西安咸阳国际机场二期工程急救中心急救中心勘察报告.doc

西安咸阳国际机场二期工程急救中心岩土工程勘察报告（详勘阶段）院 长：程方方总 工 程 师：董忠级中国有色金属工业西安勘察设计研究院二九年十月参加西安咸阳国际机场二期工程急救中心岩土工程勘察主要负责人及岗位生产单位负责人：燕光英审 定 人：林颂恩审 核 人：昝海洋工程技术负责人：晁海东7 / 20目 录文字部分1.序言11.1工程概况11.2勘察技术要求11.3勘察工作执行的技术标准21.4勘察方法及完成工作量21.5有关说明42场地工程地质条件42.1位置、地形及地貌42.2地层42.3地下水62.4不良地质作用63地基土的工程特性评价63.1地基土的物理力学性质指标63.2地基土的工程特性评价93.3地基均匀性评价93.4湿陷性评价93.5地基土承载力特征值133.6水、土腐蚀性评价134场地地震效应134.1抗震地段划分134.2地震动参数134.3场地类别144.4地震液化评价145地基基础方案分析145.1挤密桩复合地基145.2桩基础146基坑支护167结论及建议16附件1：岩土工程勘察技术要求附件2：参加本工程主要人员一览表图表部分序 号图 表 名 称张数附录1勘探点主要数据一览表112勘探点平面布置图123工程地质剖面图63-13-64土工试验成果报告84-14-85水质分析报告25-15-26土易溶盐含量分析报告26-16-21.序言西安咸阳国际机场二期工程急救中心岩土工程勘察（详勘）工作，是受西部机场集团有限公司机场建设指挥部配套工程处委托，并根据中国建筑西北设计研究院有限公司提出的建（构）筑物总平面布置图及岩土工程勘察技术要求（见附件1），由我院于2009年910月完成。1.1工程概况拟建工程位于原急救中心西南侧，为原急救中心的扩建部分。拟建急救中心为3层，高度13.1m，框架结构，十字交叉梁基础，基础埋深3.0m，单柱荷重4600kN。按湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）划分，拟建建筑物属丙类建筑。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年修订）划分，工程重要性等级为三级，场地复杂程度为二级，地基等级为二级。本工程岩土工程勘察等级为乙级。1.2勘察技术要求为获得施工图设计阶段所需岩土工程资料，本次勘察应满足如下技术要求：1）查明建筑场地内及其附近不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，并提出整治方案建议，评价场地稳定性及建筑适宜性；2）查明场地地层结构、埋藏条件及其均匀性，提供各层地基土的主要物理力学性质指标及承载力特征值；3）查明场地黄土的湿陷性，对场地及地基进行湿陷性评价；4）提供地基变形计算参数；5）查明地下水类型、埋藏条件和水位变化幅度及规律，评价环境水、土对建筑材料的腐蚀性；6）划分场地类别，并对场地地震效应进行分析，提供抗震设计所需参数；7）根据场地岩土工程条件，对可能采用的地基基础设计方案（包括桩基）进行分析论证，评价成桩的可能性；8）提供基坑开挖和支护方案建议及设计所需岩土技术参数。1.3勘察工作执行的技术标准1）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年修订）；2）湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）；3）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；4）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）；5）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008修订版）；6）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；7）土工试验方法标准（GB/T50123-1999）；8）建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92）。9）中国地震动参数区划图（GB18306-2001）；本报告书在引用上述标准时均以其编号简称。1.4勘察方法及完成工作量本次勘察拟采用钻探、井探及室内土工试验相结合的方法进行，为施工图设计提供所需的岩土工程资料。1）钻探为查明地基土的构成、埋藏条件及采取不扰动土样，共布置钻孔个，所有钻孔均沿拟建建筑物边线布置。其中控制性钻孔6个，深度均为50m；一般性钻孔2个，深度均为45m。勘探点间距16.526.2m。详见勘探点平面布置图（附录2）。钻探采用DPP-100型汽车钻机，水位以上采用螺纹钻具干钻，水位以下采用岩芯钻具泥浆护壁钻进，静压法采取不扰动土样。地下水位以上采用120薄壁黄土取土器；地下水位以下采用110水下薄壁取土器。土试样质量等级为级。2）探井为采取高质量的不扰动土样，准确查明黄土的湿陷性，及查明场地管道分布以指导钻探安全作业之需要，所有勘探点均采用先井后钻。取样探井深度为15.0m，为探明管道分布而布设的探井深度为3.0m。探井内采用人工井壁刻槽法采取不扰动土样，土试样质量等级为级。）室内土工试验本次勘察室内土工试验项目除常规土分析（含水量、孔隙比、密度及压缩性等）外，还进行了湿陷性试验及直剪试验（固结快剪）。试验仪器采用KTG-98全自动固结仪、JE60-L电子天平、比重计及76g圆锥液限仪等。本次勘察完成的工作量列于表1.4。 勘察工作量汇总 表1.4序号工作内容单位工作量1测放勘探点个82钻孔（泥浆护壁）m/孔390/83探井m/个96/84取不扰动土试样件2135室内土工试验常规项目件（组）213湿陷性213直剪（固结快剪）106水质分析件27土易溶盐含量分析件21.5有关说明勘探点平面位置及高程是依据业主提供的测量控制点资料，采用Topcon全站仪测放的。坐标系统为机场场道坐标系；高程系统为1956年黄海高程系。业主提供的测量控制点资料如下：I20：X=10616.390 Y=22942.981 H=474.740I22：X=10616.439 Y=22690.150 H=474.907勘探点坐标系统为机场场道坐标系，高程系统为1956年黄海高程系。2场地工程地质条件2.1位置、地形及地貌拟建场地位于西安咸阳国际机场原急救中心西南侧，机场货运部东北部。场地地形平坦，勘探点地面标高介于475.53476.00m之间。地貌单元属黄土塬。2.2地层根据钻探结果，拟建场地在勘探深度内，地层自上而下依次由杂填土（Qml）、第四系全新统黑垆土（Q）、第四系晚更新统风成黄土（Q）、残积古土壤（Q31el）、中更新统风成黄土（Q）残积古土壤（Q）以及下中更新统风成黄土（Q）。按其野外特征及成因将其划分为9层，各层土的野外特征如下：层杂填土（Qml）：主由粘性土组成，混少量砖块等建筑垃圾。层厚0.501.50m，层底埋深0.501.50m，层底标高474.15475.50m。层黑垆土（Q）：灰褐色，碎块状结构，具钙质条纹。该层局部缺失，硬塑。层厚0.60m1.00m，层底埋深1.402.20m，层底标高473.79474.50m。-1层黄土（Q）：褐黄色，具大孔隙，有钙质条纹，可塑。层厚8.109.70m，层底埋深10.0011.20m，层底标高464.80465.69m。-2层黄土（Q）：褐黄色，具大孔隙，有钙质条纹，流塑。仅见于勘探点2。层厚8.60m，层底埋深10.00m，层底标高465.53m。层古土壤（Q）：红褐色，具大孔隙，含钙质薄膜和少量钙质结核，碎块状结构。可塑状态。层厚2.803.00m，层底埋深12.9014.00m，层底标高462.00462.73m。-1层黄土（Q）：黄褐色，具针状小孔，含少量钙质结核及零星蜗牛壳，可塑状态。层厚4.205.00m，层底埋深17.6018.20m，层底标高457.67457.99m。-2层黄土（Q）：黄褐色，具针状小孔，含少量钙质薄膜及结核、零星蜗牛壳，软塑状态。层厚2.803.80m，层底埋深21.0021.50m，层底标高454.15455.00m。层古土壤（Q）：红褐色，块状结构，具针状孔隙，含少量钙质结核，该层俗称“红二条”，层中夹有约1.5m左右的黄土。可塑软塑状态。层厚3.504.00m，层底埋深24.8025.10m，层底标高介于450.55451.00m。层黄土（Q）：褐黄色，含少量钙质结核及零星蜗牛壳，该层中夹二层，厚度约为2.0m左右的古土壤。软塑状态。该层厚16.2016.60m，层底埋深41.2041.50m，层底标高介于434.13434.80m。层古土壤（Q）：红褐色，碎块状结构，具针状孔隙，含少量钙质结核，该层俗称“红三条”，由三层古土壤夹两层黄土层叠加而成，可塑。层厚5.806.40m，层底埋深47.0047.90m，层底标高428.03429.00mm。层黄土（Q）：黄褐色，含少量钙质结核及零星蜗牛壳，可塑状态。该层未穿透，最大揭露厚度3.00m。上述各层土的埋藏条件及层位组合关系详见工程地质剖面图（附录3-13-6。）2.3地下水勘察期间，各勘探点在勘探深度内均遇见了地下水，实测的地下水稳定水位埋深介于 19.7020.85m之间，稳定水位标高介于455.14455.85m之间。该地下水属赋存于黄土层中的上层滞水，储水量不丰，含水层给水度较低。其水位升降主要受大气降水补给影响。2.4不良地质作用经调查，拟建场地及其附近未发现不良地质作用迹象，场地适宜工程建设。3地基土的工程特性评价3.1地基土的物理力学性质指标根据室内土工试验结果（附录4-14-8），对各层地基土的主要物理力学性质指标进行统计，结果列于表3.1-1。直剪（固结快剪）试验结果统计结果列于表3.1-2。直剪（固结快剪）试验指标统计 表3.1-2地层指标统计值修正系数及标准值建议值n范围值fmc、标准值粘聚力C（kPa）8233027.12.1670.0800.94625.725.0内摩擦角（）818.322.420.31.3960.0690.95319.319.0注：n频数；fm平均值；标准差；变异系数。3.2地基土的工程特性评价根据表3.1-13.1-2统计数据，结合野外特征，对各层地基土的工程特性评价如下：层杂填土：成分杂乱，结构疏密不均。黑垆土： =1.01MPa-1，属高压缩性，具湿陷性。-1层黄土：=0.93MPa-1，属高压缩性，具湿陷性。-2层黄土：=0.76MPa-1，属高压缩性，不具湿陷性。层古土壤：=0.38MPa-1，属中等压缩性，局部具湿陷性。-1层黄土：=0.26MPa-1，属中等压缩性，不具湿陷性。-2层黄土：=0.33MPa-1，属中等压缩性。层古土壤：=0.35MPa-1，属中等压缩性。层黄土：=0.33MPa-1，属中等压缩性。层古土壤：=0.31MPa-1，属中等压缩性。层黄土：=0.33MPa-1，属中等压缩性。3.3地基均匀性评价根据野外勘探结果，场地地层分布连续，层面起伏较小，层位稳定，成层规律性较好，各层物理力学指标变异性中等。综合评价，地基均匀性较好。3.4湿陷性评价根据室内土工试验成果报告（附录4-14-8），黑垆土及-1层黄土具湿陷性，层古土壤局部具湿陷性。按照按GB50025-2004规范第4.4.4条计算自重湿陷量zs列入表3.4-1。自重湿陷量计算值zs 表3.4-1勘探点编号起止深度(mm)计算厚度h(mm)湿陷系数dzs修正系数分层自重湿陷量计算值zsi(mm)自重湿陷量计算值zs(mm)场地湿陷类型11.302.5012000.0180.919.4269.4自重2.503.5010000.04439.63.504.5010000.05246.84.505.5010000.05751.36.507.5010000.02320.77.508.5010000.05145.98.509.5010000.03733.39.5010.106000.02312.444.505.5010000.0450.940.5189.8自重5.506.5010000.03834.27.508.5010000.03228.88.509.5010000.03632.49.5010.207000.02515.713.1015.7526500.01638.253.504.5010000.0380.934.2317.9自重5.506.5010000.03531.57.508.5010000.02018.08.509.5010000.04944.19.5010.5010000.144129.610.5011.207000.03119.514.0015.7517500.02641.063.504.5010000.0150.913.5215.1自重4.505.5010000.03935.16.507.5010000.03228.87.508.5010000.06962.18.5010.0015000.05675.683.504.5010000.0250.922.5190.6自重4.505.5010000.03834.25.506.5010000.02623.46.507.5010000.04338.77.508.5010000.03632.48.509.5010000.01513.59.5010.308000.03625.9表3.4-1计算结果表明，各勘探点自重湿陷量计算值zs均大于70mm，按GB50025-2004规范第4.4.3条判定，场地为自重湿陷性黄土场地。按GB50025-2004规范第4.4.5条计算的总湿陷量s列于表3.4-2。计算总湿陷量时假定场地地坪标高为475.50m，起算标高为472.50m。总湿陷量计算值s 表3.4-2勘探点编号起止深度(mm)计算厚度h(mm)湿陷系数s修正系数分层湿陷量计算值s(mm)总湿陷量计算值s(mm)地基湿陷等级13.233.502700.0791.532.0428.4级（中等）3.504.5010000.05481.04.505.5010000.04364.55.506.5010000.02537.56.507.5010000.05379.57.508.237300.05459.18.238.502700.0541.014.68.509.5010000.04444.09.5010.106000.02716.243.273.502300.0151.55.2370.8级（中等）3.504.5010000.02639.04.505.5010000.03349.55.506.5010000.03857.06.507.5010000.03146.57.508.277700.02731.28.278.502300.0271.06.28.509.5010000.04444.09.5010.207000.02517.510.2012.2520500.01939.013.2715.7524800.0160.935.7总湿陷量计算值s 续表3.4-2勘探点编号起止深度(mm)计算厚度h(mm)湿陷系数s修正系数分层湿陷量计算值s(mm)总湿陷量计算值s(mm)地基湿陷等级53.504.5010000.0421.563.0705.7级（严重）4.505.5010000.04973.55.506.5010000.06597.56.507.5010000.05176.57.508.5010000.06496.08.509.5010000.0561.056.09.5010.5010000.146146.010.5011.207000.03121.711.2013.5023000.01534.514.0015.7517500.0260.941.063.143.503600.0501.527.0676.4级（中等）3.504.5010000.05988.54.505.5010000.082123.05.506.5010000.05684.06.507.5010000.05176.57.508.146400.07572.08.148.503600.0751.027.08.5010.0015000.05684.010.0010.808000.03024.010.8013.0022000.03270.483.493.50100.0471.50.7495.8级（中等）3.504.5010000.05785.54.505.5010000.04669.05.506.5010000.05684.06.507.5010000.05684.07.508.499900.05784.68.498.50100.0571.00.68.509.5010000.04949.09.5010.308000.04838.4由表3.4-2可知，拟建建筑物地基湿陷等级为级（中等）级（严重）。综合考虑，地基湿陷等级为级（中等）。拟建场地北侧勘探点2揭露上部黑垆土和上更新世黄土由于附近曾有大量侵水，土的含水量偏高，湿陷性消失。考虑到日后浸水的停止，湿陷性将会恢复，因此，勘探点2附近亦应按自重湿陷性黄土场地，湿陷性等级级（中等）处置。3.5地基土承载力特征值根据上述统计数据，结合关中地区工程经验确定的地基土承载力特征值fak列于表3.5。地基土承载力特征值fak 表3.5地 层-1-2-1-2fak（kPa）1301201001601701601701602001803.6水、土腐蚀性评价根据本地区气候和环境条件，按GB50021-2001规范附录G判定，场地环境类别为类。根据水质分析报告（附录5-15-2），场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，在干湿交替环境下对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性。根据场地土试样易溶盐含量分析报告（附录6-16-2），按该规范12.2节标准判定，对混凝土结构和钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。4场地地震效应4.1抗震地段划分拟建场地地形较平坦开阔，地层分布均匀，且为中硬土，按GB50011-2001规范划分，拟建场地属抗震有利地段。4.2地震动参数根据GB18306-2001区划图，场地地震动峰值加速度为0.15g，据此由该区划图附录D查得的相应的地震基本烈度为度，地震动反应谱特征周期为0.35s。4.3场地类别据我院在西安咸阳国际机场完成的大量的钻孔剪切波速测试成果，场地地面下20.0m深度内土层等效剪切波速Vse均大于250m/s，小于500m/s，场地覆盖层厚度大于5.0m，按GB50011-2001规范第4.1.6条划分，场地类别为II类。4.4地震液化评价本场地20m深度范围内均为粘性土，不存在液化土层，因此可不考虑地震液化问题。5地基基础方案分析本场地属自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为级（中等）。根据GB50025-2004规范6.1.1条规定，对丙类建筑，应进行地基处理，以消除地基部分湿陷量，因而，拟建建筑物不能采用天然地基。5.1挤密桩复合地基当十字梁下基底压力控制在200kPa以内时，本工程可采用灰土挤密桩复合地基。其桩间距应根据3孔间土的平均挤密系数不小于0.93确定；其处理深度不应小于8m。在采用灰土挤密桩处理时，对勘探点2附近应采用其它适宜的方法如：生石灰桩、CFG桩等进行处理。生石灰桩复合地基的承载力不易满足本工程要求，CFG桩复合地基应考虑桩间土减湿后恢复自重湿陷性的可能。另外，在两个地基条件过渡地段如何处理也需进一步探讨。因此采用复合地基处理对本工程有一定难度，宜斟酌。5.2桩基础根据本场地工程地质条件、拟建建筑物的荷载及结构特点，建议采用柱下或梁下钻孔灌注桩基础。估算灌注桩单桩竖向极限承载力所需参数见表5.2-1。单桩竖向极限承载力估算用参数 表5.2-1地 层-1-2-1-2极限侧阻力标准值qsik（kPa）-15-152080754055506555极限端阻力标准值qpk（kPa）780760当桩径d为700mm、800mm，桩长为40m，假定桩顶标高为472.50m时，按JGJ94-2008规范式5.3.5及式5.3.6分别估算单桩竖向极限承载力标准值列入表5.2-2。单桩竖向极限承载力标准值Quk估算 表5.2-2桩长l（m）40.0桩径d（mm）700800各勘探点Quk（kN）1#4200.094849.112#4702.485423.274#4208.234858.415#4071.664702.346#4193.054841.078#4209.554859.92平均值（kN）4264.184922.35因本场地属自重湿陷性黄土场地，采用桩基础时宜预先对、-1层地基土采用素土挤密桩预处理，消除、-1层土的湿陷性，据已有工程经验，还是经济实用的手段。如采用预挤密处理后，、