萝岗中心城区保障性住房项目四标段边坡工程岩土工程勘察中间性报告

萝岗中心城区保障性住房项目四标段边坡工程岩土工程勘察中间性报告第一章、序言（一）任务的由来 萝岗中心城区保障性住房项目，位于萝岗中心城区西侧、广惠高速公路南侧水西村燕山附近，残丘地貌。区内建筑依山而建，局部需进行土方挖填，形成人工边坡。边坡地层与岩石主要为坡残积土、花岗岩风化岩，边坡花岗岩土节理相对较发育，属潜在不稳定边坡。 受广州市住房保障办公室的委托，广州地质勘察基础工程公司承担了萝岗中心城区保障性住房项目四标段边坡工程岩土工程勘察任务。查明边坡稳定情况及支护设计所需岩土物理力学参数。（二）工作依据 本次勘查工作依据的规范、技术标准及重要文件有:（1）国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）2009年版。（2）国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）。（3）国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2010）。（4）国家标准建筑边坡工程技术规范(GB50330-2002)。（5）国家标准建筑基坑工程监测技术规范（GB 50497-2009）。（6）广东省标准建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2003）。（7）广州市标准广州地区建筑基坑支护技术规定（GJB 02-98）。（8）住建部房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定（2010年版）。（3） 工作目的任务本边坡工程详细勘察应提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数，对建筑地基作出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、边坡开挖深度、支护型式、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。具体如下：1.在查明边坡工程地质和水文地质条件的基础上，确定边坡类别和可能的破坏形式。a)查明边坡范围内的场地岩土类型。b)调查地区气象条件(特别是雨期、暴雨强度)、汇水面积，坡面植被，地表水对坡面、坡脚的冲刷情况。c).查明地下水类型、埋藏条件，并判定地下水对建筑材料的腐蚀性和对道路边坡的稳定性影响。d).论证孔隙水压力变化规律和对边坡应力状态的影响。2.提供验算边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数值,土的抗剪强度指标宜采用三轴试验获取。3.评价边坡的稳定性，并提出潜在的不稳定边坡的整治措施和监测方案的建议。4.提出边坡整治设计、施工注意事项的建议。5.对所勘察的边坡工程是否存在滑坡（或潜在滑坡）等不良地质现象，以及开挖或构筑的适宜性做出结论。第二章、工作概述（一）工程概况 本边坡工程勘察位于“萝岗中心城区保障性住房项目”旁侧，位于萝岗中心城区西侧、广惠高速南地段即水西村燕山附近，勘察边坡工程处于保障性住房项目的西北侧。该区域为残丘地貌，空气清新，草树成荫。汽车可到达，周边有省道经过，交通较便利。 勘察区边坡位于萝岗中心城区保障性住房项目西北面，边坡段原始地貌为残丘地貌。坡脚为人工养殖鸡场，坡段长约300m。坡高约3540m，坡度3545。 本次勘察布置钻孔37个，由于征地未解决、树木茂密、地形陡险等原因，本次只能施工分布于边坡较低处的14个钻孔。其余钻孔待条件允许再行施工。 本次报告为完成14个钻孔的阶段性报告。 （二）勘察方法及工作量 本次勘察工作是按照现行相关规范中的规定进行边坡钻探工作，钻孔深度一般要求35m。钻进及现场取样按岩土工程勘察规范要求进行，按照约30米的间距垂直边坡走向布设勘探线，每条勘探线上布置3个钻孔。共布置勘探孔37个，实施钻探14个。钻孔位置详见附图“萝岗中心城区保障性住房项目四标段边坡工程岩土工程勘察钻孔平面布置图”。 钻探深度要求：（1）、一般性勘探孔要求孔深35米，或钻入连续中、微风化基岩3米。（2）、控制性钻孔要求孔深为35米，或钻入连续中、微风化基岩5m；应穿过最深潜在滑动面进入稳定层不小于5m，并应进入坡脚地形剖面最低点不小于3m。 勘察工作于2014年3月13日开始，4月4日结束野外工作，整个野外作业历时23天，工作量见表1。 表1 完成工作量表 钻孔数量 钻探进尺（m)采取岩土样（组）采取水样（利用详勘取样）（组）标贯试验（次）岩芯照片（孔）（个）总进尺（m）平均孔深（m）14458.7332.774226214注：钻探14个孔工作量。还有23个孔没能施行钻探。第三章、地质环境条件（一）气象水文1、 气象 萝岗区地处亚热带，年平均气温22.8，最低气温0左右，最高气温38，气候宜人。属亚热带季风气候，由于背山面海，具有温暖多雨、光照充足、夏季长、霜期短等特征。全年 雨量丰沛，年均降雨量为1982.7毫米，平均相对湿度为68%。全年中，4至9月为雨季，7至9月天气炎热，多台风，10至12月气温适中。 2、水文 （1）场地地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水及基岩裂隙水。第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水水量贫乏。基岩在钻探过程中未发现漏水现象。地下水的补给来源主要为大气降水及地表径流，排泄方式主要为径流及蒸发。在钻探期间，测得钻孔水位埋深20.3026.20m（水位标高32.5335.66m）。 （2）勘察区间周边附近的地表水系较不发育，勘察场区有一定的汇水面积，降雨汇水于沟谷处或较低洼处。一般溪流水量较小，水文条件对边坡的稳定性不利影响小。 （二）地形地貌 场地地貌单元为丘陵向平原区过渡区域，场地大部分地段为种植地，西北面为丘陵地貌，西侧南面为“萝岗中心城区保障性住房项目”建筑场地，北东面为村庄、果树种植地，南面为菜地，东南区域零星分布有洼地及水塘。场地总的地势是西北面及北面高，自西北向东南倾斜地势渐趋平缓。孔口标高48.9359.55m，孔口相对高差10.62m。边坡最底处高程约45m，最高处标高约80m，最大坡高约35m。 （三）地形地貌 根据区域地质资料，勘察区主要为岩浆岩入侵，岩性为燕山期花岗岩（）。1、 地层 （1）坡积层（Qdl）分布广泛，厚度中等，主要为粉质粘土。 （2）残积层(Qel)在场区零星分布，厚度较小-中等，主要为花岗岩风化残积形成的砂质粘性土或砾质粘性土。2、 岩浆岩勘查区周围的岩浆岩为燕山期花岗岩（）。燕山期花岗岩（）：广泛分布于勘察区及周边，灰白色、肉红色、浅灰色，粗粒结构，块状构造，岩质坚硬，锤击声脆。 （四）地质构造 根据国家1：5万区域地质普查资料，场区北侧有区域断裂-广从断裂呈北东向分布，在场区南侧的广州市区有瘦狗岭断裂呈北东向分布。这些断裂离场区较远。场地内没有区域性大断裂和活动断层通过。 （五）区域地壳稳定性 勘察区位于区域性的广从北东向断裂带及瘦狗岭断裂北东断裂带之间部位，这些断裂在历史上将各区形成了特有的形态。近期区域断裂活动属较稳定期，区内新构造运动不强烈，偶有较小地震发生。地质构造和新构造运动对区内建筑影响较小，区域地壳稳定性属较稳定区。 按中国抗震动参数区划图（GB18306-2001）和建筑抗震设计规范（GB50021-2010）规定，勘查区处于地震基本烈度7度区，抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度值为0.10g。按场地覆盖层厚度及场地土划分建筑场地类别为类，设计地震基本分组为第一组，地震动反映谱特征周期0.35s。本场地属建筑抗震地段。 本区属低震级地震较少发区，区域地壳稳定性属较稳定区。第四章、坡体工程地质条件（一）岩土分层及其特征 根据目前野外钻探和测试所取得的地质资料，经综合整理，场区地层自上而下划分为素填土(Qml)，坡积层（Qdl），残积层(Qel)和燕山期花岗岩（）四大层。工程地质层号划分按详勘报告的编号统一划分。各岩土层的分布和特征简述如下：1、 人工填土（Qml） （1）土性为素填土，褐黄色、褐灰色，松散-稍密，稍湿，岩性主要为粘性土，含少量砾石，未完成自重固结。 本层共14个钻孔揭露，厚度为0.901.10m，平均厚1.00m，层顶标高49.5762.37m。 2、冲洪积层缺少。3、 坡积层（Qdl） （3）粉质粘土（Qdl）：褐红色、褐黄色，稍湿，可塑为主，局部硬塑，含少量砂砾。 本层于ZK1、ZK4、ZK7、ZK13、ZK14、ZK17、ZK20、ZK23、ZK26、ZK29、ZK32、ZK35、ZK37共13个钻孔有分布，分布广泛。层厚度1.7017.70m，平均厚11.31m；层顶标高48.5760.77m；层顶埋深0.901.10m。 该层进行标准贯入试验27次，实测击数N=1324击，平均17.2击。取土样17件。主要物理指标标准值：含水量W=22.5%，孔隙比e=0.720，液性指数IL=0.13。压缩系数aV1-2=0.37MPa-1，压缩模量Es1-2=5.14MPa。 4、残积层（Qel） （4）砂质粘性土（Qdl）：浅灰、褐黄、褐红色等，稍湿，硬塑，局部可塑，属花岗岩风化残积土，遇水易软化崩解。承载力降低。 本层于ZK1、ZK4、ZK7、ZK10、ZK13、ZK14、ZK17、ZK20、ZK23、ZK26、ZK29、ZK35、ZK37共13个钻孔有分布，广泛分布。厚度为2.3022.00m，平均厚7.47m。层顶标高26.2361.37m；层顶埋深1.0032.50m。 该层进行标准贯入试验19次，实测击数N=1728击，平均21.6击。取土样6件。主要物理指标标准值：含水量W=20.7%，孔隙比e=0.632，液性指数IL=0.12，压缩系数aV1-2=0.31MPa-1，压缩模量Es1-2=6.15MPa。黏聚力c=8.3kPa，内摩擦角=28.8。5、 燕山期（）花岗岩 按风化程度划分为全风化、强风化、中风化、微风化。 （5-1）全风化花岗岩：浅黄色、褐红色、褐黄色等，主要矿物成份为石英，长石已风化成粘土。 本层于ZK10、ZK13、ZK14、ZK20、ZK23、ZK26、ZK32、ZK35、ZK37共9个钻孔有分布。揭露厚度为1.3022.60m，平均厚11.42m。层顶标高28.3749.37m；层顶埋深11.4027.00m。 该层进行标准贯入试验15次，实测击数N=3146击，平均37.7击。主要物理指标标准值：含水量W=16.6%，液性指数IL=-0.34。 （5-2）强风化花岗岩：浅灰间浅黄色、灰白色，浅黄色等，风化强烈，岩石结构大部份破坏，矿物成份变化显著，岩芯呈半岩半土状、碎块状，岩块手可捏碎，遇水易软化、崩解，岩质极软，破碎。结果试验见土工试验报告附表。 本层于ZK10、ZK20、ZK23、ZK32、ZK35共5个钻孔有分布。揭露厚度为1.108.10m，平均厚3.22m。层顶标高22.8934.13m；层顶埋深21.9035.20m。该层进行标准贯入试验1次，实测击数N=36击。 取样1个。试验主要指标，含水量W=14.4%，孔隙比e=0.620，液性指数IL=-0.29，压缩系数aV1-2=0.31MPa-1，压缩模量Es1-2=5.28MPa。 （5-3）中风化花岗岩：浅灰色、灰白色、肉红色，粗粒结构为主，块状构造，节理裂隙较发育，岩芯呈柱状，部分块状，锤击声较脆。岩质较硬，岩石较破碎，岩体基本质量等级为级。 本层于ZK1、ZK4、ZK10、ZK14、ZK20、ZK23、ZK26、ZK37共8个钻孔有分布。局部钻孔该层缺失。揭露厚度为0.803.30m，平均揭露厚度1.78m。 （5-4）微风化花岗岩：灰白色、肉红色、浅灰色，粗粒结构，块状构造，岩芯呈柱状，岩石较完整-完整，岩质坚硬，锤击声脆。岩体基本质量等级为级。分布广泛，该层全部钻孔均有揭露，揭露厚度为0.605.20m，平均揭露厚度3.43m。 取岩样8组，分别做天然、饱和、干燥抗压试验。天然抗压强度fr=50.2105.0MPa,饱和抗压强度fr=55.763.8MPa。干燥抗压强度fr=65.376.4MPa。软化0.830.85。详细结果见“岩石抗压试验报告”。 各岩土层分布特征详见钻孔柱状图。各岩土层物理力学指标详见“岩土层主要物理力学指标汇总表”。地层分布特征详见附表“各岩土分层顶面标高、埋深及厚度统计表”。 （二）坡体结构特征 勘查区边坡除表层分布有坡残积粉质粘土、砂质粘性土或砾质粘性土外，坡体上还有全风化、强风化、中风化、微风化花岗岩分布，局部地表有花岗岩球状风化体。该边坡属岩土边坡。坡体主要结构特征如下：边坡形态 勘察边坡位于萝岗中心城区保障性住房项目四标段西北面，为丘陵区体，坡段长约230m，平面为弧线，局部折形。边坡上为人工开挖边坡和自然边坡，坡高3050m，坡脚处原为养鸡场及居民楼房。由西往西北、北东穿插均为自然斜坡，自然斜坡高差约1012m，坡度3540。坡体主要由坡积粉质粘土，残积砂质粘性土或砾质粘性土，花岗岩全、强风化带，局部有球状风化体构成，坡面植被发育。 （三）水文地质条件 现场调查时坡面及坡脚未见湿地及泉点等地下水的出露点，有关边坡的水文地质条件如下：1、 地下水类型及其补径排条件 场区内各钻孔所遇地下水为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，1）人工填土层为上层滞水，含水贫乏。第四系松散岩类孔隙含水层在其分布范围内有一定涌水量。地下水的补给来源主要为大气降水及地表径流，排泄方式主要为径流及蒸发。下伏基岩强风化或中风化岩，在裂隙发育部位，含裂隙水，水量中等-贫乏。基岩裂隙水由第四系孔隙水越流渗入补给和地下径流的侧向补给为主。2、 地下水位及其动态变化 本次勘查野外调查时坡脚未见湿地及泉点，结合钻孔稳定水位，受地势高差影响，地下水位埋深约20.3026.20m，个别钻孔没水。因风化岩层的透水性良好，雨季地下水位将明显抬升。 本区地下水位的变化与地下水的赋存、补给及排泄关系密切，每年510月为雨季，大气降雨丰沛，水位会明显上升，在冬季因降雨量减少，地下水位随之下降，年变化幅度1.002.00m。 3、地层的透水性分类 勘查边坡岩土层主要为坡残积粉质粘土、砂质粘性土或砾质粘性土和全、强、中、微风化花岗岩，根据地区经验，粉质粘土、残积砂质粘性土层属于弱透水层，砾质粘性土属中等透水层。基岩透水性与裂隙发育有关，全、强及中风化花岗岩裂隙较发育，属中等透水层，微风化花岗岩属弱透水层。 4、地下水、土腐蚀性评价 本次勘察由于地下水位埋深大，未能取到水样。根据萝岗中心城区保障性住房四标段基坑工程岩土工程勘察报告（广州地质勘察基础工程公司，2012年9月）采取水样分析，水质分析主要指标见表2。本场地地下水、土的腐蚀性评价为： 根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)（2009年版）判定，场地环境类型为II类，场地地下水对混凝土结构具有中腐蚀性，在干湿交替环境中，场地地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，水样分析结果详见水腐蚀性分析报告。 表2 地下水腐蚀性评价表 水样主要指标混凝土结构混凝土中钢筋pH值侵蚀性CO2(mg/L)HCO3-(mmol/L)Cl- (mg/L)SO4-2(mg/L)环境、类型渗透性腐蚀等级环境腐蚀等级腐蚀等级ZK46.0138.780.5217.691.23微中中长期浸水微干湿交替ZK206.0231.560.352.830.92微中中长期浸水微干湿交替 另于KK4、ZK12孔各取土样件，进行土中易溶盐分析,结果为：PH=6.64和6.35，CL-=47.93mg/kg和23.08mg/kg，SO42-=49.95mg/kg和5.76mg/kg，HCO3-=59.78mg/kg和29.89mg/kg，Ca2+=12.00mg/kg和3.60mg/kg，按岩土工程勘察规范（GB 50021-2001，2009年版）腐蚀性评价方法及标准判定，土样对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋和钢结构具微腐蚀性。 （四）坡面植被情况 区内边坡为山体天然斜坡为主，局部人工边坡，植被发育较好，主要以果树、灌木、杂草等；因场地建设开挖形成人工边坡，人工边坡坡面均未采用任何防护手段，天然坡面植被较多，杂草丛生。（五）坡面（体）岩土现状特征 现状坡体局部段见土体崩塌滑移，主要为边坡坡面土体受降雨影响水土流失导致土体崩塌滑动。堆积于坡面及坡脚，规模微型。坡面较高处的半山腰地表分布球状风化花岗岩石，目前不受任何影响较稳定，如果遇长期降水，地震，水土流失等影响，花岗岩石随时有可能往下滚动影响人类及低部建筑物的安全。 勘察区为低丘陵地貌，坡脚东侧有一条村庄居住村民，有1-5层民居住宅楼；坡脚有人工养殖鸡场；近期按广州市政府规划，在坡脚拟建筑保障性住房，拟建筑低层、超高层楼房，目前拟建筑场地已局部推平，远离边坡区域已建设，近边坡地段还没建筑。村里民居住宅楼离边坡约100m；拟建筑保障性住房场地就在边坡旁边。 第五章、边坡初步分析和评价（一）边坡安全等级 根据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002），勘察区边坡主要由上覆土层及全、强、中、微风化花岗岩构成。场地内高度6m边坡土层主要为上部粉质粘土、砂质粘性土或砾质粘性及全、强风化花岗岩组成，划分为土质边坡。场地内高边坡上部强风化及较破碎中风化岩体可划分为类岩质边坡，完整微风化花岗岩体边坡可划分为类岩质边坡。坡脚为人工养殖鸡场建筑物和拟建筑保障性住房，边坡破坏后果属于严重级别，边坡安全等级为二级。（2） 地震效应 （1）根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）附录A，广州市萝岗区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。 按建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第4.1条规定，经估算:ZK1平均剪切波速=93.0m/s，ZK17平均剪切波速=171m/s，综合评定场地土的类型为软弱土，建筑场地类别为类，设计特征周期值为0.45s，抗震地段划分为抗震不利地段。估算剪切波速结果见表3。 表3 场地土类型和场地类别判定表 测试钻孔编 号覆盖层厚度(m)等效剪切波速(m/s)场地土类 型建筑场地类 别ZK110.593.0软弱土ZK1719.3171.0中软土 （三）岩土层的工程特性评价 1、人工填土层：结构松散，力学性质差，强度低，不能直接利用。 2、坡残积粉质粘土、砂质粘性土或砾质粘性土层：呈可塑-硬塑状，属弱-中等透水层，其承载力虽较大，但粘性较差，遇水可软化崩解，水理性能较差，对边坡的稳定性不利。3、全、强风化花岗岩层：风化强烈，岩体破碎，节理裂隙很发育，岩体呈土状、半岩半土状或碎岩块状，土化现象比较明显，岩石结构尚清晰，属极软岩；风化不太均匀。该层水理性能较差，遇水易软化崩解的特点，对边坡稳定性不利。4、中、微风化花岗岩层：中、微风化花岗岩，力学性质良好，多属较硬坚硬岩，但局部岩体较破碎、节理较发育，多数节理面光滑平整，为剪节理，节理的产状组合对边坡稳定性影响较大；出露于地表的花岗岩球状风化体，三面临空，降水、地震及水土流失可致岩体（石）向下滑移。第六章、结论及建议（一）结论 1、本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。特征周期0.35s。 2、地下水对混凝土结构具中腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构具微腐蚀性。 3、场地土类型为软弱土,建筑场地类别为类，场地属于对建筑抗震不利地段。4、区域地质构造离场区较远，对场地建筑稳定性影响较小，场地相对稳定，适宜工程建设。5、目前仅进行14个钻孔钻探，按目前取得的地质资料，考虑建筑物特征等，边坡应进行处理。6、边坡开挖后，坡顶至坡脚出露残积砂质粘性土、砾质粘性土，全风化岩和强风化岩为主，岩土体结构呈散体状结构，岩体完整程度为极破碎破碎，节理裂隙较发育，全强风化岩岩体基本质量等级属类，属于岩土边坡，岩土不均匀，软硬不一，局部地表有孤石分布。7、坡脚为拟建高层建筑物，边坡破坏后果严重，边坡安全等级为二级。（二）建议1、边坡东侧坡脚为村庄一带坡度较小，可按自然放坡地做表层硬底化处理。中西侧地带，坡脚为保障性住房建设场地，坡度较陡，削坡后边坡地形坡度普遍较陡，坡度多为50- 60，局部可达70 ，据建筑边坡工程技术规范（GB503302002）表12.2.2规定，坡率已超过允许的坡率值。且残积土及风化岩体具有泡水易软化、崩解的特性，边坡开挖后，将导致坡脚应力集中，在大气降雨（特别是突发性大暴雨）的作用下，孔隙水压力增大，边坡自重增加，将产生由于坡脚应力集中和岩土强度不足的坍滑变形或圆弧形滑动变形，对边坡稳定是不利的。综合判定，该边坡整体稳定性较差，需采取加固处理措施。2、场区边坡坡脚为高层建筑物，考虑到整个边坡及拟建建筑物安全，边坡必须进行加固支护，支护方案建议采用土钉墙支护体系及方格梁加植草进行护坡，并设置泄水孔排水，坡顶设置截水沟，坡脚可设置矮墙。在钻探过程中，边坡有3个钻孔钻遇孤石和地表上分布有孤石（球状风化体），。在边坡支护工程施工过程中，要注意孤石对边坡支护工程影响。钻孔中孤石埋深分布见表4。各岩土层主要设计参数建议值见表5。3、应对地表孤石进行搬移或原地击碎整平与表面岩土层一起进行处理。 4、边坡施工过程中和完工后应对边坡进行动态监测。 表4 花岗岩孤石揭露情况统计表 钻孔编号揭露岩（土）层埋深（m）风化程度ZK14残积层10.513.5微风化ZK44残积层2.73.7微风化ZK294残积层32.032.5微风化 表5 土层主要设计参数表 地层编号地质成因岩土层名称重度(kN/m3)黏聚力c(kPa)内摩擦角（度）压缩模量Es 及变形模量E。(MPa-1)）岩土对挡土墙基底摩擦系数锚杆的极限粘结强度标准值qsik(kPa)地基承载力特征值fak(kPa)土的泊松比（）天然天然天然一次常压注浆二次压力注浆1Qml素填土18.414.015.0/0.15