丘北县二小新建校址教学楼地基勘察报告.doc

第 12 页 共 18 页丘北县二小新建校址地基工程地质勘察报告（详细勘察）一、前言 （一）、工程概况在城北拟建丘北县二小新校区，场地内拟建多幢建筑，本次勘察为食堂一幢、特殊教育教学楼一幢、宿舍楼一幢和教学楼二幢。勘察场地位于丘北县城以北丘广公路右侧丘北县二中新校区北侧山坡上，场地为坡地场地，地形坡度5-15，现为耕地。场地中间位置较高，挖方较大，南面较低，填方较大，场地相对高差11米左右。勘察期间场地未整平，室外0.00m标高其绝对标高为1455.00m。具体分析如下：1、食堂长15.00米，宽10.00米，层高二层，框架结构，本工程上部单轴最大荷载达1700KN，建筑物所处地形标高为1457.521459.73m，相对高差2.21 m，场地最终整平标高为1455.00 m，最大开挖深度4.73 m，室外0.00m标高其绝对标高为1455.00m。2、教学楼特殊教育教学楼长35.00米，宽10.00米，层高二层，框架结构，本工程上部单轴最大荷载达1800KN。建筑物所处地形标高为1458.521460.36m，相对高差1.96 m，场地最终整平标高为1455.00 m，最大开挖深度4.36 m，室外0.00m标高其绝对标高为1455.00m。教学楼a幢长63.00米，宽14.50米，层高四层，框架结构，本工程上部单轴最大荷载达3500KN，单柱荷重较大。建筑物所处地形标高为1456.481460.15m，相对高差3.67 m，场地最终整平标高为1455.00 m，最大开挖深度5.15 m，室外0.00m标高其绝对标高为1455.00m。教学楼b幢总长63.00米，宽14.50米，层高四层，框架结构，本工程上部单轴最大荷载达3500KN，单柱荷重较大。建筑物所处地形标高为1450.261454.72m，相对高差4.54 m，场地最终整平标高为1455.00 m，最大回填深度4.73 m，室外0.00m标高其绝对标高为1455.00m。3、宿舍楼长20.00米，宽10.00米，层高三层，砖混结构，本工程上部单轴最大荷载达2500KN，单柱荷重较大。建筑物所处地形标高为1459.381460.43m，相对高差1.05 m，场地最终整平标高为1455.00 m，最大开挖5.43 m，室外0.00m标高其绝对标高为1455.00m。受丘北县教育局委托，我文山蔚鑫地矿工程勘察有限公司承担了该项工程的岩土工程详细勘察任务。本公司接受勘察任务后，丘北县教育局下达了勘察任务书及勘察委托书并与本公司签订了勘察合同。（二）、勘察目的、任务1、勘察目的根据拟建工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数，为拟建工程设计和施工提供地质依据。2、勘察任务 (1) 查明场地内地质成因，地基压缩层范围内各岩土层的空间展布、厚度、物理力学性质及承载力特征值fak、桩周摩阻力特征值qSk、桩端阻力特征值qpk等。(2) 查明地基内地下水类型，埋藏情况，判明地表水、地下水及土体对基础有无腐蚀性等水文地质条件。(3) 查明有无岩溶、土洞、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害，并提出对建筑物有影响的不良地质作用和地质灾害的防治方案建议。(4) 判定场地土类型，场地类别，进行场地与地基的地震效应评价。(5) 对场地的稳定性和适宜性作出评价。(6) 提出对建筑物有影响的不良地质作用的治理方案及建议。（三）、执行的技术标准 (1)岩土工程勘察规范（GB50021-2001）(2009年版)；(2)钻探井探槽探操作规程（YS5208-2000）；(3)建筑桩基技术规范（JGJ942008）；(4)建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；(5)建筑抗震设计规范（GB50011-2001）(2008年版)；(6)膨胀土地区建筑技术规范（GBJ112-87）(7)岩土工程现场描述规程（YS5205-2000）；(8)土的工程分类标准（GB/T50145-2007）；(9)工程岩体分级标准（GB50218-94）；(10)岩土工程勘察报告编制标准CECS9998；(11)建筑工程勘察文件编制深度规定(试行)(建质2003144号) (12)勘察合同；（13）我公司在该片区完成的一系列勘察成果；（14）工程地质勘察委托书；（四）、场地勘察分级拟建工程重要性等级为次要建筑三级工程；场地复杂程度为三级简单场地；地基复杂程度为二级中等复杂地基（膨胀土地基）。根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，综合划定该场地岩土工程勘察等级为乙级，建筑抗震设防分类为丙类。（五）、勘察工程布置原则与方法1、工程布置原则根据上述的场地勘察等级和建设方提供的丘北县二小新校区总平面布置图，勘探线、勘探点主要沿建筑物的周边轴线及转角点布置。其中：(1)勘探线（点）间距按10.0020.00米的间距进行布孔，共布钻孔施工38个；(2) 勘探孔深度按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）(2009年版) 4.9.4条要求一般性勘探孔深度应达到预计桩长以下35d（d为桩直径），且不小于3m，对大直径桩不小于5米；控制性勘探孔应满足下卧层验算要求，本次勘察一般性钻孔进入下部层强风化粉砂质泥岩3米以上，控制性钻孔进入下部层强风化粉砂质泥岩5米以上，已满足规范要求；(3)控制性勘探孔占勘探孔总数的1/2。2、工程布置方法本次勘察布孔系据甲方提供的“丘北县二小新建校址总平面布置图”，以场地中间埋设的混凝土桩点为假设坐标原点，以二棵混凝土桩之间的直线平行方向为x轴，以垂直二棵混凝土桩之间的直线方向为Y轴，按钻孔孔口坐标采用全站仪进行布孔。本次勘察采用黄海高程系统，以丘广公路与新城区16米道路中心十字交叉点为水准基点，该点绝对高程为1454.74m（已用油漆标注），场地内各孔口高程均引用该处高程点，采用全站仪对各个勘察点进行高程及坐标测量。详见附图1拟建物与勘探点平面布置图及附表1勘探点主要数据一览表。（六）、勘察方法本次勘察以回旋钻进、原位测试，取土样等综合确定本场地地基内各岩土层的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、各岩土层的地质成因、地下水条件及不良地质作用等。工程钻探、原位测试严格按相关规范要求操作。工程采用XY-100、150型液压式钻机，硬质合金钻头及金刚石钻头，套管护壁，回旋钻进。（七）、工作时间及完成工作量我公司于2010年5月14日进场，布置勘探孔及准备工作，组织XY-100型液压式钻机3台和相关试验设备及施工技术人员进入现场施工，于2010年5月27日完成野外作业，共完成勘察钻孔38个，总进尺709.10m。具体时间及完成工作量详见如下：1、工作时间(1)准备工作：2010年5月12日2010年5月13日(2)野外作业：2010年5月14日2010年5月27日(3)资料整编：2010年5月28日2010年6月16日(4)提交报告：2010年6月20日2、本次勘察完成工作量勘察工作量一览表 表1勘察项目单位数量技术要求钻孔鉴别孔个17直径13091mm，深度16.7019.50m，干钻标准贯入试验孔个13直径13091mm，深度15.0020.90m，干钻取土试验钻孔个12直径13091mm，深度15.0020.60m，干钻钻孔总数个38总进尺709.10米标准贯入试验次67规范标准规格,自动落锤。采用63.5公斤重锤自由降落，首先打入15公分后，再按进入30公分的锤击数计数。取土样件12采用薄壁敞口对分式取土器锤击贯入试验土层中40cm进行取样取水样件0本场地地下水位埋深较大，本次勘察在钻孔揭露深度范围内无地下水孔口坐标测量点次38采用全站仪进行测量水位测量件38本场地地下水位埋深较大，本次勘察在钻孔揭露深度范围内无地下水。图 表张78平面、剖面、钻孔柱状图及各种数据表勘察报告册5按报告规范标准二、场地工程地质条件（一）、自然地理条件勘察场地位于丘北县城以北丘广公路右侧丘北县二中新校址北侧山坡上，为坡地场地，地形坡度5-15，现为耕地。场地中间位置较高，南面较低，场地相对高差11米左右。勘察期间场地未整平，坡体植被覆盖较差，为零星小灌木及果树，大部份为旱地。（二）、勘察区域的气象特征1、丘北地区属亚热带半干旱气候，气候温和，雨量充沛，水系发育。根据多年的气象观察资料，现将相关的气象指标统计如下：气温：多年平均温度为13.7-18.6C，最高温度38.5C，多在六月前后出现，平均最低温度11.2C，多在1月出现。2、相对湿度：年平均相对湿度为78。3、降水量：年降水量在931.91411.4mm之间，月最大降水量204.2-308.2mm，多集中在6-8三个月内；月最小降水量10.9-18.1mm，一般为1月或2月。4、蒸发量：年平均蒸发量为1755.6mm，蒸发量最大的为3-5个月。三、工程地质及水文地质条件（一）、区域地质慨况丘北县城地处华南褶皱系、滇东南褶皱带之邱北广南断褶束内。区域地层岩性主要为中三叠统法郎组（T3f）粉细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、泥质灰岩；个旧组（T2g）白云质灰岩、白云岩、灰岩、泥质灰岩；拖味组（T2t）灰质白云岩、生物碎屑灰岩、灰岩；兰木组（T2l）泥岩、钙质泥岩、砂岩。下三叠统永宁镇组（T1y）白云岩、白云质灰岩、灰岩、泥质灰岩；洗马塘组（T1x）泥岩、粉砂质泥岩、泥质灰岩。上二叠统吴家坪组（P2w）生物碎屑灰岩、泥质灰岩；长兴组（P2c）隐晶灰岩、生物碎屑灰岩，局部夹砂岩、硅质岩。石炭系上统马平组（C3m）生物碎屑灰岩、硅质团块灰岩；中统威宁组（C2w）灰岩、生物碎屑灰岩；下统大塘组（C1d）隐晶灰岩、硅质岩夹生物碎屑灰岩。泥盆系中统分水岭组（D2f）灰岩、白云岩夹硅质岩及粉砂岩；中统坡折落组（D2p）硅质岩、燧石条带灰岩、泥质灰岩；下统芭蕉箐组（D1b）白云岩、硅质岩、泥灰岩；下统坡脚组（D1p）泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩。上第三系（N）粘土岩、粉砂质泥岩。河床、盆地及岩溶洼地等地形低洼处为第四系（Q）冲洪积、湖积或残坡积砂、砾、粘土、淤泥质土等松散堆积。区域构造总体以发育北西向、北东和近东西向的三组断裂，其中东西向被北西向断裂切错为特征，不具活动性，离拟建建筑较远对建筑物影响不大。（二）、场地的地层结构据钻孔揭露，拟建场地的地层结构较简单，地表被耕作土所覆盖，其下由三迭系下统洗马塘组粉砂质泥岩构成。按岩土体成因、结构特征、物理力学性质将岩土体划分为三个工程地质层。各岩土层分布及工程地质特征自上而下分述如下：1、耕作土层（Q4）耕作土（Q4）:褐红浅黄色、色杂，稍湿，松散，以粘土为主，含大量的植物根系及腐蚀质，土质松软。该层于场地内均有分布，层厚0.500.60m，平均层厚0.55 m。2、三迭系下统洗马塘组（T1X）全风化粉砂质泥岩：褐红色、局部夹少量灰白色、褐黄色，稍湿，可硬塑，上部岩石风化强烈，大量粘土化，原岩结构及构造不清，遇水易软化，失水收缩。自由膨胀率ef=1554%，平均36.5%；收缩系数s=0.270.35，平均0.31；膨胀力Pe=2236（Kpa），平均28.5（Kpa），根据膨胀土地区建筑技术规范（GBJ112-87）第2.3.2条（自由膨胀率大于或等于40%的土，应判定为膨胀土）及2.3.3条并结合野外工程地质特征而判定，该层全风化粉砂质泥岩局部含高岑土，具膨胀，大量不具膨胀性，膨胀潜势弱，根据第3.2.4条计算文山地区w =0.7069；据表3.2.5查得丘北地区大气影响深度为3.96米，大气影响急剧层深度为1.78米；据公式3.2.2、3.2.3-1和3.2.6计算地基分级变形量sc=46.92mm,据表2.3.5得出该全风化粉砂质泥岩局部地基的胀缩等级为级。标准贯入试验锤击数(原始击数)N=57击，平均锤击数5.8击，属中压缩性土。该层于场地内均有分布，顶板埋深0.500.60m ，厚度4.306.10m，平均层厚4.96m。强风化粉砂质泥岩：褐黄、褐灰、灰黑色，稍湿，硬塑至坚硬状，泥质结构，薄层状构造，与上部无明显的分界线，岩心呈破碎状。标准贯入试验锤击数(原始击数)N=1219击，平均锤击数14.7击，属极软岩，岩体极破碎，岩石质量等级为级。该层于场地内均有分布，顶板埋深4.806.70m，本地段粉砂质泥岩厚度较大，本次勘察未能揭穿，最大揭露厚度达15.60米。（三）、场地的水文地质条件勘察场地位于丘北县城北丘广公路右侧山坡上，环境类型属于II类。地势较高，地形起伏较大，岩土层含水透水性弱，无地表水体存在，其补给主要靠大气降水补给，水量极贫乏，水文地质条件简单。本场地地下水位埋深较大，本次勘察在钻孔揭露深度范围内无地下水，可不考虑地下水对工程的影响。（四）、 土对结构物的腐蚀性分析拟建场地处于干燥区，场地环境类型属于II类，腐蚀土样2组。从取土样腐蚀性测试结果：PH值=6.76.8，CO2=9mg/kg，Ca2+=13mg/kg, Mg2+=027mg/kg，Cl-=46mg/kg，SO42-=08mg/kg，HCO3-=1224mg/kg，根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）(2009年版)第12.2条的规定，场地土对混凝土结构及混凝土中的钢筋为微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。四、地震效应分析与评价本区属于地震相对稳定区，百年未发生过强烈地震，19721980年间曾发生过13次地震，震级均在2.73.6级之间，1960年西畴鸡街发生的4.8级地震、2000年1月27日弥勒邱北发生的5.5级地震和2005年8月13日文山秉烈发生的5.3级地震均波及本区，但未造成大的破坏，根据云南省地震烈度区划图和中国地震参数区划图（GB18306-2001），本区属于6度基本烈度区，地震动峰值加速度0.05g,区域稳定性较好。根据地震烈度区划图可知丘北地区为VI度区，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组属于第二组，根据国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2001）(2008年版)，从场地土的性质判定，本场地属于中软场地，场地类别为II类。本场地属于对抗震设防有利地段。本场地处于6度设防地震区，可不进行液化判别和处理。五、岩土工程分析评价（一）、场地稳定性与建筑适宜性评价场地位于丘北县城，场地及附近周围无活动断裂分布，场地建筑抗震评价为可进行建设的一般场地，岩土层结构为中等复杂（层全风化粉砂质泥岩含膨胀土）。本次勘察结果表明，场地地基均匀，层位齐全，属于均匀地基。本场地为坡地场地，膨胀土地基。层全风化粉砂质泥岩为膨胀土，遇水软化，失水收缩。本场地勘察期间未发现岩溶、土洞、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用和地质灾害，场地和地基均匀稳定，但场地开挖整平后，部分地段坡脚需作挡墙，需对边坡作好支护，方适宜进行本工程的建设。（二）、地基岩土工程性质评价1、岩土参数的统计、分析和选用原则(1) 本次勘察根据岩土层试验条件适应性选择原位测试方法和采取土试样进行室内试验。对层全风化粉砂质泥岩及层强风化泥灰岩进行标准贯入试验并对层全风化粉砂质泥岩采取原状样，土样采用薄壁取样器采取，样品质量等级为级；原位测试严格按相关试验规程控制，试验成果可靠性高。(2)岩土物理力学指标以岩土层为单元进行分析，剔除异常和误差较大的数据后进行数理统计，各类岩土指标统计表详见附表24。通过对各土层物理指标分析，场地地基土层划分正确，各指标客观地反映了地基的实际情况。(3)岩土物理力学参数建议值的选取原则按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）(2009年版)、建筑地基基础设计规范（GB500072002）要求，地基承载力指标取特征值，地基承载力特征值按原位测试结合经验综合取值。地基岩土层物理力学指标建议值见表2。文山蔚鑫地矿工程勘察有限公司 电话土工程勘察各岩土层选用参数表 表2岩土编号岩土名称天然含水量W(%)土粒比重Gs质量密度(g/cm)液限Wl(%)塑限Wp(%)压缩模量Es0.1-0.2(Mpa)压缩系数a0.1-0.2(1/Mpa)内摩擦角q(度)(快剪)粘聚力Cq(Kpa)(快剪)天然孔隙比e液性指数IL塑性指数IP自由膨胀率ef%承载力特征值fak(Kpa)人工挖孔桩极限端阻力标准值qpk(kpa)极限侧阻力标准值qsik(kpa)耕作土50全风化粉砂质泥岩32.12.731.8842.025.85.990.32811.620.10.9200.3916.336.583160160060强风化粉砂质泥岩 2402400100第 18 页 共 18 页2、场地地基土工程特性分析评价1、耕作土层（Q4）耕作土，层厚0.500.60m，平均层厚0.55 m。承载力特征值fak= 50kpa，承载力较低，不能作为拟建建筑物地基基础持力层。(2)下部基岩为三迭系下统洗马塘组（T1X）粉砂质泥岩：全风化粉砂质泥岩，可硬塑，上部岩石风化强烈，大量粘土化，原岩结构及构造不清，遇水易软化，失水收缩。自由膨胀率ef=1554%，平均36.5%；收缩系数s=0.270.35，平均0.31；膨胀力Pe=2236（Kpa），平均28.5（Kpa），根据膨胀土地区建筑技术规范（GBJ112-87）第2.3.2条（自由膨胀率大于或等于40%的土，应判定为膨胀土）及2.3.3条并结合野外工程地质特征而判定，该层局部为膨胀土，膨胀潜势弱，大量不具膨胀性，根据第3.2.4条计算文山地区w =0.7069；据表3.2.5查得丘北地区大气影响深度为3.96米，大气影响急剧层深度为1.78米；据公式3.2.2、3.2.3-1和3.2.6计算地基分级变形量sc=46.92mm,据表2.3.5得出该全风化粉砂质泥岩局部地基的胀缩等级为级。标准贯入试验锤击数(原始击数)N=57击，平均锤击数5.8击，属中压缩性土。该层于场地内均有分布，顶板埋深0.500.60m ，厚度4.306.10m，平均层厚4.96m。承载力特征值fak=160kpa，该层承载力一般，层位稳定，分布于整个场地，厚度较大，可作为拟建建筑浅基础持力层。强风化粉砂质泥岩，硬塑至半坚硬状，标准贯入试验锤击数(原始击数)N=1219击，平均锤击数14.7击，属极软岩，岩体极破碎，岩石质量等级为级。该层于场地内均有分布，顶板埋深4.806.70m，本地段粉砂质泥岩厚度较大，本次勘察未能揭穿，最大揭露厚度达15.60米。承载力特征值fak=240kpa，承载力较高，层位稳定，分布于整个场地，但埋深较大，不宜选为浅基础持力层，但为本场地最好的桩基础持力层。六、对工程设计和施工的建议1、场地内拟建建筑层高二至四层，除宿舍楼为砖混结构外，其余均为框架结构，无地下室，上部单轴最大荷载为1700KN3500KN，单柱荷重较大，除教学楼b幢以外，其余拟建建筑均处于场地开挖区，建议采用浅基础，以层全风化粉砂质泥岩为基持力层，其中宿舍楼为砖混结构，建议采用条形基础；食堂、特殊教育教学楼和教学楼a幢为框架结构，建议采用独立柱基。教学楼b幢处于场地回填区，且回填厚度较大，从抗滑及承重双重考虑，建议采用桩基础，以层强风化粉砂质泥岩（极限端阻力标准值qpk=2400kpa）为桩端持力层，施工方法采用人工挖孔桩基础。2、桩的设计、施工和质量检验应按“GB50007-2002”、“JGJ942008”规范执行，工程桩施工前，应按规范要求先进行单桩静载试验确定桩底岩土层地基承载力特征值。初步估算用的设计参数详见表2及表3。进行桩基础设计时，确定大直径桩单桩极限承载力标准值（Quk）可按下式进行计算： Quk=usiqsikLi+pqpkAp 上式中：u桩身周长； qsik-桩侧第i层土极限侧阻力标准值，按上表2取值； qpk桩的极限端阻力标准值，按上表2取值； si、p大直径桩侧阻力、端阻力尺寸效应系数，本工程的粘性按si=（0.8/d）1/5、p=（0.8/D）1/4取值；风化岩石按si=（0.8/d）1/3、p=（0.8/D）1/3取值；Li-桩身穿越第i层土的厚度； Ap桩端面积 关于桩基竖向承载力设计值及单桩竖向承载力特征值，应按国家建筑桩基技术规范JGJ942008第5.2.15.2.2条的有关规定进行计算。3、单桩竖向承载力极限值Quk采用人工挖孔桩基础其单桩竖向承载力极限值Quk 表3孔号桩深（米）桩尖持力层单桩竖向承载力极限值Quk（KN）桩径800ZK2711.20强风化粉砂质泥岩2900ZK308.80强风化粉砂质泥岩2845ZK3410.80强风化粉砂质泥岩2659ZK369.60强风化粉砂质泥岩2714ZK388.00强风化粉砂质泥岩2724以层强风化粉砂质泥岩为桩尖持力层，并进入持力层1米以上，桩深8.8011.20米，桩径为800mm，单桩竖向承载力极限值Quk =2710KN 2900KN。 七、填方边坡防护处理场地中间位置较高，四面较低，场地相对高差11米左右，但场地开挖整平后，部分地段填土较厚，需对边坡采取防护措施，如防护措施处理不当，雨季期间，大量填土饱和，会产生大面积滑坡及坍塌。建议砌筑重力式挡土墙，挡墙基础应深入下部强风化粉砂质泥岩中。八、结论与建议（一）、结论通过本次勘察工作，现已查明场地内的土体结构，各土层的深度、厚度及其变化规律，物理力学性质，承载力特征值fk，水文地质条件及不良地质作用等，现结论如下：（1）在钻孔所达深度范围内，该场地地表为第四系（Q4）耕作土；下部为三迭系下统洗马塘组（T1X）粉砂质泥岩。按岩土体成因、结构特征、物理力学性质将岩土体划分为三个工程地质层，即层耕作土、层全风化粉砂质泥岩、层强风化粉砂质泥岩。（2）各岩土层物理力学指标详见报告内表2。（3）勘察场地地势较高，岩土层含水透水性弱，无地表水体存在，水量极贫乏，水文地质条件简单。本场地地下水位埋深较大，本次勘察在钻孔揭露深度范围内无地下水，可不考虑地下水对工程的影响。本场地环境类型属于II类，受环境类型影响，场地土对混凝土结构、混凝土中的钢筋及钢结构全为微腐蚀性。（4）本工程为坡地场地，施工过程采取挖高处填低处的方式，除教学楼b幢以外，其余拟建建筑均处于场地开挖区，建议采用浅基础，以层全风化粉砂质泥岩为基持力层，其中宿舍楼为