工程地质勘查课程设计地质大学.doc

1.1工程概况该勘察为北京林业大学柏儒苑小区6#、7#、8#楼工程勘察工作。拟建“ 北京林业大学柏儒苑小区楼房”工程位于北京市海淀区肖庄，柏儒西街以东、逸清南路以南，林业大学北路以北。建设规模约为14000平方米。拟建建筑物平面分布及尺寸详见“勘探点与建筑物平面布置图”，其相应的高度、结构类型及地下室情况：根据建设单位和设计单位提供的资料，本工程由住宅楼和地下车库两部分组成。住宅楼部分包括6#、7#、8#楼，地上1114层，地下1层，剪力墙结构，基础埋深为0.00标高下约3.00m；地下车库部分为地下2层，框架结构，基础埋深为0.00标高下12.00m，其设计室内0.00标高尚未确定，如下表1所示：表1 建筑物工程特性建筑物名称建筑物安全等级抗震设防烈度地上层数高度（m）地下层数基础埋深（m）上部最大荷载KN/m26#一级8 124713.002647#一级8135213.002868#一级8 145613.00308纯地下车库一级800312.0451.2区域工程地质条件和水文地质条件本工程建筑结构重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级（中等复杂场地),地基复杂程度为二级（中等复杂地基），岩土工程勘察等级为甲级。根据对已有地质资料的综合分析，在本次勘探深度范围内（最深25.50m）的地层，按成因年代可划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，并按岩性及工程特性进一步划分为6个大层及亚层。现分述如下：表层为人工堆积之厚度为0.803.20m的粘质粉土填土、砂质粉土填土层及房渣土、碎石填土1层。人工堆积层以下分布有厚薄不均匀的新近沉积的粉质粘土、重粉质粘土层，粉质粘土、砂质粉土1层及粘土、重粉质粘土2层。新近沉积层及局部人工堆积层以下为第四纪沉积的粉质粘土、重粉质粘土层，粉砂、细砂1层，粘质粉土、砂质粉土2层及粉质粘土、粘质粉土3层；粘质粉土、粉质粘土层，砂质粉土、粘质粉土1层，粉砂、细砂2层及粘土、重粉质粘土3层；粉质粘土、粘质粉土层，粘质粉土、砂质粉土1层，粘土、重粉质粘土2层及细砂3层；卵石层及细砂、中砂1层。在场地深度范围内（25.50m）已测得3层地下水，现场实测的各层地下水水位及类型参见表2：表2 地下水情况 序号地下水类型地下水静止水位埋深（m）标高（m）1台地潜水1.403.5044.1546.086.006.40（施工影响）40.8141.61（施工影响）2层间水10.9013.5034.2436.3610.8012.8034.6736.663层间水（局部具承压性）16.2018.1029.5531.6220.1022.0025.6127.37工程场区台地潜水的天然动态类型属渗入蒸发、迳流型，主要接受大气降水入渗、地下水侧向迳流及管道渗漏等方式补给，以蒸发及地下水侧向迳流等为主要排泄方式；其水位年动态变化规律一般为：6月份9月份水位较高，其它月份水位相对较低，其水位年变化幅度一般为12m。场区层间水的天然动态类型属渗入迳流型，主要接受地下水侧向迳流等方式补给，以地下水侧向迳流为主要排泄方式。根据“北京市区浅层地下水长期观测网”中的资料及相关成果图件，拟建场区1959年及近年35年最高地下水位均接近自然地面。1.3勘察纲要编制的依据及原则1.3.1勘察纲要编制依据建设方提供的柏儒苑地勘工程招标文件和北林大柏儒苑工程平面图；（2）搜集临近场地的工程地质资料；（3）现场踏勘拟建场地情况及场地环境；（4）阅读国家有关勘察技术规范、规范和标准，见表3：表3 本工程应执行的勘察技术规范、规程和标准规范类别规范名称规范编号国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）工程测量规范（GB50026-93）土工试验方法标准（GBT50123-1999）工程建设标准强制性条文（2002版）行业标准静力触探设计标准（CECS04：88）高层建筑岩土工程勘察标准（JGJ72-2004）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）建筑基坑支护技术规范（JGJ120-99）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）国家纪委建设部工程勘察设计收费管理规定计价格（2002）10号工程勘察收费标准（2002修订版）北京市标准北京地区建筑地基基础勘察设计规范（DBJ11-501-2009）北京市地下室防水推荐做法（京95TJ3）1.3.2 勘察纲要编制原则（1） 勘察方法应在预期勘察成果的完整性和准确性的基础上，满足工程地基基础设计与施工、基坑围护与降水设计、抗震设计等方面的要求；（2） 根据附近地区工程勘察资料及有关建筑经验，针对本工程拟建建筑物性质及设计要求，对地基基础、桩基持力层等进行详细的预分析评价，按上述规范、规程和标准合理布置勘察工作量；（3） 本着“技术先进、经济合理”的原则，采用钻探、取样、标准贯入试验、静力触探试验、现场渗透试验等多种勘测技术手段进行综合勘察，获得各种有效的地质参数和完整的勘察资料，经过综合分析后提供完整、准确的勘察成果，以满足拟建工程设计及施工的要求。二、勘察目的和需要解决的主要技术问题2.1 勘察目的按照详细勘察阶段的技术要求进行勘察工作，在建筑物拟建场地进行钻探以及各种原位试验、波速试验、室内试验等，获得以下资料，为建筑物的基础设计和施工提供可靠依据。1. 查明有无影响拟建场地整体稳定性的不良地质作用，并分析场地岩土层的构成、分布、埋深以及各岩土层的物理力学性质和变形特性。2. 查明拟建场地地下水的状况，渗透性。分析其对建筑物基础设计和基础施工的影响。3. 评价拟建场地类别，并分析地基岩土层得剪切波速值，判别地基土液化的可能性，提供建筑物抗震设计的基本条件；4. 根据勘察成果，提供在安全前提下合理的地基设计方案及在设计、施工方面的技术建议和设计参数。2.2 具体应解决的主要工程技术问题1.根据工程性质，对拟采用的桩基设计方案进行分析评价，推荐适宜的桩基持力层、桩长和桩型，提供桩基计算参数，估算单桩竖向承载力及预估桩基沉降量，在进行技术经济比选的基础上，提供推荐意见。2.根据抗震设计要求，提供场地类别及评价25.50m深度范围内地基土是否存在液化的可能性，若液化则提供液化指数及液化强度比；3.查明拟建场地及其附近有无地下水污染源，在拟建场地内取地下水样作水质分析，且查明地下水对混凝土有无腐蚀性。三、勘察工作量布置与勘察质量保证措施3.1 勘察工作量布置3.3.1 勘察工作量布置的原则 本次勘察拟布置勘探孔 42 个，其中控制孔 11 个，孔深35 m，控制孔中有7个需做标准贯入实验，一般孔14个，孔深20m；静力触探孔 6 个，孔深30 m。原位试验孔8个，孔深30m，分六层。水文实验孔3个，孔深30m。（1）勘探点间距岩土工程勘察规范（GB50021-2001）4.1.15规定：初步勘查阶段，参考表4.1.6，勘探点间距60m。详勘阶段、地基复杂程度中等，勘探间距：18m，勘探线间距70-150m。易按建筑物周边或角点布置，也可按建筑群布置。结合场地岩土工程条件与水文地质条件、拟建物性质，勘探点平面布置以均匀控制建筑场地并满足后期基坑边坡支护设计、施工的需要为原则，确定出的勘探点布置详细位置见纲要。（2）勘探孔深度岩土工程勘察规范（GB50021-2001）4.1.18规定：对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应该达到基底下0.51.0倍的基础宽度，并深入到稳定分布的底层。地基变形计算深度为3m，变形为1.5m，基础埋深3m，根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）表4.1.7规定控制性孔深为30m，一般性孔深23.5m。（3）勘探点类型a一般性勘探点：为查明地基主要受力层性质，满足地基（包括桩基）承载力评价等一般常规性问题的要求而布设的勘探点。b控制性勘探点：为控制场地底层结构，满足场地、地基基础和基坑工程的稳定性、变形评价的要求而布设的勘探点。（4）取样及试样要求采取试样和进行原位测试的勘探点数量，应按地基复杂程度确定，宜占总数的1/2至2/3，每栋重要建筑物不少于2个。3.1.2 具体勘察工作量布置勘探孔按建筑周边和角点安排，具体工作量布置见下表4所示：表4 勘探点工作量布置项目孔深(m)工作量(个)合计(个)备注控制性孔351142拟建地下室为1层，基础埋深约3.00m一般性孔2014水文孔303原位试验孔308静力触探孔306标贯试验根据土层情况每隔1.5m做一次，并要求标贯试验第一点离孔泥面不得大于1m。现场钻探时取样拍照，并采取扰动样做室内试验，控制孔用K1K11，需要做标贯试验的孔号为：BK1BK7。需要做静力触探试验的6个勘探孔为：JK1、JK2、JK3、JK4、JK6。水文孔用SK1，SK2，SK3。原位试验孔用YK1YK8，一般孔直接用数字114所有勘探孔钻探深度总共1175米。3.1.3 测量（1）定点放样勘探孔（钻探、静探孔）在施工前按照勘探平面布置图，根据场地界桩，利用经纬仪、钢卷尺等手段将各勘探孔进行实地放样。考虑场区地块面积较大，必要时，可采用全站仪进行放样，以确保放点位置正确。（2）标高测定所有钻探孔（包括小螺纹孔）均按市设统一水准点（吴淞高程）为基准点，进行孔口标高测量，回路闭合差满足测量精度要求。（3）地下水位测量在野外工作全部结束 24 小时后，测量稳定水位，并在勘探施工全部结束后统一对勘探孔稳定水位进行测量。3.2 勘察质量保证措施“坚持科学管理，信守合同承诺，追求卓越创新，赢得顾客满意”是我们在日趋激烈的市场竞争和挑战中取胜的根本，在本工程中我们依靠科技先导、体系保证、标准作业、程序控在此处键入公式。制等手段，紧紧围绕创优规划，大力实施精品工程战略，开展创优活动，保证工程勘察质量创优。3.2.1 项目质量目标本项目整体目标为：在满足技术规范、设计及审图要求的前提下，确保优良。3.2.2 质量保证措施（1）质量管理机构：由院技术中心高级工程师负责审定技术成果，高级工程师为工程负责人，对整个工程全面负责；建立工地的技术组、钻探班、室内试验组，边坡只当结构设计组，CAD制图组的技术负责人组成技术质量管理机构。（2）质量管理要求：严格按照ISO9002质量管理办法进行质量控制，把好每道工序的质量关，每个勘探点的勘探工作严格执行质量验收制度，由本工程的技术负责人负责验收；工程负责人进行质量抽查，工程审定人执行事先指导，中间检查，成品校审的三个环节管理办法进行技术把关，确保勘察质量优良。（3）安全生产措施：工地设置专职与兼职安全员负责日常安全宣传管理与监督，贯彻安全法规，确保安全生产与工作进度。（4）关键点；钻孔深度必须达到设计要求。四、现场勘察基于勘察目的与要求，结合区域地质资料，本次现场勘察拟采用钻探取样、标准贯入试验、静力触探试、现场渗透试验等多种手段进行综合勘察和评价。4.1 钻探4.1.1 钻探目的摸清土层和基岩的构成、分布和埋深，测定地下水，取样并作为原位点测试加以利用。4.1.2 钻探要求（1）提供地质钻孔平面布置图，绘制全部钻孔柱状图，重点对软土进行描述和分析，并查清持力层下软弱夹层、断裂带，钻进深度内全部岩土要拍照，有代表性的岩土要保存，并分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；（2）各机组的钻探班报表必须按建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92）的有关规定记录，做到及时、准确、清晰，土（岩）芯不倒置，做好编号并放置进尺票，严禁事后追记；（3）钻进过程中探明地下水的埋藏条件，提供地下水位及变化幅度，判定地下水对建筑材料的腐蚀性。应记录初见水位，并按规范要求停钻一定时间观测稳定水位；（4）按已有资料获得土层情况确定各孔取样的竖向间距，各土层需按规范取样及标贯，每孔土（岩）芯均应照相，主要提供以下指标：地基土的比重、含水量、重度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指数、压缩系数、压缩模量、颗粒分析成果、有机质含量、粘聚力、内摩擦角、标准贯入试验锤击数及静力触探试验指标、承载力特征值、桩极限侧阻力和端阻力标准值渗透系数、固结系数、直（固）快、等物理力学数据；（5）各钻孔深度应满足国家标准中有关条款的要求。4.1.3 钻孔数量钻孔数量为42个，钻探深度进入中、微风化基岩中5.06.0m，估计孔深30米左右。4.1.4 使用设备和钻探方法 深孔采用XU-100型工程钻机，水位以上采用干法钻进，重锤少击法取土，当遇地下水时采用泥浆护壁、回转钻进并取土，采用单动双管全断面取样器。遇到局部承压水孔段的时候，每次进尺应较岩芯管长度小0.1m以上，防止发生烧钻、埋钻事故，钻进中要配备专用高压注水泵，保证停钻不停泵。要经常用注水泵，正循环钻进必须大于孔内水压的压力向孔内注水，严防孔底无水打干眼。XU-100型钻机主要技术参数表型号XU-100钻进深度 m100钻杆直径 mm42钻孔直径 mm75-100钻孔顶角 ()75-90回转器型式立轴式回转器转速（正） r/min142 285 570回转器转速（反） r/min给进机构型式油压双缸给进机上顶力 KN给进机给进力 KN8给进机给进行程 mm350升降机型式游星式升降机提升能力 KN10升降机提升速度 m/s0.41 0.82 1.64动力机功率 KW7.5总重 kg419外形尺寸 mm228010801400生产单位北京探矿机厂 若钻进过程中出现孔壁坍塌或缩径等必须采用跟管钻进。钻探回次进尺2.00m，岩芯采取率：粉质粘土、粘质粉土80%，砂土70%。4.2 取样4.2.1 取样目的 为室内物理力学性质实验提供原状土样和岩石试样。4.2.2 取样要求（1）取原状土试样前应清除孔底残土，不使用刃口磨损了的取土器，孔底残土厚度不应大于取土器废土段长度，取样深度应精确量测。（2）建筑物基础地面标高附近为重点取样区，其取样间距为1m，非重点取样区每1.5m取土样做土工试验，取样组数按照相关规范要求（其中软土层不少于10件）。一般规定采取岩石试样的钻孔直径91mm采取黏性土试样的钻孔直径110mm采取湿陷性黄土试样的钻孔直径150mm进行原位测试的钻孔直径应大于测试探头直径一级以上。取样土、水、石数量须满足勘探细则和钻孔任务书的要求（3）黏性土一般取原状样，软土每组为两样；砂类土取扰动样，砂类土每组样质量应符合下列要求：砂1Kg、圆砾土、角砾土3Kg、卵石土、碎石5Kg 。（4）黏性土所取的原状样须在现场及时蜡封砂类土所取扰动样应放入土样筒内用石蜡密封。岩石样品应及时擦净标明上下并蜡封。标签填写必须完整无缺不合格样品含无标签或不清楚的必须返工处理、补取。（5）岩土样品应放在阴凉干燥处，不得日晒、风吹、碰震、受热、被冻并及时送验、送样单需有试验人员签字备查。（6）土样取出后应在5天之内送到试验站。土样应分钻孔集中装箱在土样运输过程中应做好必要的防震措施，搬运时应清拿轻放，避免扰动。（7）送样前，技术人员应认真填写土工试验项目一览表，包括取样位置、岩芯初步鉴别根据地层和构筑物类型确定土工试验项目和频度。（8）当遇到地下水时，应该停钻取水，取水前不得向孔内注入循环钻井液。4.2.3 取原状土样机具采用固定活塞式取土器取原状土试样。4.2.4 取样的位置与数量 各钻孔在粉土及粉质粘土层中取6个样（间隔12m）。基岩中应连续取芯，对同一类型的岩石，每组取完整试样6个，长径比大于2:1。4.3 标准贯入试验4.3.1 标准贯入试验目的 按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）的规定确定粘质粉土、粉质粘土、人工填土等的密度和其承载力，进一步判断细砂土的液化趋势。 按规范确定粉土和砂土的承载力，判断砂上的液化势；根据经验确定砂土的密度和力学指标，判断沉桩可能性，确定桩侧土层摩擦力及桩端土层承载力；采取供现场鉴别和做物理性试验的扰动样。4.3.2 标准贯入试验要求（1）标准贯入试验孔采用泥浆护壁回转钻进，并保持孔内水位略高于地下水位，钻至实验标高以上15cm处，应清除孔底残土后再进行试验，并防止涌砂或塌孔； （2）以每分钟1530击的速率将贯入器打入试验土层中，先打入15cm不计击数。继续贯入土中30 cm，记录每10 cm的锤击数，统计时以30 cm的总击数为准；（3）试验深度、贯入量应精确测量；（4）各钻孔均要求现场鉴别、描述，每孔均要求作现场N63.5标贯试验（淤泥除外），并根据土层情况每隔1.5m作标贯试验一次，并要求标贯试验第一点离孔泥面不得大于1m，现场钻探时取样拍照。对软弱土层还应作静力触探及十字板剪切试验，通过试验对软弱土层加固和计算边坡稳定提供抗剪强度指标。采取供鉴别和室内做物理性试验的扰动样；（5）为保证锤击时钻杆不发生侧向晃动，钻杆应定期检查，使钻杆弯曲度小于0.1%，接头应牢固。4.3.3 标准贯入试验的位置与数量 在粉土和砂层中每3.04.0m做一次标贯并留取扰动试样。4.3.4 标准贯入试验设备规格 根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）,标准贯入试验设备规格符合如下表5要求：表5 标准贯入设备要求落锤锤的质量（kg）63.5落距（cm）76贯入器对开管长度（mm）500外径（mm）51内径（mm）35管靴长度（mm）5076刃口角度（）1820刃口单刃厚度（mm）2.5钻杆直径（mm）50相对弯曲1/10004.4 静力触探4.4.1 静力触探实验目的 确定个土层力学性质，即触探参数的大小和变化情况，按规范确定个土层的承载力，划分土层，为桩基础设计、持力层选择和单桩承载力估算提供依据。4.4.2 静力触探机具及要求 静力触探使用ZJYY-20A型静力触探车，采用双桥探头，液压连续贯入，微机自动采集并处理测试数据。技术要求应符合岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第10.3条规定。操作时注意孔不能打斜，记录深度与实际深度应严格吻合。4.5. 现场渗透试验4.5.1 现场渗透试验的目的准确测定拟建场地上部分粉质粘土、砂土粉土的渗透性，为基坑开挖施工时的降水、防渗设计提供设计参数。4.5.2 现场渗透试验方法小井单孔渗透试验，用SH30型钻机成孔，一个抽水，一个做观测井，孔距5.00m，孔深12.00m，孔径130mm，下入相应套管和井管，抽水及时观测，用稳定流潜水非完整井公式计算渗透系数。4.6 波速试验目的：测定岩土层的剪切波传播速度，以便按照抗震设计规范评价场地土类别等有关参数。位置与数量：共进行2孔波速试验，具体位置见平面图。试验仪器和方法：采用单孔检层发，并下利用压入是波速探头和三分量充气贴壁式检波器，地面采用SDX-01 信号增强型地震仪记录纵横波初至。5、 室内试验5.1 物理性质试验 本次勘查为提供天然状态下的各土层的物性指标，全部取原状土样进行常规项目试验，室内土工试验均按土工试验方法标准（GB/T50123-1999)进行试验。实验项目主要为含水量、密度、比重、液限、塑限、压缩试验。为进行分类定名及评价颗粒级配情况，砂土、碎石类图及全部粉土样均进行了筛分颗粒试验，为评价地基土的液化情况，标贯孔25.50m，以内粉土样增做粘粒含量试验，试验数据见附表 1。5.2 力学性质试验5.2.1 剪切试验为基坑支护提供可靠的计算参数，选择25.50m以上部分代表性土样进行快剪试验，用三轴剪切试验测定、并提供试验曲线。同时选择部分土样进行静三轴压缩试验（不固结不排水UU），二者对比后结合地区经验对地基土的承载力进行计算，试验数据见附表 1。 固结试验压力如下表6所示表6 固结压力深度范围0.05.0m5.120.0m20.140.0m固结试验压力200kpa800kpa1000kpa 5.3 室内渗透试验测定土样的渗透系数。5.4 水质、土质的分析 遵照岩土工程勘察规范（GB50021-2001），查明底下水对建筑材料的腐蚀性，对所取水样进行水的腐蚀性分析，选择代表性水样、土样增做腐蚀性分析。5.5 岩石试验 完整岩心，做单轴抗压强度试验；完整性差的岩心，做适量的点荷载试验。同时做3组弹性模量试验。 六、施工力量安排和工期进度6.1 勘察设备 根据勘查工作量与工期要求，现场勘察每项工程计划投入以下设备：XY-150型工程钻机2台，SH-30 型工程钻机1台，ZJY-20A 型静力触探车1台，RSM-24FD型多功能检验仪1台，详见表7：表7 勘查设备 序号机械或设备名称型号规格数量1工程钻机XY-15012工程钻机SH-3013静力触探车ZJYY-20A14多功能检测仪RSM_24FD15经纬仪J616水准仪D531共计76.2 工作人员组成本工程工作人员组成详见下表8： 表8 本工程工作人员组成序号岗位人数（人）职称1工程技术校审1高级工程师2工程负责人1高级工程师3测量人员1工程师助理4钻探班组30（6组）技师5钻头班长6技师6记录员6助工或技术员7CAD成图2技术员共计49表 9 本工程投入班组一览表序号班组名称数量（个）人数 （人）1钻头班122原位测试班123测量