1-金融中心二期土层渗透系数试验报告.doc

1 11 目 录 1 1 前言 前言 1 1 2 2 执行的技术依据及标准 执行的技术依据及标准 1 1 3 3 现场采取土样 现场采取土样 1 1 3 1 取土试样孔的布置 2 3 2 取土试样钻孔地层结构 2 3 3 采取土样工艺 4 4 4 室内渗透试验 室内渗透试验 5 5 4 1 常水头渗透试验 5 4 2 变水头渗透试验 6 4 3 试验结果 8 5 5 结论 结论 9 9 附录 1 钻孔平面布置示意图 2 钻孔柱状图 3 土的渗透系数试验报告 1 11 1 1 前言 前言 拟建的蛇口金融中心二期场地位于深圳市南山区蛇口太子路与 兴华路 工业三路交汇的三角地 总用地面积约 1 9 万 m2 现状场 地为停车场及空地 平整 绝对标高在 3 3m 左右 拟建建筑物设 计为 25 层的高层办公楼和 3 层的多层商业楼 设有三层地下室 基 坑开挖深度约 14 1m 基坑围护采用 800mm 厚地下连续墙 两道钢 筋混凝土支撑体系 建筑基础采用桩基 受深圳招商房地产有限公司的委托 我院于 2012 年 3 月 23 日 至 3 月 24 日进场钻孔取土样进行室内渗透系数试验 渗透系数试验 的目的是测试场地内主要土层的渗透系数 2 2 执行的技术依据及标准 执行的技术依据及标准 1 深圳市南山区蛇口金融中心二期工程详细勘察报告 2 土工试验方法标准 GB T50123 1999 3 岩土工程试验监测手册 林宗元主编 4 深圳市基坑支护技术规范 SJG 05 2011 5 工程地质手册 第四版 工程地质手册编委会 6 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 3 3 现场采取土样 现场采取土样 本场地的地层结构详见 深圳市南山区蛇口金融中心二期工程 勘察报告 根据业主 设计院的意见 综合考虑场地各地层的实际 分布情况 在金融中心二期抽水试验钻孔 CS1 CS2 附近各选取一个 钻孔点 进行钻探取土样 送实验室测试土的渗透系数 2 11 3 13 1 取土试样孔的布置取土试样孔的布置 本场地的地层结构详见 深圳市南山区蛇口金融中心二期工程 勘察报告 根据业主 设计院的意见 综合考虑场地各地层的实际 分布情况 在金融中心二期抽水试验钻孔 CS1 CS2 附近各选取一个 钻孔点 进行钻探取土样 送实验室测试土的渗透系数 钻孔编号 为 G1 G2 取土试样钻孔概况如下表所示 取土试样钻孔概况表 钻孔编号位置取样个数取样地层孔深备注 Q1 CS1 抽水 试验孔附 近 18 素填土 粗砾砂 含砂粉 质粘土 砾质粘性土 全 风化花岗岩 强风化花岗 岩 29 2m Q2 CS2 抽水 试验孔附 近 18 素填土 粗砾砂 含砂粉 质粘土 砾质粘性土 全 风化花岗岩 强风化花岗 岩 39 2m Q1 Q2 钻孔深 度标准 满足 岩土工程勘察 规范中每层土 应取至少 6 个 样的强条要求 3 23 2 取土试样钻孔地层结构取土试样钻孔地层结构 钻孔钻孔 Q1Q1 的地层结构如下 的地层结构如下 0 00 2 20m 素填土 褐黄色 松软 稍湿 以粉粘粒为主 含少量碎石 地表 20cm 为砼块 2 20 6 10m 粗砾砂 灰黄色 灰白色 松散 饱和 以粗砾 砂为主 局部含圆砾 仅含少量粘性土 6 10 9 50m 含砂粉质粘土 褐红色 稍湿 湿 可塑 硬塑 局部软塑 含较多石英砂 干强度及韧性中等 粘性较强 9 50 16 80m 砾质粘性土 褐黄色 褐红色 灰白色 黄色 3 11 稍湿 可塑 硬塑 由花岗岩风化残积而成 除石英颗粒外 其它 矿物已风化成土状 土质较均匀 粘性稍差 16 80 19 90m 全风化花岗岩 褐黄色 褐红色 灰褐色 原 岩结构基本破坏 但尚可辨认 手捏有砂感 浸水易软化崩解 岩 心呈土状 局部夹有强风化碎块 干钻可钻进 岩石极破碎 属软 岩 岩体基本质量等级为 19 90 29 20m 强风化花岗岩 褐黄色 褐红色 灰褐色 原 岩结构大部分破坏 矿物成分显著变化 手捏有砾感 浸水易崩解 风化强烈 岩心呈土状 土夹碎块状 块状 手捏易碎 岩石极破 碎 破碎 属软岩 岩体基本质量等级为 素填土取试样 2 个 粗砾砂取试样 4 个 含砂粉质粘土 全风 化花岗岩 强风化花岗岩各取试样 3 个 钻孔钻孔 Q2Q2 的地层结构如下 的地层结构如下 0 00 4 00m 素填土 褐黄色 松软 稍湿 以粉粘粒为主 局部碎石 地表 20cm 为砼块 4 00 6 50m 粗砾砂 灰黄色 灰白色 松散 饱和 粗砾砂 含量约占 50 含 20 30 的粘性土 局部含圆砾 6 50 9 50m 含砂粉质粘土 褐红色 稍湿 湿 可塑 硬塑 局部软塑 含较多石英砂 干强度及韧性中等 粘性较强 9 50 23 20m 砾质粘性土 褐黄色 褐红色 灰白色 黄色 稍湿 可塑 硬塑 由花岗岩风化残积而成 除石英颗粒外 其它 矿物已风化成土状 土质较均匀 粘性稍差 23 20 30 10m 全风化花岗岩 褐黄色 褐红色 灰褐色 原 4 11 岩结构基本破坏 但尚可辨认 手捏有砂感 浸水易软化崩解 岩 心呈土状 局部夹有强风化碎块 干钻可钻进 岩石极破碎 属软 岩 岩体基本质量等级为 30 10 39 20m 强风化花岗岩 褐黄色 褐红色 灰褐色 原 岩结构大部分破坏 矿物成分显著变化 手捏有砾感 浸水易崩解 风化强烈 岩心呈土状 土夹碎块状 块状 手捏易碎 岩石极破 碎 破碎 属软岩 岩体基本质量等级为 素填土取试样 4 个 粗砾砂取试样 2 个 含砂粉质粘土 全风 化花岗岩 强风化花岗岩各取试样 3 个 3 33 3 采取土样工艺采取土样工艺 1 钻孔 采用泥浆护壁 回转岩芯钻探 钻具使用合金钻头和金刚石 成孔直径为 127mm 钻进过程中要防止钻具抖动 升降钻具时避免 对孔壁的扰动破坏 2 取土样 采用回转取土器取样 下放取土器前仔细清孔 清除扰动土 孔底残留浮土厚度不大于取土器废土段长度 取土器要平稳下放 不冲击孔底 下放取土器后 采用快速静力连续压力法取土样 取得土样后提升取土器前 稍加静置或回转 2 3 圈 以切断土 样与下部土层的联系 3 土样的保存 运输 取土器提出地面之后 小心地卸下 用适配的盒盖将两端盖严 5 11 将所有接缝用纱布条腊封或用胶粘带封口 土样腊封后贴上标签 标签上写明工程名称及土样编号 取样深度 土类名称 取样日期 等 土样密封后置于温度及湿度变化小的环境中 避免暴晒或冰冻 运输土样 采用专用的土样箱包装 土样之间用柔软的缓冲材 料填实 一箱土样总重不超过 40kg 4 4 室内渗透试验 室内渗透试验 室内渗透试验根据不同的土类采用不同的试验方法 本批试样 中 粗砾砂采用常水头渗透试验 其他试样采用变水头渗透试验 采用纯水进行试验 应在试验前用抽气法或者煮沸法脱气 4 14 1 常水头渗透试验常水头渗透试验 常水头渗透仪器装置 由金属封底圆筒 金属孔板 滤网 测 压管 调节管 溢水孔 渗水孔 供水管和供水瓶等组成 金属圆 筒内径为 10cm 高 40cm 常水头渗透试验步骤 1 安装常水头渗透仪器 测量滤网至筒顶的高度 将调节管和 供水管连接 从渗水孔向圆筒充水至高出滤网顶面 2 取风干砂样 3 4kg 测定其风干含水率 将风干砂样分层装 入圆筒内 每层 2 3cm 在滤网上铺 2cm 厚的粗砂作为过滤层 防 止试样中的细粒流失 每层试样装完后从渗水孔向圆筒充水至试样 顶面 最后一层试样应高出测压管 3 4cm 并在试样顶面铺 2cm 砾 石作为缓冲层 当水面高出试样顶面时 应继续充水至溢水孔有水 6 11 溢出 3 量试样顶面至筒顶高度 计算试样高度 称剩余砂样的质量 计算试样质量 4 检查测压管水位 当测压管与溢水孔水位不平时 用吸球调 整测压管水位 直至两者水位齐平 5 将调节管提高至溢水孔以上 将供水管放入圆筒内 开止水 夹 使水由顶部注入圆筒 降低调节管至试样上部 1 3 高度处 形 成水位差使水渗入试样 经过调节管流出 调节供水管止水夹 使 进入圆筒的水量多于溢出的水量 溢水孔始终有水溢出 保持圆筒 内水位不变 试样处于常水头下渗透 6 当测压管水位稳定后 测记水位 并计算各测压管之间的水 位差 按规定时间记录渗出水量 接取渗出水量时 调节管口不得 浸入水中 测量进水和出水处的水温 取平均值 7 降低调节管至试样的中部和下部 1 3 处 按上述 5 6 款的步 骤重复测定渗出水量和水温 当不同水力坡降下测定的数据接近时 结束试验 常水头渗透系数按下式计算 KT QL AHt 式中 KT 水温为 T 时试样的渗透系数 cm s Q 时间 t 秒内的渗出水量 cm3 L 两测压管中心间的距离 cm A 试样的断面积 cm2 H 平均水温差 cm 7 11 t 时间 s 4 24 2 变水头渗透试验变水头渗透试验 变水头渗透试验的主要的仪器设备 应符合下列规定 渗透容器 由环刀 透水石 套环 上盖和下盖组成 环刀内 径 61 8mm 高 40mm 透水石的渗透系数应大于 10 3cm s 变水头装置 由渗透容器 变水头管 供水管 进水管等组成 变水头管的内径应均匀 管径不大于 1cm 管外壁应有最小分度 1 0mm 的刻度 长度宜为 2m 左右 变水头渗透试验 应按下列步骤进行 1 将装有试样的环刀装入渗透容器 用螺母旋紧 要求密封至 不漏水不漏气 对不易透水的试样 应按 土工试验方法标准 GB T50123 1999 第 3 2 4 条的规定进行抽气饱和 对饱和试样和较易 透水的试样 直接用变水头装置的水头进行试样饱和 2 将渗透容器的进水口与变水头管连接 利用供水瓶中的纯水 向进水管注满水 并渗入渗透容器 开排气阀 排除渗透容器底部 的空气 直至溢出水中无气泡 关排气阀 放平渗透容器 关进水 管夹 3 向变水头管注纯水 使水升至预定高度 水头高度根据试样 结构的疏松程度确定 一般不应大于 2m 待水位稳定后切断水源 开进水管夹 使水通过试样 当出水口有水溢出时开始测记变水管 中起始水头高度和起始时间 按预定时间间隔测记水头和时间的变 化 并测记出水口的水温 4 将变水头管中的水位变换高度 待水位稳定再进行测记水头 8 11 和时间变化 重复试验 5 6 次 当不同开始水头下测定的渗透系数 在允许差值范围内时 结束试验 变水头渗透系数应按下式计算 KT 2 3aL log H1 H2 A t2 t1 式中 KT 水温为 T 时试样的渗透系数 cm s a 变水头管的断面积 cm2 2 3 ln 和 log 的变换因数 L 渗径 即试样高度 cm t1 t2 分别为测读水头的起始和终止时间 s H1 H2 起始和终止水头 分别通过常水头渗透试验和变水头渗透试验测得试样在水温为 T 时的渗透系数 以水温 20 为标准温度 标准温度下的渗透系 数按下式计算 K20 KT T 20 式中 KT20 标准温度时试样的渗透系数 cm s T T 时水的动力粘滞系数 kPa s 20 20 时水的动力粘滞系数 kPa s 粘滞系数比 T 20查 土工试验方法标准 GB T50123 1999 表 13 1 3 得出 4 34 3 试验结果试验结果 共采取土试样 36 个 进行渗透系数试验 36 次 试验结果见 土的渗透系数试验报告 严格意义上 由于室内试验所用的试样 具有随机性的特点 每个试样只能代表其本身的渗透性能 无法完 9 11 全代表其所在地层的水理性质 土样的出土 保存与运输无法完全 避免受到气温 湿度 金属器具接触等外界影响 试验时的假设条 件是建立在统计学基础上的 与实际情况会有一定的出入 考虑到 上述因素 室内渗透试验往往出现差异性较大的情况 并且部分数 据与 工程地质手册 等工具书所载经验数值相差较大 本次渗透 系数试验统计结果如下表 钻孔地层渗透系数统计表 地层 钻孔 素填土粗砾砂 含砂粉质 粘土 砾质粘性土 全风化花 岗岩 强风化花 岗岩 统计个数666666 最大值 m d 5 6155 4430 0290 0310 0770 337 最小值 m d 8 03516 4160 6391 7280 864