武汉光谷投资建设有限公司关山消防站岩土工程勘察报告书

1、.武汉光谷投资建立关山消防站：.；湖北省建科建筑设计院 PAGE 21武汉光谷投资建立关山消防站岩土工程勘察报告1 前 言1.1 工程概略武汉光谷投资建立拟在武汉市东湖新技术开发区凌家山北路以南，雄庄路以东兴建关山消防站。拟建建筑为1栋7层消防站，高度25.5米，框架构造，地面设计标高暂定28.50m，根底埋深-2.5米，建筑面积4600平方米。中柱荷重4200kN，边柱荷重3000kN，建筑物总荷重70000kN。该工程由湖北天一建筑设计设计，受建立方委托，我院承当该工程详勘阶段的岩土工程勘察任务。拟建建筑物的重要性等级为二级，场地等级为三级，地基等级为二级，故岩土工程勘察等级为乙级。1.2

2、 勘察义务目的和要求本次勘察目的是为施工图设计提供详细勘察阶段的岩土工程勘察资料，要求查明场地地层构造及其物理力学性质，并进展岩土工程评价，为地基根底设计与施工提供有关参数。详细需处理以下岩土工程问题：(1) 查明建筑物范围内地层构造、均匀性、土的物理力学性质。(2) 判明建筑场地及附近有无影响工程稳定性的不良地质作用，对地基的稳定性和地基承载力作出评价。(3) 判明场地土类型和建筑场地类别，提供抗震设计有关参数。(4) 查明地下水类型、埋藏情况，对建筑资料的腐蚀性。(5) 根据场地条件和施工条件，建议经济合理的根底类型，假设采用桩基时，需查明桩基持力层并提供桩基设计参数。1.3 勘察方法和完

3、成任务量1.3.1 勘察根据本次岩土工程勘察是根据建立方提供的建筑物总平面图、勘察委托书并参照以下规范、规程等进展的。1、(GB50021-2001)2021版 2、(GB50007-2002) 3、(GB50011-2021) 4、(JGJ72-2004) 5、JGJ94-20216、DB42/242-20037、(DB42/169-2003)8、(GB/T501231999)9、(GB50223-2021)10、“关于进一步加强建立工程抗震设防要求管理的通知武震办20074号11、1.3.2 任务量的布置及完成情况本次勘察沿拟建建筑物轮廓线布置并完成勘探点16个，各勘探点详细位置详见“勘探

4、点平面布置图。勘探方法采用钻探取土实验、规范贯入结合波速及地脉动测试进展。勘探过程中对各勘探孔已做好了回填任务，本次勘察详细完成任务量如下：1.3.2.1 钻探取样及静力触探实验为查明场地内各土层在程度及垂直方向上的分布规律及其物理力学性质，本次勘察共完成钻孔16个，钻探方法采用泥浆护壁回转钻进，钻孔孔深11.524.7米，总进尺318.8米，共采取土试样23组，岩样10组，水样1组；静力触探孔13促，均为对比孔，孔深7.9米8.9米，总进尺107.9米。1.3.2.2 规范贯入实验为了解土的力学性质，在钻孔中共进展了27次规范贯入实验。1.3.2.3 勘探点测放各勘探点的测放任务由我院根据建

5、立单位、设计单位提供的1:1000建筑物总平面图实施完成，各勘探点地面标高引测自场地西侧高程控制点，其高程为24.66米，属黄海高程系。本次勘察采用的坐标系统为北京城市坐标系统。各勘探点主要数据详见表1.3.1“勘探点主要数据一览表。1.3.2.4 波速测试及地脉动测试为查明场地地层的剪切波速及划分场地类别，本次勘探在2个波速孔1#、8#中进展了单孔检层法波速测试，在1#孔地段进展了一个点的地脉动测试。 1.3.2.5 室内土、水、岩实验为了解场地内各岩土层的物理力学性质、进展岩土定名，分别进展了土试样的常规工程、直接快剪、自在膨胀实验、岩石单轴抗压强度实验以及地下水水质分析实验等。1.3.2

6、.6 勘察任务的组织安排本次勘察外业现场任务于2021年9月20日至9月26日进展，土工实验工程委托湖北中机三勘工程技术土工实验室完成，岩石及水质分析实验委托中国地质大学(武汉)工程学院岩土工程实验室完成，岩土工程勘察报告书于2021年10月下旬提交。勘察点主要数据一览表表1.3.12 场地岩土工程条件2.1 场地位置及地形地貌本次勘察场位置于武汉市东湖新技术开发区凌家山北路以南、雄庆路以南，勘察期间场地略有起伏，各勘探点高程在25.6428.97米之间，区域地貌属长江冲积III级阶地。2.2 场地地层构造与特征本次勘察的野外钻探、原位测试及室内土工实验结果查明，本场地在勘探深度(24.7米)

7、范围内所分布的地层除表层杂填土层(Qml)外，其下主要为第四系上更新统冲、洪积成因(Q3al+pl)及残积成因(Qel)的粘性土，下伏基岩为三叠系灰岩。各地层的分布及主要特征详见工程地质剖面图和表2.2。各地层主要特征一览表表2.2层号及名 称地层年代及成因分布范围层面埋深(m)层厚(m)颜色形状或密度紧缩性包含物及其它特征(1)杂填土 Qml全场地02.8-5.4杂松散高主要由粘性土夹植物根系、生活渣滓组成，该层土土质不均、构造松散，硬质物含量5%15%。(2)粉质粘土Q3al+pl全场地2.8-5.43.0-9.9褐黄红褐硬塑中低含氧化铁、铁锰质、高岭土，部分铁锰结核富集。部分见零星碎石，

8、呈棱角状，主要成份以角砾岩为主，含量小于5%，粒径0.53.0cm。(3)粉质粘土夹角砾Qel全场地7.9-13.12.9-1.0褐黄灰黄可塑中含氧化铁，铁锰质结核，部分富集大量团块状或条带状灰白色高岭土。夹有大量角砾，含量2055%，粒径0.35.0cm，主要成分为石英砂岩、角砾岩。该层为次生红粘土。(4)灰岩T1d全场地16.5-21.8最大揭露深度8.6m青灰视为不可紧缩岩芯溶蚀发育，岩芯较完好，裂隙较发育，闭合状，由方解石脉充填，薄至中厚构造状，取芯率7090%。较硬岩，且分布有小溶洞发育，溶洞均被可塑粘性土充填，见洞率为45%。岩体根本质量等级为III级。2.3 地基土的物理力学性质

9、目的及分析2.3.1 常规实验目的各地基土层的普通物理力学性质目的分层统计结果详见表2.3.1。土工实验综合成果表表2.3.12.3.2直接剪切目的各土层直接快剪实验目的统计表 表2.3.2层号土层称号值称实验次数n基 本 值规范差变异系数统计修正系数规范值maxmin(2)粉质粘土C(kPa)862.035.045.312.020.260.8237.2(度)816.012.714.01.530.110.9313.0(3)粉质粘土夹角砾C(kPa)745.031.038.04.650.120.9134.6(度)715.011.912.91.020.080.9412.12.3.3规范贯入实验目的

10、规范贯入实验锤击数统计表表2.3.3层号土层称号实验次数n基 本 值规范差变异系数统计修正系数规范值N(击)maxmin(2)粉质粘土1216.013.014.70.970.070.9714.2(3)粉质粘土夹角砾1511.08.09.30.820.090.969.02.3.4 静力触探实验目的统计各土层的静力触探实验曲线详见工程地质剖面图，其比贯入阻力Ps值分层统计结果详见表2.3.4。静力触探比贯入阻力Ps值分层统计表表2.3.4层号土层称号实验次数n基 本 值规范差变异系数统计修正系数规范值N(击)maxmin(2)粉质粘土134.82.83.80.610.160.923.302.3.5

11、 土的膨胀性实验目的武汉地域属亚热带潮湿气候区，湿度系数w为0.903，本场地大气影响深度为3.0m，大气影响急剧层深度为1.35m。本次勘察在(2)层采取6组土样进展自在膨胀率实验，自在膨胀率ef均小于40%，综合评定，可不思索地基土的膨胀性影响。自在膨胀率目的统计表表2.3.5 层号土层称号实验次数n自在膨胀率Sef%最大值最小值平均值2粉质粘土633.029.530.92.3.6 岩石抗压实验目的本次勘察采取10组岩样进展饱和形状单轴抗压强度实验，实验目的统计结果详见表2.3.6。岩石单轴抗压强度目的统计表表2.3.6 层号岩土层称号形状实验次数根本值规范差变异系数统计修正系数规范值fr

12、kMPamaxmin(4)灰岩饱和671.039.054.310.620200.8948.12.3.7 剪切波速及地脉动测试目的我院在2021年10月完成关东派出所详细勘察任务，该场地距本次勘察场地约50米，在关山派出所勘察任务中进展了单孔检层法波速测试和地脉动测试，详见附件。由波速测试结果所得场地各地层的剪切波速Vs值列于表2-3-7-1中，进展抗震等设计时相关参数可按本表中数值运用。各地层剪切波速Vs值统计表 表2-3-7-1层号(1)(2)(3)(4)地层称号杂填土粉质粘土粉质粘土夹角砾灰岩Vs(m/s)132262220901根据地脉动测试结果，1#孔在程度EW及SN方向、垂直方向上的

13、主频及所对应的杰出周期Tp见表2-3-7-2。地脉动测试成果表表2-3-7-2 工程孔号拾振器方向程度EW程度SNVR1#主频(Hz)3.763.633.81杰出周期Tp(s)0.270.280.26由表可见，本场地杰出周期平均值为0.27秒。3 地下水3.1 地下水类型及地下水位勘察期间部分钻孔中见有地下水。本场地地下水为赋存于(1)层杂填土中的上层滞水，主要受大气降水、各种排放水及地表水浸透补给，没有一致的自在水位，且随季节而变化，勘察期间测得稳定水位埋深为0.82.2米，其相对应的标高为22.025.5米。勘察期间在部分钻孔中发现(3)层土与灰岩接触带处有一定量的层间水。本场地下伏灰岩裂

14、隙中亦存在有一定量的裂隙水，均会对桩基的顺利成桩呵斥一定的影响。3.2 地下水腐蚀性拟建场地周边无污染源存在，根据本次勘察水质检验成果，按(GB50021-2001)2021版断定，其结果阐明本场地地下水对混凝土及混凝土中钢筋具微腐蚀性。4 场地地震效应4.1抗震设防烈度及设计根本地震加速度根据本场地拟建建筑物运用功能，根据(GB50011-2021)及(GB50223-2021)之规定，本拟建建筑物抗震设计分类为规范设防类。武汉市抗震设防烈度均为6度，设计根本地震加速度值为0.05g，设计地震分组均为第一组。拟建建筑物建筑抗震设防分类为规范设防类，可按6度进展抗震设防。4.2 场地土类型及建

15、筑场地类别根据波速测试报告，本场地覆盖层范围内等效剪切波速值为227.5229.2m/s，按(GB50011-2021)第4.1.2条、4.1.4条、4.1.6条的规定，本场地场地土类型属中软场地土，根据钻探资料本场地覆盖层厚度17.218.9米，大于3米，小于50米，其建筑场地类别为II类，属可进展建立的普通场地。本场地杰出周期为0.27秒。4.3 液化断定根据本次勘察结果，本场地无可液化土层分布，拟建建筑物按6度设防，故可不思索地震液化问题。5 场地岩土工程分析与评价5.1 场地稳定性、适宜性及均匀性评价本次勘察场位置于武汉市东湖新技术开发区凌家山北路以南、雄庄路以南，场地地势略有起伏，地

16、貌单元为长江III级阶地，查阅1:5万“武汉市区工程地质图等资料，场地内无全新活动断层，除此之外场地也无其它不良地质作用和地质灾祸，故拟建场地是稳定和平安的，适宜建造拟建工程。根据本次勘察结果，本场地下伏基岩为灰岩，灰岩中分布的小溶洞均被可塑状粉质粘土所充填。拟建场地属同一工程地质单元，场地地层大致呈程度层状分布，土质均匀，根据有关规范断定，拟建场地属均匀地基。5.2 地基岩土工程特性分析与评价5.2.1 地基土承载力特征值及紧缩模量根据钻探、规范贯入实验及土工实验和武汉地域阅历综合分析，本场地各地基土层的承载力特征值fak及紧缩模量Es(1-2)值建议按表5.2.1中数据运用。承载力特征值及

17、紧缩模量综合成果表表5.2.1 地层编号地层称号土工实验静力触探规范贯入综合取值fak(kPa)Es(1-2)(MPa)fak(kPa)Es(1-2)(MPa)fak(kPa)Es(1-2)(MPa)fak(kPa)Es(1-2)(MPa)(2)粉质粘土38015.036014.036015.036014.5(3)粉质粘土夹角砾1408.020012.01609.0(4)灰岩fa=6000注：1、(3)层土工按红粘土取值。5.2.2 地基土岩土工程性能评价综合本次勘察成果，现将本场地各地基土层工程特性，自上而下分析评价如下：(1) 素填土层整层构造松散，土质不均，工程性能差；(2) 粉质粘土层

18、呈硬塑形状，具中偏低紧缩性，强度较高，工程性能良好，可作为拟建建筑物良好的天然地基持力层。(3) 粉质粘土夹角砾层呈可塑形状，中紧缩性，工程性能普通，为(2)粉质粘土层的脆弱下卧层。(4) 三叠系下统大冶组(T1d)灰岩。灰岩完好程度属较完好，30MPa frk60MPa，属较硬岩，岩体根本质量等级为III级。为本次勘察所发现工程性能最正确地层。6 根底分析与评价6.1 天然地基分析与评价根据暂定0.00(28.50)及场地地层埋藏条件，结合“工程地质剖面图可以看出，拟建建筑根底可思索采用天然地基，以(2)层作为天然地基持力层，根底型式可思索采用独立柱基或筏基。部分(2)层埋深较大地段可思索采

19、用超挖换垫层或墩基进展处置。采用墩基前，按武汉市相关规定，应进展报审和专家论证任务。采用天然地基时，设计应对根底持力层以及下卧层的强度及变形进展验算。当在灰岩地段天然地基设计施工时应确保根底底面以下土层厚度大于独立根底宽度的3倍或条型根底宽度的6倍可不思索岩溶对场地稳定性的影响，如假设采用桩基，那么须进展施工勘察。由于场地分布(1)层杂填土有一定厚度，故拟建建筑根底开挖时应思索槽边坡暂时支护问题。6.2 桩基分析与评价6.2.1 桩型及桩端持力层选择假设采用天然地基难以满足设计要求，那么建议采用桩根底，桩型可采用人工挖孔桩或钻(冲)孔灌注桩，以(4)层作为桩端持力层。6.2.2 桩基设计参数根

20、据本次勘察结果，结合武汉地域阅历并参照现行有关规范规程结合分析，设计所需各地层的桩周土摩阻力特征值qsia及桩端阻力特征值qpa，建议按表6.2.2中数值运用。桩基设计参数一览表表6.2.2层号及称号人工挖孔桩钻(冲)孔灌注桩qsik(kPa)qpa(kPa)qsik(kPa)qpa(kPa)(2)粉质粘土4040(3)粉质粘土夹角砾2324(4)灰岩20060002006000注：1、桩基设计参数参照DB42/242-2003确定；2、桩长小于10m的大直径扩底桩可不计桩侧阻力；6.2.3 单桩承载力的估算与确定根据相关规范选择有代表性的2#孔地质资料，按表6.2.2中设计参数，各桩型单桩竖

21、向承载力特征值Ra估算结果详见表6.2.3。单桩竖向承载力特征值估算表表6.2.3桩型桩端持力层桩径(mm)桩入土深度(m)Ra(kN)地段人工挖孔桩(4)桩径1000扩底直径D=200018.0180002号孔钻(冲)孔灌注桩8002900单桩竖向承载力特征值的准确值应根据单桩竖向静载荷实验确定，试桩数量在同一条件下应不少于总桩数的1%且不少于3根。6.2.4 桩基施工本卷须知根据本工程及场地工程地质条件，结合本地域桩基施工才干，拟建建筑物桩基型式可采用人工挖孔桩、钻(冲)孔灌注桩，但应留意如下几点：1、人工挖孔桩为掏土桩，因拟建场地分布杂填土的厚度较大，且含有一定量的地下水，当人工挖孔桩挖

22、孔施工时易塌孔，故需按设计要求做好护壁任务，并采用可靠的平安措施，必要时，可进展试成孔任务。鉴于老粘土具有浸水软化引起强度降低的工程特点，桩基施工过程中需采取有效的排水措施，同时需做好孔下通风及照明任务，并采取真实可行的平安措施，确保孔下施工人员的平安，验孔合格至灌桩前需去除孔底浮土及积水，做好封底，并尽快进展桩砼浇灌及分段捣实任务。根据武汉市城乡建立委员会及鄂建文2021152号文，人工挖孔桩在办理施工答应前，建立单位应会同勘察设计单位将采用人工挖孔桩的可行性报告、施工方案和施工平安措施等资料报市审查办审核认证；完全符合人工挖孔桩条件，且施工方案和施工平安措施也可满足施工要求的，方可进展人工

23、挖孔桩施工。2、当采用钻(冲)孔灌注桩施工时，由于上部杂填土呈松散形状，应控制好泥浆稠度，保证能对孔壁有效支护，使桩身质量得以保证，同时应采取适当措施及施工工艺确保孔底沉碴厚度满足规范要求，且应按环保要求，真实做好排污任务，如泥浆外运等，同时因粘性土层不均匀夹有角砾等情况，对成桩能够呵斥一定影响，须进展试成桩。6.2.5 桩基施工对周边环境的影响拟建场地空阔,比较适宜上述桩基施工，且对周边环境影响较小。6.2.6关于施工勘察建议由于本场地岩溶较发育，根据相关规定，采用桩基时应进展施工勘察。施工勘察应采取一桩一孔的方法进展，以便进一步查明拟建场地详细岩溶发育情况，以确保工程的平安7 结论与建议本

24、次勘察已查明了场地内各土的分布埋藏情况及其物理力学性质，作出了相应的岩土工程评价、地震效应，提供了有关设计参数，现仅就有关问题提出如下建议：7.1 根据建筑物规模结合场地岩土工程条件，拟建建筑根底型式建议详见第6章“根底分析与评价。 详细采用何种根底方式可根据经济、技术、施工条件、工期等综合分析评价确定，以选择最优化的根底方案。7.2在基槽开挖后及桩墩终孔时，应通知岩土工程师会同设计、监理及建立单位有关人员进展地基验槽任务，以保证根底砌置于设计所要求的地基土层上。7.3武汉市抗震设防烈度为6度，设计根本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，拟建建筑可按6度进展抗震设防。可不思索地基土的液化影响。本场地场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为II类，本场地属可进展建立的普通场地。7.4本场地地下水对混凝土及混凝土中的钢筋具