厦门龙岩大厦北东侧地质灾害治理(边坡)工程.doc

厦门龙岩大厦北东侧地质灾害治理（边坡）工程岩土工程勘察报告1、勘察工作概况1.1工程概况受厦门闽西建设发展总公司的委托，我院承担了该公司拟建的厦门龙岩大厦北东侧地质灾害治理（边坡）工程场地详细勘察阶段的岩土工程勘察工作。该工程设计任务由中国有色金属工业长沙勘察设计研究院负责，设计单位提出了厦门龙岩大厦北东侧地质灾害治理工程勘察任务委托书和勘探点布置图（1：1000）。厦门龙岩大厦北东侧边坡位于疏港路东侧仙岳山南麓，边坡相对于现地面高度约1050m，边坡安全等级为一级，边坡大致为东西走向，在建龙岩大厦（目前主体施工已完成）基坑开挖于边坡西段坡脚（大致22#-25#-36#勘探点连线），基坑开挖深度约4.5m，坑壁为喷浆支护，边坡东段坡脚（大致37#-38#-39#勘探点连线）为已有毛石混凝土挡墙砌筑，挡墙高约5m，距离在建龙岩大厦约1020m。场地具体情况详见附图No.2。根据国标岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)第3.1.13.1.4条规定，本工程重要性等级为一级、场地等级为二级、地基等级为二级，则本工程岩土工程勘察等级为甲级。1.2 勘察目的与要求本次勘察是为本工程边坡支护施工图设计阶段提供详细勘察资料。1.3 勘察依据本次勘察工作的依据是： (1)设计单位提供的勘察技术要求。 (2)国家现行有关勘察设计规范、规程： 岩土工程勘察规范 (GB 50021-2001)； 建筑边坡工程技术规范 (GB 50330-2002)； 建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2002)； 建筑抗震设计规范 (GB 50011-2001)；锚杆喷射混凝土支护技术规范 （GB 50086-2001） 建筑工程勘察文件编制深度规定 (试行)(建设部于2003年6月颁布)。 (3)地方标准： 岩土工程勘察规范 (DBJ 13-84-2006)；建筑地基基础技术规范 (DBJ 13-07-2006)。 福建省建筑工程施工图文件设计深度及总说明要求（第六册 建筑工程勘察）(福建省建筑工程施工图审查专家委员会于2002年10月颁布)。1.4 勘察方法与工作实施场地条件复杂，土质边坡与岩质边坡交互存在，坡度变化较大且植被丰富，本次勘察工作采用在地形测量（1：700）基础上进行工程物探、工程地质测绘及钻探等综合方式。工程物探：采用面波法。面波法采用点测，对测点下的地层进行剪切波速分层，通过与已有钻孔的波速对比，得到以剪切波速为依据划分的地层资料。工程地质测绘：在1：700地形测量基础上完成，全站仪定位，配合以钢尺、罗盘。工程钻探：引用中国地质科学院工程勘察院在2006年4月完成的龙岩大厦岩土工程勘察报告中JK1、JK4、JK6、ZK14等4个钻孔的资料，本报告中将其对应编号为YJ1、YJ4、YJ6、YZ14。另本次勘察在可实施钻探的地段布置两个钻探孔，编号分别为Z1、Z2。本次勘察实际完成工作量如下：(1)各勘探点位置根据委托方提供的龙岩大厦场地南侧I8(X=10963.892，Y=7617.484，H=6.246m)与I9 (X=10775.599，Y=7637.261)与各勘探点的平面位置相对关系计算。各勘探点地面高程根据I8用全站仪引测。另外需要指出的是，由于场地植被丰富，加之地势起伏较大，地形较为复杂，部分地段的测量工作采用全球卫星定位仪（GPS）进行，存在一定的误差。场地坐标系统采用92厦门坐标系，高程为黄海高程。(2)工程物探：因场地植被丰富且条件复杂，绝大部分地段无法实施钻探工作，本次勘察主要借助工程物探并结合已有钻孔资料来了解场地地层情况，本次物探工作分别在经过1#10#、11#21#、37#39#等 24个勘探点处，以勘探点为一端起点布置平行于坡面的剖面测线，共布置完成三条测线。(3)钻孔：本次勘察在可实施钻探的地段布置两个钻孔，编号分别为Z1、Z2，钻探总进尺17.20m，采用XY-100型动力钻机1台，套管护壁，冲击回旋钻进。(4)本次勘察在地形测量的基础上对拟建场地进行了地质测绘和调查工作，利用天然或人工露头并辅以测量仪器来定位地质观测点，共定位地址观测点11个，根据地质观测点并结合物探资料进行地质分区，并绘制该场地的地质分区平面图。地质测绘精度满足比例尺1：700图幅，各地质点定位采用全站仪或全球卫星定位仪（GPS），岩体结构面的产状测量采用罗盘仪，本次测绘面积约11800m2。(5)引用中国地质科学院工程勘察院在2006年4月完成的龙岩大厦岩土工程勘察报告中JK1、JK4、JK6、ZK14等4个钻孔的资料，本报告中将其对应编号为YJ1、YJ4、YJ6、YZ14。现场工程物探、工程地质测绘和钻探工作始于2008年12月5日，至12月26日结束。2、场地岩土工程条件2.1场地位置及地形地貌拟建边坡位于疏港路东侧仙岳山南麓。场地原为自然山体，呈剥蚀浅丘状，边坡大致为东西走向，边坡所处的该段山体起伏较大，山顶最高海拔约98.63m。坡面坡度变化较大，一般约6070，部分地段坡体为近似直立状；坡顶相对平缓，多小于20，植被较发育。边坡现状详见附件1照片1。2.2气象厦门地处南亚热带海洋气候，冬无严寒，夏无酷暑，气候温和湿润，花草树木常青，多年平均气温20.8，极端最高气温38.4，最低2.0。雨量充沛，多年平均降雨量1143.5mm，历年最大降雨量1707mm，历年月最大降雨量239.7mm，2-8月为雨季，月平均降雨量为43.4mm。全年主导风向东北，次为东南，9月至翌年4月多为东北风，为沿海大风季节，平均风力3-4级，最大达8-9级，7-9月为台风季节，多年平均风度为1.8-4.8m/s，最大风速为10.8-28m/s，台风发生时，其过境最大风力一般达到11级，最大可达12级，瞬时风速可达31-32m/s。2.3地质构造根据区域地质资料，场地内及附近无活动断裂带通过，本次勘察未发现断裂构造，也未见有新构造活动迹象，场地属于相对稳定区域。2.4场地环境条件边坡位于在建龙岩大厦北东侧，西段坡脚紧邻龙岩大厦地下室（目前已封顶，框剪结构，约17层），距建筑物最近约10m，边坡东段坡脚为已有毛石混凝土挡墙砌筑，挡墙高约5m，挡墙顶、底标高分别约为黄海高程12.513.3m、8.38.5 m，坡顶目前无已有建筑物，地势沿山脊起伏。该边坡植被丰富，除岩质边坡及两处滑坡形成的临空面地段外，其他地段均为密茂的树丛（以相思树、柏树、松树及灌木丛为主）和杂草。本次勘察场地内及附近亦未发现地下管网等设施分布。2.5边坡岩土构成及其主要性状特征根据场地已有的天然和人工露头，结合现场踏勘和物探资料，将拟建边坡工程场地大致划分为杂填土区、残积土-全风化火山凝灰岩区、强风化火山凝灰岩区、中风化火山凝灰岩区四个工程地质分区，详见附图（No.2）。根据本次工程物探测试、工程地质测绘结果，结合原勘察报告及本次完成钻孔，将场地勘探深度范围内岩土层按时代、成因自上而下共划分为五个工程地质层。各地层均按岩土工程勘察规范(GB50021-2001)定名：人工填土层(Q4ml)，杂填土火山凝灰岩残积粘性土层(Qel) 全风化火山凝灰岩（J3nc）强风化火山凝灰岩（J3nc）中风化火山凝灰岩（J3nc）以上各岩土层在场地内分布规律详见工程地质剖面图(附图No.3No.16)和钻孔柱状图(附图No.17No.18)，现将其主要现场性状特征分述如下：杂填土：系近期人工回填及坡体冲刷、塌落堆积物，回填时间约5年左右，灰黄、杂色，主要由碎石、砖块、块石和素填土等组成，硬杂质含量约30%，该层整体结构疏密不均，未经专门碾压，未完成自重固结。该层主要分布于坡脚、顶区域的8个勘探点，在冲沟及其他部分地段该层表面有直径约0.52.0m的滚石分布，层厚约2.0015.00m。该层属力学性质不良之地基土层。火山凝灰岩残积粘性土：系火山凝灰岩原地风化残留产物。灰白、浅黄色，硬塑，成分为高岭土及少量暗色矿物等，原岩结构尚可辨认，无摇振反应，干强度低，韧性低，切面较光滑，局部风化不均，夹强风化岩块。部分地段不含大于2mm的颗粒，部分土中大于2mm的颗粒含量约14%左右，该层于主要分布于边坡东西两端坡体区域的20个勘探点， 层顶直接出露于地表，层顶高程约为黄海高程5.8070.00m，层厚约1.1015.00m。该层属中等压缩性土，力学强度较高。全风化火山凝灰岩：系火山凝灰岩风化形成。灰白、浅黄色，成分为高岭土、少量暗色矿物及少量角长石残骸等，结构基本破坏，有残余结构强度，岩体极破碎，属极软岩，结合很差，散体状结构，岩体基本质量等级为级，该层于主要分布于坡顶的5个勘探点，层顶埋深0.001.88m，层顶高程约为黄海高程7.8468.12m，层厚约2.566.69m。该层压缩性较低，力学强度较高。强风化火山凝灰岩：系火山凝灰岩风化形成。浅灰、浅黄色，成分为石英、未尽风化的角长石及少量暗色矿物等，组织结构大部分破坏，风化裂隙很发育，岩芯呈土状、碎块状，岩体极破碎，结合很差，散体碎裂状结构，岩体极破碎，属极软岩软岩，岩体基本质量等级为级。场地内主要分布于边坡中段坡顶18个勘探点中，层顶埋深0.005.52m，层顶高程约为黄海高程4.4866.00m，层厚约2.5612.60m。该层力学性质良好，具低压缩性。中风化火山凝灰岩：系火山凝灰岩风化形成。浅灰、浅黄色，成分为石英、角长石及少量暗色矿物等，节理发育，岩芯呈碎块短柱状，岩体较破碎，属较硬岩，结合差，碎裂结构，岩芯采取率为5073%，RQD值为4564，局部为0。岩体基本质量等级总体属级，据钻探资料，该层中未发现空洞、破碎带及软弱夹层。该层于场地内31个勘探点中分布，层顶埋深0.0015.10m，层顶高程约为黄海高程-6.7862.80m，揭示层厚约1.4015.00m。该层基本不可压缩，力学强度高。2.6 地下水2.6.1 地下水类型与赋存条件目前坡面未有地下水出露。该边坡施工时可不考虑地下水影响，但需注意大气降水对边坡支护带来的影响。坡脚地势较低，有地下水分布，地下水类型主要为基岩裂隙潜水。基岩裂隙潜水主要赋存于全风化、强风化及中风化火山凝灰岩层的裂隙中，受侧向地下水沿裂隙补给。以该类地下水的赋存及补给条件，其水量大小与基岩各部位裂隙发育程度、裂隙面特征及其间的连通性有关。依场地地质条件结合现场情况分析，总体上基岩裂隙潜水水量不大。但由于裂隙发育的各向异性和不均匀性，部分地段基岩裂隙潜水可能水量较大且略具承压性，一般出露于坡脚。2.6.2地下水位本次完成的2个钻孔的水位测量，未揭示到初见水位，稳定水位埋深3.203.30m，相对于黄海高程5.195.22m（测量时间12月，属地下水枯水期）。根据厦门地区有关规定和经验，预计坡脚地下水位年变化幅度为1.001.50m。2.6.3地下水的腐蚀性引用中国地质科学院工程勘察院在2006年4月完成的龙岩大厦岩土工程勘察报告：场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，对长期浸水环境下钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对干湿交替环境下钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。建议按工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）采取相应防腐措施。2.6.4地层的渗透性根据龙岩大厦岩土工程勘察报告中的注水试验、抽水试验结果，结合地区将水经验，提出本工程场地内各岩土层的渗透系数K值于表1中，供设计使用。2.7 土的腐蚀性引用中国地质科学院工程勘察院在2006年4月完成的龙岩大厦岩土工程勘察报告中土的易溶盐分析报告，本工程场地内地下水位以上土对砼结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构无腐蚀性，据地区经验，对钢结构具弱腐蚀性，建议按工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）采取相应防腐措施。2.8 地震效应2.8.1 抗震设防烈度据建筑抗震设计规范(GB 50011-2001)附录A及福建省建设厅、地震局闽建设200237号、200310号文，本工程场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。2.8.2地震液化及软土震陷判别勘察场地范围内无饱和砂土、粉土及软土层分布，设计可不考虑地震液化与软土震陷问题。2.8.3 建筑场地类别结合工程物探、工程地质测绘及龙岩大厦岩土工程勘察报告中波速测试数据，建筑场地类别为II类，特征周期为0.35S。在边坡区域属对建筑抗震不利地段，需对边坡进行支护等处理措施。3、场地岩土工程评价3.1场地稳定性与适宜性评价本次勘察除在13#-14#勘探点之间和坡顶沿18#-19#-20#-30#勘探点连线范围发现两处滑坡及其所形成的临空面，大致在19#-39#勘探点连线方向为一冲沟（上述详见附件1照片2、3及附图No.2），坡顶及冲沟内分布有直径约0.52.0m的滚石外，未发现有影响场地稳定性的其他不良地质作用(如断层、崩塌、危岩、泥石流、岩溶及采空等)，也未发现埋藏有河道、暗浜、墓穴、防空洞、塘、池、井、孤石等对工程不利的其它埋藏物。据了解该边坡两处滑坡均于2002年雨季由雨水冲刷形成，由于坡体垮塌及坡面长时间受雨水冲刷，现冲沟及部分地段坡脚表面为松散堆积物，由现场踏勘，边坡除局部地段分布由少量杂填土外，构成边坡主体为火山凝灰岩风化残积物及全中风化火山凝灰岩。目前边坡植被发育，除上述两处滑坡形成的临空面外，未发现崩塌、滑移开裂等现象。该边坡场地整体稳定性一般，两处已有滑坡临空面地段稳定性差，坡体需要进行整治、支护，在采取有效的措施对该边坡进行处理后，场地和地基稳定，较适宜建设。3.2岩土体的均匀性评价本次勘察结果表明，不均匀性较为突出，主要表现在以下几个方面：(1)由工程地质剖面图(附图No.3No.16)可以看出，各岩土层层面起伏变化较大，分布厚度不一。(2)力学性质相差较大的岩土层分布。表层填土属力学性质不良的土层，与具中等压缩性的残积土及良好工程性质的风化基岩层在力学性质上的固有差异突出反映了垂直向的不均匀性。(3)回填土及残积土的不均匀性。回填土成分、密度的不均匀，构成了填土本身均匀性较差。残积土的不均匀性是它本身的一个主要特点，这种不均匀性是由于母岩风化程度的不同而形成的。(4)场地内风化基岩自身性质的不均匀及风化作用的差异。综上所述，场地内岩土体均匀性较差。3.3岩土的物理力学性质场地内杂填土层堆填时间较短，未完成自重固结，土质分布不均，夹杂碎石、砖块等硬杂质，局部地段表面有直径约0.52.0m的滚石分布，物理力学性质较差；火山凝灰岩残积粘性土层具良好力学性质，但由于母岩性质的不均匀及风化作用的较大差异，其性质差异较大，原位测试指标的较大离散对此有较好的反映，与空间分布上其性质差异的较大变化相吻合，另外从残积土层的原位测试与室内土工试验数据分析，普遍具有原位测试值较高而土工试验数据较低的特点，这与其具有凝灰岩残余结构、力学性质较好，但具有易扰动而破坏原有结构的特性有关，所以原位测试值才能较好地反映其物理力学性质；火山凝灰岩风化基岩层层面起伏变化较大，力学性质好。另外，火山凝灰岩残积粘性土层、全风化火山凝灰岩及强风化火山凝灰岩上部均具有遇水易扰动强度降低的特点，设计及施工时应特别注意。根据现场工程物探、工程地质测绘资料以及本次完成的钻孔资料并参考原勘察报告中地质资料，依有关勘察设计规范、规程，并结合地区性工程实践经验，提出场地内各岩土层设计参数建议值于表1中，供设计使用。 各岩土层设计参数建议值表 项 目地层名称及编号重度(kN/m3)承载力特征值fak(kPa)承载力修正系数压缩模量变形模量EO(MPa)抗剪强度抗剪强度（饱和状态下）直剪固结快剪（饱水状态岩土对挡墙基底摩擦系数土体与锚固体粘结强度特征值frb(KPa)渗透系数K（m/d）基础宽度基础深度Es1-2Es2-3Es3-4粘聚力CK(kPa)内摩擦角K(度)粘聚力CK(kPa)内摩擦角K(度)粘聚力CK(kPa)内摩擦角K(度)bd(MPa)杂填土17.58001.03.5815 154.0火山凝灰岩残积粘性土19.02200.31.66.09.012.0222821252030250.30500.3全风化火山凝灰岩19.53000.52.020403530 30280.401000.6强风化火山凝灰岩21.05001.02.575453540320.501501.2中风化火山凝灰岩23.515000.655000.5备注：1、Es1-2、Es2-3、Es3-4分别为100200kPa、200300kPa、300400kPa压力下的压缩模量；2、frb按建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）取值，其数据适用于注浆强度等级为M30，且仅适用于初步设计，施工时应通过试验检验。 表14、边坡的稳定性分析该边坡原为自然山体，植被丰富，原始状态下较稳定，现因坡脚开挖或部分地段滑坡形成临空面，影响了坡体的稳定性。依据坡面岩土体构成情况，坡体大致分为岩质边坡（24#-25#-26#-D5#-D6#段）和土质边坡（其余地段），岩质边坡主要有中风化火山岩出露构成了大部分坡面，而土质边坡则主要有火山岩残积土和全强风化火山岩构成，坡脚表层主要为雨水冲刷坡体而堆积的杂填土。根据已有相关场地的工程经验，拟建场地边坡安全等级按照一级边坡考虑。龙岩大厦北东侧边坡岩质边坡高约1020m，坡度约7080边坡破坏形式为崩塌及沿软弱结构面的滑移。其24#-25#-26#-D5#、D5#-D6#段走向大致为110和160，坡体主要由中风化火山凝灰岩构成，岩体结构类型为块状、厚层状结构，大部分坡段坡面基本由大的结构面构成。24#-25#-26#-D5#段坡体岩石主要结构面有三组，一组结构面走向约为110120，呈近似直立状，延展性较好，结构面构成了坡面，张开度小于3mm，无充填，结合程度一般较好，结构面间距0.32.0m；二组结构面走向约为35，为内倾结构面，延展性一般，一般呈闭合状，无充填，结合程度较好，结构面间距1.02.0m；三组结构面走向约10，呈内倾近似直立状，延展性较好，表面风化明显，呈黑色、棕褐色，局部张开度大于3mm，结合程度一般，结构面间距0.31.5m。D5#-D6#段坡岩石主要结构面有两组，一组结构面走向与坡的走向一致，呈近似直立状，延展性较好，结构面构成了坡面，张开度小于3mm，无充填，结合程度较好，结构面间距约2.0m；二组结构面产状为11056，延展性较好，局部张开度大于3mm，无明显充填，结合程度一般，结构面间距1.02.5m。总体而言龙岩大厦北东侧边坡岩质边坡岩体呈块状或厚层状结构，岩体较完整，结构面结合较好或一般，结构面倾角多呈近似直立状，边坡类型可按类考虑，另据现场踏勘了解，坡面局部有掉块的可能，在清除坡面碎块后，坡体整体较为稳定。除上述地段外，该边坡大部分地段为土质边坡，边坡破坏形式为滑移，坡度约5060，局部呈近似直立状，高度约1020m，局部高约40m，特别是在13#-14#勘探点之间和坡顶沿18#-19#-20#-30#勘探点连线范围出现两处滑坡，18#-19#-20#-30#勘探点连线范围滑坡后形成了高约25m左右的临空面（详见附件1照片3），且其顶部为原有U型山坳（详见附件1照片4），若不及时进行处理，则大气降水沿坡顶山坳汇集并冲刷已有临空面，有发生崩塌和泥石流等地质灾害的可能，另目前在建龙岩大厦（主体施工已完成）基坑大致沿22#-25#-36#勘探点连线开挖于边坡西段坡脚，由平面规划道路位置可知，该段坡脚需继续开挖以修筑在建龙岩大厦北侧道路，这将进一步破坏坡体的稳定性。最后需要指出的是，在坡顶的5#-6#-16#-15#勘探点区域分布有较多的滚石，直径约0.32.0m，在坡底冲沟及坡顶其他地段亦有零星分布，建议在边坡支护施工时将其清除。虽然目前土质边坡大部分地段为原自然山体，植被丰富，整体也较为稳定，但考虑到后期的坡脚开挖及已有的两处滑坡由于环境的变化，尤其长时间坡体卸荷、大气降水等影响，会产生坡面水土流失和坡体塌滑失稳。建议对整段边坡进行永久性支护。5、汇水面及地表水该边坡所在山体沿山脊以南为其汇水面积计算范围，经估算汇水面积约为12097。大气降水形成的地表水水量较大。6、边坡支护方案岩质边坡：该边坡岩质边坡段目前整体较稳定，坡体整体较为稳定，但考虑到坡面岩体若长期裸露在外，由于风化、雨水冲刷、侵蚀等外应力作用，岩体的强度和稳定性将会被破坏，建议在清除坡面悬岩、碎块后对现状坡进行挂网、喷浆防护并进行绿化处理。土质边坡：22#-25#-36#勘探点连线段土质边坡建议结合后期道路施工进行支护，沿道路边线修筑重力式挡墙，36#-37#-38#-39#勘探点连线土质边坡建议在原有挡墙顶沿现状坡坡脚修筑重力式挡墙。挡墙顶至土质边坡坡顶或岩质边坡坡脚，在滑坡后形成临空面的地段，考虑到临空面高度较大且为近似直立状，建议重力式挡墙顶至临空面底部，在对临空面进行削坡处理后采用锚杆挡墙支护、土钉墙支护或两者结合的形式对其进行支护。(1)边坡开挖施工和检测应满足建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）要求，做好边坡外围大气降水、施工用水的管理工作，为减少地表水渗入边坡坡体内，应做好坡顶地表排水措施。同时，边坡支护面应设置泄水孔，以排泄墙后土体内地下水。特别是在土质边坡地段，尤其要注意排、泄水措施。(2)按相关规范、规程要求，在边坡开挖过程中，应对边坡支护系统和周围环境进行严密的施工监测。边坡开挖前应制定系统的监测方案。施工过程中应设置专门的标志，加强对地表裂隙、锚杆拉动、支护结构变形和应力、降雨和渗水、沉降和位移等的观测，发现异常应及时报警，以便采取相应的处理措施。(3)边坡支护高度大，岩土层性质不均匀，应分段设置变形缝。(4)现场勘测反映，构成边坡面的岩土体风化程度不同、风化差异较大，实际开挖后坡体岩土体风化、分布情况要比勘测资料反映的更为复杂，故在设计施工时要特别注意这方面的影响。(5)边坡开挖、支护施工中，要注意坡面临时保护，尤其雨季施工时避免坡面冲刷垮塌。遇到孤石爆破时，要注意对坡体稳定的影响。(6)边坡支护设计使用年限不应短于坡底建筑物的设计使用年限。7、结论与建议本次勘察主要结论与建议归纳如下：(1)本次勘