边坡工程详细勘察 文字报告.doc

工 程 勘 察 证 书证书等级：综合类甲级证书编号：181012-kj1长沙京武房地产开发有限公司城市山谷（一期）边坡及基坑工程地质详细勘察报告KC10-250-278湖南省勘测设计院二一年九月长沙京武房地产开发有限公司城市山谷（一期）边坡及基坑工程地质详细勘察报告 (2010年9月1日-2010年9月26日)院 长：总 工 程 师：审 定：审 核：项 目 负 责：技 术 负 责：编 写：湖南省勘测设计院二一年九月正文目录一、绪言 （一）拟建工程概况（二）勘察目的、任务和要求 （三）勘察方法和勘察工作布置 （四）边坡及基坑等级二、边坡及基坑工程地质条件 （一）地形地貌及气候特征 （二）地质构造及新构造运动 （三）边坡及基坑工程地质条件及岩土物理力学特征 （四）水文地质条件 （五）不良地质作用 （六）地震效应三、边坡及基坑工程地质条件评价 （一）区域稳定性评价（二）边坡地基岩土工程条件评价（三）场地土的腐蚀性评价 （四）边坡及基坑稳定性评价四、结论与建议 （一）结论 （二）建议附表目录（附报告内）1、钻孔座标高程测量成果表2、工程地质钻探成果统计表3、标准贯入试验成果统计表4、圆锥动力触探试验成果统计表5、土的工程地质性质试验成果表6、岩石室内试验成果表7、水质分析报告表附图目录（附报告内）00 统一图例01 钻孔平面位置图0234 工程地质剖面图（共33张）35103 钻孔柱状图（共69张） 附件目录（附报告内）1、见证报告及见证一览表2、任务书及附图 一、绪言城市山谷（一期）位于长沙市雨花区，劳动东路以南，星城路以西。拟建场地在场地开挖整平后，南部将形成一人工高边坡，坡高随边坡位置而变化，约19.00m，坡下有两层地下室，坡顶设计有别墅，其它三侧为临时性基坑。该边坡及基坑对拟建建筑物和拟建场地周边地带的建（构）筑物安全和稳定构成威胁。受长沙京武房地产开发有限公司（建设方）的委托，我院承担了该公司城市山谷（一期）边坡及基坑工程的工程地质详细勘察任务；根据湖南省勘测设计院（设计方）提出的勘察任务书及相关规程规范的要求，我院于2010年9月1日2010年9月26日完成了现场工作。（一）勘察目的、任务和要求1、勘察目的、任务和要求依据勘察任务书及相关规范要求，本次勘察的主要目的、任务及要求为：（1）、查明场地地形地貌，是否存在滑坡、危岩和崩塌、泥石流等不良地质作用；（2）、查明岩土的类型、成因、工程特性，覆盖层厚度，基岩面的形态和坡度；（3）、查明地下水的类型、水位、水量、补给和动态变化，岩土的透水性和地下水的出露情况；（4）、查明地区气象条件、坡面植被，地表水对坡面、坡脚的冲刷情况；（5）、提供岩土的物理力学性质；（6）、对边坡及基坑进行稳定性分析，提出相应的边坡及基坑稳定性建议；（7）、其它相关事宜，请参照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009版）及建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）执行；2、勘察依据（1）勘察任务书；（2）建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；（3）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；（4）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）；（5）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；（6）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008年版）；（7）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）等。（二）勘察方法和勘察工作布置1、勘察方法本次勘察主要采用工程地质钻探，现场原位测试，室内岩样、土样试验等方法。工程地质钻探采用冲击钻进及回转钻进工艺，采取岩芯进行野外鉴别、工程地质分层及其岩性描述。原位测试采用标准贯入试验方法对土层进行现场测试，并分别记录测试数据，测试方法和数量符合规范要求。原状土样采用薄壁敞口式取样器冲击钻进采取，并立即密封；岩样采用回转钻进获取，并立即密封；取样质量符合规范要求； 2、勘察工作布置本次勘察依照有关规范要求布孔和建设方提供的座标基准点计算座标，采用全站仪放样于实地，并实测高程（见附表1），本次测量采用长沙座标系、国家黄海高程系。本次测量放样引测点为LD004（X=95013.573，Y=54155.610，H=49.827）及LD005（X=95013.581，Y=54428.586，H=44.555），由建设方提供。在整个勘察过程中，得到了建设方大力支持，使勘察工作能够顺利进行。经建设方现场见证，本次勘察完成的实物工作量见表1。 完成勘察实物工作量统计表 表1 项 目单 位数 量备 注工程地质钻探m/孔2348.92 /69标准贯入试验次10圆锥动力触探试验次/m45/4.50土 样组13岩 样组31水 样组2测量放样点69水位测量孔69（三）边坡及基坑等级依据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）3.2.1和3.2.2条的有关规定，该边坡工程安全等级为一级，重要性系数0=1.10。基坑等级为二级。二、边坡及基坑工程地质条件（一）地形地貌及气候特征拟建场地原始地貌为构造侵蚀剥蚀“红层”碎屑岩低丘陵地貌，勘察期间实测钻孔孔口标高为73.0983.12m。 该区域属亚热带季风湿润气候区，温和湿润，季节变化明显。冬寒夏热，四季分明；雨量较充沛，降雨时间上分布不均匀，35月平均降雨天数有52.8天，约占全年总降雨天数的35%；夏季降水不均，旱涝无定，秋冬雨水明显减少，年最小、最大降雨量分别为1018.20mm和1751.20mm，平均为1394.60mm。（二）地质构造及新构造运动根据我院湖南省长株潭地区水文地质工程地质环境地质综合勘查报告（1：5万），场地在区域上属长沙株洲湘潭抬升构造区（）的长沙洞井铺大托铺相对抬升构造亚区（3），基底为稳定的白垩 系泥质粉砂岩、含砾砂岩等。本次勘察在钻孔控制范围及深度内，未发现构造破碎带及软弱夹层，未发现断裂构造及新构造运动迹象。 （三） 边坡及基坑工程地质条件地层岩性及其分布特征通过本次勘察，查明边坡场地分布岩土层有：残积粘土、强风化泥质粉砂岩、强风化含砾砂岩、中风化泥质粉砂岩等，按其工程特性及指标，共划分为4个工程地质层。现从上而下分述如下：（1）残积粘土（Qel）：棕红色，由泥质粉砂岩风化而成，上部见植物根系，无摇震反应，稍有光滑，干强度及韧性中等，稍湿，硬塑坚硬。（2）强风化泥质粉砂岩（K2d）：棕红色，泥砂质结构，中厚层状构造，岩石较破碎，岩心呈短柱状及块状，岩石极软，岩块用手折易断，遇水易软化，失水易干裂，岩石质量指标差，RQD=2550，岩体质量等级为类。（3）强风化含砾砂岩-1（K2d）：棕红色，泥砂质结构，中厚层状构造。砾石含量约20%，砾径一般0.51.0cm,个别可达3cm。砾石成分为硅质岩及板岩、砂岩等，大部分矿物已风化变质，岩芯破碎，东部呈土状及砂状，西部呈块状及砂状，岩石极软，岩块手折易断，遇水易软化，失水易干裂，极软岩，岩石质量指标极差，岩体基本质量等级为类。（4）中风化泥质粉砂岩（K2d）：棕红色，泥砂质结构，中厚层状构造，岩心较完整，呈短柱状，少量长柱状，岩石软，岩块手不易折断，遇水易软化，失水易干裂，岩石质量指标较差，RQD=5075，岩体质量等级为类。2、岩土体物理力学性质及岩土参数选用（1）残积粘土：由泥质粉砂岩风化残积形成。稍湿，硬塑坚硬。根据原位标贯测试成果（见表2）和室内试验结果（见表3），结合地区工程经验，天然状态下粘聚力标准值C=45.0kPa，内摩擦角标准值=15.0；饱和状态下粘聚力标准值C=25.0kPa，内摩擦角标准值=12.0，承载力特征值fak=220kPa。标准贯入试验成果统计表 表2统计指标岩土名称试验数（次）统计试验数（次）范围值（击）平均值(实测值)（击）标准差变异系数残积粘土1010131614.3000.9490.066残积粘土基本性质成果统计表 表3试 验 项 目单位统计数试 验 值标准差变异系数最小值最大值平均值天然含水量 W%1318.3 28.1 24.3 2.884 0.118 比 重 Gs132.74 2.76 2.76 0.007 0.002 天然密度 0g/cm3131.79 1.97 1.88 0.062 0.033 干密度 dg/cm3131.41 1.64 1.52 0.084 0.055 孔 隙 比 e130.683 0.952 0.823 0.098 0.119 饱 和 度 Sr%1373.9 86.1 81.5 3.475 0.043 液 限 WL%1338.7 50.8 45.8 3.283 0.072 塑 限 Wp%1321.2 27.7 24.0 1.880 0.078 塑性指数 Ip%1317.2 24.7 21.7 2.039 0.094 液性指数 IL130 0.21 0.06 压缩系数 a1-2(MPa)-1130.13 0.31 0.23 0.049 0.215 压缩模量 EsMPa135.4 14.6 8.4 2.467 0.293 内摩擦角（）（天然）度1314.00 19.60 15.95* 1.948 0.115 凝聚力C（天然）kPa1349.1 68.8 57.4 *6.257 0.103 内摩擦角（）（饱和）度910.217.812.5*2.8060.197凝聚力C（饱和）kPa927.239.530.2*4.2280.129（注：表中带*数据为标准值）（2）强风化泥质粉砂岩：泥砂质结构，中厚层状构造，岩石较破碎，岩心呈短柱状及块状，岩石极软，根据现场动力触探测试成果（表4）及地区类似工程经验，天然状态下粘聚力标准值C=40kPa，内摩擦角标准值=35，承载力特征值fak=380kPa。（3）强风化含砾砂岩-1：大部分矿物以风化变质，岩芯破碎，东部呈土状及砂状，西部呈块状及砂状，岩石极软，根据根据现场动力触探测试成果（表4）及地区类似工程经验，东部天然状态下粘聚力标准值C=35kPa，内摩擦角标准值=30，承载力特征值fak=320kPa。西部天然状态下粘聚力标准值C=30kPa，内摩擦角标准值=35，承载力特征值fak=350kPa。圆锥动力触探试验成果统计表 表4统计指标岩土名称试验数（次）统计试验数（次）范围值(杆长校后)（击）平均值(杆长校后)（击）标准差变异系数强风化泥质粉砂岩212124.438.129.7573.8720.130强风化含砾砂岩-1242313.92920.1434.1960.208（4）中风化泥质粉砂岩：岩心较完整，呈短柱状，少量长柱状，岩石软，根据室内岩石测试成果（表5）地区类似工程经验，天然状态下粘聚力标准值C=45kPa，内摩擦角标准值=50，承载力特征值fak=1500kPa。 岩石力学性质成果统计表 表5试验项目试验状态单位统计样本数（组）试验值标准差变异系数标准值fak范围值平均值强风化泥质粉砂岩天然MPa61.021.441.2150.1600.1321.083强风化含砾砂岩-1天然MPa80.851.140.950.1020.1070.885中风化泥质粉砂岩天然MPa215.7714.49.162.5320.2768.137（四）水文地质条件1地下水类型及富水性场地内地下水类型主要为基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙中，水量极贫乏。根据勘察钻探结果，各钻孔钻探勘察过程中，各钻孔均见有地下水，据钻孔简易水文观测，稳定地下水位埋深5.4222.00m，水位标高38.4858.77m。2地下水补、迳、排条件及动态特征场地内地下水主要受大气降水、地表水渗透补给及邻区地下水补给，向低洼处渗流及大气蒸发排泄。据区域水文地质资料，一般水位年变化幅度为46m。3地下水化学特征根据水质分析结果，地下水PH值为6.627.43，侵蚀性CO2含量为3.727.85mg/L，水化学类型为HCO3SO42-Ca2+ Mg2+型（见附表7）。（五） 不良地质作用本次勘察在场地钻孔控制深度及范围内未发现影响场地稳定性的岩溶、泥石流、危岩及崩塌、采空区、地面沉降等不良工程地质作用。（六）地震效应1抗震设防基本参数场地在区域上是相对稳定的，在历史上无中强地震记载，近期小震亦很少。据中国震动参数区划图（GB18306-2001），场地位于抗震设防烈度度区的边缘；据建筑抗震设计规范（GB50011-2001），抗震设防烈度度，设计地震动加速度为0.05g，设计特征周期为0.35s，设计地震分区为第一组。2、场地土类型和场地类别根据现场单孔剪切波速测试成果，结合场地岩土名称和性状及当地经验，按建筑抗震设计规范（GB50011-2001）表4.1.3和表4.1.6，将场地地基土类型确定为中硬场地土，场地类别为类（见表6）。场地特征周期为0.35s.场地类型与场地类别判别表 表6岩土名称土层平均厚度（m）土层剪切波速（m/s）场地最大覆盖层厚度（m）土层等效剪切波速（m/s）场地土类型场地类别残积粘土2.77230.050329.7中硬场地土强风化泥质粉砂岩2.70380.0强风化含砾砂岩-124.72350.03、液化判别本场地抗震设防烈度为度区，场地内无可液化地层，根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）第4.3.1条规定，可不进行地震液化判别。4建筑抗震地段划分根据场地内地质、地形地貌情况，依据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）第4.1.1条，判定建筑场地为建筑抗震不利地段。三、边坡及基坑工程地质条件评价（一）区域稳定性评价据区域资料和钻孔揭露情况，场地范围内无软土、液化土等不良地质作用，场地内未发现断裂构造及新构造运动迹象，其构造稳定性和重力稳定性良好。经现场勘察结果，拟建场地地基土较均匀，也未发现影响场地稳定性的不良地质作用，拟建场地是稳定的，适宜进行拟建工程的建设。（二） 边坡及基坑地基岩土工程条件评价1、残积粘土：稍湿，硬塑，压缩性低-中等，工程性能一般，承载力特征值fak=220kPa。作为边坡体，应对其采取支护措施。2、强风化泥质粉砂岩：岩石极软，工程性能较好，承载力特征值fak=380kPa。作为边坡体，应对其采取支护措施。3、强风化含砾砂岩-1：岩芯破碎，东部呈土状及砂状，岩石极软，工程性能较好，承载力特征值fak=320kPa。西部呈块状及砂状，岩石极软，工程性能较好，承载力特征值fak=350kPa。作为边坡体，应对其采取支护措施。4、中风化泥质粉砂岩：岩心较完整，呈短柱状，少量长柱状，岩石软，工程性能好，承载力特征值fak=1500kPa。作为边坡体，应对其采取支护措施。根据室内试验、原位测试成果，结合地区工程经验，推荐各岩土层承载力特征值见表7。 各岩土层力学指标推荐表 表7岩 土名 称承载力特征值fak(kPa)天然抗剪强度饱和抗剪强度压缩模量Es(MPa)C(kPa)(0)C(kPa)(0)残积粘土22045.015.02512.07.0强风化泥质粉砂岩380403535.030.0强风化含砾砂岩-1（东部）320353030.028.0强风化含砾砂岩-1（西部）350303528.035.0中风化泥质粉砂岩1500455040.045.0（三） 场地地下水的腐蚀性评价根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）附录G的规定，拟建场地环境类型为类。根据水质分析报告单，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001)（2009年版）有关评价标准判定：场地环境水对混凝土及混凝土中的钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。（四）边坡及基坑稳定性评价1、边坡及基坑稳定性评价由于场地平整及工程需要，应进行垂直开挖，在场地南部将形成一高约19.00m的人工高陡边坡，且坡顶、坡下均设计有建筑物，其它三侧为临时性基坑，组成边坡体及基坑的主要土层为残积粘土、强风化泥质粉砂岩、强风化含砾砂岩-1、中风化泥质粉砂岩等，属土岩混合边坡。在边坡开挖完成后，将会破坏岩土层的内部受力特征，特别是在雨季或暴雨时，在雨季大气降水及地表水可入渗进入岩土层，并在残积粘土层的底部及强风化岩层达到暂时饱和状态降低岩土层的抗剪强度，从而使边坡岩土层沿潜在的结构面产生位移破坏。岩石若长期裸露，已风化崩解，也是不稳定的原因之一。为了保证边坡及基坑的稳定和坡顶、坡下建筑物的安全，应对该边坡及基坑采取支护措施。2、边坡及基坑稳定性计算根据边坡类型和可能的破坏形式，对边坡及基坑稳定性计算采取圆弧滑动法的瑞典条分法计算方法。（1）计算公式边坡稳定性系数按下式计算：式中Ks边坡稳定性系数ci第 i 计算条块滑动面上岩土体的粘结强度标准值（kpa）；i第 i 计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值（u65289X；li第 i 计算条块滑动面长度（m）；i，i第 i 计算条块底面倾角和地下水位面倾角（u65289X；Gi第 i 计算条块单位宽度岩土体自重（kNm）；Gbi第 i 计算条块滑体地表建筑物的单位宽度自重（kNm）；PWi第 i 计算条块单位宽度的动水压力（kNm）；Ni第 i 计算条块滑体在滑动面法线上的反力（kNm）；Ti第 i 计算条块滑体在滑动面切线上的反力（kNm）；Ri第 i 计算条块滑动面上的抗滑力（kNm）；（2）计算工况及荷载组合本边坡及基坑稳定性分析考虑两种工况，即工况-“自然”工况以及工况-“暴雨”工况。工况仅考虑现状边坡土体自重，工况考虑暴雨之后，地层力学参数降低。工况详见表8。 工况及荷载组合 表8组合荷载组合边坡安全等级基坑安全等级验算项目稳定安全系数Fst土体自重+暴雨一级二级稳定安全系数1.30土体自重+暴雨+坡顶建筑物荷载一级二级稳定安全系数1.30（3）计算剖面本次边坡及基坑稳定性计算选择代表性坡面7-7、9-9、13-13、15-15、17-17、19-19、20-20、24-24、26-26、27-27、28-28、30-30剖面进行计算。图1 7-7剖面（边坡）图2 9-9剖面（边坡）图3 13-13剖面（边坡）图4 15-15剖面（边坡）图5 17-17剖面（边坡）图6 19-19剖面（边坡）图7 20-20剖面（边坡）图8 24-24剖面（基坑）图9 26-26剖面（基坑）图10 27-27剖面（基坑）图11 28-28剖面（基坑）图12 30-30剖面（基坑）（4）计算结果根据建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99），本边坡为一级边坡，基坑为二级，边坡及基坑稳定系数Fs应Fst=1.30（Fs1.00时，属不稳定状态；1.00Fs1.05时，属欠稳定状态；1.05FsFst时，属基本稳定状态；FsFst时，属稳定状态）。本次边坡稳定性计算结果见表9。 边坡稳定性计算成果表 表9计算剖面工况稳定系数Fs稳定状态7-7（边坡）工况0.910不稳定工况9-9（边坡）工况0.751不稳定工况0.719不稳定13-13（边坡）工况0.750不稳定工况0.718不稳定续表915-15（边坡）工况0.755不稳定工况0.736不稳定17-17（边坡）工况0.796不稳定工况0.753不稳定19-19（边坡）工况0.654不稳定工况0.624不稳定20-20（边坡）工况0.836不稳定工况0.781不稳定24-24（基坑）工况1.224稳定工况1.185基本稳定26-26（基坑）工况1.416稳定工况1.367稳定27-27（基坑）工况1.699稳定工况1.461稳定28-28（基坑）工况1.036欠稳定工况1.006欠稳定30-30（基坑）工况0.865不稳定工况0.833不稳定经计算，边坡7-7剖面在工况（自然状态+暴雨状态）为不稳定状态，其它剖面在工况（自然状态+暴雨状态）为不稳定状态。在工况（自然状态+暴雨状态+坡顶建筑物荷载）均为不稳定状态。基坑边坡24-24、26-26、 27-27剖面在工况（自然状态+暴雨状态）为稳定状态，24-24剖面在工况（自然状态+暴雨状态+坡顶建筑物荷载）为基本稳定状态。26-26、 27-27剖面在工况（自然状态+暴雨状态+坡顶建筑物荷载）为稳定状态。28-28、 30-30剖面在工况（自然状态+暴雨状态）为欠稳定状态，28-28、 30-30剖面在工况（自然状态+暴雨状态+坡顶建筑物荷载）为不稳定状态，其因此该边坡及基坑在现状情况下仍需治理。现状边坡及基坑坡壁裸露，因雨水冲刷、渗入可能产生圆弧滑动或松动、崩塌等破坏，本边坡及基坑亟需进行专项边坡治理。3、边坡及基坑支护方案选取根据本次勘察，边坡及基坑坡壁揭露地层为残积粘土、强风化泥质粉砂岩、强风化含砾砂岩-1、中风化泥质粉砂岩等，属土岩混合边坡及基坑。边坡及基坑可能的破坏形式为圆弧滑动和崩塌。根据形成边坡及基坑的高度和组成坡体的岩土层的工程特性，建议对南部高边坡采用护坡桩+锚杆的形式进行支护；西部与北部基坑边坡宜采用素混凝土喷面进行支护，东部采用护坡桩+锚杆的形式进行支护或土钉墙进行支护。在条件允许的情况下可适当放坡。推荐边坡支护参数见表10。边坡支护参数推荐表 表10土层种类重度（KN/m3）天然抗剪强度饱和抗剪强度土体与锚固体粘结强度特征值frb（kPa）人工挖孔灌注桩粘聚力C(kPa)内摩擦角(0)粘聚力C(kP