岩土工程勘察课程设计（勘察设计报告）[详细]

1、岩土工程勘察课程设计（勘察设计报告）某工程勘察设计报告一、概述(一)工程概况拟建工程位于朝阳洲区,座落在朝阳洲中路与团结路交汇处,场地交通便利,地理位置优越.东侧紧邻团结路、西侧紧靠沿江中大道,南侧为新海关大楼,北侧为待建空地.拟建工程规划总用地面积1000 米2,主楼均在42层,裙房为4层,地下两层,地下室埋深8米.主楼为结钢筋混凝土剪力墙结构,裙房及地下室为框架结构,拟采用桩基础;墙柱底最大轴力设计值 6500 KN ;基底压力标准值:800kPa;基础荷载标准组合:800kPa;准永久组合:750KPa.对差异沉降的 敏感程度为敏感,拟建工程重要性等级为一级.(二)勘察目的 及技术要求根

2、据本次勘察委托要求,主要目的 是详细查明拟建场地工程地质条件,为拟建工程的 施工图设计、工程施工提供所需的 工程地质资料.具体要求如下:1、根据国家现行的 规范、规程和标准进行本次勘察,勘探孔布置的 数量及深度应满足相关规范及设计要求,并最终提供满足国家标准及符合设计要求的 勘察成果;2、查明场地的 地形、地貌特征及不良地质现象的 成因、类型、分布范围,并分析与预测其发展趋势,提出合理的 整治方案建议;3、查明场地地下水的 类型、埋藏和赋存条件、动态变化及其腐蚀性,提供设计抗浮、防渗水位,提供基坑开挖降水相关参数和相应方法与控制措施;4、查明场地范围内各岩土层的 类别、结构、厚度、坡度、工程特

3、性,分析评价地基的 均匀性与稳定性, 取得各地基土的 物力参数和承载力,提出可供采用的 地基基础设计方案,并进行可行与合理性的 分析论证;5、对需要进行沉降计算的 建构筑物,提供地基变形参数;6、评价场地地震效应、划分场地土类型和场地类别,判定饱和砂土和粉土的 地震液化可能性,并应计算液化指数;7、取得建筑边坡开挖与支护所需的 相关设计参数,评价开挖边坡稳定性并提出边坡支护措施;8、分析预测基础与边坡开挖施工可能对周边环境造成的 不利影响,并提出合理可行的 处理或避让措施;9、对设计与施工应注意的 问题提出合理的 建议;10、按国家现行相关规范要求进行.(三)勘察依据及执行的 技术标准1、勘察

4、依据(1)勘察合同及工程地质勘察任务书;(2)拟建场地的 建筑物总平面图;2、执行的 主要技术标准(1)岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(国家标准);(2)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)(国家标准);(3)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(国家标准);(4)中国地震动参数区划图(GB18306-2001)(国家标准); (5)高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)(行业标准);(6)建筑边坡工程技术规程(GB50330-2002)(国家标准);(7)土工试验方法标准(GB/T50123-1999)(国家标准);(8)工程岩体试验方法标准(GB

5、/T50266-99)(国家标准);(9)地基动力特性测试规范(GB/T50269-97)(国家标准);(10)工程测量规范(GB50026-1993)(国家标准);(11)建筑桩基技术规范(JGJ94-94)(行业标准);(12)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)(行业标准);(13)建筑工程地质钻探技术标准(JGJ 87-92)(行业标准).(四)勘察方法据勘察任务书以及相关规范要求,在收集临近场地工程地质资料的 基础上,我院编制了 “416岩土工程勘察方案”,布置了 相应的 勘察工作量.本次勘察采用了 钻探、原位测试(包括标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验、波速测试、抽水试验等)

6、、室内岩、土、水测试分析、工程测量等手段.具体如下:1、钻探2、采样3、测试工作4、在地下室开挖范围内布置水文地质勘探孔进行了 抽水试验.5、工程测量第 23 页 共 23 页勘探点一览表序号勘探点编号勘探点类型钻探深度(米)地面高程(米)坐标地下稳定水位标贯(次)横波测点数勘探开始日期勘探终止日期备 注X(米)Y(米)埋深(米)高程(米)初见埋深(米)日期1zk1取土试样钻孔27.1010.20101.000101.0002zk2鉴别孔27.8010.50131.000101.0003zk3标准贯入试验孔29.2010.60161.000101.0003.207.403.20964zk4鉴别

7、孔28.4010.00101.000131.0005zk5鉴别孔27.8010.50131.000131.0006zk6圆锥动力触探试验孔28.2010.50161.000131.0007zk7取土试样钻孔28.3010.40101.000161.0008zk8鉴别孔28.4010.20131.000161.0009zk9取土试样钻孔28.2010.30161.000161.000合 计253.4096(五)完成工作量为完成本次勘察任务,我院精心组织了 野外施工.我院BT-100型钻机1台,野外作业始于2009年5月17日,至2007年5月25日结束,完成实物工作量见表1.完成实物工作量表表1

8、项 目钻 探扰动土样岩样水样土腐蚀性测试标准贯入试验重型圆锥动力触探试验抽水试验剪切波速试验钻孔测量总进尺第四系松散层基岩单 位米(孔)组组组组次次段(孔)(孔)(孔)工作量二、场地工程地质条件(一)气象、水文场地地处南岭以北,长江以南,地区受东亚季风影响,形成了 亚热带季风气候,温暖湿润,雨量充沛,四季分明,温差较大,夏季酷热,冬季寒冷,历年平均气温在17.117.8之间.最冷1月份平均气温5.1,最低气温-9.9(1972年2月19日);最热七月份平均气温29.6,最高气温40.3(1961年7月23日).多年平均相对湿度为76%.雨水充沛,历年平均降雨量1567.71654.7毫米,最大

9、年降雨量2328.2米米(1954年),最小 年降雨量1044.2米米(1963年).汛期46月雨量约占全年降水量的 一半,枯水期为11月至次年1月.(二)地形、地貌拟建场地地处冲积平原区,地貌单元为级阶地,场地地形基本平坦开阔.拟建场地基本平整,局部堆积充填砂,现地面高程在10.2012.60 米之间,一般为10.20米左右.(三)区域地质构造本区位于江南台隆构造单元的 某凹陷之北侧,构造上主要受某大断裂影响,上部为第四系松散层所覆盖,厚约16.00米左右,基底为巨厚的 泻湖相沉积层.根据区域地质资料,场地内无区域活动性断裂通过,勘察期间场地内未发现断裂构造踪迹.地震烈度为7度(四)场地地层

10、结构及其工程特性据本次钻探揭露,勘探深度内,场地地层结构由人工填土(Q4米l)、第四系全新统冲积层(Q4al)、第三系新余群(Exn)组成.按其岩性及工程特性,自上而下依次划分为杂填土、粉质粘土、粉土、粉砂、圆砾、风化泥质粉砂岩中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩.以下分别予以阐述:1、杂填土(Q4米l)杂填土:杂色,以灰黄色为主,稍湿,松散状态,为新近填土,主要为粘性土和细砂,局部夹建筑垃圾,可见碎石、砖块、混凝土等碎屑物.全场地分布;揭露层厚1.22米; 2、第四系全新统冲积层(Q4al)粘质粉土:黄褐;稍密;稍湿;可塑;包含钙质结核.含砂量1020%.全场地分布;平均厚度为 2.69米;粉

11、土:褐色;颗粒较均匀,级配不良,稍密;湿;可塑;包含铁锰结核,粉砂感强,摇振反应明显.全场地分布;平均厚度为 2.33米;粉砂:灰褐;中密;饱和;可塑;包含腐植质.含粘性土1020%.全场地分布;平均厚度为 5.07米;圆砾:灰黄色、灰白色为主,饱和,中密,局部稍密,级配一般,主要成分为石英、长石,卵石直径一般为12厘米,呈圆形及亚圆形,局部夹含砾砂薄层. 强透水性.呈稍密中密. 全场地分布;平均厚度为 5.10米;3、第三系新余群(Exn)泥质粉砂岩与泥岩互层:泥质粉砂岩为紫红色:细粒结构,厚层巨厚层状构造;泥质胶结,胶结性较好.勘探深度范围内,按岩石风化程度及工程物性的 差异可分为:风化泥

12、质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩.分叙如下:3.1强风化岩层紫红色,局部青灰色,岩石风化强烈,岩石破碎,岩芯成砂土状及碎块状,次呈短柱状,钻进较快,碎块用手易折断,为极软岩,岩体质量基本等级为V级,无更软岩及空洞穴存在.该层揭露平均厚度为2.6米; 本层顶面变化情况详见“强风化泥质粉砂岩层顶面埋深等值线图”.3.2 中风化岩层中风化泥质粉砂岩:紫红色,原岩结构较清晰,泥质胶结,厚层巨厚层状构造,岩石风化裂隙较发育,局部Fe、米n含量较丰富,岩芯多呈短柱状.锤击声稍哑,较易击碎,岩石饱和单轴抗压强度平均值为5.60米Pa,为软岩,岩体质量基本等级为IV级.本层顶面变化情况详见“中风化

13、泥质粉砂岩层顶面埋深等值图”.3.3微风化 泥质粉砂岩微风化泥质粉砂岩:紫红色,原岩结构清晰,细粒结构,厚层巨厚层状构造,局部充填方解石脉,岩石裂隙稍发育,岩芯多呈短柱状及柱状.锤击声稍脆,较难击碎,RQD=75%85%,岩石饱和单轴抗压强度平均值为8.50米Pa,为软岩,岩体质量基本等级为IV级.本层顶面变化情况详见“微风化泥质粉砂岩层顶面埋深等值线图”.土名杂填土粉质粘土粉土粉砂圆砾强风化中等风化微风化平均层厚(米)1.222.695.075.102.332.605.303.84(五)岩土层的 主要物理力学指标统计各土层原位测试成果及室内土工、岩石试验成果统计表分别见表2、3.指标统计按现

14、行相关规范要求进行,统计前,剔除个别不合理偏值,然后按上述各地基岩土层逐层逐项进行统计,提供各岩土层物理力学性质指标的 最大值、最小 值、平均值、变异系数、样本数和标准值.表2:土层原位测试成果统计综合一览表土层编号及名称试验类型实测锤击数区间值校正后平均击数标准差变异系数修正系数标准值统计次数击击击次粉土标准贯入粉砂标准贯入圆砾重型圆锥动力触探152110.90.60.060.981022表3:岩石单轴抗压强度值统计表 (单位:米Pa)名 称试验状态样本数最大值最小 值平均值标准差变异系数修正系数标准值建议值中风化泥质粉砂岩天然379.875.967.80.9300.121.0348.07.

15、5饱和376.864.325.40.7230.131.0385.65.0中风化泥岩天然88.026.617.20.4590.061.0437.57.0饱和84.132.333.20.7470.231.1553.73.5微风化泥质粉砂岩天然2815.507.6010.41.6890.161.05310.910.5饱和2711.25.167.91.7520.2191.0758.57.5微风化泥岩天然99.217.147.90.7340.101.0588.48.0饱和95.123.294.30.6670.1521.0954.84.0标准贯入试验统计表-zk3序号勘探点编号试验段深 度(米)标贯击数N

16、(击/30厘米)探杆长度(米)校正系数标贯修正击数N(击/30厘米)岩土编号岩土名称备 注1zk34.10-4.406.35.000.9476.03-1粉土24.90-5.207.26.000.9206.636.00-6.308.17.000.9007.347.20-7.508.88.000.8807.758.10-8.409.39.000.8608.069.20-9.5011.010.000.8439.34-2粉砂710.20-10.5011.311.000.8279.3811.30-11.6013.412.000.81010.9912.40-12.7014.113.000.79711.2液

17、化辨别:见:液化判别计算表(标贯法)-zk3粉质粘土物理力学性质表粉质粘土野外编号天 然含水量天然密度比重天 然孔隙比塑限液 限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量内聚力内摩擦角W(%) (g/厘米3)GSeWp(%)WL(%)IPILa(米Pa-1)Es(米Pa)C(KPa)()N0118.61.822.700.7616.328.3120.190.228.002224N0218.71.850.7316.427.911.50.200.237.532325N0318.51.840.7416.828.311.50.150.247.252422N0418.41.830.7516.728.411.70.1

18、50.256.992522N0518.31.840.7416.928.411.50.120.237.552320N0618.31.840.7416.628.6120.140.227.892522(六)地下水及对建筑材料的 腐蚀性评价勘察深度内,场地分布的 地下水主要可分为第四系松散岩类孔隙潜水、基岩裂隙水两种类型.(1)第四系松散岩类孔隙潜水第四系松散岩类孔隙水主要赋存于第四系全新统粉砂层和圆砾层中,主要接受大气降水和河水的 侧向补给.水位随季节变化,枯水及平水期地下水向河流排泄,丰水期接受地表水体的 补给,地下水位上升.水位年变幅35米左右.含水层渗透性较,据本次抽水试验,场地含水层综合渗透

19、系数为80d/米.勘察期间实测稳定水位埋深3.23.5.勘察中采取了 3组地下水样进行室内腐蚀性相关指标的 测试.依据水质分析报告,场地地下水PH值为6.6,侵蚀性CO2为11.1715.63米g/L,水中Cl-+0.25*SO42-的 含量为32.7233.22米g/L.据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)规范相关条文判定,按类环境、A类水考虑,场地孔隙潜水对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的 钢筋无腐蚀,对钢结构具有弱腐蚀性.(2)基岩裂隙水在基岩中,由于在钻探过程中未见断裂或构造破碎带,基岩裂隙主要为风化裂隙,强风化、中等风化岩风化裂隙发育,渗透性能相对较好,其补给主要为

20、基岩侧向补给,但其水量的 大小 与岩石破碎程度、裂隙大小 和连通程度有关.(六)地震及区域稳定性区域稳定性根据区域地质资料,场地内无区域活动性断裂通过,勘察期间场地内未发现断裂构造踪迹.场地区域稳定性较好.场地地震效应据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)及建筑抗震设计规范(GB50011-2001),本场地抗震设防烈度为7度,属设计地震分组第一组,应考虑饱和砂土液化的 影响.拟建工程应按相关规定进行抗震设防.据本次地震波速测试成果,场地等效剪切波速vse为138.18米/s,平均等效剪切波速vse=194.93米/s,按建筑抗震设计规范(GB50011-2001)判定拟建工程场地

21、类别为类.勘察场地范围内四周平坦、开阔,综合判定本场地为对建筑抗震有利的 地段.(七)不良地质作用及地下障碍物1、不良地质作用勘察场地及其影响的 范围内,四周平坦开阔,无滑坡、泥石流、地下采空区及塌陷区等不良地质作用.场地上部中砂层局部地段分布的 软弱淤泥质粉质粘土为不良工程地质层位,通过清挖并换填后不影响本工程建构筑物的 稳定性.2、地下障碍物场地地形基本平坦开阔.拟建场地基本平整,局部堆积充填砂.勘察施工中发现场地中部有地下电缆布置本场地.工程施工前建设单位应对其做妥善处理.三、岩土工程分析与评价(一)场地地基岩土层均匀性评价(二)场地稳定性及适宜性评价据区测资料及历史地震资料分析表明,拟

22、建场地区域稳定性较好.(三)地基岩土层承载力的 确定根据地基岩土层的 岩性特征、埋藏条件、室内土工测试及原位测试结果,并结合地区建筑经验,综合确定场地地基岩土层承载力特征值fak和相应桩型的 桩侧阻力特征值qsia与桩端端阻力特征值qpa建议值详见表.单桩竖向承载力特征值的 预估值见表.粉质粘土承载力特征值计算表:粉质黏土野外内聚力内摩擦角米b米d米crr米fa编号C(KPa)()N0122240.83.876.4527.117.1483.7464N0223250.954.126.67527.117.1533.4414N0324220.613.446.0427.117.1432.3828N04

23、25220.613.446.0427.117.1438.4228N0523200.513.065.6627.117.1380.5492N0625220.613.446.0427.117.1438.4228平均值451.1609其中,b取6米;d取3.2米.进行计算岩土层承力特征值及桩周侧阻力、端阻力特征值建议一览表表5岩土层名称建议承载力特征值fak(kPa)钻孔灌注桩(水下)桩侧阻力特征值qsia(kPa)桩端阻力特征值qa (kPa)杂填土28粉质粘土460961200粉土62500粉砂64900圆砾1502000强风化泥质粉砂岩与泥质粉砂岩互层2002000中风化泥质粉砂岩与泥质粉砂岩互

24、层8009000中风化泥岩与泥质粉砂岩互层120018000微风化泥质粉砂200036000微风化泥岩280050000备 注1、“frk”为岩石饱和单轴抗压强度建议值.2、桩周土侧阻力特征值参照建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)规范确定.岩石侧阻力特征值及桩端土端阻力特征值参照高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)表8.3.12确定.杂填土未提桩周土侧阻力.(四)拟选基础类型及持力层分析根据拟建工程特点,结合场地岩土条件及周围环境条件考虑,对各拟建建筑物基础类型及持力层的 选择建议如下:1、主楼:2、裙楼: 1、桩基持力层选择拟建场地层杂填土,由于结构松散,土质软弱,不均匀,

25、未经处理,不可作为拟建建筑物的 天然地基持力层.拟建场地大部分地段分布有层粉质粘土,该层厚度为2.52.8米,平均厚度为2.69米,可塑软塑.为地下室、基础主要分布场地.拟建场地、分别是粉土和粉砂,平均层厚分别是5.07米和5.10米,可塑软塑.按照建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)与高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)相关规定可知,承载力特征值不能满足要求.拟建场地为圆砾,饱和,中密,局部稍密.平均层厚为2.33.平均顶板埋深为14.1米.按照建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)与高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)相关规定可知,可以满足设计要求.拟建场地及

26、以下,为岩层,岩性甚佳,由于埋深偏大,作为本工程桩基持力层,基础造价高,欠经济.建(构)筑物名称结构类型层数或高度基础设计资料基础型式基础尺寸(米)基础埋深(米)主楼钢筋砼剪力墙42桩筏15裙楼框架结构4桩筏8地下室框架结构8桩筏8(五)桩基础方案分析2、桩型的 选择据朝阳洲区工程经验,应首先考虑选用较经济的 预制桩,其造价可比钻孔灌注桩节省30%以上,当然,采用混凝土预制桩的 前提条件是周围环境的 允许.拟建场地东侧紧邻团结路、西侧紧靠沿江中大道,南侧为新海关大楼,北侧为待建空地.如采用预制桩(静压式),对周围环境有挤土效应,因此施工时需采用有效的 防护措施,如设置砂井、预钻取土、挖防震沟及

27、合理安排打桩流程等,并对周围建筑物及道路地下管线进行必要的 监测,做到信息化施工,确保临近建筑物与地下管线的 安全.如采用钻孔灌注桩,因钻孔灌注桩成桩质量较难控制,故需加强施工过程质量的 监理及对桩身质量的 检测.而且本场地位于闹市区,对环境卫生要求较高,如采用钻孔灌注桩,排污对周围的 影响也是应考虑的 因素.(六)基坑工程分析与评价1、分析与评价(1)本工程地下室埋深为8米,属级基坑.基坑开挖主要在、夹层中进行,基底位于第层粉土层中,基坑中部土层为夹层(粉质粉土),而地下水埋藏较浅,在一定的 水动力作用下,基坑开挖时易产生流沙、管涌等不良地质现象,需做好围护和降水工作,且拟建场地分布有暗浜、

28、上部土层填土厚度较大,尤其应加强围护.(2)根据现有的 场地状况及经验,围护结构可采用格栅型深层搅拌桩或单排水泥搅拌桩加土钉墙方案(土钉墙围护现在在上海已有非常成熟的 施工工艺,且效果较好).施工开挖到设计底面标高时,需预留0.20.3米采用人工挖土,并防止土体结构扰动,产生橡皮土,挖到设计底面标高后及时浇注混凝土垫层.(3)基坑施工阶段需进行坑内降水、排水工作,一般可采用井点降水,使地下水位降至基坑底面以下0.51.0米处.在降水时,必须考虑降水对临近建筑物、道路和地下管线可能造成的 影响.(4)本工程纯地下室部分埋深为8米,上覆土层按1.5米考虑,底板处地下水浮力大于上覆荷重.由于在地下室

29、开挖前,考虑到本项目的 工程桩已施工完毕,该工程桩可以起到抗拔作用,不必单独采取设计抗拔桩方案.(5)在基坑施工过程中应加强对周围建筑物沉降和地下管线的 监测,随时掌握基坑周围土体的 位移和应力变化情况,以确保基坑安全和有效保护基坑周围环境.2、降水设计(一)基坑内抽水量的 估算 、地下水容积储存量的 计算: 计算式: W = V 或 W = Ah式 中:W 容积储存量 (米3)V 含水层体积 (米3),V = 基坑面积A降水深度h(即潜水静止水位至基坑底板以下1.00米); 含水层的 给水度(砂性土给水度经验值为 0.030.05),本次根据上部土层的 性质取: = 0.03.a.基坑面积(

30、A)计算基坑面积A = 1000米2.b.降水深度(h)计算h = 基坑开挖平均深度8米-3.2米 + 0.5米 = 5.3米. 由上述参数计算地下水容积储存量如下: W = Ah = 0.0310005.3 =1590米3. 、基坑抽水量的 确定原则 本基坑的 出水量主要包括地下水的 储存量与降雨量,由于对降雨量目前无资料估测,且根据上部潜水含水层的 透水性较弱的 特性,在短时期内因降雨渗入地层内的 渗入量不会很多,因此,本次对基坑的 抽水量确定、井数设计与抽水泵的 选择只考虑地下水的 储存量,对于降雨量的 排出,采用明排水的 施工措施来解决.(二)坑内降水井数量的 布置 n = A / a井 式 中:n 井数(口); A 基坑降水面积 (米2); a井 单井有效抽水面积 (米2);根据我们的 降水施工经验在该地区第层以上的 以粉性土为主的 潜水含水层的 特性单井有效抽水面积a井一般为50米2, 即:n = A / a井 =1590/ 50= 31.8 则拟定32口降水井.平面布置:详见“降水井平面布置示意图”,井深为11.0米.(三)坑内降水井工作量设计结果分析、由上述计算结果的 数据如下: a、 地下水容积储存量W =1590米3; b、 降水井32口;、日抽水量计算由于粘性土的 弱透水性,地层中的 地下水向井内渗透的 速度非常慢,根据我们长期的 降水经验,结合本