地质勘察报告.docx

无锡恒隆广场工程岩土工程勘察报告 勘察编号：2007-8-38一、工程概况 (一)前言受无锡恒隆地产有限公司委托，我公司对无锡恒隆广场工程拟建场地进行岩土工程详细勘察，为设计提供依据。拟建工程位于无锡市人民中路、后西溪路之间和健康路东侧，拟建物包括一座购物广场和二座塔楼，总建筑面积约为24.3万m2，设计正负零为3.5m（黄海高程），购物广场共有7层，楼高32m，另设3层地下室及1层地下夹层，地下室深度21.65m；西塔楼41层，高度216m，东塔楼47层，高度245m，另设3层地下室及1层地下夹层，地下室深度21.65m，以上深度参照正负零，塔楼结构体系筒体结构，其它为剪力墙结构。接受任务后，我公司于2007年9月12日开始现场野外施工，因拆迁原因，中间几次进场施工，到2008年12月15日结束，2008年12月25日提供土工试验成果报告，2009年1月5日提供正式岩土工程勘察报告。本工程设计单位为：无锡市城归设计有限责任公司，建筑顾问为凯达环球有限公司、结构顾问为迈进公司。 (二)勘察的目的与要求本次勘察主要目的是查明场地工程地质条件，对场地和地基稳定性作出结论；对不良地质作用和特殊性岩土的防治、地基基础形式、埋深、地基处理、基坑工程支护等方案的选型提出建议；提供设计、施工所需的岩土工程资料和参数，根据本工程建筑类型，需解决的重点技术问题如下: (三)勘察工作依据及完成工作量根据本工程特点及本次勘察的目的与要求，按规范要求确定本次勘察的工作依据与工作量。1.工作依据（1）岩土工程勘察规范 GB 50021-2001（2）高层建筑岩土工程勘察规程 JGJ 72-2004 （3）建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002 （4）建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008（5）建筑抗震设计规范 GB 50011-2001 （2008版）（6）建筑抗震设防分类标准 GB 50223-2008（7）土工试验方法标准 GB/T 50123-1999 （8）土的分类标准 GB 145-90（9）建筑基坑支护技术规程 JGJ 120-99（10）建筑工程地质钻探技术标准 JGJ87-92（）建筑工程勘察文件编制深度规定 试行2003年6月版（） 工程地质勘察任务书。2.地基设计等级、抗震等级、勘察等级(1)按建筑地基基础设计规范GB5007-2002，拟建工程主体工程地基基础设计等级为甲级。(2).按建筑抗震设防分类标准GB50223-2008，建筑抗震设防等级为重点设防类(乙类)；(3).根据本工程的工程重要性等级、场地复杂程度以及地基复杂程度，按照岩土工程勘察规范第3.1条划分：工程重要性等级：拟建工程为一级；场地的复杂程度：二级场地；地基的复杂程度：二级地基。综合确定勘察等级为甲级。3.工作方法本次勘察工作方法如下:(1).钻探野外鉴别土层性质机钻孔采用GXY150钻机3台，进行外业施工，钻进采用间断性回转钻进。逐段描写编录，钻进回次不超过1.0m。(2). 室内岩石、土工试验土工试验项目系根据工程性质、基础类型、地基土性质及均匀性、基坑支护、降水设计等因素确定，具体项目为：a常规物理性质试验：测定土的一般物理性质指标，用于土类定名，评价其物理性质。此项目对所有原状土及扰动试样均作。b颗粒分析试验：对场地内的砂卵石土及标贯器中的粉土、砂土进行颗粒分析试验，以进行准确的定名，并计算其颗粒含量，粉土还应做粘粒含量。c界限含水量试验：对场地内粘性土采用76g园锥光电式联合液塑限仪测定的液塑限，确定粘性土的名称，判别其的状态。d细粒土的室内渗透试验通过测定粘性土、粉土及砂土的渗透系数，为基坑降水方案的选取、降水设计及评价降水对周围环境的影响提供参数，对砂土采用常水头法，对粘土、粉质粘土及粉土采用变水头法。e直剪试验：测定地基土强度参数C、值，计算地基土强度，为基础设计及基坑支护提供参数，包括快剪和固结快剪。f三轴压缩试验：根据施工进度、地层条件，以尽可能模拟符合建筑和地基土的实际受力状况而进行的三轴压缩试验。通过测定地基土的抗剪强度指标，准确地确定地基土的承载力，为基坑支护设计提供反映建筑物和地基土的实际受力状况下的抗剪强度参数。其成果除提供抗剪强度指标外，还包括摩尔圆及其强度包线。试验方法包括不固结不排水剪（UU）和固结不排水剪（CU）。g压缩试验：测定地基土的压缩系数和压缩模量，用于分层评价地基土变形特性和进行沉降验算。压缩试验施加的最大压力应大于土的有效自重压力和可能的附加压力之和。一般加至400-800kPa，高层建筑下全部加至3200kPa，并提供各级压力孔隙比、压缩系数、压缩模量和各级压缩曲线；满足绘制完整的elgP曲线的需要，以求得先期固结压力、压缩指数、回弹模量及回弹再压缩模量。可进行考虑应力历史条件下的固结沉降计算及进行因基坑开挖卸荷而引起的回弹量的计算。h单轴抗压强度试验：测定岩块的单轴抗压强度及天然状态的抗剪强度指标，用于评价岩体的天然地基承载力。i水质分析试验：测定水样中各成分的含量，用于评价地下水对混凝土、混凝土中的钢筋及钢结构的腐蚀性。(3). 原位测试试验标准贯入试验采用自动脱钩的自由落锤法，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击数。重型动力触探试验采用自动脱钩的自由落锤法，记录每打入10cm的锤击数，累计打入10cm的锤击数为实测击数。静力触探采用20T设备二台进行野外施工，采用双桥探头，以取得土层有关数据进行力学分层及确定有关地基参数，记录仪采用江苏溧阳市科尔仪器有限公司产LMC-D310型静探仪进行自动记录。(4). 注水试验试验采用套管将非试验段隔断，用水泵往钻孔中注水，观测不同时间内水位下降程度，以测定相关土层的渗透性。试验时，初次注水时水头应高出地面约0.5-1.0m，然后观测延续时间的水头高度，得到水头下降比和时间的半对数关系，当其关系曲线呈直线时说明试验成功。稳定时间不小于4小时。4.工作量布置本工程放线系根据。本次勘察共完成勘探点61个其中取土标贯孔36个, 静力触探孔25个，完成工作量如下：总进尺5799.30m，其中 机钻孔进尺4221.00m,静力触探孔进尺1582.50m,重探测试4.20m,取原状样893件,取扰动样76件,标贯试验807次。二、场地工程地质条件 区域(三)场地地形地貌场地主要为老居民区，地面标高最大值4.65m,最小值2.20m,地表相对高差2.45m（绝对高程，85黄海高程系统），整个场地比较平整,(四)岩土层的构成及特征3)4)、7)8)9)层又分为2个亚层，7)层分为4个亚层，现自上而下分述如下：层表土，拟建场地为老城区，为新近堆积，以杂填土为主，主要为碎砖，局部夹淤泥。场区普遍分布，厚度:1.607.70m,平均3.16m;层底标高:-4.052.38m,平均0.60m;层底埋深:1.607.70m,平均3.16m。该土层土质不均，结构松散，强度较低。层粉质粘土，灰、黄灰、灰黄色，含有少量褐色铁锰结核与灰白色条纹，可塑状态，场区普遍分布（局部暗浜处缺失），厚度:1.404.80m,平均3.46m;层底标高:-4.15-1.55m,平均-2.59m;层底埋深:5.007.50m,平均6.36m。该土层颗粒较细，切面光滑，韧性高，干强度高，中压缩性，强度高。-1粉土，上部黄灰色，局部夹粉砂，含云母碎屑，稍-中密状态，下部灰色，夹粉质粘土，流塑状。场区普遍分布，场区普遍分布，厚度:4.3010.00m,平均7.68m;层底标高:-12.50-7.00m,平均-10.32m;层底埋深:10.7016.50m,平均14.08m。该土层具有明显的层理结构，土颗粒粗，摇震反应迅速，切面无光泽，中压缩性，强度一般。-2层淤泥质粉质粘土，灰色，流塑状态，局部夹粉土。场区普遍分布，场区普遍分布，厚度:3.0010.90m,平均6.50m;层底标高:-21.30-12.72m,平均-16.81m;层底埋深:17.0024.50m,平均20.58m。该土层颗粒较粗，摇震反应迅速，切面无光泽，韧性低，干强度低，高压缩性，强度低。-1层粉质粘土,灰黄色，可塑状态。场区普遍分布，场区普遍分布，厚度:1.106.10m,平均3.07m;层底标高:-23.70-16.44m,平均-19.67m;层底埋深:20.7027.70m,平均23.51m。土颗粒较粗，切面稍有光泽，粉粒含量较高，无摇震反应，含有少量的铁锰结核，并夹有姜结石，中压缩性，强度高。-2层粉质粘土，灰黄色，硬塑状态，局部夹粉土。场区普遍分布，场区普遍分布，厚度:1.307.50m,平均5.08m;层底标高:-26.85-21.65m,平均-24.49m;层底埋深:25.3030.50m,平均28.26m。土颗粒较粗，切面稍有光泽，粉粒含量较高，无摇震反应，含有少量的铁锰结核，并夹有姜结石，中压缩性，强度高。层淤泥质粉质粘土，灰色，流塑状态，局部夹粉土。场区局部缺失，厚度:0.008.10m,平均3.50m;层底标高:-32.00-23.45m,平均-27.70m;层底埋深:27.1035.70m,平均31.61m。该土层颗粒较粗，摇震反应迅速，切面无光泽，韧性低，干强度低，中偏高压缩性，强度低。层粉砂, 灰色，中密状态。场区普遍分布，厚度:4.4013.20m,平均9.65m;层底标高:-38.77-34.75m,平均-36.53m;层底埋深:38.7042.30m,平均40.29m。颗粒较细, 切面无光泽，韧性低，干强度低，摇震反应迅速，中压缩性，强度较高。-1层粉质粘土，黄灰色，可塑状态。场区普遍分布，厚度:1.5010.00m,平均6.29m;层底标高:-46.15-38.38m,平均-42.81m;层底埋深:42.7050.00m,平均46.58m。切面稍有光泽，韧性中等，无摇震反应，韧性高，干强度高，中压缩性，强度高。-2层粉土夹粉质粘土，灰色，稍密状态。场区普遍分布，厚度:1.5010.50m,平均4.30m;层底标高:-52.85-41.80m,平均-47.03m;层底埋深:45.8056.00m,平均50.78m。切面无光泽，无韧性，干强度低，摇震反应迅速，中压缩性，强度一般。-3层粉质粘土，灰色，可塑状态，夹粉土。场区局部缺失，厚度:0.007.00m,平均4.03m;层底标高:-52.75-47.48m,平均-50.36m;层底埋深:51.4056.40m,平均54.12m。切面稍有光泽，韧性中等，干强度中等，无摇震反应，中压缩性，强度较高。-4层粉土, 灰色，稍密状态。场区普遍分布，厚度:1.7010.30m,平均5.80m;层底标高:-57.65-53.50m,平均-55.62m;层底埋深:57.0061.50m,平均59.37m。土颗粒较细, 切面无光泽，韧性低，干强度低，摇震反应迅速，中压缩性,强度一般。-1层粉质粘土灰黄色，可塑状态。场区普遍分布，厚度:3.0010.50m,平均6.95m;层底标高:-66.45-59.25m,平均-62.57m;层底埋深:62.2069.80m,平均66.32m。土颗粒较粗，切面稍有光泽，粉粒含量较高，无摇震反应，含有少量的铁锰结核，并夹有姜结石，中压缩性，强度高。-2层, 灰色，中密状态，局部夹软塑的粉质粘土。场区普遍分布，厚度:4.3017.10m,平均8.47m;层底标高:-76.39-68.40m,平均-70.78m;层底埋深:70.6080.50m,平均74.52m。颗粒较细, 切面无光泽，韧性低，干强度低，摇震反应迅速，中压缩性，强度较高。-1层粉质粘土灰黄色，硬塑状态，场区普遍分布，厚度:5.4013.60m,平均10.06m;层底标高:-82.39-79.72m,平均-81.39m;层底埋深:84.0086.50m,平均85.19m。土颗粒较粗，切面稍有光泽，粉粒含量较高，无摇震反应，含有少量的铁锰结核，并夹有姜结石，中压缩性，强度高。J层:灰色，中密状态。颗粒较细,场区局部分布，厚度:2.103.60m,平均2.85m;层底标高:-78.70-78.60m,平均-78.65m;层底埋深:82.5083.10m,平均82.80m。颗粒较细, 切面无光泽，韧性低，干强度低，摇震反应迅速，中压缩性，强度较高。-2层, 灰色，中密状态，局部夹软塑的粉质粘土。场区普遍分布，厚度:11.8023.70m,平均15.62m;层底标高:-105.00-93.84m,平均-97.08m;层底埋深:97.20108.70m,平均100.85m。颗粒较细, 切面无光泽，韧性低，干强度低，摇震反应迅速，中压缩性，强度较高。层粉质粘土，灰黄色、褚黄色，硬塑局部坚硬状态。场区普遍分布，厚度:0.905.70m,平均2.58m;层底标高:-106.30-96.85m,平均-100.50m;层底埋深:100.20110.00m,平均104.38m。切面有光泽，韧性高，干强度高，无摇震反应，低压缩性，强度高。层强风化基岩：结构大部分破坏，成分已变化，主要成分为长石、石英，夹云母碎屑和其它暗色矿物，岩体破碎，风化裂隙很发育，母岩为石英砂岩，场区普遍分布，厚度:6.1014.30m,平均10.26m;层底标高:-113.70-107.20m,平均-110.75m;层底埋深:111.20117.40m,平均114.63m。层中风化基岩：结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，主要成分为砂岩，场区普遍分布，本次勘察未揭穿该层。淤泥质淤泥质淤泥质一般粘性土：粉土、粉砂： Es=1.86 +0.63，淤泥质淤泥质淤泥质淤泥质淤泥质淤泥质的苏南勿南沙隆起上，在印支运动时该区经历了强烈的挤压褶皱运动，形成了北东向为主的复式背斜和向斜构造，局部还出现规模较大的逆冲、推覆构造。到燕山运动时该区发生强烈的断块作用，并伴有大规模的岩浆活动。自喜马拉雅运动以来，该区又经受了断块差异运动，在近场局部地区形成了徐舍凹陷和白茆凹陷，凹陷中推积了古近纪沉积（E）。而太湖及周边低山丘陵区仍处于相对隆升状态。自新构造期以来，近场区出现了整体性沉降，接受第四纪沉积，局部深凹区还堆积了新近纪晚期沉积（N2）。N+Q沉积厚度近百米，局部达200m左右。该区新构造运动自第四纪以来已逐渐减弱，若仍未停息。区内几条主要断裂，如苏锡常断裂、顾山虞山断裂、和桥阳山断裂、北国南丰断裂等，在早、中更新世仍有活动表现。历史上近场区未发生过破坏性地震。现代仍有小地震活动，但震级不高、最大仅ML2.9级。由于近场外围地区发生过3次破坏性地震，徐舍凹陷和奔牛凹陷在第四纪仍是沉降中心，加之部分断裂在早、中更新世曾有活动，故在近场西北部、东南部及太湖中、南部地区划分出了3个潜在震源区。第一个潜源区是常州潜在震源区，第二个是昆山潜源区，第三个是宜兴潜在震源区，3个潜源区的震级上限都是6级。近场区是新构造运动的弱活动区，历史上未发生过破坏性地震。据区域地震台网记录，自1970年至2007年6月，近场区内共记录到ML1.0级地震14次，其中1.0-1.9级地震9次；2.0-2.9级地震5次，最大地震为1990年5月31日2.9级地震。历史记载公元999年11月3日江苏常州5级地震（震中烈度为度）、1524年3月19日江苏吴县太湖里5级地震及1668年7月25日山东郯城8级地震（震中烈度为度），对本工程场地的影响烈度皆为度（表3-1和图3-4）。区内几条主要断裂在早、中更新世虽曾有活动表现，但自晚更新世以来基本已停止活动，区内不存在晚第四纪活动断裂。区内虽有现代有小地震活动，但频次不高，震级较小。综合分析，近场区背景地震震级可定为5-5级，未来最大潜在地震不会超过6级。江苏省地震工程研究院承担了无锡恒隆广场工程场地地震安全性评价之波速测试工作。依据工作要求，本次工作共进行3个钻孔的波速测试工作，孔号为孔号为DH17、DH31和DH35，测试点距1m，测试土层部分的横波速度。本工程波速测试使用仪器为XG-1型悬挂式测井系统。该仪器为井下自激自收式，精度高，避免了地表激发可能产生的干扰和误差。仪器组成：主机、采集单元、井下探头。仪器性能：采样率：0.058ms;记录长度：10248096点；野外工作于2007年12月3日2008年1月8日完成。根据建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)中第4.1.4条规定，场地覆盖层厚度一般应按地面至剪切波速大于500m/s土层顶面的距离确定。结果见表8。按照建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)中第4.1.5规定土层的等效剪切波速的计算公式为： 式中： 土层等效剪切波速(m/s)； 计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m二者的较小值； 剪切波在地面至计算深度之间的传播时间； 计算深度范围内第土层的厚度(m)； 计算深度范围内第土层的剪切波速(m/s)； 计算深度范围内土层的分层数。DH3592152.9建筑抗震设防等级为重点设防类(乙类)DH35孔个别点为IlE=1.81，属轻微孔号标贯起始深度(米)粘粒含量(%)水位(米)标贯实测击数(击)临界标贯击数(击)判 别 结 果DH119.606.001.008.007.53不液化DH177.1517.201.0018.00不液化DH178.1518.701.0016.00不液化DH179.1514.501.0011.00不液化DH1710.159.901.0010.006.04不液化DH1711.1513.501.009.00不液化DH1712.1512.901.0011.00不液化DH1713.1515.901.008.00不液化DH1714.1513.601.006.00不液化DH317.1510.501.009.00不液化DH318.158.201.008.005.92不液化DH319.1519.301.009.00不液化DH3110.1513.201.0010.00不液化DH3111.1527.001.0012.00不液化DH328.3021.101.0011.00不液化DH329.303.401.0012.009.83不液化DH3210.3013.301.008.00不液化DH3211.3015.201.006.00不液化DH3212.3016.201.007.00不液化DH3213.3013.001.006.00不液化DH337.004.801.0017.007.19不液化DH338.006.901.0018.006.39不液化DH339.0011.501.0015.00不液化DH3310.004.101.0019.009.32不液化DH3311.007.301.0014.007.37不液化DH3314.0012.001.009.00不液化DH356.008.101.007.005.17不液化DH357.006.001.006.006.43液化DH3513.003.001.0010.0012.69液化上述水位均为吴淞高程，黄海高程吴淞高程-1.826m）。初见水位稳定水位1.853.422.652.273.622.92（3）-1层粉土中地下水：属微承压水，3、（6）层粉砂中地下水：属承压水拟建场地有基坑影响深度范围内各地基土层进行了室内渗透试验，其成果详见表10。室内渗透试验成果表10层号垂直渗透系数(cm/s)水平渗透系数(cm/s)数据个数最小值最大值平均值数据个数最小值最大值平均值115.25E-06271.55E-076.34E-074.12E-0792.04E-075.62E-073.77E-073-162.70E-073.65E-051.40E-05172.06E-064.48E-045.42E-053-299.98E-073.04E-051.04E-05143.44E-071.07E-041.11E-054-181.02E-074.41E-055.66E-0662.16E-075.29E-073.77E-074-271.15E-071.54E-052.46E-06563.53E-057.29E-055.08E-056121.19E-055.79E-041.96E-04另外在DH2、DH8、DH15、DH18和DH28号钻孔中进行了注水试验，成果见下表11：注水试验成果渗透系数(cm/s)表11孔号DH2DH8DH15DH18DH28平均值27.65E-065.15E-066.75E-066.52E-063-18.67E-066.75E-062.67E-057.55E-058.25E-054.00E-053-27.53E-067.15E-068.55E-068.05E-068.95E-068.05E-064-16.83E-067.95E-066.55E-066.95E-068.55E-067.37E-074-28.73E-066.58E-067.55E-075.36E-0657.83E-068.65E-054.72E-0566.53E-042.57E-048.43E-045.84E-04 设计正负零为3.5m（黄海高程），购物广场共有7层，楼高32m，另设3层地下室及1层地下夹层，地下室深度21.65m；西塔楼41层，高度216m，东塔楼47层，高度245m，另设3层地下室及1层地下夹层，地下室深度21.65m桩型对比表13（对比）内容预应力管桩钻孔灌注桩制作工艺复杂复杂常用桩径（mm）500、600800、1000桩身强度强度良好，抗弯强度良好，砼强度等级不低于C60强度一般，抗弯强度一般，砼强度等级一般大于C30桩穿透能力对中密密实砂穿透能力较差对中密密实砂穿透能力强挤土效应及周围环境之影响挤土效应较大，对周围环境及建筑影响有影响无挤土效应，但泥浆对周围环境影响较大桩身质量可靠性高一般承载能力高(到一定深度承载力不稳定)较高（由施工质量控制）造价一般高淤泥质750.70880.70淤泥质250.70520.608210000.7420.68113000.7500.68214000.78012000.68715009517009595180015030003003500垂直渗透系数水平渗透系数(cm/s)(cm/s)5.25E-064.12E-073.77E-071.40E-055.42E-05淤泥质1.04E-051.11E-055.66E-063.77E-072.46E-06淤泥质5.08E-051.96E-04层表土，拟建场地为老城区，为新近堆积，该土层土质不均，结构松散，强度较低，粘聚力低，对基坑不利；层粉质粘土中压缩性，强度高；-1粉土中压缩性，强度一般，会产生流砂现象，对基坑不利；-2层淤泥质粉质粘土局部夹粉土高压缩性，强度低，易蠕变，对基坑不利；-1层粉质粘土中压缩性，强度高；-2层粉质粘土中压缩性，强度高。3.5m结合本工程基坑底存在(3-1)层粉土和 (6)层粉砂，该层赋存微承压水，(6)层粉砂承压水头按估算。 验算结果表明：坑底会产生渗透性破坏，应采取降低(6)层粉砂中赋存的微承压水的措施，水位降至基坑底标高下1.0m。5、基坑中心回弹量估算基础长度l(m) 180基础宽度b(m) 180基础底面自重压力Pc(kPa) 240沉降计算经验系数s 1基坑基底下 层底深度 有效重度 回弹模量 h Eci 层 号 (m) kN/M3 MPa 4-1 2.00 9.3 28.254-2 4.00 8.9 19.905 2.70 8.1 23.206 10.60 8.7 52.287-1 7.30 9.2 19.90基坑中心点最大回弹量S=24.14mm沉降计算经验系数C=1.00基坑中心点最大回弹量Sc=C*S=24.14mm渗透性破坏坑底如不降低水位会破坏2、基坑涌水量估算基坑涌水量估算按承压水非完整井类型，公式按：按降水井长度35m，滤水管6m在，影响半径125m估算，基坑涌水量为569m3/天，以上为估算，专门降水设计时按现状进行。赋存基坑降水对周围建筑物的影响，主要表现在两个方面：其一是降低地下水位后，在基坑附近形成较大的水力坡度，进而有产生潜蚀和管涌的可能，使粗颗粒土中的细小颗粒流失而重新排列压密，引起地面变形；其二是地下水位下降引起的有效应力增加，而对下部土体产生的附加压缩变形。.本工程勘察等级为甲级，基坑工程安全等级为一级，基坑开挖时，应进行专门的基坑支护设计。工程设计抗浮水位建议采用3.06m。基坑应进行降水，施工期间应有临时抗浮施工措施，以防破坏地下室底板。