兰州市区安宁勘察报告

1 甘肃奇正实业集团公司安宁项目 岩土工程勘察报告 1 工程概况 1 1 任务来源 受甘肃奇正实业集团公司的委托 由兰州市城市建设设计院承担了 该公司拟建安宁项目的详细岩土工程勘察工作 1 2 工程简述 拟建项目位于兰州市安宁区高新技术开发区 南侧为规划道路 北 侧道路正在建设中 东临已建 532 路 勘察项目包括行政办公楼 18F 宿舍 6F 食堂 2F 研发中 心 2F 多功能厅 3F 及成品库房 标准车间 原料库房等 均为 1 层 详见勘探点平面布置图 其他资料和数据不详 1 3 任务要求 1 3 1 查明场地地层结构 分布 厚度及岩土的物理力学性质 并对 地基的稳定性及承载力作出评价 1 3 2 判明场地有无影响工程稳定性的不良地质作用 1 3 3 提供地区抗震设防烈度 划分场地土类型和建筑场地类别 1 3 4 查明地下水的埋藏条件 并对水 土进行腐蚀性评价 1 3 5 对地基与基础方案提出建议等 1 4 勘察依据 1 4 1 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 1 4 2 高层建筑岩土工程勘察规程 JGJ72 2004 1 4 3 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 2 1 4 4 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 2008 年版 1 4 5 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 1 4 6 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 2008 1 4 7 土工试验方法标准 GB T50123 1999 1 4 8 湿陷性黄土地区建筑规范 GBJ50025 2004 1 4 9 工程地质手册 第四版 等有关规程规范 1 5 勘察工作量 根据上述规范规程的有关规定及本工程的具体任务要求 本次勘察 布置并完成如下工作量 1 5 1 勘探孔 40 个 深度 9 70 34 50 m 总计进尺 683 10 m 米 1 5 2 采取颗粒分析试样 34 件 击实试验 3 件 地下水样 2 件 易 溶盐分析试样 6 件 1 5 3 重型动力触探试验 9 孔 8 20 m 标准贯入试验 12 孔 65 次 1 5 4 波速试验 2 孔共计 35 个测点 本次勘察基本沿拟建建筑物周界进行布孔 外业钻探工作于 2010 年 10 月 1 16 日完成 完成勘探孔 40 个 详见附件 勘探点一览表和 地层统计表 于 2010 年 10 月末提供全部成果资料 2 场地岩土工程条件 2 1 自然地理概况 兰州地区的地形以黄土丘陵为主 次为黄土梁峁 基岩山区和黄河 阶地 阶地与干沟发育 本区黄土广布 基岩多沿沟出露 兰州地区地处中纬度大陆内部 为温带半干旱大陆性季风气候 兰 州市海拔高度一般为 1500 2000 米左右 总的气候特点是 日照充足 光能富裕 气候差异明显 降水量少 地域差异大 四季分明 据兰州 3 中心气象台 本区年平均气温为 9 8 最冷月为一月份 月平均气温 为 6 4 最热月为七月份 月平均气温为 22 2 极端最高气温为 39 8 极端最低气温为 19 7 气温年较差为 29 1 年平均日较差 为 13 4 这样高的年较差和日较差 突出地反应了本区大陆气候的特 点 地面平均冻结日期为 11 月 29 日 解冻日期 2 月 5 日 最大冻土深 度以一月份为最高 达 103 厘米 夏季的东南风是本区水汽的主要来源 但到达本区已是强弩之末 因此年降水量仅 311 7 毫米 且集中在七 八 九三个月 并常以暴雨 的形式出现 地表组成又有利于水份渗透 沟谷多为暂时性流水 特别 是发生大雨 暴雨时 常形成山洪 虽有黄河过境 但年蒸发量达 1446 4 毫米 干燥度达 1 78 2 2 地形地貌 勘察场区位于兰州市安宁区高新技术开发区 南侧为规划路 北侧 道路正在建设中 东临已建 532 路 地貌单元属黄河北 左 岸 级 阶地 地面标高介于 1544 98 1549 64 m 之间 整体地形南低北高 场 区地形平坦 交通便利 施工条件较好 2 3 地层特征 根据现场钻探揭示表明 场区地层结构较为简单 钻探所达深度范 围内 上部为第四纪全新统 Q4 冲洪积碎屑沉积物 以素填土 粉细 砂 粉质粘土及卵石组成 下部为第三系基岩 泥岩 其地层岩性分 述如下 2 3 1 素填土 Q4ml 层厚 0 50 2 50m 以黄褐色粉土为主 含 有角砾及少量植物根须等 结构松散 人工回填而成 稍密 稍湿 2 3 2 粉细砂 Q4al pl 揭示层厚 1 80 15 40m 褐黄色 粉细砂粒 4 为主 砂质不纯 夹有个别圆砾 局部夹有薄层粉质粘土 稍密 稍湿 2 3 3 粉质粘土 Q4al pl 层厚 1 50 6 40m 黄褐色 粘粒为主 粉粒次之 具微弱水平层理 局部与粉细砂呈交互状产出 稍密 稍 湿 湿 该层厚薄不均 含砂量 含水量较大 建议按 级非自重湿陷 性考虑 2 3 4 卵石 Q4al 顶板埋深 11 40 16 40m 顶板标高介于 1532 56 1534 17m 青灰色 杂色 亚圆形 石质坚硬 主要成份为变 质岩 花岗岩 石英岩等 骨架颗粒含量约占 55 以上 余为混砂充填 初见时粒径较小 含砂量较大 随深度粒径增大 密实度提高 夹有细 砂薄层 含大漂石 稍密 中密 稍湿 湿 含水 2 3 5 泥岩 N 仅在 15 25 号勘探孔中揭示出 褐红色 顶板 埋深 21 80 22 60m 标高变化于 1525 39 1525 47m 之间 泥质结构 上部呈强风化 遇水易软化 半成岩状 形成于干旱气候下的氧化环境 中 结构致密 2 4 地下水 勘察期间场区内存在地下水 水位埋藏深度为 19 60 20 10 m 标 高介于 1527 59 1527 97 m 属黄河阶地潜水类型 含水层为下部卵石 层 由西北向东南方向流动 汇入黄河 补给来源主要为黄河水 大气 降水及上游地下水等 地下水水位变化幅度约为 2 m 卵石层的渗透 系数可按 100m d 考虑 3 岩土工程试验与测试分析 3 1 击实试验 对采取的砂试样进行重型击实试验表明 粉细砂层的最大干密度介 5 于 1 88 1 89g cm3 平均值为 1 88g cm3 最优含水量介于 8 5 8 7 平 均值为 8 6 详见附件 土壤击实试验报告单 3 2 水质分析试验 现场取地下水试样 2 组 进行室内水质分析试验 试验结果统计见 表 1 详见附件 水质分析报告 表 1 水质化学指标统计表 总碱度总硬度暂时硬度游离 CO2侵蚀 CO2 PH me lmg l 7 0 7 11 4 2 419 4 20 30 6 1 602 2 19 8 Mg2 Ca2 Cl SO42 HCO3 CO32 mg l 141 6 142 8152 0 168 01899 3 1927 71099 2 1483 261 0 128 118 0 24 0 根据 岩土工程勘察规范 依据 类环境类别判定 场区地下水对 混凝土结构具中等腐蚀 对钢结构具中等腐蚀 3 3 易溶盐试验 本次勘察共完成了 6 件土试样的室内易溶盐分析 其结果统计见表 2 详见附件 土样易溶盐分析报告 表 2 易溶盐试验结果统计表 可溶性固体Na K Ca2 Mg2 PH mg kg 6 3 6 60 1 0 323 0 529 080 0 240 084 0 132 0 CO32 HCO3 CL SO42 NO3 mg kg 0366 0 723 071 0 142 0528 0 1968 00 根据 岩土工程勘察规范 依据 类环境类别判定 场区土层对混 凝土具微 弱腐蚀 对钢筋具微腐蚀 3 4 颗粒分析 经对场区砂层进行颗粒分析 统计结果见表 3 6 表 3 颗粒分析组成统计表 颗粒组成 指标 项目 0 075mm0 075 0 005mm 0 005 mm 系统个数343434 最大值874212 最小值5442 平均值71 821 56 7 标准差8 8228 9552 419 变异系数0 1230 4160 361 根据室内颗粒分析结果表明 道路沿线上部地层主要以粉细砂为主 要成分组成 3 5 标准贯入试验 本次勘察过程中 对粉细砂进行了标准贯入测试 测试结果统计 见表 4 表 4 标准贯入试验成果统计表 类类 型型实测锤击数实测锤击数 N N校正后锤击数校正后锤击数 N N 统计个数6565 最大值1713 7 最小值55 平均值10 99 4 标准差2 8621 968 变异系数0 2630 209 根据对粉细砂层中进行标准贯入测试表明 其击数变化较大 整体 上随深度逐渐增大 说明该地层随深度增加密实度逐渐增大 3 6 重型动力触探试验 为了确定场区内卵石层的密实度 现场进行了重型动力触探试验 详见附件 动力触探试验曲线 动力触探试验统计表 表明场区卵 7 石层呈稍密 中密状态 且随深度增加 密实度提高 统计结果见表 5 表 5 重型动力触探试验结果统计表 岩土岩土 名称名称 项项 次次 重型动探 实测 重型动探 实测 N N63 5 63 5 击 击 10cm 10cm 重型动探 修正 重型动探 修正 N N63 5 63 5 击 击 10cm 10cm 统计个数8282 最大值6528 最小值1410 平均值39 219 4 标准差13 404 4 751 卵石 变异系数0 3440 245 3 7 基岩风化程度划分 根据波速测试结果 一般情况下 基岩 泥岩 在层面顶板 0 8m 范围内 剪切波速 Vs500m s 结合钻进过程中的岩芯采取率 综合判定 基岩强风化厚 度按 8 m 考虑 4 场地岩土工程评价 4 1 场地稳定性和适宜性评价 勘察场区地处黄河北 左 岸 级阶地上 地形平坦 地层分布稳 定 无全新活动断裂及崩塌 滑坡 泥石流等不良地质现象存在 适宜 进行工程建设 4 2 持力层选择 4 2 1 根据现场勘察揭示 上部素填土厚度较薄 层位不稳定 物理 力学性质较差 不宜做拟建建筑物的基础持力层 4 2 2 粉细砂层厚度较大 层位稳定 物理力学性质较好 可以做拟 建建筑物的基础持力层 8 4 2 3 场区卵石层埋深浅 厚度大 层位稳定 承载力高 岩土力学 性质均匀 是场区内良好的基础持力层 4 2 4 场区第三系基岩 泥岩 层位稳定 性质均匀 是良好的基础 持力层和下卧层 4 3 基础类型选择 4 3 1 多层建筑 对于层高为 1 3 层的多层建筑 食堂 研发中心 多功能厅及车间 等 基础型式可采用浅基础 如条形基础或独立基础 均以粉细砂层 为基础持力层 卵石层亦可做为基础持力层 宿舍 6F 基础型式建议采用桩基础 持力层选择卵石层 4 3 2 高层建筑 拟建行政办公楼为 18F 根据拟建物的特点 结合场区地层分布情 况 可设计桩筏 桩箱 基础 以卵石层为基础持力层 桩的极限侧阻 力标准值 qsik和桩的 qpk建议值见表 6 表 6 桩的极限侧阻力标准值和桩的极限端阻力标准值 人工挖井桩 人工挖井桩 KPa 钻孔灌注桩 钻孔灌注桩 KPa 地地 层层 qsikqpkqsikqpk 素填土2020 粉细砂4040 粉质粘土6060 卵石13035001503000 强风化 qik 80 KPa 天然状态单轴抗压强度 Ra可按 1 5MPa 考虑 泥岩 中等风化 qik 140 KPa 天然状态单轴抗压强度 Ra可按 3 0MPa 考 虑 采用以上基础方案时 应注意下列问题 本报告建议的极限端阻力标准值是查表初步估算的 施工前应 在现场进行压桩试验 桩基参数必要时根据试验结果作适当调整 桩基工程正式施工前 应在现场试桩 以核实施工条件 核实 9 相应的桩尖标高 核实单桩承载力 井桩开挖注意施工安全 应采取必要的安全支护措施 4 4 地基土承载力特征值及压缩 变形 模量 根据现场原位测试及室内土工试验 结合当地建筑经验 综合考虑 环境条件和拟建工程特点 推荐各层土的地基承载力特征值 fak见表 7 表 7 地基土承载力特征值及压缩 变形 模量 地地 层层 名名 称称fak KPa Es E0 MPa 素填土805 0 粉细砂20018 0 粉质粘土15010 0 卵石50045 0 强风化40040 0 泥岩 中等风化60060 0 4 5 基坑开挖措施建议 高层建筑基坑开挖应进行适当放坡 考虑到上部地层主要为回填土 及粉细砂层 稳定性较差 应分级放坡开挖 分级处设过渡平台 对放 坡坡面及坡顶一定范围内宜采用土工薄膜覆盖 抹面 挂网 钢丝或铁 丝网 喷锚等措施保护 以保证基坑的稳定性 放坡坡率建议值 1 0 75 1 1 00 5 场地地震效应评价 5 1 抗震设计条件 按国家标准 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 2008 年版 的有关规定 兰州地区抗震设防烈度为 8 度 设计基本地震加速度值 为 0 20g 建筑设计特征周期为 0 40s 设计抗震分组第二组 依据波 速测试结果 经计算本场地土层等效剪切波速为 240 7 244 2m s 属 中软场地土 建筑场地类别为 类 10 5 2 建筑抗震地段划分 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 2008 年版 工程场 区地质条件良好 地形开阔 无全新活动断裂及崩塌 滑坡 泥石流等 不良地质现象存在 从抗震角度划分 属对建筑抗震有利地段 5 3 地震液化判定 场地内不存在可液化地层 6 结论及建议 6 1 拟建工程位于黄河北 左 岸 级阶地上 地层分布稳定 无 全新活动断裂发育及不良地质现象存在 适宜进行工程建设 6 2 多层建筑 食堂 研发中心 多功能厅及车间等 基础型式建 议采用浅基础 如条形基础或独立基础 均以粉细砂层为基础持力层 宿舍楼 6F 基础型式建议采用桩基础 持力层选择卵石层 行政办公楼 18F 建议设计桩筏 桩箱 基础 以卵石层为基础 持力层 6