石家庄经济技术开发区良村新民居工程.doc

石家庄经济技术开发区良村新民居工程岩土工程勘察报告河北建研建筑设计有限公司2011年04月07日岩土工程勘察报告冀建研(D)2011-委托单位：石家庄经济技术开发区良村村委会工程名称：石家庄经济技术开发区良村新民居工程岩土工程勘察总 经 理：总 工：所 长：审 核：项目负责：河北建研建筑设计有限公司2011年04月07日目 录1 前言1.1工程概况1.2勘察目的与技术要求1.3勘察依据1.4勘察等级1.5勘察方法与工作量1.6勘察说明2 场地工程地质条件2.1地形与地貌2.2地质构造与区域稳定性2.3场地地层划分2.4水文地质概况与地下水和土对建筑材料的腐蚀性评价2.5不良地质作用3 地基土物理力学指标3.1原位测试指标3.2土工试验4 岩土工程分析与评价4.1地基土承载力与变形计算参数的确定4.2地基土湿陷性评价4.3地震效应5 地基基础方案评价与论证5.1天然地基评价5.2复合地基分析与评价6 结论与建议附图表：1 勘察点平面布置图 1页2 图例 1页3孔口高程一览表 1页4工程地质剖面图 15页5钻孔柱状图 35页6标准贯入试验统计表 2页7固结试验成果图表 8页8物理力学指标统计表 2页9土工试验成果汇总表 4页河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察石家庄经济技术开发区良村新民居工程岩土工程勘察报告1 前言1.1工程概况石家庄经济技术开发区良村新民居工程，位于良村村南侧，石津灌渠北侧。该项目为8栋6F/-1居民住宅楼。拟建建筑物楼长66m，宽12.8m，为砖混结构，条形基础，预估基础埋深3.2m。石家庄经济技术开发区良村村委会委托我公司承担了该项目的岩土工程勘察工作，本次勘察为一次性详勘。1.2勘察目的与技术要求1.2.1勘察目的通过勘探、原位测试、室内土工试验，提供满足拟建建筑物施工图设计阶段要求的岩土工程资料和岩土参数，对地基作出岩土工程评价，对地基类型、基础形式、地基处理和不良地质作用的防治等提出建议。1.2.2技术要求查明场地不良地质作用的成因、类型、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议。查明建筑场地范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和各层位承载力。提供地基变形计算参数，预测建筑物变形特征。查明河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度。提供场地土的标准冻结深度。判定水和土对建筑材料的腐蚀性。查明场地内有无液化土层，并对液化可能性及液化等级作出评价，提供建筑物场地类别，抗震设计有关参数等。查明有无湿陷性土层，并提供湿陷性等级、湿陷起始压力及处理措施。1.3勘察依据 石家庄经济技术开发区良村村委会提供的拟建建筑物平面图；岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009版）；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）；河北省建筑地基承载力技术规程（试行）（DB13（J）T48-2005）；土工试验方法标准（GBT50123-1999）；建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)；建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）；建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92）高层建筑岩土工程勘察规程（JBJ72-2004）；1.4勘察等级根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）有关规定，拟建的石家庄经济技术开发区良村新民居1#8#住宅楼，建筑物重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，勘察等级为乙级。1.5勘察方法与工作量1.5.1勘察点的布置根据建筑物的性质及现行规范，结合设计要求并考虑场地具体条件，勘察点按建筑物场地范围纵横间距不大于30m进行布置。本工程勘探点间距控制在12.8m30m，勘探点最大深度为20m。1.5.2勘察方法勘察方法为钻探、井探、原位测试及室内土工实验。原位测试采用标准贯入试验。室内试验为常规试验、颗分（或筛分）试验、固结试验、湿陷试验等。1.5.3勘察工作量本次勘察外业工作于2011年03月25日开始，04月04日结束，完成的工作量情况详见勘察工作量一览表（表1），勘探设备及施工工艺详见勘察施工、测试采用的手段及方法一览表（表2）。 勘察工作量一览表 表1工作项目单位数量备注外业工作钻孔个49钻孔总进尺643.0m探井个3探井总进尺24.0m标准贯入试验次89取原状土试样件114取扰动土试样件31测放点组日1室内试验常规试验项113固结试验项90压力大于自重应力+附加应力湿陷试验项20采用双线法颗分试验（筛分试验）项44 勘察施工、测试采用的手段及方法一览表 表2勘察手段设备名称及型号施工工艺及试验方法取样方法及测试目的冲击钻 探30型工程钻机 1台冲击钻进采用薄壁取土器，锤击取土探 井洛阳铲人工挖掘在井壁上人工采取I级土样标准贯入试验标准贯入器、穿心锤自由落锤，先打入15cm不计数，继续贯入30cm记录锤击数确定地基土承载力，推算砂土密实度及内摩擦角等指标测 量DSG320水准仪、铝合金塔尺、钢卷尺闭合法提供各勘探点位置及高程1.6勘察说明1、根据甲方提供的拟建建筑物平面图，使用钢尺测放各勘察孔位置，使用水准仪量测各勘察孔孔口高程。孔口高程采用假设高程系统，以拟建场地南侧石津灌渠良村新桥西侧北端第一根栏杆处的桥面为假设高程零点。2、工程地质剖面图中的标准贯入试验锤击数为实测值。2 场地工程地质条件2.1地形与地貌该勘察场地位于滹沱河南岸，按其成因属于滹沱河冲洪积扇区域。拟建场地南侧原为耕地，北侧为旧建筑物，地势较平坦，交通便利。勘察点具体位置见勘察点平面布置图（附图表1）。拟建场地孔口相对标高最大值-1.573m，最小值-2.435m，相对高差0.862m。2.2地质构造与区域稳定性本区域地属华北断块一级大地构造单元，处于太行山隆起与河北平原凹陷的交界处，总的区域构造线走向为NNE和NE。河北平原自第三纪以来经历了强烈而复杂的构造运动，被多组活动断裂切割，具有明显的差异运动，形成多隆多凹的多层次反复式断块。本区构造主要受径向构造体系、华夏构造体系及新华夏构造体系的影响，新构造活动不明显。地震主要来自邢台河间地震带影响。场地处在区域构造相对稳定地块上。2.3 场地地层划分本次勘察钻探最大深度20.00m，除表层填土外，主要地层均为第四系冲洪积成因新近沉积的粉土、粉质粘土、砂类土，根据岩性和物理力学性质分为8个工程地质层，各土层岩性及特征详见土层性状与分布一览表（表3）。 土 层 性 状 与 分 布 一 览 表 表3土层名称与编号层底标高(m)层底埋深(m)层厚(m)颜色湿度状态/密度压缩性地层描述层耕土-2.87-2.020.20.50.20.5褐黄松散以粉土为主,土质不均,较松散,含植物根系,偶见虫孔。1层杂填土-3.3-2.090.31.50.31.5杂松散高近期人工堆积，以粉土为主，含砖块及生活垃圾，部分勘察孔见水泥路面。层粉土-7.87-4.232.45.81.95.5褐黄稍湿稍密中土质不均匀，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。见云母碎片，偶见粉粘团块。层粉质粘土-12.24-9.735.2 9.81.9 5.6黄褐稍湿软塑中土质较均匀，无摇震反应，稍有光泽反应，干强度中等，韧性中等。含铁锰氧化物，含少量姜石。 层粉细砂-11.88-6.734.910.10.8 4.4灰白稍湿稍密中砂质不纯，以石英、长石为主，含云母碎片。颗粒较均匀，级配较差，偶见粉土团块。层粉土-16.12 -9.62813.80.5 6.5褐黄湿中密中土质不均匀，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。见云母碎片，部分孔见粉粘透镜体。层细砂-17.12 -13.6512150.2 5灰白稍湿中密中砂质较纯，以石英、长石为主，含云母碎片，颗粒较均，级配较差，偶含粘土团块。层粉质粘土-20.19-16.5714.618.21.24.8黄褐湿可塑中土质较均，无摇震反应，稍有光泽，干强度中等，韧性中等。含铁锰氧化物和少量姜石。 细砂-22.37-17.3615200.43.8灰白中低砂质纯净，以石英、长石为主，含云母碎片，颗粒均匀，级配较差。2.4水文地质概况与地下水和土对建筑材料的腐蚀性评价本次勘察最大深度为20.00m，未见地下水，参照石家庄市水文地质资料，本地区地下水呈常年下降趋势，年降幅0.51.0m。超量开采地下水是水位下降的主要原因，在缺水状况未能根本改变之前，这一趋势仍可能延续，因此可不考虑地下水对建筑材料的腐蚀性。勘察期间对场地及周边进行调查，未发现影响土质化学成份变化的污染源，按照本地区多年工程实践经验，土对建筑材料具微腐蚀性。2.5不良地质作用 拟建场地未发现不良地质作用。3 地基土的物理力学指标 本次勘察，通过各项测试试验，获取到土的多项物理力学性质指标，舍弃个别异常和明显不合理数据，分层对其进行数理统计。详见附图表8物理力学指标统计表。物理力学指标统计表给出了各土层物理力学性质指标的最小值、最大值、平均值、标准值等代表值。力学指标的变异性相对较高，表明地层的微观结构、组成物质和属性具有不均匀性。粉土与粘性土的压缩模量等变形计算指标根据固结试验结果给出，砂土的压缩模量等变形计算指标根据标准贯入试验击数并结合地区经验确定，采用平均值。一般物理力学性质指标采用平均值，用于查表确定地基土的承载力时采用标准值。标准贯入试验确定砂土密实度时采用实测平均值，用于查表确定地基土的承载力时采用杆长修正后的标准值，地基土承载力采用特征值。3.1原位测试指标3.1.1标贯试验 标贯试验点具体位置及实测击数详见附表6标准贯入试验统计表。对各土层的标准贯入试验实测值及杆长修正值进行了分层统计，统计结果见附表8物理力学指标统计表。3.2土工试验 土工试验成果见附图表9土工试验成果汇总表。对各层土的物理力学指标进行了分层汇总、统计，统计时剔除个别异常值。统计结果参见附图表8物理力学指标统计表。固结试验成果参见附图表7固结试验成果图表。4 岩土工程分析与评价4.1地基土承载力与变形计算参数的确定根据地基土层的室内试验和原位测试成果，结合当地建筑经验，综合确定地基土的承载力和压缩模量，详见地基土层承载力特征值和压缩模量平均值表（表4）。第层耕土，以粉土为主；第1层杂填土，为近期人工堆积，回填物以粉土为主，夹砖块、灰块等建筑垃圾。土质松散，不予给以评价，应予清除。 地基土层承载力特征值和压缩模量平均值表 表4土层名称与编号承载力特征值fak压缩模量EsEs(0-0.05)Es(0.1-0.2)Es(0.2-0.4)层粉土1106.839.5516.156层粉质粘土1206.158.4412.334层粉细砂14015层粉土1607.4311.1816.274层细砂18020层粉质粘土16010.9718.03419.39层细砂20025注：为经验值4.2地基土湿陷性评价根据T1、T2、T3的土样试验结果，该场地地基土湿陷性系数s小于0.015，根据湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004） 4.4.1条，此场地不具湿陷性。 4.3地震效应4.3.1抗震设计参数根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）规定，该场地抗震设防烈度7度，所属设计地震分组为设计地震第二组；据表3.2.2规定，设计基本地震加速度值为0.10g，特征周期为0.40s。4.3.2场地土及建筑场地类别根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）有关规定，10层和高度30m以下的丙类和丁类建筑，无实测剪切波速时，可按土的名称和性状估计土的剪切波速，该场地层耕土，为新近沉积土，属软弱土，剪切波速s=130m/s；层粉土，fak=120kPa，属软弱土，剪切波速s=140m/s；层粉质粘土，fak=115kPa，属软弱土，剪切波速s=130m/s；层粉细砂，fak=140kPa，属中软土，剪切波速s=210m/s；层粉土，fak=160kPa，属中软土，剪切波速s=245m/s；层细砂，fak=180kPa，属中硬土，剪切波速s=270m/s；层粉质粘土，fak=200kPa，属中硬土，剪切波速s=280m/s；层细砂，fak=210kPa，属中硬土，剪切波速s=300m/s，经计算，等效剪切波速为190m/s，根据区域地质资料，该场地覆盖层厚度大于50m，因此，判定该场地类别为类。4.3.3抗震地段划分根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）4.1.1条表4.1.1有关规定，拟建场地属可进行建设的一般地段。4.3.4液化判别 本次勘察，最大勘察深度为20.0m，未见地下水，且地下水位呈逐年下降趋势，不存在饱和砂土或粉土，依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）第4.3.3条标准判定，场地地基土不考虑地基土的液化影响。4.3.5场地稳定性评价拟建场地地貌单一，地形平坦，地基土成因类型为冲洪积相沉积物，沉积地层稳定，沉积韵律比较明显；在抗震地段划分上属可进行建设的一般场地；场地及其附近未发现不良地质作用；场地20m未见地下水，粉土及砂土不具液化条件；当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，地基不会震陷失稳而影响建筑物的使用，因此拟建场地稳定，适宜建筑。5 地基基础方案评价与论证 参照拟建建筑物设计条件，结合勘察结果，建筑物地基基础分析计算时采用的前提条件详见拟建建筑物地基基础计算条件一览表（表5）拟建建筑物地基基础计算条件一览表 表5建筑编号层数建筑物平尺寸长宽(m)条基宽度(m)预估基础埋深(m) 预估基底压力Pk (kPa)地基基础持力层第1下卧层1# 8#住宅楼6/-16612.82.53.2 180粉土粉质粘土粉细砂5.1天然地基评价5.1.1地基土均匀性评价参照高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）第8.2条有关条款，对拟建建筑地基均匀性进行评价。结果见表6. 拟建建筑地基均匀性评价一览表 表6建筑名称所处地貌或工程地质单元持力层底面坡度（%）持力层及下卧层厚度差值判定均匀性判定1#住宅楼同一工程地质单元100.05b非均匀地基2#住宅楼同一工程地质单元100.05b非均匀地基3#住宅楼同一工程地质单元100.05b非均匀地基4#住宅楼同一工程地质单元100.05b均匀地基5#住宅楼同一工程地质单元100.05b非均匀地基6#住宅楼同一工程地质单元100.05b均匀地基7#住宅楼同一工程地质单元100.05b非均匀地基8#住宅楼同一工程地质单元100.05b非均匀地基场地处于同一地貌单元，在垂直方向上呈多层结构，水平方向地层分布较稳定，除4#、6#住宅楼持力层及其下卧层的厚度差值较小外，其它住宅楼持力层及其下卧层的厚度差值均较大，依据高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）8.2.4条判定地基均匀性，4#、6#住宅楼为均匀地基，1#、2#、3#、5#、7#、8#住宅楼为不均匀地基。 5.1.2持力层强度验算按照拟建建筑物地基基础计算条件一览表（表5），根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）5.2.4 ，fa修正后的地基承载力特征值(kPa)。fak地基承载力特征值(kPa)。 m基础以上土的加权平均重度(kN/m3)。 基础底面以下土的重度(kN/m3)。 d基础埋深的地基承载力修正系数， b基础宽度的地基承载力修正系数， d基础埋置深度(m)。住宅楼基础底与地下室室内地面标高差为0.7米，因此d取0.7米。b基础底面宽度,当基宽小于3m时按3m取值，大于6m按6m取值。拟建建筑物计算修正后的天然地基承载力特征值，详见天然地基承载力强度验算一览表（表7）。天然地基承载力强度验算一览表 表7建筑编号等效基础埋深d(m)等效基础宽度b(m)基底土承载力特征值fak(kPa)bmdfa(kPa)Pk(kPa)验算结果1#住宅楼0.73.012018.60.318.5 1.5125.55180fa Pk2#住宅楼0.73.012018.60.318.41.5125.52180fa Pk3#住宅楼0.73.012018.60.318.51.5125.55180fa Pk4#住宅楼0.73.012018.60.318.51.5125.55180fa Pk5#住宅楼0.73.012018.60.318.51.5125.55180fa Pk6#住宅楼0.73.012018.60.318.51.5125.55180fa Pk7#住宅楼0.73.012018.60.318.21.5125.46180fa Pk8#住宅楼0.73.012018.60.318.41.5125.52180fa Pk由表8计算结果可知，对于1#8#住宅楼，天然地基持力层承载力小于基底压力，不能采用天然地基，需要进行地基处理。故不再对其进行软弱下卧层验算。5.2复合地基方案分析与评价5.2.1 复合地基方案分析1#8#住宅楼宜采用夯实水泥土桩复合地基对地基进行加固处理，既能提高地基承载力，又能减小沉降，对周围环境影响小，是当地成熟的地基处理方法。夯实水泥土桩复合地基设计参数详见表8 夯实水泥土桩设计参数一览表 表8 土层编号和名称桩周土侧摩阻力特征值qsia (kPa)桩端土端阻力特征值qpa (kPa)层粉土22层粉质粘土23200层粉细砂