《岩土工程勘察报告》.doc

太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 1 - 目录目录 1、绪言、绪言4 1.1、工程概况4 1.2、拟建建筑物4 2、勘察工作、勘察工作5 2.1、勘察等级5 2.2、勘察目的及要求6 2.3、确定勘察工作量的依据7 2.4、勘探工作量布置原则8 2.5、勘探设备及方法8 2.6、完成工作量10 2.7、室内试验10 3、场地工程地质条件、场地工程地质条件11 3.1、地形地貌11 3.2、地层时代及成因类型11 3.3、地基土构成及岩性特征11 3.4、地下水17 3.5、地下水和地基土的腐蚀性17 4、 地震效应地震效应18 4.1、抗震设防烈度18 4.2、建筑场地类别18 4.3、地基土液化判别18 4.4、地基土震陷18 4.5、建筑抗震地段划分19 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 2 - 5、场地土综合分析与评价、场地土综合分析与评价19 5.1、物理力学性质指标统计原则及指标选用19 5.2、室内土工试验及原位测试结果20 5.3、天然地基土承载力评价20 5.4、地基湿陷性评价21 5.5、抗剪强度统计及评价22 5.6、场地均匀性评价22 5.7、场地稳定性、适宜性评价22 6、地基基础方案探讨、地基基础方案探讨23 6.1 建筑物天然地基及复合地基之探讨.23 6.2 桩基方案.24 7、基坑支护及基坑降水、基坑支护及基坑降水26 8、结论与建议、结论与建议26 8.1、结论26 8.2、建议28 附件附件 附图 拟建建筑物与勘探点平面布置图 01 工程地质剖面图 0218 附表 勘探点一览表 附表 1 地层统计表 附表 2 物理力学性质统计表 附表 3 各土层综合 e-p 曲线和地基变形计算表 附表 4 液化指数计算表 附表 5 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 3 - 其他 原位测试报告 土工试验检测报告 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 4 - 1 1、绪言、绪言 1.11.1、工程概况、工程概况 工程名称：太原市上马街棚户区改造期工程 建设单位：山西华嘉盛房地产开发有限公司 设计单位：太原市建筑设计研究院 协作单位：太原市兴华岩土工程勘察有限公司 山西嘉盛园房地产开发有限公司拟建太原市上马街棚户区改造期工 程，其拟建场地位于太原市五一路的东侧，上马街的北侧，杏花南巷的南 侧。 我单位受建设单位委托，对其拟建场地进行了详勘阶段的岩土工程勘 察工作（一次性勘察） ，剪切波速和静力触探测试由太原市兴华岩土工程 勘察有限公司完成。根据建设单位提供的规划设计图，对拟建建筑物的外 轮廓线进行确定并将勘探点统一放到位。拟建建筑物及勘探点位置详见拟 建建筑物及勘探点平面位置图（附图 01） 。 本次勘察外业工作于 2007 年 10 月 28 日开始，于 2007 年 11 月 12 日 结束；室内土工试验于 11 月 15 日结束；室内资料整理及报告编制工作于 2007 年 11 月 23 日完成。 1.21.2、拟建建筑物、拟建建筑物 本工程拟建 3 栋高层住宅楼均为地面以上 32 层，地下 2 层，总建筑 面积约 158337。上部结构采用剪力墙结构，基础形式拟采用筏板基础， 1#楼轮廓尺寸为 90.3m21.8m，2#楼轮廓尺寸 59.2m25.0m，3#楼轮廓 尺寸 58.2m25.0m，按筏基考虑，其基底压力标准值为 550kPa，基础埋 深自室外地面算起，基础埋深约 8.3m。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 5 - 拟建 1#、2#楼北侧和 1#、3#楼南侧设有裙房，均为 2 层地下室，框 架结构，独立基础，柱网尺寸按 8000mm8000mm，自室外地面算起，基 础埋深约 8.3m，1#楼北侧为地上 3 层商业建筑，最大单柱荷载为 5760kN，1#楼南侧为地上 2 层商业建筑，最大单柱荷载为 4600kN，建筑 物外形及尺寸、位置详见拟建建筑物及勘探点平面位置图（附图 01） 。 拟建建筑物工程性质一览表 表 1.2.1 拟建建筑物名称 室外地面 标高 基础埋深(m)基础类型轮廓尺寸荷载 1#楼791.68.3片筏基础 90.3m2 1.8m 550 kPa 2#楼792.88.3片筏基础 59.2m2 5.0m 550 kPa 3#楼791.88.3片筏基础 58.2m2 5.0m 550 kPa 1#、2#楼北侧裙房792.88.3独立基础5760kN 1#、3#楼南侧裙房791.88.3独立基础4600kN 2 2、勘察工作、勘察工作 2.12.1、勘察等级、勘察等级 根据建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） ，地基基础设计等 级为甲级；据根高层建筑岩土工程勘察规程 （JGJ72-2004）判定本次 勘察的勘察等级为甲级；根据岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） ， 拟建建筑物工程重要性等级为一级，场地等级为二级，地基等级为二级， 据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） ，判定拟建建筑物抗震设防类 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 6 - 别为丙类。综合确定本次岩土工程的勘察等级为甲级。 2.22.2、勘察目的及要求、勘察目的及要求 此次勘察为一次性详细勘察，此次勘察目的旨在详细查明拟建建筑地 段的岩土工程条件，对影响场地和地基稳定的不良地质作用作出评价，对 建筑地基做出岩土工程分析和评价，对地基基础设计、地基处理、不良地 质作用和环境地质作用的防治、施工等提出结论和建议，具体如下： 查明建筑场地内对工程稳定性有影响的不良地质作用类型、成因、分 布范围、发展趋势和危害程度，并提出评价与防治所需的岩土技术参数和整 治方案的建议。 查明建筑场地影响范围内各岩土层的成因、时代、类别、埋藏条件及 分布特征，查明地层结构、均匀性及特殊岩土的性质，尤其应查明基础下软 弱和坚硬地层的厚度及分布。 采取岩土样品，通过室内测试和原位测试获得各岩土层物理力学性质 指标和强度指标，为工程设计、施工方法的确定提供岩土层参数。 查明拟建场区地下水含水层分布、类型、埋藏条件、稳定水位、径 流补给、排泄、渗透系数等水文地质条件，并提供地下水位变化幅度。 判断地下水或地基土对建筑材料的腐蚀性。 查明地基是否存在液化土层，查明各液化土层的深度和厚度，计算 液化指数并划分地基的液化等级。根据抗震条件划分场地土类型及建筑场 地类别，分析预测地震效应，划分对建筑有利、不利或危险地段，提供场 地岩土地震震陷评价。 查明地基土的湿陷类型并确定地基的湿陷等级，根据湿陷类型和地 基的湿陷等级进行湿陷性场地分区。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 7 - 对建筑物地基的均匀性进行评价。对地基岩土层的工程特性和地基的 稳定性进行分析评价。 提出各岩土层的承载力特征值，提供计算变形所需的计算参数， 对基 坑工程的设计、施工方案提出意见，并提供相关的技术参数。 论证采用天然地基的可行性，对持力层的选择、基础埋深等提出建议。 对复合地基或桩基的类型、适宜性、持力层选择提出建议；提供桩的极限侧 阻力、极限端阻力和变形计算的有关参数。 2.32.3、确定勘察工作量的依据、确定勘察工作量的依据 基于上述勘察的目的及要求，本次勘察工作量按详细勘察阶段工作要 求布置，主要依据为： 2.3.1 委托单位提供的建筑物平面布置图 2.3.2岩土工程勘察规范(GB50021-2001) 2.3.3高层建筑岩土工程勘察规程 （JGJ72-2004） 2.3.4建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 2.3.5建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） 2.3.6建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002） 2.3.7建筑桩基技术规范 （JGJ94-94） 2.3.8湿陷性黄土地区建筑规范 （GB50025-2004） 2.3.9土工试验方法标准 （GBT/50123-1999） 2.3.10建筑工程地质钻探技术标准 （JGJ87-92） 2.3.11建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99） 2.3.12工程地质手册 （第四版） 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 8 - 2.42.4、勘探工作量布置原则、勘探工作量布置原则 按照现行的国家有关规范、规程，本次勘察布置工作量的主要原则为： 2.4.1、本次岩土工程勘察工作量按甲级岩土工程详勘进行布置。 本次勘察工作根据岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）第 4.1.15 条，地基等级为二级（中等复杂） ，结合高层建筑岩土工程勘察规程 （GJG72-2004）及区域地质情况，勘察点应沿建筑物周边或柱列线布设， 其间距宜为 20-35m 布置，勘探点布设兼顾裙楼。 2.4.2、勘探点控制建筑物轮廓为主，沿建筑物的外边线及角点布设。 按高层建筑岩土工程勘察规程 （GJG72-2004）第 4.2.4 条，勘察 点深度应满足预计土层压缩层的计算深度，压缩层的深度按 1-1.5 倍基础 宽度考虑，根据建筑物的特征及其所处的地貌单元结合勘察经验，基础应 采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，勘探点深度按建筑物预计的基底压力、基础 型式、基础埋深及计算变形综合确定，并满足场地抗震评价需要，综合确 定控制性钻孔深度 80m，一般性孔深 50m，按建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99）确定基坑侧壁的安全等级为一级，为了提供支护基坑所需 的参数，将裙楼的控制性勘探点孔深定为 30m，一般性孔深为 20m。 2.4.3、为提供准确的勘察资料，本次勘察采取钻探取样、标准贯入试 验、剪切波速测试、静力触探等多种手段进行综合勘察与评价，部分勘探 孔为综合勘探孔，即一个孔同时采用取样、静力触探、剪切波速等手段进 行综合勘察与评价，取土试样和原位测试孔不少于全部勘探点总数的 2/3。 2.52.5、勘探设备及方法、勘探设备及方法 本次勘探采用了取土试样钻孔、标准贯入试验、静力触探、剪切波速 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 9 - 测试等多种测试方法相结合的勘察方案。 2.5.1、外业钻探采用 XY-150 型工程钻机，水位以上采用干法钻进， 水位以下采用泥浆护壁，回转钻进成孔，采用双管单动取土器取样。 2.5.2、标准贯入试验采用自动落锤法，标贯前采用薄壁取样器进行清 孔，然后按照岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）第10.5.2-3 条要求进 行试验。 2.5.3、标准贯入试验采用自动脱钩的自动落锤法进行锤击，并减小导 向杆与锤间的摩擦力，避免锤击时的偏心和晃动，保持贯入器、探杆、导 向杆联接后的垂直度，锤击速率应小于 30 击/min。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。当锤击数已达 50 击，而贯入深度未达 30cm 时，可记 录 50 击的实际贯入深度，按下式换算成相当于 30cm 的标准贯入试验锤 击数 N，并终止试验。 N=30 式中-50 击时的贯入度（cm） 。 s 50 s 在碎石土层中采用重型动力触探 N（63.5）试验，按照岩土工 程勘察规范 （GB50021-2001）第10.4.1-2 条有关要求进行试验。 2.5.4、静力触探测试采用 JTY-3 型静探数据采集仪和剑球牌 NKC5081TCT 型静力触探车，静力触探探头采用宁波市镇海传感器厂生 产的 ZSZ-15 型双桥探头，锥尖截面积 15cm2,侧壁摩擦筒面积 300cm2， 全液压自动连续贯入，微机全自动记录和储存数据并成图。 2.5.5、场地剪切波速采用单孔检层法，剪切波速测试放大器采用 RS- 1616K（S）型多功能工程检测仪,记录仪采用联想笔记本电脑, 传感器为 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 10 - 三分量波速探头。 2.62.6、完成工作量、完成工作量 本次勘察共完成综合勘探点 24 个，即在同一点处既有钻孔，也有静 探，还可能有波速；从各孔的性质来说：取土试样钻孔 12 个（包括 2 个 孔内取水孔） 、标准贯入试验钻孔 12 个，孔旁静力触探试验孔 6 个、孔内 剪切波速测试孔 3 个，累计钻探总进尺 1612.50m（其中包括剪切波速累 计测深 240m 和静力触探 89.8m） ，共取原状土样 350 件，共取扰动土样 141 件，水、土腐蚀性分析样各 2 组，进行标准贯入试验 372 次，重型动 力触探深度为 2.00m，各勘探点具体位置详见拟建建筑物与勘探点平面位 置图（01） ，具体完成作量详见勘探点一览表（附表 1） 。 2.72.7、室内试验、室内试验 室内土工试验是评价地基岩土性状的重要试验方法，本工程室内土工 试验包括岩土的物理力学指标测试、高压固结试验、剪切试验，提供了计 算地基承载力和沉降变形验算提供所需的各项岩土参数指标。 2.6.1、室内土工试验均按土工试验方法标准 （GB/T50123-1999） 进行。 2.6.2、所取原状土样均进行了常规项目试验。包括土的天然含水量、 比重、天然重度、干重度、粉土和粘性土的液限、缩限等试验。 2.6.3、为评价地基土的压密状态和实际受力工作状态（地基土的自重 压力到自重压力+附加压力）下的压缩变形指标，地基各土层原状土样均 进行了固结试验，压缩（固结）试验最终压力：20m 以内最终压力为 0.8Mpa，20m 以上最终压力为 1.00Mpa，50m 以上最终压力为 1.20Mpa。 2.6.4、砂类土样均进行了筛分法颗粒分析试验，20m 以上部分饱和粉 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 11 - 土增做粘粒含量试验（移液管法） 。 2.6.5、选择代表性水样进行了对建筑材料的腐蚀性分析试验。 2.6.6、土的抗剪强度参数在边坡稳定性分析、建筑地基承载力的计算 以及基坑稳定性的评价中都是不可缺少的指标，为工程设计提供可靠的计 算参数，故选择部分土样做了直接剪切试验。 3 3、场地工程地质条件、场地工程地质条件 3.13.1、地形地貌、地形地貌 拟建场地地形基本平坦，勘探期间以东夹巷中段厕所旁一井盖为高程 准点（ BM=791.81m）引测了各勘探点标高，场地标高介于 790.55793.56m 之间，最大高差 3.01m。 拟建场地位于汾河以东，地貌为汾河东岸级阶地与山前洪积倾斜平 原交互区，场地地形平缓。拟建场地地貌单元属山前冲洪积倾斜平原地貌。 3.23.2、地层时代及成因类型、地层时代及成因类型 根据本次勘察揭露的地层情况，结合区域资料综合分析，根据场地所 处地貌及其沉积旋回特征，场地地层主要受东山山前冲、洪积作用的影响， 勘探深度范围内场地地基土层主要是第四系全新统及更新统河流冲、洪积 地层，粉质粘土、粉土、中细砂等土层厚度变化较大，多数情况为夹层。 按沉积时代和成因类型从上向下依次为：第层为第四系全新统(Q42ml)人 工堆积成因的填土，向下第、层为第四系全新统(Q4)河流冲、 洪积相沉积地层，第、层为第四系上更新统(Q3)河流冲、洪积相沉积 地层，第、层为第四系中更新统(Q2)河流冲、洪积相沉积地层， 本次勘察未揭穿层。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 12 - 3.33.3、地基土构成及岩性特征、地基土构成及岩性特征 根据野外钻探,室内土工试验结果，本次勘探深度范围内，场地地基 土自上而下依岩性可划分为 10 层，现按地层层序分述如下 ： 第层：杂填土（Q42ml） 该层主要以灰渣、煤屑、白灰、砖块、石块、水泥块等建筑垃圾和生 活垃圾为主，杂色，结构松散，稍湿，具中-高压缩性，土质不均，该层 下部为少量的素填土，成分以粉土和粉质粘土为主，含云母、煤屑、砖屑、 氧化物、植物根等，标贯试验实测锤击数 N 值介于 2.07.0 击之间，平均 3.8 击。静探锥尖阻力平均值 qc=2.92MPa，侧摩阻力平均值 fs=64.6kPa。 该层平面分布不均匀，一般层厚介于 1.204.90m，平均层厚 2.64m， 仅在 10#孔处达 10.2m，层底埋深 1.204.90m，层底标高 787.29791.10m。 第1 层：粉土（Q41al+pl） 褐黄，饱和，稍密状态，含云母、氧化物，土质不纯，含砂粒，局部 夹粉质粘土和粉细砂透镜体，厚度小于 50cm，平均压缩系数 a1-2 =0.234MPa，具中压缩性，摇震反应中等，无光泽反应，韧性低，干强度 低。钻探进尺较快，标贯试验实测锤击数 N 值介于 2.06.0 击之间，平均 3.5 击。静探锥尖阻力平均值 qc=2.08MPa，侧摩阻力平均值 fs=62.8kPa。 该层普遍分布于全场，该层层厚 1.605.10m，平均层厚 3.60m，层底 埋深 4.008.20m，层底标高 782.79788.51m。 第2 层：中砂（Q41al+pl） 黄褐色，稍湿，稍密，散粒结构，矿物成分主要为长石、石英、氧化 物等，颗粒不均匀，分选性较差，夹粉土和粉质粘土，标贯试验实测锤击 数 N 值介于 6.07.0 击之间，平均 6.5 击。静探锥尖阻力平均值 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 13 - qc=2.6MPa，侧摩阻力平均值 fs=68.0kPa。 该层层厚分布不均，该层层厚 0.703.00m，平均层厚 1.66m，层底埋 深 6.008.20m，层底标高 784.41787.20m。 第层：粉土（Q41al+pl） 该层根据岩性和物理力学性质的差异分为 2 个亚层： 第1 层：粉土（Q41al+pl） 黄褐色，饱和，稍密，含云母、煤屑、氧化物，局部夹粉质粘土和粉 细砂，厚度小于 50cm，摇震反应中等，无光泽反应，韧性低，干强度低， 平均压缩系数 a1-2 =0.257 MPa，具中压缩性，标贯试验实测锤击数 N 值介 于 4.010.0 击之间，平均 6.5 击。静探锥尖阻力平均值 qc=2.00MPa，侧摩 阻力平均值 fs=61.3kPa。 该层层厚 1.307.20m，平均层厚 4.22m，层底埋深 8.5013.20m，层 底标高 778.12783.94m。 第2 层：粉土（Q41al+pl） 褐黄，饱和，中密状态 ，含云母、煤屑、氧化物等，局部夹有粉质 粘土和中粗砂，厚度小于 50cm，平均压缩系数 a1-2 =0.174 MPa，具中压缩 性，摇震反应中等，无光泽反应，韧性低，干强度低。标贯试验实测锤击 数 N 值介于 5.517.0 击之间，平均 9.7 击。静探锥尖阻力平均值 qc=4.30MPa，侧摩阻力平均值 fs= 130.7kPa. 该层普遍分布于全场，该层层厚 1.507.10m，平均层厚 4.91m，层底 埋深 12.0018.60m，层底标高 773.32778.98m。 第层：砾砂（Q41al+pl） 褐色，矿物成分主要为长石、石英、方解石、氧化物等，母岩主要为 灰岩、砂岩，局部夹粉土及粉质粘土，颗粒不均匀，分选性较差，稍密 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 14 - 中密状态。标贯试验实测锤击数 N 值介于 9.018.0 击之间，平均 12.6 击， 重型动力触探实测锤击数 N63.5平均值为 11.7 击，静探锥尖阻力平均值 qc=7.87MPa，侧摩阻力平均值 fs= 194.70kPa。 该层普遍分布于全场，该层层厚 0.504.70m，平均层厚 1.92m，层底 埋深 14.2018.50m，层底标高 774.28776.63m。 第层：粉土（Q41al+pl） 该层根据岩性和物理力学性质的差异分为 3 个亚层： 第1 层：粉土（Q41al+pl） 黄褐，饱和，中密状态 ，含云母、煤屑、氧化物等，局部夹有粉质 粘土和中粗砂或与中粗砂互层，平均压缩系数 a1-2 =0.179 MPa，具中压缩 性，摇震反应中等，无光泽反应，韧性低，干强度低。标贯试验实测锤击 数 N 值介于 10.0019.0 击之间，平均 14.9 击。 该层普遍分布于全场，该层层厚 4.409.20m，平均层厚 6.99m，层底 埋深 22.1026.80m，层底标高 765.41771.11m。 第2 层：粉土（Q41al+pl） 褐黄，饱和，中密状态 ，含云母、煤屑、氧化物等，局部夹有粉质 粘土和中粗砂，平均压缩系数 a2-4 =0.110 MPa，具中低压缩性，摇震反应 中等，无光泽反应，韧性低，干强度低。标贯试验实测锤击数 N 值介于 15.027.0 击之间，平均 20.3 击。 该层普遍分布于全场，该层层厚 2.808.90m，平均层厚 6.45m，层底 埋深 27.4033.50m，层底标高 758.47764.91m。 第3 层：粉质粘土（Q41al+pl） 黄褐，褐色，含云母、煤屑、氧化物等，团粒结构，夹粉土和薄层粗 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 15 - 砾砂透镜体，可塑状态，平均压缩系数 a2-4=0.129 MPa，具中压缩性，无 摇震反应，稍有光滑，韧性中等，干强度中等，标贯试验实测锤击数 N 值介于 18.029.0 击之间，平均 23.2 击。 该层普遍分布于全场，该层层厚 2.308.30m，平均层厚 4.39m，层底 埋深 33.2037.70m，层底标高 753.63759.36m。 第层：粉质粘土（Q3al+pl） 该层根据岩性和物理力学性质的差异分为 2 个亚层： 第1 层：粉质粘土（Q3al+pl） 褐灰色，含云母、氧化物，分布不均，夹有粉土，可塑状态，平均压 缩系数 a2-4 =0.143 MPa，具中压缩性，无摇震反应，稍有光滑，韧性中等， 干强度中等。标贯试验实测锤击数 N 值介于 23.032.0 击之间，平均 27.5 击。 该层普遍分布于全场，该层层厚 4.009.50m，平均层厚 6.51m，层厚 不均，层底埋深 38.6043.60m，层底标高 747.84753.14m。 第2 层：粉质粘土（Q31al+pl） 褐色，含云母、氧化物，分布不均，夹有粉土，可塑状态，平均压缩 系数 a2-4 =0.119 MPa，具中压缩性，无摇震反应，稍有光滑，韧性中等， 干强度中等。标贯试验实测锤击数 N 值介于 28.037.0 击之间，平均 32.3 击。 该层普遍分布于全场，层厚 7.6011.70m，平均层厚 9.80m，层底埋 深 49.0054.10m，层底标高 737.23743.85m。 第层：粉质粘土（Q3al+pl） 黄褐色，含云母、氧化物、钙质结核，夹粉细砂、粉土，可塑状态， 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 16 - 平均压缩系数 a2-4 =0.142 MPa，具中压缩性，无摇震反应，稍有光滑，韧 性中等，干强度中等。标贯试验实测锤击数 N 值介于 33.044.0 击之间， 平均 37.7 击。 该层普遍分布于全场，层厚 7.1012.40m，平均层厚 10.53m，层底埋 深 61.2063.40m，层底标高 728.05731.45m。 第层：粉质粘土（Q2al+pl） 褐红色，含云母、氧化物、钙质结核，夹有粉土，可塑状态，平均压 缩系数 a2-4=0.125 MPa，具中低压缩性，无摇震反应，稍有光滑，韧性高， 干强度高。标贯试验实测锤击数 N 值介于 37.050.0 击之间，平均 44.1 击。 该层普遍分布于全场，该层层厚 5.007.20m，平均层厚 6.57m，层底 埋深 68.0070.00m，层底标高 721.05725.16m。 第层：粉质粘土（Q2al+pl） 红褐色，含云母、氧化物、钙质结核，夹有粉土、中细砂透镜体，可 塑状态，平均压缩系数 a2-4=0.116 MPa，具中低压缩性，无摇震反应，稍 有光滑，韧性高，干强度高。标贯试验实测锤击数 N 值介于 40.050.0 击 之间，平均 45.1 击。 该层普遍分布于全场，该层层厚 3.007.00m，平均层厚 5.85m，层底 埋深 72.5075.40m，层底标高 716.23718.16m。 第层：粉质粘土（Q2al+pl） 褐红色，含云母、氧化物，硬塑状态，平均压缩系数 a2-4=0.112 MPa，具中低压缩性，无摇震反应，有光泽，韧性高，干强度高, 标贯试 验实测锤击数 N 值介于 45.053.0 击之间，平均 49.2 击。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 17 - 本次勘察各孔均未揭穿该层，最大揭露深度80.00m，最大揭露厚度 5.05m。 以上各层具体接触组合关系详见工程地质剖面图（0218） 各土层层厚、层底埋深、层底标高等项统计结果详见地层统计表（附 表 2） 。 3.43.4、地下水、地下水 鉴于地下水对本工程的影响，本次勘察对赋存于场地内的首层地下水 位进行量测，锤击钻进，各钻孔遇水位后，停钻测量初见水位，间隔 8 小 时量测静止水位，各孔终孔后，水位恢复 24 小时后准确测定地下稳定水 位。 本次勘探深度范围内场地首层地下水类型属孔隙潜水（下部承压水埋 藏较深，不考虑其对本拟建工程的影响） ，勘探期间处于平水期，根据调 查了解，水位季节性变化幅度约0.5m 左右，地下水主要靠大气降水和 侧向迳流进行补给，地下水呈自东向西的流向趋势。稳定水位介于地表下 2.10-4.60m，标高介于 787.89-790.21m。 3.53.5、地下水和地基土的腐蚀性、地下水和地基土的腐蚀性 本次勘察取水样每组不小于 1000ml，据本次勘察的二组水质分析报 告， CL-含量为 94.12124.99mg/L，SO42-含量为 605.881252.50mg/L，PH 值为 7.77.9，根据岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）第表 12.2.1 及表 12.2.4 本场地环境类型按类考虑， 在冰冻区考虑干湿交替的作用下，综合判定，场地地下水对混凝土具中等 腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。 若采用复合地基或桩基时，长期浸水条件下水对混凝土具中等腐蚀性， 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 18 - 对混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性。 根据选取的拟建建筑基础部位代表性土样所做的腐蚀性分析报告， CL-含量分别为 34.31 和 49.02mg/kg，SO42-含量分别为 394.85 和 269.40mg/kg，PH 值分别为 7.9 和 8.0，自然含水量大于 20%。本场地环境 类型按类考虑，根据岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）第表 12.2.1 及表 12.2.4，综合考虑，场地地基土对混凝土结构具弱腐蚀性，对 混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。 4 4、 地震效应地震效应 4.14.1、抗震设防烈度、抗震设防烈度 据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）附录 A，太原市抗震设防 烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组。 4.24.2、建筑场地类别、建筑场地类别 本次勘探在 10、11、24#钻孔中进行了波速实测，20m 深度范围内等 效剪切波速值介于 213.8m/s228.9m/s 之间，场地覆盖层厚度50m，根据 本次勘探所揭露地层情况，按照建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） ， 场地 50m 深度范围内以中软土为主，由此按照建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）表 4.1.6 划分该建筑场地类别为 III 类。 4.34.3、地基土液化判别、地基土液化判别 该场地首层地下稳定水位埋深介于地表以下2.10-4.60m， ，水位标高介 于 787.89-790.21m，勘探期间处于平水期，根据调查了解，近期年最高水 位按现地下水位提高约 0.5m 考虑，根据建筑抗震设计规范(GB50011- 2001)4.3.3 条对饱和粉土和砂土进行液化初判，拟建场地 20.00m 深度范 围内饱和粉土和砂土存在液化的可能性，主要液化土层为 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 19 - 1、1、2、1 层，进一步采用标贯击数逐点按孔判定计算， 其计算液化指数为 0.0-14.4，只有 6、15#孔液化指数较高，综合分析判定 拟建场地地基液化等级为轻微，各勘探点液化计算详见液化指数计算表 （附表 5） 。 4.44.4、地基土震陷、地基土震陷 根据本次勘探所揭露地层情况，场地地表第层杂填土强度低，属相 对软弱土，但场地土各层等效剪切波速值均大于 140m/s，根据岩土工 程勘察规范 （GB50021-2001）条文说明，综合分析本场地可不考虑软弱 土的震陷影响。 4.54.5、建筑抗震地段划分、建筑抗震地段划分 根据本次勘察揭露地层及室内土工试验结果，结合地形、地貌综合考 虑，按建筑抗震设计规范(GB50011-2001)第 4.1.1 条划分，拟建场地 属于对建筑抗震不利地段。 5 5、场地土综合分析与评价、场地土综合分析与评价 5.15.1、物理力学性质指标统计原则及指标选用、物理力学性质指标统计原则及指标选用 5.1.1、物理力学性质指标统计原则 （1）对沉积时代相同的层位具有相同工程特性的指标作为同一工程地 质统计单元体。 （2）单元体中透镜体指标不参与统计。 （3）首先对指标进行分析，初步统计后对过于离散（+3）及有 明显异常的指标舍去，给出指标的一般范围值。 （4）标贯指标和重型动力触探指标以试验点击数为子样进行统计，统 计指标为实测击数和经杆长修正后的击数，标贯击数杆长修正参照工程 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 20 - 地质手册进行（杆长大于 21m 时，修正系数为 0.7m） ，重型动力触探杆 长修正参照岩土工程勘察规范(GB50021-2001)附录 B 进行。 （5）静力触探指标各孔均根据各土层按深度统一进行加权平均，各层 指标为穿透各土层的力学指标，对过于离散的指标不参与统计。 （6）对指标一般范围值内的指标进行统计，各项指标统计值一般提供 范围值、算术平均值、标准差、变异系数及统计频数，若子样 45 个，只 提供范围值、算术平均值及统计频数，若子样3 个，只提供范围值。 5.1.2、指标选用 由于本次勘察所取钻孔土样质量等级接近级，同时在土样的运输 过程中不可避免人为扰动，致使个别土样试验指标不同程度失真和产生一 定的离散，为此统计得出的平均值应依据相关规范、规程要求和指标的用 途及重要性，剪切指标 C、 按不利组合，分别取其最大（小）值和平均 值，按下式对平均值修正后作为各指标的标准值。其他指标均可以采用平 均值。 公式如下： fk=rsfm rs=1(1.704/n +4.678/n2 ) 式中：fk 岩土指标标准值； fm岩土指标平均值； rs统计修正系数； n统计频数 变异系数； 按不利组合取“+”号或“-”号。 5.25.2、室内土工试验及原位测试结果、室内土工试验及原位测试结果 各土层室内试验详见土工试验成果报告；其分层统计结果详见地基土 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 21 - 物理力学性质指标统计表(附表 3)，静力触探指标详见静力触探成果图， 标贯试验指标详见工程地质剖面图，抗见强度指标统计结果详见附表 3， 各层地基土不同压力下的压缩模量统计结果详见附表 3，在统计的基础上 绘制了各土层的综合 e-P 曲线（见附表 4） ，第层砾砂的变形模量可按 70Mpa 考虑。 5.35.3、天然地基土承载力评价、天然地基土承载力评价 本次勘察各层地基土承载力特征值 fak系根据原位测试及室内土工试 验，并结合地区建筑经验综合确定，其评价结果详见下表 5.3.1 地基土承载力特征值一览表 表 5.3.1 层号岩 性土工（kPa）标贯（kPa）静探法（kPa）建议值（kPa） 杂填土 1 粉土 189105123110 2 中砂 90135130 1 粉土 190145121120 2 粉土 238185169170 砾砂 126242200 1 粉土 264255260 2 粉土 260325280 3 粉质粘土 305370310 1 粉质粘土 315472350 2 粉质粘土 355640370 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 22 - 粉质粘土 322350 粉质粘土 302360 粉质粘土 334380 粉质粘土 341400 5.45.4、地基湿陷性评价、地基湿陷性评价 本次勘察根据所揭露的地层及地下水位等资料，且基础底面位于地下 水以下，且稳定地下水位较高，故拟建场地不用考虑湿陷性对建筑物的影 响。 5.55.5、抗剪强度统计及评价抗剪强度统计及评价 根据此次勘察的室内抗剪强度试验结果及该地区的工程经验，对各层 土的抗剪强度指标进行了统计，详见物理力学性质指标统计表(附表 3)， 并对各层土的抗剪强度指标标准值进行了计算，综合地区经验，提出各层 土的抗剪强度指标计算标准值及建议标准值，见下表： 抗剪强度指标一览表 表 5.5.1 层次岩 性计算标准值建议标准值 1粉土Ck=7.9kPa; k=10.8Ck=8kPa; k=10 中砂Ck=0.0kPa; k=30 1粉土Ck=11.0kPa; k=18.0Ck=11kPa; k=15 2粉土Ck=21.5kPa; k=19.0Ck=18kPa; k=20 砾砂Ck=0.0kPa; k=40 1粉土Ck=17.0kPa; k=13.5Ck=20kPa; k=15 各层土的抗剪强度指标建议标准值可按表 5.5.1 采用。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 23 - 5.65.6、场地均匀性评价、场地均匀性评价 根据本次勘察结果，拟建建筑物均处于同一地貌单元，但勘察深度范 围地基持力层第1 层-粉土，第一下卧层为第2 层-粉土，地基持力层及 其下卧层分布不稳定，在 10#孔位处杂填土深度达 10.20m，根据高层建 筑岩土工程勘察规程 （JGJ72-2004）8.2.4 条，地基持力层底面坡度 10%，地基持力层及其下卧层在基础宽度方向上厚度差值0.05b。故综合 确定拟建场地地基为不均匀地基。 5.75.7、场地稳定性、适宜性评价、场地稳定性、适宜性评价 据本次勘察结果及区域地质资料，场地及场地附近无全新活动断裂， 且没有发现其他影响本工程安全的其它不良地质作用，该场地可视为相对 稳定场地，适宜本工程建设。 6 6、地基基础方案探讨、地基基础方案探讨 6.16.1 建筑物天然地基建筑物天然地基及复合地基之探讨及复合地基之探讨 6.1.1 基础资料 拟建建筑为 32 层之高层建筑，基础埋深从室外地面算起 8.3m，若基 础形式采用筏基，基底压力为 550kPa。 6.1.2 天然地基评价 按基础埋深 8.3m 考虑，地基持力层为第1 层-粉土，其地基土承载 力特征值（未经深宽修正）为 fak=120kPa，根据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)第 5.2.4 条 fa=fak+b（b-3）+dm（d-0.5）进行深 宽修正，取 b=0.3，d=1.5，深宽修正后的承载力特征值 fa 约 240 kPa，按轴心荷载作用考虑，Pkfa，不能满足基底压力的设计强度要求。 故天然地基是不可行的。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 24 - 拟建 1#、2#楼北侧和 1#、3#楼南侧设有裙房，框架结构，独立基础， 柱网尺寸为 8000mm8000mm，自室外地面算起，基础埋深约 8.3m，1#楼 北侧为地上 3 层商业建筑，每柱荷载约为 5760kN，1#楼南侧为地上 2 层 商业建筑，每柱荷载约为 4600kN，计算独立基础面积达 48m2，不适宜采 用天然地基，建议采用复合地基，设计参数同主楼。 6.1.3 复合地基方案 根据场地土层的物理力学性质，采用 CFG 桩加固地基土层第 1、2、1 层土，CFG 桩有效桩长 20.0 米（从基础底面算起） ， 桩端持力层为第2 层-粉土，布桩形式选择正三角形布桩，桩径 0.4 米， 桩间距 1.5 米，置换率 m=0.065，经估算，CFG 桩单桩承载力特征值 Ra=812KN，处理后的复合地基承载力特征值按建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）中 9.2.5 公式 fspk=mRa/Ap+(1-m)fsk计算，fspk=504kPa， 按建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2002）只对 fspk 进行深度修正，按 轴心荷载作用考虑，fa=578kPa Pk，其强度能满足设计要求。按以上基 础参数估算 CFG 桩复合地基的中点沉降量约为 40mm（计算见附表 4） 。 对桩端下卧层已进行强度验算，Pz 为 376 kPa，Pcz 为 234 kPa，faz 为 630 kPa，满足 Pz+Pczfaz。 故此 CFG 桩复合地基方案是可行的。 但应考虑施工的具体可行性，慎重采用本方案，桩参数参见附表 6.2.1。 若采用 CFG 桩复合地基应在桩顶和基础之间铺设褥垫层，褥垫层厚度宜取 0.3m。 太原市上马街棚户区改造期工程岩土工程勘察报告 - 25 - 6.26.2 桩基方案桩基方案 根据场地土层的物理力学性质及建筑物的工程特性、重要性及施工的 可能性，从经济有效的角度出发，首选方案为采用钻孔灌注桩加后压浆技 术进行施工，根据现行“桩基规范”桩基参数见下表 钻孔灌注桩、CFG 桩参数一览表 附表 6.2.1 层次岩 性 桩的极限侧阻力标准值 qsk(kPa) 桩的极限端阻力标准值 qpk(kPa) 1 粉土 35 2 中砂 60 1 粉土 40 2 粉土 50800 砾砂 1101500 1 粉土 60850 2 粉土 701100 3 粉质粘土 651000 1 粉质粘土 701150 2 粉质粘土