK11~22、ZK2~30、ZK32、ZK34~35、ZK37~ZK38、ZK40~41、ZK43、ZK45~51、ZK53、ZK55~56揭露该层,层厚0.70~8.00m。
粉质粘土③
2.3.4第四系人工堆积+崩积层(Qml+col)块石④:灰白色、褐黄色,由场地临近岩质边坡崩塌坠落堆积而成,主要岩质成分为中风化砂岩及粘性土,稍密~中密状态,稍湿,本次勘察ZK1、ZK8、ZK20、ZK21、ZK36、ZK40、ZK42、ZK44等8个钻孔揭露该层,层厚4.00~12.20m。
砂岩质块石
2.3.5侏罗系(J)
本次勘察揭露的岩石主要为侏罗系的砂岩,常与砂岩呈互层产出,棕红色,产状约220°∠8°,主要矿物成分为石英和粘土矿物,细粒~粉细粒结构,薄层构造,泥质胶结。本次钻探主要揭露了其强风化及中风化层。具体特征描述如下:
a.强风化泥岩⑤:棕红色,岩芯呈碎块、短柱状,岩芯敲击易碎,合金钻头易钻进,速度快,钻进过程平稳,返水,属极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。本次勘察除ZK2、ZK4、ZK5~18、ZK25~34、ZK36~39、ZK41~44、ZK47~61揭露该层,层厚5.70~12.60m。
强风化泥岩⑤
b. 中风化泥岩⑥:棕红色,岩芯呈柱、长柱状,长约20-60cm,完整,岩芯敲击易沿结构面断开,敲击可断,合金钻头可钻进,钻进过程平稳,返水,属极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。本次勘察所有钻孔均揭露该层。
中风化泥岩⑥
上述各地层的分布规律及野外特征描述详见“工程地质剖面图”、“钻孔柱状图”(图号:2014.0.02.29-7、8)。
2.4 岩土物理力学性质
2.4.1 土壤室内试验
本次详细勘察在钻孔中采取8件土试样,并对其进行了室内土壤物理力学性质试验,并取2件土试料进行土的易溶盐成分分析试验。试验成果详见“土壤室内试验成果表” (图号:2014.0.02.29-2)。土工试验数据成果统计见下表2.4.1-1。
表2.4.1-1
粉质粘土③
统计项目
指 标
统计
个数
范围值
平均值
标准差
变异
系数
修正系数
标准值
天然含水量 ω (%)
16
19.9~27.1
22.5
密度ρ (g/cm3)
天然
16
1.94~2.09
1.36
比 重 Gs
16
2.70~2.77
2.74
天然孔隙比 e
16
0.572~0.802
0.655
压缩系a1~2 (Mpa-1)
16
0.13~0.30
0.18
0.056
0.308
1.208
0.22
压缩模量 ES (Mpa)
16
6.0~12.3
9.6
2.236
0.232
0.843
8.13
粘聚力 C (Kpa)
16
47.0~75.0
65.4
9.226
0.141
0.905
59.1
内摩擦角 Φ (度)
16
10.7~13.4
12.4
0.899
0.073
0.951
11.7
注:1.液性指数IL<0者以0参与统计;2.标准值计算公式:φK=γSφK、γS=1±〔1.704/n1/2+4.678/n2〕δ
本次勘察在钻孔内采取岩石试料28组/84块进行了室内岩土物理力学性质试验。岩石主要的物理力学性质指标统计于表2.4.1-2:
表2.4.1-2
地层
统计项目
统计指标
统计个数n
范围值
算术平均值fm
标准差
σf
变异系数
δ
修正系数
γs
标准值
块石④
重度(g/cm3)
1
2.59
2.11
单轴天然抗压强度(MPa)
6
23.2~31.1
27.1
3.174
0.117
0.903
24.5
中风化泥岩⑥
重度(g/cm3)
10
24.34~25.43
24.94
单轴天然抗压强度(MPa)
16
2.9~13.2
7.9
3.483
0.442
0.796
6.3
粘聚力 C (Mpa)
6
0.4~1.0
0.63
0.206
0.329
0.728
0.46
内摩擦角 Φ (度)
6
35.0~37.6
36.4
0.893
0.025
0.980
35.7
2.4.2原位测试
采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击,保持贯入器、探杆、导向杆联接后的垂直度,锤击速率控制在30击/min,当贯入器打入土中15cm后,开始记录每打入10cm的锤击数,累计打入30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N。根据N值,评价砂土、粉土、粘性土的物理状态,土的强度,变形参数,地基承载力,单桩承载力以及成桩的可能性等。为查明场地内各地层的工程力学性能,本次补充勘察共进行标准贯入试验20次/20孔。场地内各地层标准贯入试验实测锤击数均标绘于“工程地质剖面图”及“钻孔柱状图” (图号:2014.0.02.29-7、8)之上,其结果统计于下表2.4.2-1:
表2.4.2-1
指 标
地 层
标准贯入试验实测锤击数N (击)
统计
个数
范围值
平均值
标准差
变异
系数
修正系数
标准值
粉质粘土③
20
12~15
13.8
1.069
0.077
0.943
13.1
注:1)表中修正系数γs=1-(1.704/+4.678/n2)δ。
2.5不良地质作用
根据本次勘察结果,拟建场地在勘察范围内未发现断裂构造等其他影响场地稳定性的不良地质作用。场地地震抗震设防为6度区,无液化地层。结合收集的有关资料,拟建场地内无埋藏的古河道、暗塘、沟浜、古墓等洞穴分布。
2.6 水文地质条件
2.6.1 气象水文概况
勘察区属亚热带湿润季风气候,日平均气温14~17℃,极端气温40.3℃,最低气温-5.3℃,年平均气温16.7℃,年无霜期265天左右,初霜期多为12月上旬,终霜期多为2月下旬,瞬间最大风速16米/秒,年平均降雨量1106毫米,1983年降雨量最高达1845.2毫米,1975年降雨量最低为751毫米,降雨特点是:夏秋多,春冬少,主要分布在5~10月,洪峰流量持续时间长,一般为1~3天。灾害性天气频繁,主要有伏旱、秋涝、风、雹等。
小通江河从场地南侧流过,在水系上划分属长江支流――渠江水系,小通江河由北向东流并在小江口汇入大通江,为不通航河流,桥址区水流速较缓,流速约1.5m/s,水位、水量受上游约2km处的石牛嘴水电站调节和控制。桥址区河流左岸上方约200米处谭家河沟及350米处的对河梁沟在桥址区交汇于小通江河中,谭家河沟长度约3000m,水量约0.0056m3/s,对河梁沟长度约10000m,水量约0.016m3/s。
2.6.2地下水
2.6.2.1地下水类型及稳定水位
场地地下水类型主要为赋存于基岩中的裂隙水,主要赋存于下伏基岩的裂隙及孔隙中,水量主要由裂隙规模及连通性控制,本场地基岩中的裂隙水连通性较差,水量较小。
本场地地下水主要受大气降水补给,顺山势而下,向通江河流谷底排泄。本次勘察期间,部分钻孔遇见地下水,地下水稳定水位埋深介于10.20~13.60m,相当于标高387.59~402.29m。水位随季节变化,水位变化幅度建议按2m考虑。
2.6.2.2 地层透水性
根据室内土工试验的结果,场地第四系地层及基岩层为弱透水地层。
2.6.2.3地下水、土对建筑材料的腐蚀性
根据场地环境地质条件,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)附录G第G.0.1条判定:场地环境类型为Ⅱ类。
1)为了判断地下水的水质情况,本次勘察在钻孔ZK1、ZK6号中采取了2件裂隙水试样进行了水质分析,其结果见(图号:2014.0.02.29-4),按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)有关标准进行水质对建筑材料的腐蚀性判定:场地内地下水质对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。详见下表2.6.2.3-1、2:
表2.6.2.3-1
孔号
分 析
项 目
指 标
水对砼结构的腐蚀性
水对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性
单位
含量
Ⅱ类
环境
强透水
性地层
弱透水
性地层
长期
浸水
干湿
交替
1
SO42-
mg/L
156.0
微
/
/
/
/
PH值
PH
7.16
/
/
微
/
/
侵蚀性CO2
mg/L
0.0
/
/
微
/
/
HCO3-
mmol/L
3.65
/
/
微
/
/
Cl-
mg/L
21.8
/
/
/
微
微
6
SO42-
mg/L
180.1
微
/
/
/
/
PH值
PH
7.25
/
/
微
/
/
侵蚀性CO2
mg/L
0.0
/
/
微
/
/
HCO3-
mmol/L
3.94
/
/
微
/
/
Cl-
mg/L
25.2
/
/
/
微
微
根据水质分析结果可知:本场地地下水对砼结构具微腐蚀性。
本次勘察在钻孔15、51中采取了2件土试样进行了土的易溶盐分析,具体结果详见下表2.6.2.3-2:
表2.6.2.3-2
孔
号
分 析
项 目
指 标
土对砼结构的腐蚀性
土对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性
单位
含量
Ⅱ类
环境
强透水
性地层
弱透水
性地层
A
B
15
SO42-
mg/ kg
133.6
微
/
/
/
/
PH值
PH
7.86
/
/
微
/
/
Cl-
mg/kg
29.5
/
/
/
/
微
51
SO42-
mg/ kg
122.1
微
/
/
/
/
PH值
PH
7.91
/
/
微
/
/
Cl-
mg/kg
22.1
/
/
/
/
微
根据易溶盐分析报告单,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)有关评价标准进行土质对建筑材料的腐蚀性判定:土对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性。
2.7 地震效应
2.7.1地震设防基本参数
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、中国地震局《中国地震烈度区划图(1990)》及《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)附件《中国地震动峰值加速度区划图》(1:400万),本场地处于地震基本烈度Ⅵ度区,地震动峰值加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。
2.7.2 岩土类型及场地类别
为评价拟建场地的地震效应,确定拟建场地的建筑场地类别及抗震设计所需要的技术参数。本次勘察在钻孔共计6个孔中进行了单孔剪切波速测试,测试成果详见附件2:“单孔剪切波速测试报告”。根据测试结果,覆盖层中各地层的剪切波速加权平均值统计如下表2.7.2-1:
表2.7.2-1
地层名称及编号
统计频数
范围值
剪切波速加权平均值Vsi(m/s)
土的类型
人工填土①
4
128.4~135.5
132.0
软弱土
耕土②
2
111.9~140.8
126.4
软弱土
粉质粘土③
1
185.3
165.3
中软土
块石④
3
510.3~538.6
234.0
中软土
强风化泥岩⑤
4
436.9~455.9
444.7
软质岩石
中风化泥岩⑥
4
727.2~748.7
737.7
软质岩石
根据上表各地层剪切波速统计结果,结合拟建场地现地形、拟建建筑物设计地坪标高及场地地层分布情况,现将部分钻孔的等效剪切波速计算结果列于下表2.7.2-2:
表2.7.2-2
钻孔编号
覆盖层厚度(m)
计算厚度
(m)
等效剪切波速Vse(m/s)
建筑场
地类型
ZK7
Ⅱ
ZK14
Ⅱ
ZK31
Ⅱ
ZK33
Ⅱ
根据计算结果,参照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的有关规定,拟建场地的建筑场地类别为Ⅱ类。
2.8特殊性岩土
本场地分布的特殊性岩土主要为人工填土①、强风化泥岩⑤。现就其特征分述如下。
人工填土①层主要成分为粘性土及风化岩碎块,具一定强度,空间分布厚度及密实度不均匀。未经处理,不能以其作为基础持力层使用。
强风化泥岩⑤的母岩矿物成分已强烈风化,岩芯多呈碎块状,岩体在空气中长期暴露或暴晒,极易开裂崩解,泡水易软化,稳定性差。深基础施工时应注意其影响。
3. 岩土工程分析与评价
3.1 场地稳定性及环境工程条件评价
本次勘察结果表明,在勘探深度和平面范围内未发现断裂构造、泥石流、岩溶等影响场地稳定性的不良地质作用,场地处于抗震设防6度区,场地是稳定的,适宜建设拟建项目。
拟建场地交通便利,适宜各类大中型机械进场施工作业。
3.2岩土层工程性能评价
3.2.1人工填土①:场地内普遍分布,稍密状态,厚度及密实度不均匀,未经处理不能作为建筑物地基持力层使用。
3.2.2耕土②:主要分布于地表浅部,含根系,松散状态,不能以其作为各类建筑物的基础持力层使用。
3.2.3粉质粘土③:场地内普遍分布,层位较稳定,呈可塑~硬塑状态,该层强度中等,压缩性中等,工程性能较好。是一般多层建筑物浅基础良好的基础持力层。基坑开挖与揭露此层时,应严格控制开挖高度并及时支护。
3.2.4块石④:场地内局部分布(冲沟地段),层位不稳定,呈稍密~中密状态,该层密实程度不均匀,不宜作为基础持力层使用。
3.2.5强风化泥岩⑤:场地基岩,层位稳定,强度较高,变形性较小。是一般多层建筑物浅基础良好的基础持力层。该层泡水易软化,暴晒易开裂,开挖至设计标高后应及时封底。
3.2.6中风化泥岩⑥:场地基岩,层位稳定,强度高,变形性小,是各类桩基础理想的持力层。该层泡水易软化,暴晒易开裂,基底开挖至设计标高后应及时封底。
3.3基础选型及持力层选择分析
3.3.1基础选型及持力层分析
根据本次勘察结果,综合考虑拟建场地岩土工程条件及拟建建(构)筑物结构、荷载特征等,建议:低层部分建议采用桩基,以中风化泥岩⑥作为基础持力层。
对于高层部分,因地处斜坡场地,基于基础稳定性考虑,建议采用桩基,桩型可采用人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩或冲孔灌注桩,以中风化泥岩⑥作为桩端持力层。
具体建筑物基础选型建议见下表3.3.1:
表3.3.1
建筑物名称
高层
低层
参考剖面
1~14
1~14
基底分布地层
人工填土①、粉质粘土③、块石④、强风化泥岩⑤,中风化泥岩⑥
人工填土①、耕土②、粉质粘土③、块石④、强风化泥岩⑤,中风化泥岩⑥
推荐基础型式
浅基础
基础
型式
基础持力层
地基
均匀性
评价
基坑开挖至基底后,南侧已出露中风化泥岩,北侧为填方。上述两种地层力学强度和变形性相差较大,为不均匀地基,不宜采用浅基础。
第四系地层很不均匀,但无软弱地层分布。建议采用桩基础,以中风化泥岩作为基础持力层。
桩基
桩型
挖、钻(冲)孔灌注桩
挖、钻(冲)孔灌注桩
桩端持力层
中风化泥岩⑥
中风化泥岩⑥
3.3.2成桩可行性分析
如果本工程桩基础采用人工挖孔灌注桩,因场地无生活垃圾及富有机质地层,无强透水地层,孔壁地层稳定性较好,适宜人工挖孔灌注桩成桩。如场地整平后有适宜大型设备施工的空间条件,本工程也可考虑采用钻孔灌注桩进行施工,其成桩条件较好。
3.4基坑工程
3.4.1基坑支护
本工程基坑开挖深度约5.0m,而组成基坑边坡的地层主要为人工填土、第四系残积地层,因此,基坑工程安全等级综合评价为Ⅱ级。具体情况详见下表3.4.1(参见勘探点平面配置图,图号2014.0.02.29-6)。
表3.4.1-1
基坑分段
基坑开挖
深度(m)
基坑外部
环境条件
基坑工程地质
及水文地质条件
参考
剖线
垂直开挖
稳定性评价
支护型式选择
北
3.0
菜地、农田
组成坑壁的地层主要为:人工填土①、耕土②、粉质粘土③、块石④、强风化泥岩⑤及中风化泥岩⑥。
坑壁地层稳定性较好。但中风化基岩节理裂隙发育,有形成楔形体破坏的可能。
地下水埋深较大,主要为赋存于基岩中的裂隙水,水量小。
3、7、
11、15
欠稳定
本基坑工程开挖深度较浅,坑壁地层自稳性较好,可考虑进行放坡开挖,辅以钢筋网素喷护面处理。
西
5.0
空地,有一定放坡空间
15、16
欠稳定
南
5.0~15.0
南侧15m为高层建筑地段
3、7、
11、15
欠稳定
东
5.0
空地,有一定放坡空间
15、16
欠稳定
因基坑工程风险大,为确保基坑施工安全,建议基坑支护必须作专门的岩土工程设计。
3.4.2基坑地下水控制
根据本次勘察结果,场地地下水水量贫乏,无强透水地层,本基坑施工可考虑采用集水明排对地下水进行处理,保证施工顺利进行。
3.4.3地下室抗浮分析与评价
拟建项目设计有约5.0m深的地下室,,根据本次钻探成果及场地周边的环境条件和水文地质条件,本工程抗浮设计水位建议按现高程412.00m考虑。
3.5边坡工程
本工程2#、3#楼南侧为挖方段,开挖最大深度约3m。根据地表测绘及钻探结果,坡体出露地层主要为粉质粘土及强风化泥岩,边坡开挖面与基岩产状组合为逆向坡,坡体坡度较缓,原始山体稳定。建议开挖时进行放坡开挖,为保障场地在建筑物使用年限范围内的安全及稳定,建议对边坡体进行加固处理。可考虑在坡脚修筑重力挡墙等方式对边坡体进行支挡。
3.6设计施工注意事项
3.6.1基槽开挖时,应进行放坡开挖。开挖后应尽快浇筑砼,最大程度减小对地基土的扰动。
3.6.2如果现地面高程低于设计正负零,回填土应按设计要求进行回填、夯实。
3.6.3场地强风化泥岩⑤和中风化泥岩⑥具失水易干裂,浸水易软化的特征,基础施工开挖至设计基底标高遇到该地层时,应尽快浇灌砼垫层,以免基底受水浸泡时间过长或长时间暴露地表而使地基土软化、崩解,强度降低。
3.6.4基坑开挖时,必须严格按设计要求分层分段开挖,严禁无序超挖。
3.6.5坑顶严禁堆填弃土,严禁积水,基坑排水宜尽量远离坑壁,防止水流对坑壁造成冲刷。
3.6.6场地中局部发育软弱夹层,建议施工时加强验槽、钎探等工作,确保基础置于可靠的持力层上。
3.6.7当基础或桩端选择不同的地层作为持力层或持力层下卧层力学性能变化较大时,应注意不均匀沉降对上部结构的不良影响。
3.6.8为确保基坑支护安全以及周边建(构)筑物的正常使用,基坑设计与支护施工应采用动态设计和信息化施工,加强基坑及周边各建筑(构)物的变形监测工作,并及时将监测结果及施工过程中出现的特殊情况反馈到设计方,再由设计方作相应设计调整。施工与设计应加强沟通和协调,确保基坑支护工作的顺利进行及基坑壁的稳定。
3.6.9当建筑物地下室施工完成后,基坑四周回填土料应采用粘性土或不透水材料回填,并采用分层夯实施工,每层厚度不得大于30cm。
3.6.10建议设置一定的变形及沉降观测点,从施工开始直至建筑物投入使用后按一定周期定期观测。
3.6.11基坑施工及桩基施工过程中应尽量减少对周围环境造成的不利影响,如噪声及土、泥浆运输过程中造成的环境污染等。
4. 结论与建议
4.1根据本次勘察结果,拟建场地内未发现影响场地稳定性的不良地质作用,场地是稳定的,宜于建筑拟建项目。
4.2 场地地震设防烈度为6度,场地类别为Ⅱ类,属可进行建设的一般场地。
4.3 根据本次勘察结果,因低层建筑地段土层很不均匀,建议低层建筑采用桩基,以中风化泥岩⑥作为桩端持力层。高层部分建筑物地处山腰,基于基础稳定考虑,建议采用桩基础,以中风化泥岩⑥作为桩端持力层。桩基类型可采用人工挖孔灌注桩、钻孔灌注桩等。当同一建筑的基础置于不同地层上时,应考虑不均匀沉降对上部结构的影响。
4.4根据本次详细勘察结果,参照国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)及其它有关规范,场地内各地层的工程特性指标建议采用下表4.4、4.4数值:
表4.4-1
指 标
地 层
承载力特征值
fak(kPa)
天然
重度
r(kN/m3)
抗剪强度
放坡比
变形模量
E0(MPa)
内摩擦角
φ(度)
粘聚力
C(kPa)
人工填土①
100
19.0
10
10
1:1.5
15.0*
耕土②
/
18.5
/
/
/
/
粉质粘土③
200
20.0
12
28
1:1.2
7.0
块石④
320
22.0
26
10
1:1.0
100.0*
强风化泥岩⑤
350
22.5
30
100
1:1.0
130.0*
中风化泥岩⑥
1200
25.0
35
300
1:0.5
/
注:1、对上表中承载力数据宜采取载荷试验进行校核;
表4.4-2
指 标
地 层
基底摩擦系数 μ
渗透系数
K(cm/s)
扛拔系数λ
土体与锚固体粘结强度
标准值
τ(kPa)
地基土水平抗力系数的比例系数
m(MN/m4)
人工填土①
/
3.5×10-5
/
25
10
耕土②
/
6.0×10-5
/
20
/
粉质粘土③
0.28
5.5×10-6
0.75
65
25
块石④
0.45
2.3×10-4
0.70
200
120
强风化泥岩⑤
0.42
/
0.80
150
100
中风化泥岩⑥
0.50
/
0.80
320
/
注:1、对上表中粘结力数据宜采取现场拉拔试验进行校核;
2、锚杆长度超过16米时应适当折减粘结强度值;
4.5根据本次勘察结果,参照行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等有关规范,各地层有关桩基设计参数建议采用表4.5数值:
表4.5
指 标
地 层
冲(钻)孔灌注桩
桩的极限侧阻力标准值
qsik
(kPa)
桩的极限端阻力标准值
qpk (kPa)
5<l≤10
10<l≤15
15<l≤30
人工填土①
25
/
/
/
耕土②
20
/
/
/
粉质粘土③
70
/
/
/
块石④
160
/
强风化泥岩⑤
150
3200
中风化泥岩⑥
/
7500
说明:1、对表中数据宜采用静载试验进行校核;
2、对淤泥质粉质粘土建议按0.25考虑其负摩阻力影响
4.6 根据本次勘察结果,该场地地下水对砼结构具微腐蚀性,对钢筋砼中的钢筋具微腐蚀性。场地土对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性。
4.7本场地抗浮水位建议按标高412.00m考虑。
序号
图 表 名 称
图 号
张数
1
勘探点主要数据一览表
2014.0.02.29- 1
3
2
土壤室内试验成果表
2014
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