南阳市银海物流中心钢材市场.docx

1.0前言
1.1任务来源
受南阳市银海物流中心（甲方）的委托,南阳市华厦工程勘察有限公司(乙方),承担其拟建南阳市银海物流中心钢材市场工程详勘阶段地基岩土工程勘察工作。
拟建场地位于南阳市王村交通观测站东侧，拟建综合楼1栋，配套用房1栋，厂房9栋，露天堆场1座，2层楼30栋，其建筑物平面尺寸详见附图01及表1.2，拟建楼房拟采用条形基础，砖混结构。
建筑物底面尺寸及层数一览表 表1.2
楼 号
东西长（米）
南北宽（米）
建筑物底面几何形状
地上层数
地下室
综合楼
136.8
44.4-24.5
近似矩形
4
无
配套用房
东西长44.4
南北长56.4
9.6
倒“L”型
4
无
①厂房
223.2
55.8
矩形
1
无
②、③厂房
223.2
65.4
矩形
1
无
④厂房
223.2
34.2
矩形
1
无
⑤厂房
170.4
62.4-8.4
矩形
1
无
露天堆场
195.6
37.2
矩形
1
无
2层楼
12-24
4.8
矩形
1
无

本次勘察目的主要为设计和施工提供所需的参数，为此应完成下列任务①查明场地的地层结构及其分布规律，提供各层土的物理力学指标、承载能力及变形指标。
⑤划分场地土类型和场地土类别，对场地土1.4勘察依据1.5勘察工作量的布置及完成情况
本次勘察集初勘与详勘一次进行,结合场地实际情况,共布设钻孔228个，其中:综合楼布设钻孔17个，控制孔9个,单孔深12米，一般孔8个，单孔深10米；配套用房布设钻孔9个，控制孔5个，单孔深12米，一般孔4个,单孔深10米；厂房布设钻孔149个，控制孔80个，单孔深20米的3个，单孔深8米的77个，一般孔69个，单孔深6米；露天堆场布设钻孔23个，控制孔12个，单孔深8米，一般孔11个，单孔深6米；2层楼布设钻孔30个，控制孔16个，单孔深8米，一般孔14个，单孔深6米，预计总进尺1752米。
钻探设备采用一台PP100—3B和两台SH-30型工程钻机施工,野外勘察工作于2008年7月8日开始,于8月6日结束。随即转入室内试验及资料整理工作,经过审核各项工作均符合有关规程、规范要求。实际完成工作量见表1.0。
完成工作量一览表 表1.0
项 目
数 量
项 目
数 量
钻探
孔数(个)
228
取
样
原状土样(件)
173
进尺(米)
1819.5
室内试验
物理试验(组)
173
原位测试
标准
贯入
试验
孔数(个)
62
直剪试验(组)
52
压缩试验(组)
59
自由膨胀率试验(组)
53
点数(个)
115
胀缩试验（组）
7
土的易溶盐试验(组)
3
2.0场地工程地质条件
2.1地形、地貌
拟建场地位于南阳市城区西郊垄岗地带，地貌形态较单一，原始地形起伏较大，甲方提供该地1#孔实测地面标高156.5米为基准,各钻孔孔口地面高程以此引测,钻孔孔口高程相对高差最大值为4.8米。（详见附表1）
2.2地基土工程地质特征
根据野外钻探及现场原位测试结果,拟建建筑物地基土在勘察深度20.4米范围内，除上部①素填土外其下均为第四系中更新统冲洪积物组成,根据地层成因、类型、岩性及工程地质特征共分为4个工程地质单元层(详见附表1及附图02-89)，自上而下分述如下：
①素填土(QmL): 褐黄色,稍湿,多孔隙，为近期堆填，堆填时间不足一个月，堆堆物为膨胀土，含铁锰质结核、钙质结核及零星碎砖屑，该层层厚0.1-10.8米,平均层厚2.33米。该层除在25#、31#、32#、34#、116#、125#、133#、134#、142#、143#、173#、174#、178#、179#、180#、181#、185#、186#、187#、188#、189#、191#、192#、193#、195#、196#、197#、198#、199#、200#、201#、202#、203#、204#、225#、227#、228#孔缺失外，在其它钻孔均有分布，与下伏地层呈突变接触关系。
②粉质粘土(Q2aL+PL):黄褐色,稍湿,硬塑状,刀切面较粗糙，含大量铁锰质结核及钙质结核，钙核直径2-5cm。该层层底埋深6.1-7.5米, 层厚0.5-7.5米, 平均层厚5.12米，该层除在85#、94#、108#、109#、117#、118#孔缺失，在其它钻孔均有分布,与下伏地层呈渐变接触关系。
③粘土(Q2aL+PL):褐红色,坚硬状,稍湿，刀切面光滑，含铁锰质结核，局部夹钙质结核，钙核直径5-6cm，夹灰白色粘土团块。该层在孔深大于8.0米的各孔均有分布，与下伏地层呈渐变接触关系。
④粘土(Q2aL+PL): 灰黄、灰白色,稍湿,坚硬状,含铁锰质结核，刀切面光滑，显腊质光泽，夹灰白色粘土条带。该层厚度大,本次勘察未揭穿,揭露最大厚度6.2米。
2.3地基土主要物理力学性质指标统计及承载力特征值的确定
2.3.1地基土主要物理力学性质指标统计(详见附表4)
2.3.2地基土承载力特征值的确定
①素填土：该层作轻型动力触探试验30试段，修正后击数N10=15击，查《GBJ7-89》规范附表5-11得其承载力f0为100kPa, 取原状土样50件, 据含水比aw=0.72，天然孔隙比e=0.741，查《GBJ112-87》规范附表3-1，其承载力基本值f0取190.6KPa, 回归修正系数Ψf取0.75，得承载力fk为142.95kPa。结合本地区建筑经验,建议承载力特征值fak为100kPa（该层土每50cm分层压实，因此土工试验确定的承载力偏大，仅供参考）。
②粉质粘土:该层作标准贯入试验40试段,校正后平均击数N=11.8击，得其承载力标准值178kPa；取原状土样40件，据含水比aw=0.63，天然孔隙比e=0.680，查《GBJ112-87》规范附表3-1，其承载力基本值f0取236.67KPa, 回归修正系数Ψf取0.75，得承载力fk为177.5kPa。载荷试验3试次,得承载力特征值fak=170kPa,结合本地区建筑经验, 该层承载力特征值fak取170kPa。
③粘土:该层作标准贯入试验39试段,校正后平均击数N=16.5击，得其承载力标准值235kPa，取原状土样83件，据含水比aw=0.49，天然孔隙比e=0.647，查《GBJ112-87》规范附表3-1，其承载力基本值f0取339.03KPa, 回归修正系数Ψf取0.75，得承载力fk为254.28kPa。结合本地区建筑经验, 该层承载力特征值fak取230kPa。
④粘土:该层作标准贯入试验6试段,校正后平均击数N=30.9击，得其承载力标准值379kPa，取原状土样6件，回归修正系数Ψf取0.75，得承载力fk为284.25 kPa。结合本地区建筑经验, 该层承载力特征值fak取280kPa。
2.4场地地下水
该场地在勘察期间和勘察深度20.4米范围内未见地下水。若遇雨季①素填土、②粉质粘土易形成上层滞水，无统一水位。
3.0场地工程地质条件分析与评价
3.1 工程环境条件分析与评价
拟建楼房北部距围墙最近25.2米，南部距围墙最近39.6米，西部距围墙最近4.2米，东部距围墙最近37.2米。场地整平后及其周围较平坦，无高大的既有建筑物，地下无埋藏物，场地四周交通较便利，工程环境条件较好。

3.2地基土层压缩性评价

根据室内土工试验成果确定各层土的压缩模量值,并进行压缩性评价,见表3.2:
各层土压缩性评价 表3.2
层 号
①

②
③
④
压缩系数a1-2(1/Mpa)
0.329
0.161
0.125
0.108
压缩模量Es0.1-0.2(MPa)
5.32
10.25
13.44
15.25
压缩性评价
中
中
中
低
3.3地基土层抗剪强度评价
按照室内土工试验成果,提出各层土抗剪强度标准值见表3.3:
各层土抗剪强度标准值（直剪、快剪） 表3.3
层 号
①
②
③
④
Ck(KPa)
17.8
31.4
47.2
60.5
φk(度)
8.7
12.0
14.8
19.6
3.4地震效应
3.4.1地震
根据中华人民共和国建设部和国家质量监督检疫总局于2001年7月20日联合发布的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定,南阳市两辖区抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度值为0.10g,设计地震分组属第一组，场地设计特征周期为0.35s，应以此设防。
3.4.2场地土类型及建筑场地类别的判定
根据场地揭露的地层情况,该场地内20米范围内地基土层承载力特征值厚度加权平均值为195KPa,大于130KPa,小于200KPa，根据工程实践经验，估计地表下20米范围内土层的平均剪切波速在250≥Vs＞140m/s之间,相应的等效剪切波速在250≥Vse＞140m/s之间，据临近场地工程资料，场地覆盖层厚度在45米左右,依据(GB50011-2001)规范中表4.1.3和表4.1.6判定本场地属中软土类型,Ⅱ类建筑场地。
3.4.3建筑抗震地段的划分
依据拟建场地地层,属半填半挖地基及地形、地貌特征,按照(GB50011-2001)规范4.1.1条及其条文说明，判定该场地为抗震不利地段。
3.4.4场地地震液化判别
依据<<建筑抗震设计规范>>(GB50011-2001)第4.3.3条第1款规定:该场地地层时代为第四纪晚更新世及其以前,抗震设防烈度为7度, 可判为不液化场地。该场地地层时代为中更新世，故判为不液化场地。
3.5地基土的腐蚀性评价
据该场地地基土②层粉质粘土的易溶盐含量实验结果(见表3.5.1):按照《GB50021—2001》附录G确定场地环境类别为Ⅱ类,对建筑材料腐蚀性评价见表3.5.2。
土的易溶盐分析成果表 表3.5.1
分析项目
含量值(mg/kg)

分析项目
含量值(mg/kg)
Ca2+
66.3

CL-
24.4
Mg2+
16.1

SO42-
150
HCO3-
371.7

PH值
6.7
CO32-
0.00

地基土的腐蚀性评价 表3.5.2
评价项目
化验项目
腐蚀等级
评价标准
按环境类型对砼结构评价
土
无腐蚀性
(GB50021—2001)
表12.2.1
按地层渗透性对砼结构评价
土
无腐蚀性
(GB50021—2001)
表12.2.2
对钢筋砼中的钢筋评价
土
无腐蚀性
(GB50021—2001)
表12.2.4
对钢结构评价
土
弱腐蚀性
(GB50021—2001)
表12.2.5-2
通过在野外采用锥形电极法实验，根据实验结果，②层粘土PH=6.7，氧化还原电位450mv，电阻率140Ωm，极化电流密度0.013Ma/cm2，质量损失0.20g，根据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001表12.2.5-2，土对钢结构具弱腐蚀性。
3.6不良地质作用分析与评价
经勘察，拟建场地及其附近无滑坡、崩塌等不良地质作用。
3.7地基土的胀缩性评价
3.7.1场地类型评价
拟建场地地形坡度较大，地面相对高差4.8米，但同一座建筑物范围内局部地形高差不大于1米，应属平坦场地。
3.7.2地基土的膨胀潜势
依据场地地基土的野外鉴定和土工试验,按(GBJ112—89)规范附表2.3.3表判定。
地基土的膨胀潜势 表3.7.2
层号
样本数（个）
自由膨胀率
胀缩潜势
范围值
平均值
①
13
49.00-60.00
53.308
弱膨胀
②
14
42.00-55.00
47.571
弱膨胀
③
20
50.00-68.00
57.350
弱膨胀
④
6
75.00-80.00
77.833
中等膨胀
3.7.3地基土的胀缩等级
该场地地基土②层粉质粘土以1.0米处的天然含水量和塑限为计算依据，②层粉质粘土胀缩变形量计算按<<膨胀土地区建筑技术规范>>(GBJ112—87)第3.2.6条公式:
n
S=ψΣ(δepi+λsi×Δwi)hi计算(计算过程见附表6),据计算
i=1
结果S=47.67mm,判定该场地地基土②层粉质粘土的胀缩等级为Ⅱ级
4.0地基基础方案可行性分析与评价
4.1地基土的均匀性评价

该场地地层结构清晰,按(GB50007-2002)第3.0.2条及表3.0.2表: 地基主要受力层范围内为工程性状相差悬殊的不同岩土层，在基础长度、宽度方向上各土层面坡度最大值小于10%,属均匀地基。
4.2 地基基础处理方案分析
根据场地的工程地质条件,拟建场地①层素填土厚0.1-10.8米，堆填时间不足一个月，未完成自重固结，且堆填为为膨胀土，不能做为基础持力层，故建议采用水泥土搅拌桩复合地基。
4.2.1复合地基方案分析
因①层素填土厚0.1-10.8米堆填时间不足一个月，未完成自重固结，且堆填为为膨胀土，不能做为基础持力层，为确保建筑物安全,建议也可采用水泥土搅拌桩复合地基。
4.2.1.3复合地基类型
鉴于该场地地层结构、岩性特征，结合南阳市施工经验，建议采用深层搅拌水泥土桩复合地基。
4.2.1.4桩端持力层选择
根据场地工程地质条件,③层粘土工程性质良好，分布稳定，埋深适宜,可作为桩端持力层,桩径500mm,桩长从基础底面算起,有效桩长7-8米，桩距由设计确定。
4.2.1.5复合地基岩土设计参数
依据本次勘察成果，各土层的桩基设计参数见下表：4.2.1.5
岩土名称
桩周侧阻力特征值qsi（kpa）
桩端承载力特征值值qp（kpa）
①素填土
8

②粉质粘土
18

③粘土
25
230
5.0结论与建议
5.1该工程重要性等级为三级,场地等级为二级(中等复杂场地),地基等级为二级(中等复杂地基),综合判定勘察等级为乙级。
5.2该场地为平坦场地，属均匀地基，地基处理后，适宜建筑。
5.3经勘察，拟建场地及其附近无滑坡、崩塌等不良地质作用。
5.4场地内地层及厚度见下表：
层号及岩性
层底埋深(米)
平均层厚(米)
①素填土
0.1-10.8
2.33
②粉质粘土
6.1-7.5
5.12
③粘土
8.0-14.3
1.67
④粘土
揭露最大厚度6.2米
5.5根据室内土工试验,现场原位测试结果,并结合地区建筑经验,综合分析后确定各层土承载力特征值及其主要特性指标值如下:
主要指标
层 号
压缩系数a1-2(1/MPa)
压缩模量
Es0.1-0.2(Mpa)
抗剪强度标准值
承载力建议值fak(kPa)
Ck(kPa)
Φk（度）
①素填土
0.329
5.32
17.8
8.7
130
②粉质粘土
0.161
10.25
31.4
12.0
170
③粘土
0.125
13.44
47.2
14.8
230
④粘土
0.108
15.25
60.5
19.6
280
5.6该场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组属第一组,场地设计特征周期为0.35s，应以此设防。该场地地基土不液化。
5.7场地土类型为中软土，建筑场地类别为Ⅱ类,该场地为可进行建设的一般场地。
5.8该场地地基土对钢结构具弱腐蚀性；在勘察期间和勘察深度20.4米范围内未见地下水，基础设计与施工以及对建筑材料的腐蚀性可不考虑不利影响。
5.9拟建场地因①层素填土厚0.1-10.8米，堆填时间不足一个月，未完成自重固结，不能做为基础持力层，故建议采用水泥土搅拌桩复合地基。桩基设计参数见表4.2.1.5。
5.10拟建楼房北部距围墙最近25.2米，南部距围墙最近39.6米，西部距围墙最近4.2米，东部距围墙最近37.2米。场地及其周围较平坦，无高大的既有建筑物，地下无埋藏物，场地四周交通较便利，工程环境条件较好。
5.11该场地地基土①素填土、②粉质粘土、③粘土、④粘土均为胀缩性土层，①素填土、②粉质粘土、③粘土具弱膨胀潜势，④粘土具中等膨胀潜势，②层粉质粘土胀缩等级为Ⅱ级。
5.12建议设计时基础下采用砂垫层，垫层厚度不小于30厘米，垫层宽度应大于基底宽度，两侧宜采用与垫层相同的材料回填，并做好防水处理，同时若以宽散水为防治措施时，设散水宽度不小于3米，对膨胀土危害性进行设防。
5.13拟建场地附近无活动断裂通过,无不良地质作用，故场地地基稳定。
5.14基槽开挖时若发现局部上层滞水或土层有较大变化时，应及时处理后方能继续施工；基础施工应采用分段快速作业法，施工过程中不得使基槽曝晒或泡水，雨季施工应采取防水措施。
5.15“天然地基基础方案可行性分析”系在假定条件下进行的估算,建议设计部门根据建筑物上部实际荷载情况进行验算后,最终确定建筑物基础类型、尺寸、埋深。
5.16基槽开挖后加强验槽工作,发现问题,及时处理。
5.17大气影响深度为4米。
5.18标准冻土深按0.5米计。