花木大厦勘察报告.doc

花木文化大厦岩土工程勘察报告工程编号：岩土工程有限责任公司2005年06月简 介 岩土工程有限责任公司，原名院，创建于一九五八年，于二二年整体转企改制更名。公司是系统技术力量强、设备先进、实力雄厚的建设部首批认证综合性军工勘察及施工单位。持有国家综合甲级勘察、甲级测绘、甲级工程咨询、地基与基础施工壹级、甲级地质灾害防治勘察与施工以及基坑设计与围护、岩土工程测试与桩基检测、工程建设场地抗震性能评价等资格证书。我公司技术装备精良，技术力量雄厚。近年来，获国家和部级科技进步、优质工程奖三十多项，并多次荣获“全国先进勘察单位”、省级“重合同守信誉单位”等荣誉称号。以优良的工程质量和优质的服务赢得了业主“技术精湛、服务一流”的高度赞誉。本公司在计划经济转向市场经济的改革大潮中，始终占据勘察行业的前列，作好工程的同时，先后在上海、北京、深圳、江苏、浙江、山东和辽宁等地设立了分支机构，从事各类工业与民用建设项目的工程勘察、设计、施工及工程测量。上海分公司于1985年3月在沪注册成立，二十余年期间共从事工程地质勘察、桩基施工等二千余项，并取得了良好的社会和经济效益，得到广大业主的肯定。本公司继续以一流的勘察、设计、施工、科学的管理、合理的收费，竭诚为各地新老客户提供优质服务。联系地址： 花木文化大厦岩土工程勘察报告工程编号：批 准： 审 定：审 核： 工程负责： 编 写： 岩土工程有限责任公司2005年06月目 录 文字部分1. 前言1.1 工程概况1.2勘察目的及勘察工作执行的主要技术标准1.3 勘察手段及完成的工作量1.4需要说明的问题2. 场地工程地质条件2.1地形地貌及地面标高2.2 地基土的构成与特性2.3 地基土的物理力学性质指标2.4 地下水2.5 场地地震效应2.6 不良地质现象3. 地基土的分析与评价3.1 天然地基3.2 桩基3.3 桩基沉降量估算3.4 沉桩可能性及其对周边环境的影响3.5 基坑工程分析与评价4. 结论与建议 图表部分序号图表名称张数编号1勘探点平面布置图21-11-22图例123钻孔柱状图53-13-54静力触探曲线图表74-14-75静力触探分层参数表156工程地质剖面图156-16-157土工试验成果表77-17-78固结试验成果表78-18-79土层压缩曲线图表29-19-210十字板试验成果图表210-110-211钻孔降水头注水试验成果图表 411-111-41、前言1.1工程概况拟建花木文化大厦项目位于上海市联洋社区C4地块，场地东侧为长柳路，北侧为侨泰高尔夫俱乐部。该工程总建筑面积约为41800平方米我公司受五角星有限责任公司的委托，对该拟建场地进行了岩土工程详细勘察工作。拟建建筑物性质详见表1拟建建筑物性质一览表。该项目由北京东方华太建筑设计工程有限责任公司进行设计工作。该项目勘察等级为甲级。拟建建筑物性质一览表 表1建(构)筑物名称结构类型层数或高度基础设计资料基础底面单位面积荷载(kpa)有否地下室或其他设备基础容许沉降量及相对倾斜基础型式基础尺寸(m)基础埋深(m)主楼框支剪力墙21桩筏8.55002层100mm裙楼框架2桩筏8.52层地下室桩筏8.52层1.2勘察目的及勘察工作执行的主要技术标准本次勘察旨在查明拟建场地勘察深度90.45米范围内各土层的分布规律及工程地质特征,提供各土层的物理力学性质指标，对地基土的工程地质条件作出分析评价,查明暗浜等不良地质现象及地下水埋藏分布情况,并确定地基土及地下水对混凝土有无腐蚀性。若20m以浅存在砂土、砂质粉土层，判别其在地震烈度七度条件下的液化可能性。为拟建建筑物基础设计,沉降量估算,桩基承载力估算等提供有关计算参数.在该工程拟建场地的勘察过程中,执行的主要规范和标准如下:1.上海市工程建设规范地基基础设计规范(DGJ08-11-1999):2.上海市工程建设规范岩土工程勘察规范(DGJ08-37-2002):3.上海市工程建设规范建筑抗震设计规程(DGJ08-9-2003):4.上海市工程建设规范地基处理技术规范(DGJ08-40-94):5.上海市工程建设规范基坑工程设计规范(DGJ08-61-97):6.上海市工程建设规范岩土工程勘察文件编制深度规定(DGJ08-72-98):7.上海市工程建设规范上海地区地基勘察钻探安全操作规程(DG/TJ08-1001-2004):8.国家标准土工试验方法标准(GB/T50123-1999):9.工程建设标准静力触探技术标准(CECS04:88):10.国家标准工程测量规范(GB50026-93):11.中华人民共和国行业标准建筑桩基技术规范（JGJ94-94）：12.国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）13.国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2001）1.3采用的勘察手段及完成的工作量本次勘察采用了钻探取土、标准贯入试验、静力触探试验、十字板试验、现场注水试验、室内土工试验、测量等多种勘测手段。对该拟建场地进行了综合性的勘察，本次勘察外业自2003年6月1日开始至6月6日完成，室内土工试验6月4日6月11日完成；由于设计变更影响，于2005年6月5日至6月9日进行补勘，室内土工试验于6月10日完成。共完成的勘探工作量见下表2。 勘探工作量一览表 表2野外工作室内试验取土及标贯孔7个451.85m常规物理性指标160项静力触探孔7个305.00m液塑限91项取土（水）样不扰动土154件固结试验154项扰动土49件固结快剪143项水样0件颗粒分析115项螺纹孔31个124m无侧限抗压强度13项标准贯入试验49次渗透系数14项十字板试验3孔60.00m地下水位测量7个注水试验2孔50.00m勘探点标高测量50点1.4需要说明的问题该项目于2003年6月已进行了外业及室内土工试验等工作，后因设计方案等变更，故现在按照变更后的方案进行了外业补勘，重新资料整理，并形成岩土工程勘察报告。2.场地工程地质条件2.1场地地形地貌及地面标高该拟建场地位于长江三角洲入海口东南前缘,其地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型。场地现为平地,局部堆有建筑垃圾,实测各勘察点的地面标高在3.17-4.44m之间,高差为1.27m。上述标高引测点（IP点吴淞高程为4.95m）由甲方指定，该点位于拟建场地南侧上海醇大酒店东南侧入口围墙上，由建设方从市设水准点引测。2.2地基土的构成与特征本次勘察表明,在所揭露深度90.45m范围内的地基土均属第四系沉积物。地基土层的划分,主要根据土的结构特征、原位测试以及土的物理力学性质指标等综合分析,共划分九个工程地质层及分属不同层次的亚层。各层地基土的结构与特征详见“地层特性表”.2.3地基土的物理力学性质指标2.3.1本次勘察对场地内各层地基土的物理力学性质指标进行分层统计,在删除个别明显不合理的指标后,提供各指标的最大值、最小值、算术平均值、均方差、变异系数等.详见(土层物理力学性质参数表).(附表1-1)2.3.2地基土承载力设计值fd及特征值fak：当计算条件为:条形基础,基础宽度1.50m,基础埋深为1.0m,地下水位埋深0.50m,并结合静力触探试验指标综合确定。各土层地基承载力设计值fd及特征值fak见下表3： 地基承载力设计值fd及特征值fak一览表 表3层序土名地基承载力设计值fd（kPa）地基承载力特征值fak（kPa）粘土10585淤泥质粉质粘土8570夹砂质粉土10585淤泥质粘土80651-1粘土90701-2粉质粘土11595粉质粘土195160注：表中fd与fak值仅作为评价土层工程特性之用，设计时应根据实际基础形状、尺寸和埋深进行计算，并考虑其下卧层强度和变形。2.3.3本次勘察采用的原位测试手段主要是标贯试验静力触探试验及十字板试验, 标准贯入击数N为实测值；静力触探实测Ps-H曲线及各土层比贯入阻力平均值详见附图静力触探测成果图表。2.3.4本次勘察对层地基土在不同荷重作用下的压缩性指标分层进行了统计,并绘成土层压缩曲线图表.对于设计验算地基沉降量所需要的压缩模量Es值,可在该压缩曲线图中自行选择,换算后使用.2.4地下水2.2.1 潜水该拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发影响。在勘察施工期间，测得钻孔静止水位埋深在0.651.4m之间,相应标高为2.523.79m.详见表4:实测地下水位一览表。根据上海市工程建设规范地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)第3、2、1条规定,在该工程建筑设计时,场地内的地下水位埋深可按年平均水位0.50m使用.实测地下水位一览表 表4孔号K1K2K3K4K5K6K7地下水位埋深(m)0.680.690.650.700.721.31.4地下水位标高(m)3.333.343.793.453.632.522.80经勘察施工期间实地调查,场区周围无环境污染源存在,故根据上海市工程建设规范地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)第3、2、5条，场区地下水及地基土对混凝土基础无腐蚀性.2.2.2 承压水 本场地第承压含水层，分布于第2粉细砂层土中，该层层顶埋深36.6038.80m，水头压力高度在30m以内，由于埋藏较深，其承压水头压力远小于基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力，故该层承压水对本基坑施工没有影响。2.2.3 渗透系数室内渗透试验：本次对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5：土层渗透系数成果表 表5层 序土层名称室内试验渗透系数Kv(cm/s)Kh(cm/s)粘土2.7710-74.6310-7淤泥质粉质粘土2.5010-62.4110-6夹砂质粉土4.0110-45.1910-4淤泥质粘土2.0910-76.2010-7野外勘察期间在K6、K7孔附近进行了现场简易钻孔降水头注水试验。注水试验成果汇总如下表6：注水渗透系数成果表 表6层 序土层名称渗透系数(cm/s)备 注淤泥质粉质粘土7.4110-58.2510-5注水（2个孔）夹砂质粉土1.9910-4注水（1个孔）淤泥质粘土4.8110-5注水（1个孔）1-1粘土4.4410-5注水（1个孔）1-2粉质粘土6.3710-57.0310-5注水（2个孔）从上述两表中可以看到，一般现场注水试验得出的渗透系数比室内渗透试验得出的渗透系数大，这是由于土层一般呈水平层理，均夹有薄层粉砂，增加了透水能力，而室内渗透试验则受取土质量、试验边界条件的限制，故现场试验得出的渗透系数相对准确。 注水试验成果详见附图 11。2.5场地地震效应根据上海市工程建设规范建筑抗震设计规程(DGJ08-9-2003)及国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2001）的有关规定，本建筑场地属于类场地，地基土为软弱土, 为抗震不利地段。拟建建(构)筑物的抗震设防烈度为七度.设计基本地震加速度为0.10g。设计地震分组为第一组。勘察结果表明,拟建场地20.00m以浅有夹层灰色砂质粉土，因此在K3、K4、K5孔中进行了标准贯入试验，其判断结果见表7。液化判定表 表7孔号层号试验点深度（m）粘粒含量（%）实测标贯击数Ncr（击数）临界标贯击数Ncr（击）液化否K3夹5.609.28.54.83否K45.602.68.58.46否K55.604.77.56.76否6.607.36.05.81否从表4分析可知：该场地在20.00m深度范围内无地震液化问题。2.6不良地质现象经钻探揭露:该拟建场地东南角分布有暗浜，浜深为2.90m，浜范围见“勘探点平面位置图（小螺纹孔）”；另外拟建场地普遍分布有1.202.60m厚的填土层，平均厚度为2.19m。除此之外，场地内无其他不良地质现象。3.地基土的分析与评价3.1天然地基（1） 拟建场地1层填土及2层浜填土,由于结构松散,土质软弱,不均匀，未经处理，不可作为拟建建筑物的天然地基持力层.（2） 拟建场地大部分地段分布有层褐黄灰黄色粘土（上海地区俗称“硬壳层”），该层厚度为0.401.70米，平均厚度为1.07m，可塑软塑，静探比贯入阻力平均值Ps=0.73Mpa。该层土质较均匀，当计算条件为：条形基础，基础宽度1.50m，基础埋深1.00m，砌置标高约为3.13m，地下水位埋深0.50m，按照上海市工程建设规范地基基础设计规范（DGJ08-11-1999）提供公式进行计算，地基土承载力设计值fd建议采用105kPa。地基承载力特征值fak系按国家标准建筑地基基础设计规范（GB5007-2002）第5.2.3条确定，第层褐黄灰黄色粘土的地基承载力特征值fak建议采用85kPa。工程性质相对较好，可作为本工程辅助建筑物的天然地基持力层,设计时基础应尽量砌置于层褐黄灰黄色粘土层顶部为宜。3.2桩基（1） 桩基持力层选择本工程主楼21层，主、裙楼及地下室为统底板地下室，在整个地下室范围内设计拟采用相同桩长、疏密布置方案。根据上述拟建建筑物结构特性，对桩基持力层选择如下：从地基土构成与特性可看出，本场地层以上各土层均为饱和粘性土，含水量高，孔隙比大，呈流塑软塑状态，土质较软弱，承载力低，故均不宜作为本工程的桩基持力层。层粉质粘土（俗称硬层），含水量W平均值为24.2%，压缩模量Es0.1-0.2平均值为8.11Mpa，静力触探Ps平均值为2.89Mpa，地基承载力特征值为160kPa，土质致密，土性较佳，但获得的单桩承载力不能满足设计排桩要求，故第层不宜作为本工程的桩基持力层。第1层砂质粉土，含水量W平均值为29.9%，标准贯入击数平均值为23击，静力触探Ps平均值为7.71Mpa，土性较好，但对本工程而言，获得的单桩承载力不大，难以满足设计排桩要求，故不建议该层作为本工程的桩基持力层。第2层粉细砂，顶板埋深约36.939.0m，厚度约20.0m，含水量W平均值为27.2，%，标准贯入击数平均值50击，静力触探Ps平均值为16.46Mpa，土性甚佳，且该场地缺失层，2以下即为层细砂，该地层组合对控制沉降较为有利。因此2可作为本工程的桩基持力层。若考虑采用预制桩方案时，考虑沉桩的可行性，桩端入土深度宜为42.043.0m左右较为经济合理，桩型建议为预应力管（PHC）桩（如600mm）；如采用钻孔灌注桩方案，考虑主、裙楼为统底板，主楼区基底压力可得到适当调整，故单桩竖向承载力能满足设计排桩的要求。为较充分发挥桩身结构强度，桩端宜进入2层一定深度，故桩端入土深度47.048.0m为宜，桩型建议为650750mm。第层细砂，土性甚佳，由于埋深偏大，作为本工程桩基持力层，基础造价高，欠经济。（2） 桩型的选择据上海地区工程经验，应首先考虑选用较经济的预制桩，其造价可比钻孔灌注桩节省30%以上，当然，采用混凝土预制桩的前提条件是周围环境的允许。拟建场地东侧为长柳路，南侧为上海醇大酒店等高层建筑，如采用预制桩（静压式），对周围环境有挤土效应，因此施工时需采用有效的防护措施，如设置砂井、预钻取土、挖防震沟及合理安排打桩流程等，并对周围建筑物及道路地下管线进行必要的监测，做到信息化施工，确保临近建筑物与地下管线的安全。如采用钻孔灌注桩，因钻孔灌注桩成桩质量较难控制，故需加强施工过程质量的监理及对桩身质量的检测。而且本场地位于闹市区，对环境卫生要求较高，如采用钻孔灌注桩，排污对周围的影响也是应考虑的因素。（3） fs和fp值的确定和单桩竖向承载力估算. fs和fp值表 表8层序地层名称Ps(Mpa)PHC桩灌注桩桩侧极限摩阻力标准值fs(kpa)桩端极限端阻力标准值fp(kpa)桩侧极限摩阻力标准值fs(kpa)桩端极限端阻力标准值fp(kpa)粘土0.661512淤泥质粉质粘土0.60埋深6m以上15埋深6m以上12夹砂质粉土2.55埋深6m以上15埋深6m以上12埋深6m以下35埋深6m以下30淤泥质粉质粘土0.60埋深6m以下35埋深6m以下25淤泥质粘土0.5625201-1粘土0.7135251-2粉质粘土1.115040粉质粘土2.8970551砂质粉土7.7180652粉细砂16.461007000802500细砂26.65903000根据各地基土层的埋藏深度、土性、物理学性质指标及静力触探ps值，参照上海市工程建议规范地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)中,桩基参数综合分析,各土层的桩周土极限摩阻力fs值与桩端土极限端承力fp值建议值如上表8所列.（3）单桩竖向承载力估算假定承台埋深8.50m,根据上表6提供的fs值与fp值,根据上海市工程建设规范地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)提供公式计算单桩竖向承载力值如下表9.单桩竖向承载力表 表9桩型持力层桩径(m)桩长（m）单桩竖向承载力设计值Rd(kN)单桩极限承载力标准值Rk(kN)单桩竖向承载力特征值Ra(kN)使用钻孔资料PHC桩20.5533.03180.05083.02541.0K10.6033.03290.05710.02855.00.6533.04010.06364.03182.0灌注桩20.6539.03130.05013.02506.00.7039.03410.05468.02734.00.7539.03700.05932.02966.00.8039.04000.06407.03203.0以上估算仅供参考,待桩基方案确定后,设计人员可根据表中fs、fp值自行估算单桩承载力值。并以桩静载试验为准.3.3桩基沉降量估算（1） 桩基下各土层的压缩模量Es（为有效自重压力至有效自重压力加附加压力段的压缩模量），根据室内土工试验和原位测试成果综合分析，提出建议值见表10。沉降估算参数Es建议值 表10层序土层名称压缩模量Es（Mpa）土试Es值用Ps估算值用N估算值建议值2粉细砂43.449.46560细砂56.979.911080 （2） 按上海市工程建设规范地基基础设计规范（DGJ-08-11-1999）第6.4.4条计算，沉降计算结果见下表11，仅供参考。沉降计算结果一览表 表11建筑物名称基础尺寸（m）附加应力（kPa）桩端入土深度（m）持力层桩基最终沉降量S（mm）21层54.030.050047.5270.13.4沉桩的可能性及其对周围环境的影响当选择2层作为桩基持力层时，桩身须穿过1层，进入2层一定深度，沉桩有较大的阻力，应适当加强桩身强度并选用与单桩承载力相匹配的压桩设备。沉桩时应加强周围环境的监测。此外还受群桩密集程度、打桩次序等多种因素的制约，上述因素应引起业主、设计及施工单位的重视。该场地周围为人口密集区，打入式预制桩对周围环境有一定影响，建议采用静压式预制桩。在软土地基中沉桩，由于挤土效应会引起较高的孔隙水压力，导致土体隆起和土体水平位移，因此应注意以下几个问题：a、 设置排水通道，以降低孔隙水压力b、 严格限制沉桩速度，合理按排打桩顺序。3.5基坑工程分析与评价（1）本工程地下室埋深为8.50m，属级基坑。基坑开挖主要在、夹层中进行，基底位于第层砂质粉土层中，基坑中部土层为夹层（砂质粉土），而地下水埋藏较浅，在一定的水动力作用下，基坑开挖时易产生流沙、管涌等不良地质现象，需做好围护和降水工作，且拟建场地分布有暗浜、上部土层填土厚度较大，尤其应加强围护。（2）根据现有的场地状况及经验，围护结构可采用格栅型深层搅拌桩或单排水泥搅拌桩加土钉墙方案（土钉墙围护现在在上海已有非常成熟的施工工艺，且效果较好）。施工开挖到设计底面标高时，需预留0.20.3m采用人工挖土，并防止土体结构扰动，产生橡皮土，挖到设计底面标高后及时浇注混凝土垫层。（3）基坑施工阶段需进行坑内降水、排水工作，一般可采用井点降水，使地下水位降至基坑底面以下0.51.0m处。在降水时，必须考虑降水对临近建筑物、道路和地下管线可能造成的影响。（4）本工程纯地下室部分埋深为8.50m，上覆土层按1.5m考虑，底板处地下水浮力大于上覆荷重。由于在地下室开挖前，考虑到本项目的工程桩已施工完毕，该工程桩可以起到抗拔作用，不必单独采取设计抗拔桩方案。（5）在基坑施工过程