大厦岩土工程勘察报告

1、1 前言受深圳出入境检验检疫局的委托， 我院对其拟建的深圳出入境检验检疫局检验管理大厦工程场地进行了岩土工程勘察工作，野外施工日期为2004 年9 月16 日至9 月23 日。1.1 场地位置、工程概况拟建的*出入境检验检疫局检验管理大厦工程场地位于* 市*区 *路 1011 号检验检疫办公楼东侧，总建筑面积为6.6 万m2。地下结构共两层，使用功能为停车库和设备用房，地下室底板底标高约为室外地坪以下8.50m。地上结构分为主楼和附楼两部分，主楼共 31 层，结构高度 130m，为全现浇钢筋混凝土-核心筒结构。附楼共两层，为大空间的会议用房，屋顶设有网球场，为全现浇钢筋混凝土框架结构。本工程距

2、离现有办公楼较近，新建地下室将与现有建筑物地下室相连。本工程施工期间，现有办公楼仍将正常使用。1.2 勘察目的与要求由* 市建筑设计研究院 * 院提出的勘察技术要求是：1）有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件及其危害程度；2）建筑物范围内的地层结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质；3）地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律，地下水对建筑材料是否具有腐蚀性；4）划分场地土类型和场地类别， 并对饱和砂土及粉土进行液化判别；5）对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析，提出经济合理的设计方案建议， 提出与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数，并对设计与施工应注意的问题提出建议；6）提供深

3、基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响；7）基坑施工降水的有关技术参数及施工方法的建议；8）提供用于计算地下水浮力的设计水位；9）建议在场地内设置水位观测孔，以便掌握确切的水位资料；10）提供：勘探点平面布置图、地质剖面图、钻孔柱状图、岩层等高线图，各岩层、土层的物理力学性质及有关数据；1.3 勘察工作量布置及完成情况按设计单位提供的钻孔数量和钻孔位置进行施工，我院确定11 个钻孔作为技术孔， 进行取土样和标准贯入试验， 并按勘察要求进行地层剪切波速测试等工作。本次勘察共完成以下实物工作量：1）工程钻孔 23 个，钻探总进尺769.20m。2

4、）取土试样 59 件，取水试样 2 件，进行了室内土工试验及水质化验。进行易溶盐分析试验2 个。3）取微风化岩石试块12 块，进行饱和抗压试验。4）现场标准贯入试验124 次/11 孔。5）钻孔定位测量23 个。6）拍钻孔岩芯及场地照片24 张。7）作场地地层剪切波速测试2 个孔、进行场地安全性评价。说明： 1）报告中的坐标系为 * 独立坐标和黄海高程。2）报告中的标准贯入试验锤击数已经过杆长校正。2 场地自然地理及工程地质条件2.1 场地地形与地貌场地原地貌为海滨堆积阶地， 广布鱼塘。后经过人工堆填整平为陆地，现地面较为平坦， 为临时停车场，场地东边地表可见较多碎砖块等建筑垃圾。钻探点地面标

5、高5.415.94m，高差 0.53m。2.2 地层岩性根据钻探揭露，场地内的地层有：人工填土（Qml）、第四系全新统海相沉积层（ Q4m）、第四系上更新统冲洪积层（ Q3al+pl ）、第四系上更新统沼泽相沉积层（ Q3h）、第四系残积层（ Qel），场地下伏基岩为中生代燕山期粗粒花岗岩（ r 53），现将各地层主要岩性特征自上而下分述如下：人工填土（ Qml）杂填土：褐红、深灰、棕黄等色，由粘性土混杂碎石、碎砖块等建筑垃圾组成，结构上部稍密、下部松散。各钻孔均见此层， 层厚 3.508.00m。现场标准贯入试验9 次，校正后标准贯入试验击数312 击，平均 5 击。第四系全新统海相沉积层（

6、Q4m）淤泥：灰黑 黑色，含贝壳碎片，局部含中细砂，有机质含量3.32%10.96%，平均 6.81%。饱和，流塑。除 13 号孔外，其它各钻孔均见此层，层厚0.504.80m。层顶面埋深3.507.90m，标高 -2.312.15m。现场标准贯入试验8 次，校正后标准贯入试验击数38 击，平均 5 击。第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl ）1）含砂粘土：黄、红、白等杂色，具网纹条带状，局部杂少量粗砾砂或粉细砂透镜体，湿，可塑。场地各钻孔均见此层。层厚1.506.00m，层顶面埋深 5.608.70m，标高 -3.08-0.50m。现场标准贯入试验20 次，校正后标准贯入试验击数518 击

7、，平均 10 击。2）含粘性土砾砂：灰 灰白色，砂为石英质，次圆圆状，不均匀混杂粘性土20%左右，局部含粉细砂透镜体，饱和，稍密。除5、10、19号孔外，其它各钻孔均见此层，层厚 1.506.00m，层顶面埋深 9.5012.50m，标高 -6.91-4.05m。现场标准贯入试验 16 次，校正后标准贯入试验击数 1023 击，平均 14 击。第四系上更新统沼泽相沉积层（Q3h）有机质粉质粘土：灰黑 黑色，可见炭化木碎片，有机质含量3.56%7.73%，平均5.88%。饱和，软塑。场地中除20 号孔外，其它各钻孔均见此层，层厚1.304.60m，层 顶面 埋深13.0016.50m，标 高-7

8、.51-10.87m。现场标准贯入试验 16 次，校正后标准贯入试验击数 111 击，平均 3 击。第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl ）含卵石砾砂：灰黄、深黄色，砂为石英质，次圆圆状，混杂 20%左右的卵石，卵石大小210cm 左右，不均匀含粘性土10%20%左右。饱和，稍密 中密。场地中各钻孔均见此层。层厚0.705.50m，层顶面埋深15.5019.20m，标高 -10.36-13.55m。现场标准贯入试验15 次，校正后标准贯入试验击数1123 击，平均 17 击。第四系残积层（ Qel）砾质粉质粘土：褐黄、褐红色，由粗粒花岗岩风化残积而成，不均匀含石英质砾砂11.6%26.4%左

9、右，原岩结构清晰。湿，可塑硬塑状态。场地中各钻孔均见此层，层厚 0.608.20m，层顶面埋深 18.8023.60m，标高 -17.75-13.01m。现场标准贯入试验 18 次，校正后标准贯入试验击数628 击，平均 17 击。场地基岩场地下伏基岩为中生代燕山期粗粒花岗岩（r 53），根据钻探揭露和岩石的风化程度分为全、强、中、微风化带，各风化带的特征描述如下：1）全风化粗粒花岗岩（羊） ：褐黄、褐灰色，岩石完全风化解体，原岩结构清晰，除石英外，其它矿物已风化成土，岩芯呈土状，湿，坚硬状态，合金钻进易。 场地中各钻孔均见此层。层厚0.804.00m，层顶面埋深 21.0028.10m，标高

10、 -22.38-15.08m。现场标准贯入试验 12 次，校正后标准贯入试验击数 3049 击，平均 40 击。2）强风化粗粒花岗岩（羊） ：褐黄、褐灰色，岩石风化强烈而解体，裂隙极发育，除石英和钾长石外，大部分矿物风化成土，岩芯呈土状、底部含风化岩块，岩块手可折断，合金钻进易。场地中各钻孔均见此层。该层厚度 0.7012.00m，层顶面埋深 21.5030.60m，标高 -24.88-16.09m，现场标准贯入试验 11 次，校正后标准贯入试验击数大于 50 击。3）中等风化粗粒花岗岩（丫） ：褐黄、深红色，岩石风化痕迹明显，裂隙发育，裂面铁染呈褐红色。 岩芯呈块状、碎块状，较坚硬，手折不断

11、，合金钻进较难。场地中各钻孔均见此层，厚度 0.402.00m，层顶面埋深22.5036.80m，标高 -31.01-17.09m。4）微风化粗粒花岗岩（丫） ：灰白、浅红色，岩石矿物新鲜、坚硬，局部可见绿泥石化现象， 微裂隙发育， 部分裂面铁染呈褐红色， 岩芯呈柱状、块状，合金难以钻进。场地中各钻孔均见此层， 揭露厚度 0.905.40m，层顶面埋深 23.0037.50m，标高 -31.71-17.59m。上述各地层的分布情况、组合特征详见“工程地质剖面图” （图号：福田 FGD232-9）和“钻孔柱状图”（福田 FGD232-10），基岩起伏情况详见“全、强、中、微风化基岩顶板等高线图”

12、 （福田 FGD232-8）。2.3 岩土层物理力学性质主要土层土工试验结果统计本次勘察采用了常规土工试验、 野外标准贯入试验手段综合评价岩土层的物理力学性质。在场地中的主要地层共采取了 59 件土样，进行了室内土工试验， 作标准贯入试验 124 次。土工试验结果见 土的物理力学性质试验报告表（图号：福田 FGD232-2），标贯试验结果详见“工程地质剖面图”和“钻孔柱状图” ，各地层主要物理力学性质指标统计值如表1所示。岩石单轴抗压试验结果统计在场地微风化岩层采取了12 块钻探芯样，进行了岩石单轴饱和抗压试验，试验结果见岩石芯样单轴抗压试验报告（图号： *232-3），统计结果见下表2，统计

13、过程中去除了离散度较大的数值。岩石抗压试验成果统计汇总表表 2项 目统计变异范围值算术平均值标准差标准值个数系数地层名称微风化粗1028.369.752.811.70.22241.0粒花岗岩2.4 场地稳定性及不良地质现象场地稳定性根据 * 区域稳定性评价成果， 结合本次勘察的结果综合分析，场地内未见明显断裂构造，场地稳定性好，适宜修建拟建建筑物。不良地质杂填土及软弱地层。整个场地钻探揭露了杂填土， 混杂较多建筑垃圾，厚度较大（ 3.508.00m），将增加基础施工和基坑开挖的难度，由于密实度不均，呈松散 稍密状态，未经处理不宜作为基础持力层使用。场地广泛分布的淤泥层和有机质粉质粘土层为软弱土

14、层，由于承载力较低， 不宜作为建筑物基础持力层使用。3 场地地下水3.1 场地内地下水根据其赋存介质和埋藏条件不同可分为两类：存在于第四系晚更新世冲洪积含粘性土砾砂层和含卵石砾砂层中的孔隙水，其含水量丰富、透水性好，为强含水层。由于受淤泥、含砂粘土层的阻隔，该两层地下水具微承压性。 存在于基岩强风化带及中等风化带中的裂隙承压水，其含水量及透水性主要受基岩裂隙发育程度控制， 埋藏较深，具微承压性。3.2 场地内地下水主要接受大气降水补给，迳流方向大体由北西向南东流。钻探期间测得钻孔综合水位埋深1.102.35m，标高 3.224.84m。3.3 根据在 1、14 号钻孔中取水样作室内水质分析，其

15、结果见水质分析报告表（图号: 福田 FGD232-4）。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）有关标准判定： 1 号孔水样对砼无腐蚀性； 14 号孔水样在弱透水土层对砼无腐蚀性、在强透水土层对砼具弱腐蚀性。 1、14 号孔水样对钢结构具弱腐蚀性。综合判定：场地地下水对砼具弱腐蚀性、对钢结构具弱腐蚀性。3.4 根据 4-1、17-1 号钻孔土样室内易溶盐分析，其结果见易溶盐分析报告表（图号:福田 FGD232-5）。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）有关标准综合判定：场地土质对混凝土无腐蚀性。4 抗震设计参数根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）的要求，在场地的高

16、层建筑部分进行了土层剪切波速测试， 并进行了场地安全性评价， 评价报告详见附件* 出入境检验检疫局检验管理大厦工程场地地震安全性评价报告。4.1 地震基本烈度根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001），拟建场地处于地震基本烈度 7 度区，设计地震分组为第一组。4.2 建筑场地和场地土类别场地土类型为中软土，建筑场地类别为II 类。本场地的地面脉动卓越周期为 0.34 秒。4.3 场地地面加速度峰值及设计地震系数见表3：表 3设防概率63.2%（50年）10%（50 年）2%（50 年）ZK4 （cm/s2）41.57114.40203.97ZK16 （cm/s2）40.94112.90

17、200.93地震系数 K0.0420.1160.2074.4 场地地面设计地震影响系数K 10.9T0.00T0.04 秒0.0 .8690.04T0.10 秒max10/TTmax0.10TTg秒T g / T1.148T gT5T g秒maxmax 0.21.1480.02 T5T g 5T gT6.00 秒式中max 及 Tg 对不同的设防水准按下表4 取值表 4设防水准63.2%（50年）10%（50 年）2%（50 年）max0.0970.2670.476Tg（秒）0.450.550.70本场地的地震基本烈度为7 度，据此，可结合工程实际情况采取抗震构造措施，并采用本报告给出的设计地

18、震动参数结果考虑地震作用。4.5 建筑场地砂土液化判别场地中分布的含粘性土砾砂层、 含卵石砾砂层为第四系上更新统冲洪积地层（ Q3al+pl ），根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）判断：含粘性土砾砂层、含卵石砾砂层不会发生液化。5 地基评价5.1 天然地基方案该场地拟建建筑物主要为高层建筑， 可作为基础持力层的岩、 土层埋藏深度大，难以开挖，因此高层建筑场地部分不宜采用天然地基方案。对于 2 层的附楼，当建筑物的荷载不大时， 可与地下室综合考虑， 采用天然地基方案， 以含砂粘土作为基础持力层， 可采用片筏基础或条形基础。当建筑物的荷载较大时，宜采用桩基础，以预应力管桩为首选桩型

19、，全风化或强风化岩层作为桩端持力层。按* 省标准建筑地基基础设计规范 （DBJ15-31-2003）有关规定、结合地区经验和此次勘察原位测试的结果，各地层承载力特征值f ak 和压缩模量 Es 等指标，根据土工试验、标贯试验等，建议采用表5 数值。地层名称及成因代号杂填土(Qml)淤泥(Qm)含砂粘土(Q3al+pl)含粘性土砾砂(Q3al+pl)有机质粉质粘h土(Q3 )含卵石砾砂(Q3al+pl)砾质粉质粘土(Qel)全风化粗粒花3岗岩 (r 5 )强风化粗粒花中风化粗粒花3岗岩 (r 5 )微风化粗粒花表 5承载力特压缩模量变形模量内摩擦角粘聚力渗透系征值 f akEsEoC数 K(kP

20、a)(MPa)(MPa)(度)(kPa)(m/d)8010012155101.54.0602.02.0650.021804.58.015150.524012.02510.01203.55.08100.05300253250.02407.52020150.2035012.05025300.5070017.015035502.0150060005.2 桩基础方案当采用桩基础时，根据* 省标准建筑地基基础设计规程（DBJ15-31-2003），并结合此次勘察原位测试结果和深圳地区建筑经验，建议各设计参数如表6、7 所示。桩侧摩阻力特征值 qsa及端阻力特征值 qpa 建议值表 6地层名称及成因代号素

21、填土（Q ml ）淤泥（ Qm ）含砂粘土（ Q 3al+pl ）含粘性土砾砂（ Q 3al+pl ）有机质粉质粘土（Q 3h）桩侧摩阻力特征值端阻力特征值 q pa（ kPa）q sa（ kPa）土的钻、冲孔预制桩沉管灌注桩水下钻（冲）人工挖打入孔桩桩、挖孔孔桩、状态桩、桩及沉桩入土深度钢管护静压桩入土深度（ m）桩入土深度（m）管灌注（ m）壁挖孔桩桩桩L 99L 1616 L 30L 3051015L151515松散00流塑86可塑3025稍密4535软塑1210含卵石砾稍密 50403500450025002800350070011001200砂（ Q3al+pl ）中密砾质粉质可塑

22、4032200026003000180020002200500700900粘土（ Q el）硬塑全风化706035005000250035007009001200粗粒花岗岩（ r 53 ）强风化1201005500700035004500100016002000嵌岩桩桩基参数表表 7地层名称及岩石风化程度单轴极限抗压强度 RaC1C2成因代号（ MPa）粗粒花岗岩中风化150.300.04（ r 53）微风化35.00.400.05注： 对于钻、冲孔桩，表中数值乘以0.80； 桩端扩大头时，扩大头部分C2=0； 当桩端嵌入基岩深度hr<0.50m 时， C2=0。5.3 基础选型分析根据

23、建筑物的特点，结合场地的工程地质条件，对主楼（31 层）的基础方案建议如下：1）预应力管桩基础，以强风化岩层作为桩端持力层。根据 * 地区的建筑经验， 500mm的预应力管桩的单桩承载力为 2600kN 左右，600mm的预应力管桩的单桩承载力为 3000kN 左右。2）冲（钻）孔灌注桩基础，强风化岩以下岩层均可作为桩端持力层。优点是施工中不用降水， 持力层选择余地大， 单桩承载力较大等。 缺点是上部的松散土层（填土、砂、淤泥）等易产生坍孔、缩径、卡钻，从而造成夹泥、断桩，桩底沉渣超标等问题影响桩基质量。 施工中产生的大量泥浆需要处理，且工期较长，并要注意桩底沉渣的清理。3）人工挖孔桩基础，可

24、选择强、中、微风化岩层作为桩端持力层。由于场地分布强含水的砂层， 地下水含量十分丰富， 为保证人工挖孔的顺利进行，场地四周需要施工止水帷幕， 并进行井点降水。 该基础形式的造价较高。综合考虑，应以预应力管桩作为首选桩型。由于场地砾砂层、含卵石砾砂层分布广、且厚度较大，因此宜采用打入式预应力管桩。对附楼（ 2 层）的基础方案建议如下：当建筑物的荷载较大时，可采用桩基础，以预应力管桩为首选桩型， 全风化或强风化岩层作为桩端持力层。5.4 场地基坑的支护拟建建筑有两层地下室，基坑开挖深度为 9.0m 左右，位于填土、淤泥、含砂粘土层中。由于场地四周分布建筑物，应对基坑采取支护方案，由于基坑深度范围内

25、分布有较厚的人工填土和淤泥层， 建议采用桩锚支护系统，桩型以预应力管桩为宜。在进行基坑支护设计时，各岩土层的 C、值按表 5 数值乘以 0.80 系数后采用。基坑底面土质主要为含砂粘土， 可作为基坑地面持力层。 对于局部残留的淤泥，由于厚度较小，应挖除换填。5.5 建筑物抗浮设计根据本次勘察期间测量的地下水位和地区的经验，建议地下室抗浮设计水位为标高 5.00m。地下室应进行抗浮验算， 除加强地坪的整体强度外，必要时可采取一定的抗浮措施。6 结论与建议6.1 结论场地地形简单，地层种类多、地层结构复杂，覆盖层较厚，属工程地质复杂场地，场地稳定性良好，适宜本工程的建设。根据建筑抗震设计规范 （G

26、B50011-2001）和场地所做的地震安全性评价，没有发现活动断裂在本场地经过，拟建场地位于地震烈度7度区，设计地震分组为第一组。场地土类型为中软土，建筑场地类别为II类。平均地面脉动卓越周期为0.34 秒。场地的砂层遇震时不会发生液化。场地地下水对混凝土具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性，土质对砼无腐蚀性。6.2 建议根据场地地层结构和建筑物特征，建议主楼采用预应力管桩基础，以强风化岩层作为桩端持力层。 施工方法以打入式为宜， 但施工过程中应注意打桩噪声对周围环境的影响。对于 2 层的附楼，当建筑物的荷载不大时， 可与地下室综合考虑， 采用天然地基方案， 以含砂粉质粘土作为基础持力层， 可采用片筏基础或条形基础。