岩溶地区勘察报告

葵涌中学科技馆（艺术馆）工程详细勘察报告内蒙古筑业工程勘察设计有限公司.2℃，极端最高气温38.9℃，极端最低气温-1.9℃。年平均降雨量为1545.2～1989.4mm，年最大降雨量2646.2mm，日最大降雨量为490.3mm，雨季为每年5～9月，集中了全年雨量的74.5%。测区四季具有春润、夏湿、秋干、冬燥的特点，干湿分明，季风气候特点明显。受季风影响，降水具有雨量多、强度大、季节长、雨日多、时程及分布不均等特点。风向具明显季节性，夏季偏南风为主，次为偏东风，冬季偏北风为主，全县全年8级以上大风平均日数为3d，最大风速37m/s，历年瞬间极大风速大于2.2场地位置及地形地貌拟建场地位于深圳市大鹏新区葵涌街道坪葵路右侧、葵涌中学内，交通便利。拟建场地拟建场地图2-1场地地理位置图2.3区域地质构造本工程场区附近发育的主要断裂构造为北东向葵涌断裂组（F1337、F1338、F1339）,(见图2-2区域地质构造图)。葵涌断裂组（F1337、F1338、F1339）：该断裂组走向北东50～60倾向南东，倾角50～60。穿行于晚侏罗世花岗岩中，由3条同方向平行排列的断组成，具一定的等距性，延伸长约7.5km，各断宽2～5m。断裂中段被海水淹没，南西端插入大海。构造岩为花岗糜棱岩和压碎硅化岩等。断面发育有擦痕阶步及退镜体，裂隙发育，断裂内岩石矿物具重结晶定向排列，见绿泥石化等，力学性质压扭（反扭）。成生于晚侏罗世后。断裂F1339东部末端延伸至本场地内，延伸方向为ZK1与ZK6号钻孔的连线方向。本次勘察ZK1与ZK6钻孔有揭露断层，揭露断裂地层为晚侏罗世断层角砾岩。该断裂属非全新世活动断裂，对拟建工程场地的稳定性无影响，但工程设计时需考虑建筑物的沉降差异。拟建场地拟建场地图2区域地质构造图2.4地层岩性，下伏基岩为（C1）第四系）钻孔见及，层厚2.00～3.00m,平均2.43m；层底标高21.66～22.67m。钻孔均见及。层底标高为19.05～22.85m现场标贯试验7次，校正后N值为6.4～9.8击，平均7.7击。取原状土样7件,土工试验主要物理力学性质指标详见《土的物理力学性质试验报告》和《物理力学指标统计表》。2、第四系残积层（）②粉质粘土：灰黄色、黄褐色、灰色，系灰岩风化残积而成，以粘性土为主，含少量石英质砂粒，局部夹风化岩块。场地内全部钻孔均见及。层厚11.40～27.20m，平均19.67m，层顶标高19.05～22.85m，层底标高为-5.52～9.27m。现场标贯试验49次，校正后N值为12.5～25.2击，平均18.2击。取原状土样16件,土工试验主要物理力学性质指标详见《土的物理力学性质试验报告》和《物理力学指标统计表》。3、（C1）：层状构造，钙质、硅质胶结，主要矿物成分为方解石、粘土矿物，含少量石英。按其风化程度不同可分为微风化、未风化共二个风化岩带，本次勘察仅揭露微风化共一个风化岩带。③微风化灰岩:灰白色、白色、肉红色，层状构造，钙质、硅质胶结，节理裂隙有发育，呈闭合状；岩体较完整，岩芯呈块状～短柱状，岩块锤击声脆，取芯率>90%，RQD>48；属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅲ类。场地内ZK2～ZK5、ZK7～ZK11号共有9个钻孔见及。揭露层厚3.10～5.30m,平均4.49m；层顶标高-9.78～0.79m，层底标高为-13.33～-4.01m。取岩样13件，于室内进行饱和单轴抗压强度试验。物理力学性质详见《物理力学指标统计表》及《岩石芯样单轴抗压试验报告》。4、断层角砾岩：为断裂角砾岩，成生于晚侏罗世后，中等风化，角砾成分主要为灰岩，青灰色、灰褐色，块状构造，钙质、硅质胶结，节理裂隙发育，隙面铁染，岩体较破碎，岩芯呈块状～短柱状，岩块锤击声较脆，取芯率87%，RQD=37；属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ类。场地内仅ZK1、ZK6号钻孔有揭露该层。揭露层厚3.20～5.30m，层顶标高4.32～4.66m，层底标高-0.64～1.12m。取岩样6件，于室内进行饱和单轴抗压强度试验。物理力学性质详见《物理力学指标统计表》及《岩石芯样单轴抗压试验报告》。5、场地内存在土洞、溶洞不良地质现象。土洞：本次钻探ZK3、ZK4、ZK5、ZK7、ZK8、ZK10有揭露，为全填充状，主要由流塑～软塑状粉质粘土夹砂粒、卵砾石填充，结构极松散，揭露层厚1.80～17.60m，层顶标高-5.52～9.27m，层底标高-9.78～0.79m。溶洞：本次钻探仅ZK11有揭露，中空无填充，揭露层厚1.50m，层顶标高3.15m，层底标高1.65m。各岩、土层结构、厚度、分布情况及组合关系详见《工程地质剖面图》和《钻孔柱状图》。2.5岩土层物理力学性质各岩土层主要物理力学指标详见《土的物理力学性质试验报告》。对室内土工试验结果及现场原位测试值进行分层统计，舍弃不合理数值，统计结果见物理力学指标统计表。2.6不良地质现象和特殊性岩土本次勘察发现拟建场地内存在土洞、溶洞不良地质现象，土洞为全填充状态，主要为流塑～软塑状粉质粘土夹砂粒、卵砾石填充，结构极松散；溶洞为无填充状态；此不良地质容易引起地表沉降及塌陷，未经处理不宜在场地内作天然地基浅基础建筑物。场地特殊性岩土主要有碎石填土、素填土，结构较松散，稍湿，尚未完成自重固结，承载力低，未经处理不宜作天然地基浅基础持力层。3水文地质条件3.1地表水拟建场地内无地表水分布，大气降水形成的地表水少部分垂直渗入地表以下，大部分排出场地外。3.2地下水场地上部为第四系松散地层孔隙潜水，②粉质粘土为弱含水层（相对隔水层）；下部为基岩裂隙水，③1微风化灰岩为主要含水层，微风化灰岩裂隙发育一般，局部较发育，连通条件较好，透水性较强，因此，岩溶裂隙水水量较丰富。3.2.2场地范围内分布的②粉质粘土渗透性较差，其连续性较好，能构成稳定的相对隔水层。3.2.3根据场地的环境条件，场地上部松散地层孔隙潜水主要靠大气降水垂直渗入补给，补、迳、排条件一般；基岩微风化带裂隙含水层埋藏较深，且上覆较厚的连续相对隔水层，其补给条件差。据本次勘察，场地内各钻孔均见地下水，勘察期间测得其混合稳定水位埋深为5.00～5.50m，相应标高为19.18～19.74m。3.表3-1水质分析结果及地下水腐蚀性判定取样孔号ZK1ZK9按地层渗透性PH值7.056.74对混凝土结构的评价强透水层弱透水层微腐蚀性微腐蚀性侵蚀性CO2含量（mg/L）9.2410.34对混凝土结构的评价强透水层弱透水层微腐蚀性微腐蚀性HCO3-（mmol/L）1.180.66对混凝土结构的评价强透水层弱透水层环境类型ⅡⅡ按环境类型总矿化度（mg/L）140.3889.34对混凝土结构的评价微腐蚀性微腐蚀性主要腐蚀介质硫酸盐含量SO42-（mg/L）24.0016.00对混凝土结构的评价微腐蚀性微腐蚀性镁盐含量Mg2-（mg/L）1.221.22对混凝土结构的评价微腐蚀性微腐蚀性苛性碱含量OH-（mg/L）0.000.00对混凝土结构的评价微腐蚀性微腐蚀性Cl-含量（mg/L）7.097.09对混凝土结构中钢筋的评价长期侵水微腐蚀性微腐蚀性干湿交替微腐蚀性微腐蚀性根据《岩土工程勘察规范GB50021-20012009年版》判定本场地属湿润区Ⅱ类环境，按Ⅱ类环境判定地下水对砼结构有微腐蚀性；按地层渗透性判定地下水在弱透水层对砼结构有微腐蚀性；地下水对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。表3-2土的易溶盐主要指标试验值项目pH值SO42-(mg/kg)Mg2+(mg/kg)Ca2+(mg/kg)Cl-(mg/kg)HCO3-(mg/kg)CO32-(mg/kg)土的名称ZK1-17.04406109870粉质粘土ZK7-16.87406159720粉质粘土ZK10-16.713063018570粉质粘土按Ⅱ类环境判定土对砼结构有微腐蚀性；场地地下水位以上的土为弱透水层，按地层渗透性土在弱透水层对砼结构有微腐蚀性；土对混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性；土对钢结构有微腐蚀性。4场地地震效应4.1抗震设防烈度按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的划分，拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s。根据中国地震局中震防发【2009】49号方《关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》，拟建场地地震动峰值加速度提高至0.15g。4.2场地土类型及场地类别根据所做《葵涌中学科技馆（艺术馆）工程剪切波速测试报告》，等效剪切波速具体见下表4-1。表4-1等效剪切波速统计表孔位等效剪切波速(m/s)覆盖层厚度（m）地面脉动卓越周期（s）场地类别(建筑规范)ZK220317.80.3509ⅡZK818934.50.7932根据表中的结果，本场地的场地土类别为中软场地土,建筑场地类别为Ⅱ类；本场地平均地面脉动的卓越周期为0.5720s，特征周期为0.35s。但场地土洞、岩溶发育，对建筑物的抗震设计，拟建场地为对建筑抗震不利地段。4.3砂土液化评价本场地不存在可液化类地层，因此无须进行液化判别。5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5.1.1场地稳定性及适宜性评价根据本次勘察在钻探深度范围内揭露地质情况，结合区域地质资料综合分析，场内ZK1和ZK6处于葵涌断裂边缘地带，断裂走向位于ZK1和ZK6号孔连线方向，此断裂为不活动断裂，对场地稳定性无影响。场地内存在土洞、溶洞不良地质现象，此不良地质容易引起地表沉降及塌陷，但工程建设可采用桩基础以微风化岩为桩端持力层；如需作浅基础，根据勘探以及拟建工程类型，拟建工程可采用经处理后的复合地基。因此，场地对本工程的建设是适宜的。场地特殊性岩土主要有碎石填土、素填土，结构较松散，稍湿，尚未完成自重固结，承载力低，未经处理不宜作天然地基浅基础持力层。5.1.2场地均匀性评价本次勘察结果表明，揭露地层自上而下为素填土、粉质粘土、微风化灰岩，其中ZK1、ZK6号孔粉质粘土以下为断层角砾岩。勘探中大部分钻孔在粉质粘土与微风化之间存在土洞，土洞大小不一，局部微风化岩中夹有溶洞。根据钻探，结合标贯试验击数及室内土工试验结果的统计分析，上部地层（素填土、粉质粘土）均匀性较好，不同钻孔的同一地层物理力学性质变化较小，但下部地层（粉质粘土以下）存在大小不一土洞、溶洞，均匀性较差。5.2地基岩土评价5.2.1各岩土层力学设计参数1.利用室内土工试验，结合当地经验，根据深圳市标准《地基基础勘察设计规范》(SJG01-2010)、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）和广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）的有关规定，提供场地内各岩土层天然地基承载力特征值fak及压缩模量Es等指标建议值如表5-1；灌注桩桩端土承载力特征值qpa及桩周土摩擦力特征值fak建议值如表5-2；若采用预应力管桩，根据广东省标准《锤击式预应力混凝土管桩基础技术标准DBJ/T15-22-2008》，提供预应力管桩的端阻力特征值qpa，管桩的侧摩阻力特征值，建议值如表5-3。表5-1岩土层天然地基承载力特征值及压缩模量等力学指标建议值地层编号成因类型地层名称承载力特征值fak（kPa）压缩模量ES(MPa)变形模量E0(MPa)凝聚力C（kPa）内摩擦角φ（度）①1Q4ml碎石填土100451210①2Q4ml素填土90451210②Qel粉质粘土2206202522注：.本表按广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)提供。表5-2钻、冲、挖孔灌注桩端阻力和侧摩阻力特征值建议值地层编号成因类型地层名称桩端阻力特征值qpa（kPa）桩侧摩阻力特征值qsa钻、冲孔灌注桩挖孔灌注桩桩的入土深度l（m）1＜1515≤l≤301＞30①1Q4ml碎石填土10①2Q4ml素填土10②Qel粉质粘土50070090080030注：本表建议值参考《深圳市地基基础勘察设计规范》（SJG01-2010）规范提出，中风化灰岩根据经验提出。表5-3预应力管桩端阻力和侧摩阻力特征值建议值地层编号成因类型地层名称管桩的端阻力特征值qpa(kPa)管桩的侧摩阻力特征值qsia（kPa）桩入土深度（m）h<99＜h＜1616＜h＜30①1Q4ml碎石填土20①2Q4ml素填土20②Qel粉质粘土11001400170035注:本表建议值参考《深圳市地基基础勘察设计规范》（SJG01-2010）和《锤击式预应力混凝土管桩基础技术标准DBJ/T15-22-2008》提供，桩基参数宜经试桩校核。参照深圳市《地基基础勘察设计设计规范》（SJG01-2010）——分别为桩侧土层总侧阻力、桩嵌岩段总侧阻力、桩端阻力；——桩侧第i层土的侧阻力特征值；——桩侧第i层岩石侧阻力特征值；可根据桩侧岩层的岩样饱和单轴抗压强度frks按下式确定：frks——桩端岩石承载力特征值可根据桩侧岩层的岩样饱和单轴抗压强度frks按下式确定：=frka参照深圳市《地基基础勘察设计规范》（SJG01-2010）表10.4.4选用。frksfrkafrksfrka..5.2.2地基岩土工程评价1、①1碎石填土：主要以粉粘土和碎石堆填。结构松散，稍湿，尚未完成自重固结，承载力低，未经处理不宜作天然地基浅基础持力层。2、①2素填土：以粉粘土为主，土质均匀性较好。结构松散～稍密，稍湿，尚未完成自重固结，承载力低，未经处理不宜作天然地基浅基础持力层。3、②粉质粘土：可塑硬塑状，力学性质较好，承载力较高，可作为多层建筑物的天然地基浅基础持力层。6、③微风化灰岩：力学性质良好，承载力高，压缩性低，可作建筑物桩基础的基础持力层。7、④中风化角砾岩：为断层角砾岩,其力学性质良好，承载力高，压缩性低，可作建筑物桩基础的基础持力层。5.2.3基础选型分析1、天然地基评价：拟建的建筑物为多层建筑，是学校的公用建筑。场地内存在土洞、溶洞不良地质，且上部分布未自重固结的碎石填土和杂填土，如若采用天然地基浅基础，可采用CFG桩对上部碎石填土、杂填土、粉质粘土层进行地基处理，建筑基础采用经处理后的复合地基浅基础；也可对上层的填土层进行夯实或挖处理，下部的土洞、溶洞需采用注浆填充填实后作为天然地基浅基础。2、桩基础评价：如若采用桩基础，本场地适宜采用的桩基础型式有冲（钻）孔灌注桩和预应力管桩。(1）如若采用冲（钻）孔灌注桩，桩端持力层以中风化角砾岩或微风化岩为宜。施工时不用疏排地下水，可以嵌岩，且较易穿透较硬夹层，达到预定持力层；成桩时当遇到土洞或溶洞时,应该注意对漏浆时采用相应的护壁措施。冲（钻）孔灌注桩不足之处是施工中产生的大量泥浆对场地环境污染较大、费用较高，成孔深度较大时孔底清渣较困难。若采用该类桩型，应注意采取措施清除孔内沉渣，做好泥浆的排放处理，保护场地施工环境。(2)在岩溶地区，预应力管桩遇中、微风化岩易断桩，如采用该桩型宜控制桩长，使桩端位于中、微风化灰岩之上的土层中以避免断桩。当采用锤击式预应力管桩施工时会对学校和周围居民带来噪音污染，因此宜采用静压式预应力管桩施工工艺。灰岩地区管桩单桩承载力比通常的桩端位于强风化岩上的管桩单桩承载力低，当本工程采用预应力管桩时对单桩承载力应通过试桩确定。当管桩较为密集时会产生挤土效应，施工中应做好控制。根据场地土条件和本工程拟建物的特点，综合分析：本场地拟建建筑基础适宜采用复合地基浅基础，地基处理方式建议采用CFG桩。采用浅基础时，宜采用物探的方法查明浅部土洞溶洞的分布情况；也可采用冲（钻）孔灌注桩，以中风化角砾岩或微风化岩为桩端持力层；由于预应力管桩在灰岩地区断桩率较高，不建议采用。当采取桩基础时，应进行施工勘察。3、基础沉降分析根据本地区经验，采用冲（钻）孔灌注桩，以中、微风化岩为桩端持力层时，其沉降量一般很小，能满足桩基等相关规范的要求。采用复合地基浅基础时，为减少建筑物不均匀沉降的影响，拟建建筑宜加强基础强度及上部结构刚度，使其共同发挥调整作用。建议对地基持力层的强度及变形进行压板载荷试验验证。另，场地内ZK1与ZK6号孔连线方向有断层通过，基础设计时应考虑断层两侧引起的不均匀沉降，可采取加强基础强度及上部结构刚度，使其共同发挥调整作用。4、设计及施工注意事项（1）采用复合地基浅基础时，应注意合理布置CFG桩间距、桩长及水泥粉煤灰碎石等拌和比例。（2）采用桩基础时，冲（钻）孔灌注桩要作好护壁工作，采用优质泥浆，防止桩身桩壁崩塌影响成桩质量。灌注桩需特别注意清理孔底沉渣，其沉渣厚度应控制在允许范围内，水下灌注混凝土时防止桩身缩颈、粗细骨料分布不匀或夹泥等现象。桩基完工后应按规范要求进行桩基承载力检测。5、桩基施工对周边环境的影响冲（钻）孔灌注桩施工时泥浆的排放及处理不当会污染周边环境，应及时清理残余泥浆，用泥浆车将其运走处理，尽可能避免对环境产生不利影响。6结论及建议1、本次勘察在钻探深度范围内揭露地质情况，结合区域地质资料综合分析，场内ZK1和ZK6号孔