武汉汉口江岸区二七路航天星都岩土工程勘察详细报告

武汉××岩土工程勘察报告（详勘）前言（一）、工程概况武汉××项目位于汉口江岸区解放大道以西，二七路以南地块。项目紧邻京汉铁路总工会旧址及建设中的城市绿化广场，并预留有立交、轻轨站点以及公交首末站用地。区位环境优越，交通条件良好，商业需求旺盛。本项目主要包括商业、居住及教育设施三个基本功能单元。规划总用地面积132160m2，规划总建筑面积392925m2，包括居住建筑面积24113m2，商业建筑面积151794m2，其中，住宅建筑面积242846m2，会所建筑面积602m2，中学建筑面积12445m2，幼儿园建筑面积2109m2，底层商铺建筑面积3319m2，居住用地地下停车库建筑面积40171m2，商业用地地下停车库建筑面积29781m2。商业区包括A部分9＃高层商住楼（22～27层）及2～4层裙楼（带一层地下室）和2＃～3＃多层商场（带一层地下室），B部分1＃高层商住楼（29层）及4层裙楼（带一层地下室）和4＃～8＃多层商场组成；居住区包括6栋31层住宅楼（带一层地下室）、4栋22～28层住宅楼（带一层地下室）及1层会所（带一层地下室）和3栋1层联楼组成，独立一层地下室和二层地下室；教育设施区包括幼儿园、中学，为1～6层建筑组成。抗震设防烈度均按6度考虑各拟建建筑物概况如下表：表1建筑物名称安全等级结构类型层数高度（m）基础埋置深度（m）中柱最大荷重（kN）边柱最大荷重（kN）1＃高层商住楼二级框剪29层25000190002～3＃多层商场二级框架2～3层380025004～8＃高层商住楼二级框架2～3层0300020009＃高层商住楼二级框剪22～27层270002000010栋高层住宅楼二级剪力墙结构22～31层87.8～142000（中间筒体）8600（边墙）中学、幼儿园和商铺二级框架结构中学2～6层幼儿园2～3层商铺1层（教学楼和实验楼）3400（教学楼和实验楼）1850（教学楼和实验楼）独立一层和二层地下室二级框架结构1～2层会所（带一层地下室）二级框架结构1层（地下室）本工程安全等级二级，抗震设防分类为丙类，地基基础设计等级为甲~乙级。开发商为武汉三江航天房地产开发，项目设计任务由××有限责任公司承担，我院承担该项目的岩土工程勘察任务，此次勘察阶段为详勘。（二）、勘察目的根据工程特点和场地岩土条件，本次勘察的目的和要求是：1、查明建筑场地及其附近有无影响工程稳定性的不良地质现象，并对其作出分析与评价。2、查明场地各岩土层结构、成因、岩土性质、均匀性及各岩土层的物理力学性质，尤其应查明基础下软弱和坚硬地层分布、工程特性，以及基坑开挖影响深度范围内土层的工程地质条件。3、查明场地地下水类型、埋藏条件、补给排泄条件及对混凝土结构的腐蚀性。评价地下水对地下工程设计与施工的影响，提供各主要土层的渗透系数。4、判定场地土类型和建筑场地类别，提供抗震设计依据。5、对地基岩土层的工程特性和地基的稳定性进行分析评价，提出各岩土层的地基承载力特征值，对地基基础型式进行比选、论证并提出合理建议，提供建筑变形计算所需的计算参数。6、根据场地工程地质条件，对拟建工程基坑开挖与支护方案进行分析评价，建议合理的支护型式，并提供有关设计参数。（三）、勘察依据1、业主提供的拟建工程1：1000建筑总平面图（附带坐标）；2、设计院提供的“××勘察技术要求（详勘）”（附件一）和“勘察委托书及岩土工程勘察技术要求”（附件二）；3、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；4、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；6、《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；7、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；8、湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2003）；9、湖北省地方标准《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）；10、湖北省地方标准《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004）。（四）、勘察方案及工作量本次勘察根据建设单位和设计部门提出的勘察要求，依据上述规范，采用了钻探取样、标准贯入试验、静力触探、动力触探、剪切波速试验、地面脉动测试、抽水试验及室内岩土试验等多种勘探测试手段。沿拟建建筑物周边角点及中部共布置勘探点272个，其中完成取土钻孔（K）32个，标贯钻孔（B）22个，鉴别钻孔（J）17个，静力触探孔（C）164个，此外利用初勘勘探孔（L）37个。为满足抗震设计要求，本次利用初勘K8、B50号钻孔地基土剪切波速测试及场地地面脉动周期资料。具体完成勘探工作量如下表2。勘探工作量一览表表2序号勘察项目勘察内容单位工作量1钻探钻孔m（88个孔）2原位测试静力触探m（186个孔）波速测试孔/m2（利用）/90m标准贯入试验次7743取样原状土试验件171扰动样件204岩样组264室内岩、土、水、试验常规物理性质件169常规压缩试验组159直接快剪组109渗透试验组24岩石力学性质试验组26岩矿鉴定件2水质简分析件2（利用）5测量测放勘探点235控制测量组日66技术工作包括踏勘、制定方案、技术及质量监督、资料整理等各勘探点具体孔位详见《建筑物勘探点平面布置图（一）》和《基坑勘探点平面布置图（二）》，勘探点坐标详见《勘探点主要数据一览表》（1954北京坐标系）。各勘探点孔口标高系现场实测而得，高程引测点位于二七路附近，该点高程为23.30m（所有勘探点均按《湖北省江河堤防钻探及钻孔封堵技术暂行规定（试行）》（鄂水堤（87）018号）要求进行了回填。二、场区地质构造、地形地貌及地层结构特征（一）区域地质构造概况武汉位于淮阳山字型构造南孤西翼，主要受控于燕山期构造运动，表现为一系列走向近东西至北西西的线型褶皱，以及北西、北西西、北东和近东西的正断层、逆断层及逆掩断层。市区分布地层有古生界砂岩、页岩、灰岩及泥岩；中生界的砂砾岩、砂岩、页岩及泥岩；新生界的粘性土、砂、砂砾岩等，志留系页岩常组成背斜轴部，背斜两翼依次为泥盆、石炭、二叠、三叠各岩层。三迭系地层常组成向斜的槽部。由于强烈的南北向压应力作用，形成了东西向的紧密褶皱，并伴随压扭性断裂。在南北向主应力支配下，还发育有其它次一级的构造，即北北东及北北西两组张扭性断裂。据区域地质构造资料，武汉地区的大地构造均属古老的地质构造。无第四纪全新世活动迹象，拟建建筑场地处于一个地质构造运动相对稳定的地带，无大的构造断裂分布，下伏基岩为白垩~下第三系含砾泥质粉砂岩、砂砾岩，属非可溶岩。因此，拟建场区地质构造稳定性良好，适宜工程建设。（二）气象及水文概况武汉地区属亚热带季风气候，四季分明。春季温暖潮湿，夏季炎热，秋季晴朗少雨，冬季干旱。冬夏温差大，历年七月份气温最高，平均达～31.3℃，最高达℃；历年１月份气温最低，平均为～4.6℃，极端最低温度为℃。武汉地区雨量充沛，多年平均降水量为，历年来最大降雨量为，最小降雨量为（1902年）。降水集中在4～7四个月份，约占年降水量的60%，其中6月份最高，最大降雨量达（1889年），12月份降雨量仅为32mm。多年平均蒸发量为。夏季长江、汉水水位高涨（每年4月下旬至11月上旬），是防汛时期。最高洪水位（吴淞高程系统）；冬季长江、汉水水位最低，最低枯水位为。武汉地区4~7月份以东南季风为主，其余时间以北风或东北风为主，最大风力八级，最大风速/s（1956年3月17日）。基本风压按30年一遇，10秒平均最大风速（m/s）为标准，武汉地区为MPa。（三）场区地形地貌及地层结构特征本场区地貌单元属长江冲积一级阶地。场区地势较为平坦，本次勘察各勘探孔孔口地面高程在22.52～24.74m之间，整个场地中东部偏高，南侧相对较低本次勘察深度范围内场区地层从上至下的构成及其特征列表描述如下：表3地层编号岩土名称年代成因层顶埋深(m)层厚(m)颜色状态湿度压缩性包含物及特征1-1杂填土Qml0.0杂松散稍湿高分布整个场地，表层以砼及砖块等建筑垃圾为主，下部由一般粘性土混少量草根、碎石、砂组成，结构杂乱，均匀性差。1-2素填土Qml灰-灰褐松散稍湿-湿高主要由粘性土、植物根茎组成，含少量的碎石和砖渣渣等。局部分布。1-3淤泥Ql黑流塑饱和高含有机质、腐植物，有臭味。局部分布。2-1粉土夹粉质粘土Q4al褐灰中密、软塑～流塑饱和中中密状粉土为主，夹软塑～流塑状粉质粘土。局部夹松散状粉砂薄层，含白云母。大部分场地均有分布。2-1a粘土Q4al褐灰可塑～软塑饱和高～中含铁锰质氧化物、白云母。局部分布。2-2粘土Q4al褐灰～黄褐可塑～软塑饱和高含铁锰质氧化物、白云母。局部含少量粉土、粉砂。部分场地分布。2-2a淤泥质粘土Q4al0.5～1.0褐灰～黄褐流塑饱和高含铁锰质氧化物、白云母。局部分布。2-3粘土Q4al1.0黄褐～褐黄可塑饱和中含铁锰质氧化物、白云母。局部含少量薄层粉土、粉砂。全场分布。2-3a粘土Q4al黄褐～褐黄可塑饱和中～高含铁锰质氧化物、白云母。局部含少量粉土、粉砂，以透镜体的形式存在于(2-3)层中。大部分场地分布。2-4粉质粘土Q4al褐黄～褐灰可塑～软塑饱和中～高含铁锰质氧化物、白云母，局部夹薄层粉土、粉砂。大部分场地分布。2-5粉质粘土Q4al褐黄～褐灰软塑饱和中含铁锰质氧化物、白云母。局部分布。3粉土、粉砂与粉质粘土互层Q4al褐黄～褐灰中密、松散、软塑饱和中含石英、长石、云母等，粉土为中密状，粉砂为松散状，粉质粘土为软塑状。局部厚度较大，部分场地分布。4-1粉砂夹粉土Q4al9.0褐黄～褐灰松散～稍密饱和中～低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母。局部夹中密状粉土。部分场地分布。4-1a粉土、粉砂与粉质粘土互层Q4al褐灰中密、松散、软塑饱和中成分主要为石英、长石，含白云母，以中密状粉土为主，混松散状粉砂及软塑状粉质粘土薄层。局部分布。4-2粉细砂Q4al褐灰中密饱和低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母，局部夹粉土。全场均有分布。4-2a粉砂与粉土互层Q4al褐灰松散～稍密、中密饱和中～低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母，混中密状粉土薄层。4-2b粉质粘土Q4al灰褐可塑饱和中含铁锰质氧化物及白云母，局部分布。4-3粉细砂Q4al褐灰中密～密实饱和低以粉细砂为主，砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母、燧石。全场分布。4-3a粉质粘土夹粉土Q4al灰褐可塑饱和中含铁锰质氧化物、白云母。呈透镜体状分布于(4-3)层中。局部分布。4-3b粉砂夹粉土Q4al褐灰稍密～中密饱和低砂粒矿物成分主要为石英、长石，含白云母。局部夹中密状粉土。部分场地分布。4-4含砾中细砂混粗砂Q4al褐灰密实饱和低含云母、石英等，局部含中粗砂及少量砾卵石，分布不均匀，砾卵石含量约5%左右。全场分布。4-4a粉质粘土Q4al灰褐软塑～可塑饱和中含铁锰质氧化物，局部分布。5中粗砂混砾卵石Q4al43.0褐灰密实饱和低含云母、石英等，砾卵石分布不均匀，含量约30～40%，局部呈层状富集，直径一般在0.5～2cm不等，最大可见10cm左右。大部分场地分布。6-1强风化含砾泥质粉细砂岩K-E44.0褐灰～棕红坚硬稍湿～干低岩石风化成砂土状，局部含砂砾石，粒径1～2cm，采芯率90%，局部夹中风化岩块，部分钻孔未揭穿该层。场地内均有分布。较破碎，岩石基本质量等级为Ⅴ。6-2中风化含砾泥质粉细砂岩K-E褐灰～棕红坚硬干岩石呈短柱状，采芯率85%，RQD=50～90%，泥质、砂质结构，块状构造。局部泥质含量高，该层未揭穿。场地内均有分布。由于成分及成岩程度的差异，基岩的强度存在一定程度的不均匀性，岩芯较完整，岩石基本质量等级为Ⅴ。6-3中风化砂砾岩K-E褐灰坚硬干岩石呈短柱状，粒径1～5cm，采芯率80％，砂砾状结构，钙质胶结，块状构造。局部含在中风化含砾泥质粉细砂岩中。岩芯较完整，岩石基本质量等级为Ⅳ。三、场区地层的物理力学性质本次勘察采用钻探取样及室内岩土试验、标准贯入试验、动力触探试验、静力触探等多种方法获取场区地层的物理力学性质指标。场区各地层的主要物理力学性质指标的分层统计结果详见下表（表4~表9）：1、场区地层室内土工试验的主要物理力学性质指标分层统计结果表表4地层编号及岩土名称项目天然含水量重度天然孔隙比液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量快剪垂直渗透系数内摩擦角粘聚力cKcm/s（1-2）素填土22222222222max762min45533（2-1）粉土夹粉质粘土16161610101010151631max1226min7261026（2-2）粘土10101010101010101075max1423min961114（2-3）粘土848484848484715859474810max2056min71311340（2-3a）粘土999999898771max1326min7181022（2-4）粉质粘土363535363636363434121012max1822min8812140.11（2-5）粉质粘土22222222211max168min168168（3）粉土、粉砂与粉质粘土互层111111111max2510min25102510（4-3a）粉质粘土夹粉土22222222222max1719min151116152、各土层直接快剪抗剪强度指标标准值统计表：表5土层编号及名称试验次数基本值标准差σ变异系数δ统计修正系数ψ标准值maxminμ(1-2)素填土C(kPa)262533φ(°)2745(2-1)粉土夹粉质粘土C(kPa)1262626φ(°)312710(2-2)粘土C(kPa)52361410（小平）φ(°)71491110(2-3)粘土C(kPa)4856133432φ(°)472071110(2-3a)粘土C(kPa)726182220φ(°)7137109(2-4)粉质粘土C(kPa)102281411φ(°)121881210(2-5)粉质粘土C(kPa)1888φ(°)1161616(3)粉土、粉砂与粉质粘土互层C(kPa)1101010φ(°)1252525(4-3aC(kPa)2191115φ(°)21715163、静力触探比贯入阻力Ps值分层统计表表6地层编号及岩土名称统计数n基本值ps(MPa)标准差σ变异系数δ统计修正系数c标准值ps(MPa)maxminμ（1-2）素填土13（1-3）淤泥130.3（2-1）粉土夹粉质粘土176（2-1a）粘土5（2-2）粘土117（2-2a）淤泥质粘土9（2-3）粘土185（2-3a）粘土1031.0（2-4）粉质粘土161（2-5）粉质粘土6（3）粉土、粉砂与粉质粘土互层粉土94粉砂59粉质粘土81（4-1）粉砂夹粉土粉砂147粉土108（4-1a）粉土、粉砂、粉质粘土互层粉土14粉砂13粉质粘土17（4-2）粉细砂158（4-2a）粉砂、粉土互层粉砂5粉土4（4-2b）粉质粘土1（4-3）粉细砂45（4-3a）粉质粘土夹粉土粉质粘土8粉土8（4-3b）粉砂、粉土互层粉砂1粉土1（4-4）含砾中细砂混粗砂404、标准贯入试验锤击数N值分层统计结果表表7地层编号及岩土名称试验次数基本值N(击)标准差σ变异系数δ统计修正系数c标准值N(击)maxminμ（1-1）杂填土89354（2-1）粉土夹粉质粘土3082494（2-2）粘土96243（2-3）粘土6311476（2-3a）粘土5544（2-4）粉质粘土208243（3）粉土、粉砂与粉质粘土互层1910476（4-1）粉砂夹粉土1401661110（4-2）粉细砂29729122020（4-3）粉细4-4）含砾中细砂混粗砂3942313636（5）中粗砂混砾卵石2413940（6-1）强风化含砾泥质粉细砂岩35050505、动力触探锤击数N修正值分层统计结果表表8地层编号及名称统计数n基本值N（击）标准差σ变异系数δ统计修正系数ψ标准值N击maxminμ（4-4）含砾中细砂混粗砂2141213（5）中粗砂混砾卵石4022141717（6-1）强风化含砾泥质粉细砂岩石物理力学试验指标成果统计表表9地层编号及名称统计项目天然重度(kN/m3)天然极限抗压强度(MPa)（6-1）强风化含砾泥质粉细砂岩n22maxminμ（6-2）中风化含砾泥质粉细砂岩N3221maxminμσδ统计修正系数标准值（6-3）中风化砂砾岩N64maxminμσδ统计修正系数标准值16.8（小平）7、根据本次勘察试验结果综合确定的场区各地基岩土层的承载力特征值和压缩模量列于下表：表10地层编号及名称土工试验静力触探标贯试验动探试验综合建议值fak(kPa)Es(MPa)fak(kPa)Es(MPa)fak(kPa)fak(kPa)Es(MPa)（1-2）素填土1007075（1-3）淤泥4040（2-1）粉土夹粉质粘土102102100100（2-1a）粘土110110（2-2）粘土107808585（2-2a）淤泥质粘土5050（2-3）粘土174145150150（2-3a）粘土130105105105（2-4）粉质粘2-5）粉质粘土122130125（3）粉土、粉砂与粉质粘土互层1051207.4110110（4-1）粉砂夹粉土140145140（4-1a）粉土、粉砂与粉质粘土互层120120（4-2）粉细砂185200190（4-2a）粉砂与粉土互层115115（4-2b）粉质粘土105105（4-3）粉细砂230250240（4-3a）粉质粘土夹粉土120120（4-3b）粉砂夹粉土155155（4-4）含砾中细砂混粗砂390360/540(动探)380（4-4a）粉质粘土130（5）中粗砂混砾卵石420/630(动探)450E0（6-1）强风化含砾泥质粉细砂岩fa＝400E0＝44.0（6-2）中风化含砾泥质粉细砂岩frkfa＝1200（6-3）中风化砂砾岩frkfa＝2500注：（4-4a）粉质粘土的承载力特征值、压缩模量为经验值。四、场区地下水特征场区地下水按赋存条件及含水层性质可分为上层滞水、潜水和孔隙承压水三种类型，上层滞水主要赋存于上部人工填土中，无统一自由水面，其水位变化较大，水量随大气降水及地表排水强度波动，总体有限，但不容忽视；场地（2-1）层粉土夹粉质粘土层中含有潜水，具一定水量。孔隙承压水主要赋存于场地下部的（3）、（4）、（5）单元层粉土、砂类土中，与长江有较密切的水力联系，其水位变化幅度受长江水位涨落影响，年变幅3.0~，标高17.0～21.0m左右，水量较大。据勘察期间实测，场地上层滞水及潜水埋深在地表下0.20～3.20m；抽水试验井中测得场地承压水稳定水位在井口下m（2006.9.27），相当于标高m。本次勘察对拟建场地进行了现场水文地质试验工作，共完成抽水井一口、观测井二口，分别进行了二个落程的定流量非完整井抽水试验。根据抽水试验数据的分析、计算，在抽水试验所揭露承压含水层厚度范围内（3及4单元层砂土、粉土）的综合渗透系数（K）建议选用m/d，相应的影响半径建议选用249m。抽水试验结果表明拟建场地地下水补给迳流条件良好。具体分析、计算详见（附件3：航天星都抽水井抽水试验成果依据室内渗透试验、抽水试验同时结合武汉地区经验数据，提供的基坑侧壁土体及其下土（砂）层渗透系数综合建议值列于下表：表11地层编号及名称渗透系数K（cm/s）影响半径R（m）(1-1)杂填土(1-2)素填土5.0E-5（1-3）淤泥（2-1）粉土夹粉质粘土（2-1a）粘土（2-2）粘土（2-2a）淤泥质粘土（2-3）粘土（2-3a）粘土（2-4）粉质粘土（2-5）粉质粘土（3）、（4）砂土及粉土249由于场地距长江较近，建议基坑开挖时间选择在长江枯水季节（当年11月下旬至次年4月上旬），此时段砂、砾、卵石层中的承压水头高度较低。据调查，场区附近无污染源存在，场区内环境未受到污染，根据场地B10、K57孔所取水样的水质分析报告（利用初勘），同时结合地区经验判定，拟建场地地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性（详见附件“水质分析报告”）。五、场区地震效应按国家地震局地震烈度划分，武汉地区属地震基本烈度6度区，按《建筑抗震设计规范》（GB0011-2001）及武汉市抗震办有关文件规定，拟建的航天星都项目可按地震烈度6度设防，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为，可不考虑场地饱和粉土及砂土的地震液化效应。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的有关规定，结合现场K8及B50钻孔内实测的地震波速结果（利用资料），可知场区20m深度以内地层的等效剪切波速为167～172m/s。据勘探揭露场区覆盖层厚度介于44.0～51.5（仅K17孔揭露）m，由此可判断拟建场地为中软场地土，建筑场地类别有Ⅱ类及Ⅲ类（建议K17孔所在10＃楼按Ⅲ类建筑场地考虑）两种类型（分区情况相见“建筑物勘探点平面布置图”），属可进行建设的一般地段。根据地面脉动测试结果，该建筑场区卓越周期分别为东西方向0.37S，南北方向0.37S，垂直方向0.36S。六、不良工程地质条件评价（一）、软土及夹层拟建工程设有大规模联体基坑，最大开挖深度约-6.5m。基坑开挖深度范围内涉及土层有第（1-1）层杂填土、（1-2）层素填土、（1-3）层淤泥、（2-1）层粉土夹粉质粘土、（2-1a）层粘土、（2-2）层粘土、（2-2a）层淤泥质粘土、（2-3）层粘土、（2-3a）层粘土及（2-4）层粉质粘土。其中，（1-1）层杂填土层厚度局部较大，均匀性及自稳性能差；（1-3）层及（2-2a）层淤泥质粘土属流塑状态软土，富含有机质，强度低，自稳性能差，易触变；（2-1）层以粉土为主，局部含松散状粉砂，粘聚力场地（4）单元层局部夹有粉质粘土软弱夹层，对桩基承载力及变形有一定的影响。（二）、地下水场地浅部（1-1）杂填土（1－2）素填土及（1-3）层淤泥层中含有上层滞水，（2-1）层粉土夹粉质粘土中含有一定量的潜水。基坑开挖时浅层地下水将通过杂填土中的孔隙裂隙及粉土层中的孔隙流入基坑，影响坑内施工及边坡安全。潜水经粉土层流入基坑时，可能会出现流土析砂现象，致使基坑局部土体被潜蚀掏空，出现坍塌，威胁基坑与周边建构筑物安全。这些问题在基坑支护设计及开挖时必须予以重视。赋存于场地下部的（3）、（4）、（5）单元层粉土、砂类土中的孔隙承压水，在砂土层埋藏相对较浅，基坑开挖相对较深度处，可能会引起基坑底板隆起或突涌。七、场区稳定性及适宜性评价（一）、根据区域地质构造资料，武汉地区的大地质构造均属古老的地质构造，且无新的活动迹象。因此，场区地质构造稳定性良好。（二）、本建筑场地处于一个地质构造运动相对稳定的地带，下伏基岩为白垩~下第三系含砾泥质粉砂岩、砂砾岩，属非可溶岩，不存在岩溶现象，基岩稳定性良好。场地不良地质作用不发育。（三）、从整个场地地层分布特征来看，场地下7～15m以内地层多为中~高压缩性的软~可塑状粘性土，各亚层层面埋深及层厚相对均匀稳定，7～15m以下的过渡层及砂土层分布规律性较强，埋深及层厚相对稳定。综上所述，本建筑场地地层总体来说稳定性较好，为建筑场地适宜区。八、场区岩土工程分析与评价（一）、地基土建筑性能评价（1-1）层杂填土，由生活垃圾、拆迁建筑垃圾及近期填积的松散土层组成，成份复杂，结构松散，工程建筑性能很差，不能作为拟建物地基基础持力层使用，作为基坑侧璧土体，自稳性差；（1-2）层素填土，素填土堆积年限约大于10年，局部分布，结构松散，强度低，力学性质各向异性较明显，岩土工程力学性质差，未经处理，不宜利用，作为基坑侧璧土体，自稳性差；（1-3）层淤泥，强度极低，压缩性高，流塑状态，建筑性能极差，不能作为拟建物基础持力层，作为基坑侧璧土体，自稳性极差，易触变。总之，（1）单元层土都属松散型软弱土，不能作为拟建建筑物基础持力层使用。其自稳性差，作为基坑、基槽壁的主要土层必须采取支护措施。（2-1）层粉土夹粉质粘土，中密、软塑～流塑状，中压缩性，fak=100kPa，建筑性能尚可，可作为荷重不大的独立低矮建筑物的使用，但应验算其强度及变形能否满足上部荷载要求。该层土赋存潜水，在基坑开挖时处于坑壁下部及底部，凌空后在潜水的作用下极易流失从而引起坑壁失稳，因此基坑开挖过程中该层的止水与支护对整个基坑的稳定性意义重大；（2-1a）层粘土，可塑～软塑，高～中等压缩性，fak=110kPa，工程力学性质一般，局部分布（2-2）层粘土，可塑～软塑状，压缩性高，fak=85kPa，工程力学性质偏差，为（2-1）层之软弱下卧层；（2-2a）层淤泥质粘土，流塑状，压缩性高，fak=50kPa，工程力学性质极差，局部分布，作为基坑侧璧土体，自稳性极差，易触变（2-3）层粘土，可塑状，fak=150kPa，全场分布，建筑性能尚可，但埋深偏大，可考虑作为层数不多的砖混建筑的粉喷桩复合地基的持力层使用；（2-3a）层粘土，可塑状，fak=105kPa，大部分场地分布，建筑性能一般，以透镜体的形式存在于(2-3)层中（2-4）层粉质粘土，可塑～软塑状，fak=105kPa，建筑性能一般，大部分场地分布，埋置深度较大，不易直接利用；（2-5）层粉质粘土，软塑状，fak=125kPa，力学性能一般，分布局限。总之，（2）单元层为强度不高，高～中压缩性的一般粘性土层，在埋藏较浅时可考虑作为荷重不大的多层建筑的天然地基持力层；作为基坑侧璧的主要土层，其自稳性较差，应进行支护。（3）层粉土、粉砂与粉质粘土互层，分布于大部分场地，fak=110kPa，虽强度尚可，但力学性质不稳定，不适合作为桩基持力层，为桩基较好的摩擦段。（4-1）层松散～稍密状粉砂夹粉土，强度尚可，中～低压缩性，但力学性质不稳定，不适合作为桩基持力层，为桩基较好的摩擦段；（4-1a）层粉土、粉砂与粉质粘土互层，强度一般，力学性质不稳定，（4-2）层中密状态的粉细砂，全场分布，强度高，压缩性低，砂质较纯，工程力学性质良好，为本场地内拟建一般多层建筑较为理想的桩基持力层；（4-2a）层粉土与粉砂互层及（4-2b）粉质粘土（4-3）层中密～密实状粉细砂，强度高，压缩性低，工程力学性质良好，可考虑作为本场地普通高层建筑的桩基持力层；（4-3a）层粉质粘土夹粉土层及（4-3b）粉砂夹粉土，强度一般，局部分布，属（4-3）中之软弱夹层，对桩基承载力及变形有一定的影响（4-4）层密实含砾中细砂混粗砂，强度高，压缩性低，工程力学性质良好，虽埋藏较深，局部厚度偏薄，但仍是理想的拟建高层建筑桩基持力层。（5）层密实状中粗砂混砾卵石，强度高，压缩性低，工程力学性质良好，虽埋藏较深，厚度偏薄，但仍可考虑作为拟建高层建筑钻孔灌注桩的桩端持力层。（6-1）层强风化含砾泥质粉细砂岩，强度高，工程力学性质良好，可作为本场地高层建筑的钻孔灌注桩桩基持力层；（6-2）层中风化含砾泥质粉细砂岩，强度高，工程力学性质优良，为本场地高层建筑的钻孔灌注桩较为理想的桩基持力层；（6-3）层中风化砂砾岩，强度高，工程力学性质优良，局部分布，为本场地高层建筑钻孔灌注桩理想的桩基持力层。（二）、地基基础型式拟建建筑裙体量大，结构型式及荷载差异显著，基础型式选择时，宜根据不同建筑物特性，结合不同地段地层情况具体分析。居住区及商业区12栋22～31层高层建筑，框剪～剪力墙结构，荷重很大，对沉降及差异沉降要求严格，而拟建场区浅部土层力学性质普遍较差，不能满足拟建高层对强度及变形的要求，故应采用桩基础，以场地深部高强度的岩土层作为桩端持力层。商业区2＃～8#号2～3层商场，框架结构，体形复杂，错落相连，跨度较大（），对地基土强度及差异沉降亦有较高的要求，显然场地浅部土层难以满足设计要求，故宜采用桩基础，以场地中下部强度较高的岩土层作为桩端持力层。教育设施区1～6层中学及幼儿园，框架结构，平面布置亦是错落相连，对地基土强度及差异沉降亦有较高的要求，故宜采用桩基础，以场地中下部强度较高的岩土层作为桩端持力层。居住区中一层会所，框架结构，荷重不大，其下有一层地下室，基坑开挖深度约，可采用天然地基，补偿基础。1、天然地基及复合地基居住区一层会所（楼号22号），在基坑底部（2-3）层粘土已出露，可直接以该层作为天然地基，基础形式可同居住区范围内的独立1～2层地下室一并采用补偿式基础。会所基坑坑底所在土层均为（2-3）层粘土，地层起伏不大，均匀性良好。居住区中独立1～2层地下室为框架结构，高度为-3.50～-4.50，基坑开挖深度-5.0～，基坑底部土层主要有（2-1）、（2-2）、（2-3）、（2-4）、（2-5）及（3）层土，可以上述土层作为天然地基，基础形式可采用补偿基础或抗浮桩基础（由于拟建地下车库存在抗浮问题）。2、桩基础①商业区商业区A部分9＃楼，主楼22～27层，裙楼2～4层，经了解主楼、裙楼间不设沉降缝，建议采用静压预应力管桩，主楼宜以（4-3）层粉细砂底部或（4-4）层含砾中细砂混粗砂顶部作为桩端持力层，考虑到变形协调问题，2～4层裙楼宜以（4-2）层粉细砂中下部或（4-3）层粉细砂顶部作为桩端持力层。商业区B部分1＃楼，主楼29层，裙楼4层，两者间不设沉降缝，建议采用静压预应力管桩，主楼宜以（4-3）层下部或（4-4）层顶部作为桩端持力层，4层裙楼宜以（4-2）层粉细砂中下部或（4-3）层粉细砂顶部作为桩端持力层。另外1＃楼亦可考虑采用钻孔灌注桩，主楼宜以（6-2）层中风化含砾泥质粉细砂岩或（6-3）中风化砂砾岩作为桩端持力层，4层裙楼宜以（5）层中粗砂混砾卵石或（6-1）层强风化含砾泥质粉细砂岩作为桩端持力层。商业区2＃～8#号2～3层商场，宜采用静压预应力管桩，以（4-2）层粉细砂中下部作为桩端持力层。②居住区居住区共有22～31层高层建筑10栋，编号分别为10～19号，各栋基础形式及持力层如下表：表12栋号地质剖面号桩型桩端持力层1030、31静压预应力管桩（4-3）层底部或（4-4）层顶部钻孔灌注桩（6-2）层或（6-3）层1132、33静压预应力管桩（4-3）层下部钻孔灌注桩（6-2）层1234、35静压预应力管桩（4-3）层底部或（4-4）层顶部1336、37静压预应力管桩（4-3）层下部钻孔灌注桩（6-2）层或（6-3）层1438、39静压预应力管桩（4-3）层底部或（4-4）层顶部1544、45静压预应力管桩（4-3）层底部或（4-4）层顶部钻孔灌注桩（6-2）层或（6-3）层1640、41静压预应力管桩（4-3）层底部或（4-4）层顶部钻孔灌注桩（6-2）层1742、43静压预应力管桩（4-3）层底部或（4-4）层顶部钻孔灌注桩（6-2）层1846、47静压预应力管桩（4-3）层下部或（4-4）层顶部1948、49静压预应力管桩（4-3）层下部或（4-4）层顶部10号、11号、13号高层之间的1层联楼（商铺）及15号、18号之间的1层联楼（商铺），楼号分别为20、21、23，均为1层框架结构，荷重不大，经了解与主楼设缝分开，且无地下室，据勘察揭露，场区表层（2-1）层粉土夹粉质粘土分布尚均匀，可考虑以其作为天然地基，基础形式可采用柱下独立基础或条基，鉴于（2-1）层土尚具有一定的不均匀性，建议地基设计时铺设一定厚度的人工砂石垫层进行均化，以起到协调沉降差的作用。③教育设施区教育设施区由多栋相连的1～6层框架结构建筑组成，对差异沉降有较高的要求，建议采用静压预应力管桩，以场地（4-2）层粉细砂作为桩端持力层。根据触探比贯入阻力Ps值及岩土的室内试验指标，通过查表给出的桩基础设计计算参数（qsia、qpa）如下表：表13地层编号及名称静压预应力管桩钻孔灌注桩侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)侧阻力特征值qsia(kPa)端阻力特征值qpa(kPa)(1-2)素填土109(1-3)淤泥65(2-1)粉土夹粉质粘土2021(2-1a)粘土2527(2-2)粘土2024(2-2a)粘土99(2-3)粘土3437(2-3a)粘土2830(2-4)粉质粘土2326(2-5)粉质粘土1820(3)粉土、粉砂与粉质粘土互层2021(4-1)粉砂夹粉土1912(4-1a2223(4-2)粉细砂28180024(4-2a2121(4-2b)粉质粘土2425(4-3)粉细砂35230030(4-3a)粉质粘土夹粉土2223(4-3b)粉砂夹粉土2318(4-4)含砾中细砂混粗砂40320040800(4-4a2024(5)中粗砂混砾卵石501200(6-1)强风化含砾泥质粉细砂岩45800(6-2)中风化含砾泥质粉细砂岩801500(6-3)中风化砂砾岩1803000表中参数选取参照《岩土工程勘察工程规程》（DB42/169-2003），并结合《建筑桩基技术规范》JGJ94-94综合给出。以部分勘探孔分层资料为例，估算的单桩竖向承载力特征值列下表：表14建筑物栋号勘探孔号桩端持力层静压预应力管桩（φ500）钻孔灌注桩（φ800）有效桩长(m)Ra(kN)有效桩长(m)Ra(kN)9＃商住楼K8(4-2)1267(4-3)1573(4-4)219916#栋住宅楼K51(4-4)321572515（5）3340(6-2)432815#栋住宅楼K33（6-3）4458中学K167(4-2)11474＃3层商场K120(4-2)1002注：1、表中单桩竖向承载力特征值Ra未计（1）单元层的摩阻力。2、表中估算的单桩竖向承载力特征值仅供参考，单桩承载力必须经过现场一定数量的试桩后确定。3、钻孔灌注桩以（4-4）、（5）为桩端持力层，若采用桩端后压浆则单桩承载力可提高30％。钻孔灌注桩：φ=800mm，进入持力层按1倍桩身直径考虑。预应力管桩按φ=500mm考虑。表中单桩Ra已扣除基坑深度范围（9＃商住楼按6.5m3、相近地质条件已有建筑试桩结果为准确评估桩基承载力，现列举汉口地区部分场地桩基试桩结果供设计部门参考（表15）相近地质条件建筑物静压管桩试桩结果表15项目名称桩端持力层名称桩径（mm）桩长（m）桩号极限承载力R极（kN）桩顶沉降（mm）圣淘沙国际公寓粉砂Φ5003≥4400三江航天星苑粉细砂夹中砂Φ50034.01≥5000百步亭花园粉细砂Φ40092070171736231760241980相近地质条件建筑物钻孔灌注桩试桩结果表16项目名称桩端持力层名称桩径（mm）桩长（m）桩号极限承载力R极（KN）桩顶沉降（mm）国贸大厦粘土岩与泥质砂岩互层Φ1000301850066155001671500028615000建银大厦粘土岩与泥质砂岩互层Φ1000117000218000317000415000519000湖锦花园砂岩Φ1000115000粉砂岩Φ1000215000（三）、桩基比选及沉桩可行性分析1、桩基比选两种桩基础方案各有利弊，现比选如下：静压预应力管桩单方造价低，工期短，单桩承载力高。多层建筑管桩基础持力层可选择（4-2）及（4-3）砂土层，超高层建筑管桩基础的持力层可选择（4-3）及（4-4）砂土层。但管桩穿越厚层密实砂土有一定困难。钻孔灌注桩在技术上有成熟经验，但该桩型工期长，单桩造价高，单桩承载力相对低些，且存在一定的污染。从上述分析及临近场地建筑经验来看，我们认为静压预应力管桩应该更有优势。采用何种桩型，请设计人员从经济、技术角度进行精确比较后确定，并通过试桩进行验证。2、沉桩可行性分析预应力管桩能提供的单桩承载力较高，穿透力强，而且预应力管桩施工工期短，对周边环境污染小，适合在本工程中使用。但考虑到桩身将穿过较大厚度的一般粘性土层，且之后多直接进入砂土，一定桩长范围土体对桩身的约束力较低，若施工不当容易引发桩身折断等质量事故，桩端进入软硬土层接口处时应选择合适的压桩力，且慢速、均匀给压。因此，本工程项目当采用预应力管桩基础时，施工过程中一定要保证桩身的垂直度，接头处的焊接质量，杜绝斜桩、断桩质量事故发生。在部分场区，桩端持力层（4-2）、（4-3）及（4-4）层层面坡度较大，部分地段砂层中尚存在（4-2a）、（4-2b）、（4-3a）、（4-3b）及（4-4a）等软弱夹层，预应力管桩桩长控制应以压桩力为主，桩底标高作参考。施工中建议采用高强度砼桩，以桩身强度控制压桩力，以免压力过大，损坏桩身。钻孔灌注桩施工时，为确保桩侧阻力得以充分发挥，在成孔时应根据桩周土层不同的土性合理配制浆液比重。成孔后应严格控制成桩时间，尤其是空孔时间及浇灌混凝土的时间，为使桩端阻力得以充分发挥，尚应对孔底沉渣厚度进行检测，确保孔底沉渣厚度在规范及设计允许的厚度范围内，一般不应大于10cm。若采用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩桩长控制应采用“现场验岩（土）”和“桩底标高”（四）、桩基施工对环境影响及施工注意事项1、桩基施工对环境影响静压管桩属挤土型桩，因此要做好施工措施，防止挤土造成地面隆起、水平变形对桩身及周边环境等不利影响。施工时应合理安排打桩顺序。钻孔灌注桩施工时，泥浆会对周围环境造成一定污染。本场地地处繁华闹市区，为确保周边环境干净整洁，在施工时应做好泥浆的排污处理工作。2、桩基施工注意事项a、预应力管桩宜采用静压法沉桩、桩端入土深度应由压桩力与桩长双向控制，压桩力应不超过管桩自身砼强度。b、由于浅部土层的约束力有限，管桩施工时应采取有效措施防止出现歪桩，且确保管桩自身强度应满足要求，防止桩身破坏。c、若采用钻孔灌注桩，应确保桩底沉渣厚度在规范允许范围内，且施工时通知勘察单位进行持力层确定工作。九、基坑开挖与支护（一）、基坑概况拟建场区设有四个大型基坑，为便于叙述，本报告根据设计方案图将四个基坑分别命名为A、B、C、D基坑，其中：A基坑为商业区9＃号22～27层高层建筑及其2～4层裙楼下基坑，该处场地设计地面标高约左右，基坑底板底面埋深约，场区周边现状标高为23.2～左右，基坑开挖深度约6.0～左右。B基坑为商业区1＃号29层高层建筑及其4层裙楼下基坑，该处场地设计地面标高约左右，基坑底板底面埋深约，场区周边现状标高为23.4～左右，基坑开挖深度约6.0～左右。C基坑为商业区1＃号、9＃号间2号、3号商场下的狭长基坑，其与A、B基坑连通为一整体，该处场地设计地面标高约23.6m左右，基坑底板底面埋深约-m，场区周边现状标高为23.0～左右，基坑开挖深度约～mD基坑为居住区一大型连体基坑，其与10栋高层及1层会所下的基坑相连，该处场地设计地面标高约23.6～左右，基坑底板底面埋深约-5.0～，场区周边现状标高为23.0～左右，基坑开挖深度约4.5～左右。（二）基坑周边环境A基坑周边环境：北侧距离基坑边线约60m处为二七路，基坑东南侧距武汉市第八十一中学1～4层建筑（天然地基）最近距离约15m，南侧与3＃号2～3层商场基坑连通，基坑西侧约40m外为东立国际高层住宅小区B基坑周边环境：北侧与2＃号拟建2～3层商场连通，东侧距离解放大道最近距离约12m，南侧为拟拆迁的武汉铁路运输学校，西侧为拟建的17＃号31层高层住宅楼。C基坑周边环境：3＃商场基坑北侧与拟建的9＃高楼及其裙楼相连，西侧40m外为东立国际高层住宅小区，西侧距用地围墙5～10m，南侧15m为拟建10号高楼，东北侧与拟建8＃2层商场相连，且距用地边线最近距离为18m左右，东侧约12m为拟建7＃2层商场；2＃商场基坑南侧与1＃高楼及其裙楼基坑相连，西侧距拟建12＃、14＃号高楼最近距离为18m左右，东侧为拟建的4＃、5＃商场，距离约10m左右。D基坑周边环境：D基坑占地范围大，几乎满铺整个住宅区建筑场地。基坑西侧约40m外为东立国际高层住宅小区（桩基础）。北侧15m为拟建3＃商场，东侧约为拟建1＃号29层商住楼及拟拆迁的武汉铁路运输学校，南侧20～25m为拟建的中学及幼儿园，在东南角距基坑边线约60m为头道街加油站。（三）基坑侧璧主要土层及其基坑重要性等级基坑坑侧土层大部分为（1-1）层杂填土、（1-2）层素填土、（1-3）淤泥、（2-1）层粉土、粉砂与粉质粘土互层、（2-1a）层粘土，（2-2）层粘土、（2-2a）淤泥质粘土、（2-3）层粘土及（2-3a）粘土少部分为（2-4）粉质粘土，基坑坑底主要土层为（2-1）层粉土、粉砂与粉质粘土互层、（2-2）层粘土、（2-3）层粉质粘土或（2-4）层粉质粘土，部分地段即将揭露（3）层粉土、粉砂与粉质粘土互层。勘察期间业主未提供场地及周边影响范围内管线图，由于基坑工程风险大，破坏后果严重，业主应对基坑周围环境、周边建筑物状况、地下管线、构筑物埋设等情况进行详细了解，以便安排专业人员进行基坑设计与施工。根据基坑开挖深度、工程地质条件及周边环境状况，本工程基坑重要性等级为二级。（四）、基坑支护设计参数准确确定场地基坑支护设计所需的各土层岩土参数，本次勘察采用了室内原状土样天然快剪试验。根据试验结果，结合湖北省地方标准《基坑工程技术规程》（DB42/159-2004），经综合分析确定的基坑支护设计所需岩土参数见下表（表16）基坑岩土设计参数表16地层编号及名称土工试验静力触探标贯试验动探试验综合建议值饱和重度γat(kN/m3)渗透系数K（cm/s）影响半径R（m）（1-1）杂填土3124（1-2）素填土1951081285.0E-5（1-3）淤泥8565（2-1）粉土夹粉质粘土191012191219（2-1a）粘土23132313（2-2）粘土141016918101610（2-2a）淤泥质粘土10686（2-3）粘土3210281529152815（2-3a）粘土20921122110（2-4）粉质粘土1110211220112011（2-5）粉质粘土26142614（3）粉土、粉砂与粉质粘土互层102515181518249（4-1）粉砂夹粉土32530325（4-1a）粉土、粉砂与粉质粘土互层13201320（4-2）粉细砂031035032（4-2a）粉砂与粉土互层822822（4-2b）粉质粘土19121912（4-3）粉细砂034040035（4-3a）粉质粘土夹粉土20162016（4-3b）粉砂夹粉土327327（4-4）含砾中细砂混粗砂038042039（4-4a）粉质粘土2515（5）中粗砂混砾卵石043042（五）、地下水对基坑工程的影响及处理意见1、浅层水对基坑的影响及处理本场地上层滞水赋存于第人工土层中，无统一自由水面，其水位变化较大，水量随大气降水及地表排水强度波动，在基坑开挖时浅部土层中的地下水会以汇水点的形式渗入基坑，影响基坑安全及坑内生产作业，不容忽视；潜水赋存于（2-1）层粉土夹粉质粘土层中，具一定水量，一般以面状渗水方式流入基坑时，会带走泥砂，从而对坑侧土体进行潜蚀破坏，引起局部土体坍塌，最终导致坡体失稳，威胁基坑边坡及周边建构筑物安全。基坑支护设计与施工中应引起足够重视。根据本工程基坑规模大，施工周期长的特点，为确保安全，建议采用粉喷桩止水帷幕对浅层水进行阻隔，并辅以加宽坡面散水，侧璧设置水孔，坑底设置排水沟井予以抽排。2、基坑突涌分析勘察期间本场地孔隙承压水水头埋深在地表下m左右，相当于标高，以地层组合最不利的C209号孔为例，基坑开挖深度从±（标高为23.60m）起算为-6.5m，现地面标高约24基坑坑底突涌平衡条件公式如下：Hw·rw·rty≤D·r式中：rty——D——基坑底至承压水层顶板的距离：0.22（m）r——D范围内土的平均天然重度，取18.9kN/m3Hw——承压水头高度：18.rw——水的重度，取10kN/m3经计算，承压水水头压力Hw·rw·rty=kPa，不透水层自重压力为4.2kPa，小于承压水水头压力18.8kPa，平衡条件不满足，基坑会产生突涌。经初步估算，当承压水头标高到达21.0m（黄海高程）时，本场地大部分地段均可能产生突涌。勘察期间为长江枯水季节，而武汉地区一级阶地砂土中承压水头高程年变化约在17.0～21.0m，年变幅3.0～4.0m，故承压水对基坑开挖底板的稳定性有严重影响。由于该基坑工程规模巨大，施工周期较长，故建议采用中深井降水措施，（六）、基坑开挖支护方案建议本工程基坑规模巨大，在现状地面标高情况下开挖深度范围4.5～7.5m，一般开挖深度在5.0～6.5m左右，基坑侧璧及坑底几乎涉及（1）、（2）单元层中所以土层，地质条件极为复杂，根据本基坑工程周边环境的特点，我们认为本基坑工程宜采用多种支护手段相结合的联合支护体系较为安全经济。对于重点部位诸如A基坑东南侧武汉市八十一中学处，西侧与东立国际用地围墙处；B基坑东侧解放大道处；C基坑3＃商场基坑西侧与东立国际用地围墙处；D基坑西侧与东立国际用地围墙处等地段，宜采用桩锚支护体系，并尽可能结合放坡。其余地段放坡空间相对广阔，且支护对周边环境影响较小，可采用放坡（建议按1：1～1：1.5）并结合喷锚的方式进行支护。对场地浅层水的处理建议采用粉喷桩止水帷幕。（七）、地下室抗浮评价由上述分析可知，砂土层中的承压