巖土工程勘察報告

PAGEPAGE5·浙江山川有色勘察設(shè)計有限公司·樂清市汽車客貨運中心建設(shè)工程巖土工程詳細(xì)勘察報告1.前言1．1擬建工程概況樂清市汽車客貨運中心由樂清市貨客運中心工程建設(shè)指揮部籌建，該項目位于樂清市中心區(qū)丹霞路和四環(huán)路交匯處的A-K16地塊，規(guī)劃總用地面積約86882m2，其中汽車客貨運中心用地面積69397m2，規(guī)劃地上總建筑面積約32600m2，地下室面積約5830m2，主要功能為旅客候車廳、售票廳、物流（貨運）站房、修理車間、輔助業(yè)務(wù)用房，客運站按一級標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。其中綜合辦公樓則由一幢21層主樓和3層裙房組成,建筑面積17233.3m2，并設(shè)一層地下室；主站房2層，建筑面積9575.3m2；附樓2層，建筑面積3114.7m2；修理廠2層，建筑面積2476.7m2。除綜合辦公樓為框剪結(jié)構(gòu)外，其余均為框架結(jié)構(gòu)。該建設(shè)工程擬采用樁基礎(chǔ)，設(shè)計最大單柱荷載約為6000kN，由浙江省建筑設(shè)計研究院設(shè)計。1．2．勘察目的和要求1．2．1勘察工作執(zhí)行的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本次勘察工作執(zhí)行的文件標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)主要有：①建設(shè)單位提供的《樂清市汽車客貨運中心建設(shè)工程總平面圖（1:500）》及工民建工程勘察委托書②《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）（2009年版）③《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）④《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）⑤《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）⑥浙江省《巖土工程勘察文件編制標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ10-5-98）⑦《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）（2008年版）⑧《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》(JGJ72-2004)⑨浙江省標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（DB33/1001-2003J10252-2003）1．2．2勘察目的和要求由于場地巖土工程條件不清，缺乏基礎(chǔ)設(shè)計和巖土施工的工程地質(zhì)依據(jù)，建設(shè)單位委托我公司承擔(dān)該場地的詳細(xì)勘察評價工作。根據(jù)上部建筑物的荷載、結(jié)構(gòu)特點并結(jié)合建設(shè)單位勘察技術(shù)要求，須查明和提供：1．查明各地基土層水平、垂直變化的分布規(guī)律及其物理力學(xué)性質(zhì)特征；2．提供各地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及基礎(chǔ)設(shè)計有關(guān)的巖土技術(shù)參數(shù)；3．查明地下水埋藏條件,評價地下水質(zhì)對建筑材料砼和鋼結(jié)構(gòu)有無腐蝕性；4．查明有無影響場地穩(wěn)定性的不良工程地質(zhì)作用；評價場地地震效應(yīng)；劃分場地類型及場地類別5．對場地20m深度范圍內(nèi)飽和粉土、砂土進(jìn)行液化勢判別，劃分液化等級并計算液化指數(shù)6．對基坑開挖提供所需的巖土技術(shù)參數(shù)，綜合論證和評價基坑開挖與支護(hù)、工程降水等設(shè)計方案及施工；7．對可供采用的地基基礎(chǔ)方案進(jìn)行論證分析，提出經(jīng)濟合理的樁類型方案和施工方法等建議，并估算單樁承載力；8．評價基礎(chǔ)施工時對周圍環(huán)境及對周圍建筑物的影響。1．3勘察方法及完成的工作量本工程重要性等級為一級、場地復(fù)雜程度等級和地基土復(fù)雜程度等級均為二級，故確定本次巖土工程勘察等級為甲級。本次勘察布孔沿擬建物周邊線和角點布置（綜合辦公樓按地下室控制），共布置勘察孔56只，均為鉆孔，各勘探孔位置詳見《勘探點平面位置圖》。鉆探工作采用五臺XY-1型機械回旋液壓鉆機垂直鉆進(jìn)，采用Ф130mm鉆具開孔，采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)，并以Ф110mm、Ф90mm或Ф75mm（Ф75mm鉆具主要在統(tǒng)計巖石基本質(zhì)量指標(biāo)RQD值時采用）鉆具全孔取芯鉆進(jìn)至終孔，軟粘土采用薄壁取土器以連續(xù)靜壓方法采取，可塑、硬塑粘性土采用上提活閥式取土器采取，擾動土樣直接從巖芯管內(nèi)采集。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗采用63.5kg自動落錘按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。土工測試任務(wù)由我公司土工室按《土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123-1999）進(jìn)行，測試出土的物理力學(xué)性質(zhì)，結(jié)合孔內(nèi)原位測試對地基土工程地質(zhì)特性進(jìn)行綜合評價。波速測試由浙江省工程地震研究所完成，并按其要求Z32孔施工至進(jìn)入中風(fēng)化巖層3米。本次勘察野外工作于2010年9月12日至2010年10月8日進(jìn)行,歷時26天，單孔最大控制深度101.10m。完成的勘察總工作量見下表，各勘察孔具體工作量詳見《勘察孔數(shù)據(jù)一覽表》：完成的勘察工作量統(tǒng)計表項目單位工作量鉆探孔數(shù)個56累計總工作量米4318.90采集試驗樣品原狀土樣件230擾動土樣件50水樣件2巖樣件8原位測試波速測試米/孔176/2標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗試驗段71動力觸探試驗米39測量勘察孔測量點56勘察孔高程測量點56孔內(nèi)穩(wěn)定水位測量點56室內(nèi)試驗土工常規(guī)分析組230顆粒分析件50水化學(xué)分析件2巖石抗壓件8滲透系數(shù)組19三軸剪切組6無側(cè)限抗壓強度件142．場地工程地質(zhì)條件2．1地形地貌及環(huán)境條件本建筑場地現(xiàn)為空地，地勢較平坦，場地北側(cè)為農(nóng)田，南側(cè)四環(huán)路，西側(cè)為河道，東側(cè)為丹霞路。場區(qū)地貌單元為溫黃海積平原。本工程采用樂清市獨立坐標(biāo)系，85國家高程系，勘察孔放樣和測量引用甲方提供的紅線點，編號為A（X=3100607.558,Y=493307.115）、B（X=3100587.956,Y=493330.041）（具體位置詳見《勘探點平面位置圖》及《勘察孔數(shù)據(jù)一覽表》），根據(jù)設(shè)計單位提供的《樂清市汽車客貨運中心建設(shè)工程總平面圖（1:500）》（電子文檔），采用電腦微機計算出各勘察孔點坐標(biāo)，再以得瑞RTS–820L型全站儀進(jìn)行點位施放，各項操作均符合規(guī)范要求。本次勘察點高程采用85國家黃海高程，引測于場地四角LV1、LV4、LV3、LV4點，其高程分別為4.910m、4.647m、4.549m、4.950m（詳見《勘探點平面位置圖》）。2．2地基土的構(gòu)成與分布特征(7)-1粘土50.9016.30235～243238(7)-3粘土52.201.30268268(7)-4粘土56.604.40242～290253(8)-1含粘性土礫砂60.203.60363～354360(8)-2粘土61.201.00292292(8)-3含粘性土礫砂62.801.60354～359357(9)粘土66.804.00250～286260(10)含粘性土礫砂75.108.30425～468449(11)-2中風(fēng)化角礫凝灰?guī)r80.605.50537～754642Z32孔單孔波速測試綜合成果表表2.5.1土層代號土層名稱層底深度(m)層厚(m)剪切波波速變化范圍(m/s)剪切波波速平均值(m/s)(1)素填土0.700.70102102(2)粘土1.500.809595(3)淤泥24.1022.6086～152113(4)粘土26.802.70213～232224(5)粘土33.706.90224～232226(6)粘土37.003.30244～245245(7)-1粘土45.208.20231～236234(7)-3粘土49.304.10259～265263(7)-4粘土60.5011.20242～306249(8)-1含粘性土礫砂62.101.60367367(8)-2粘土65.103.00286～291289(8)-3含粘性土礫砂66.601.50339～380360(9)粘土70.403.80252～255253(10)含粘性土礫砂94.0023.60270～487424(11)-1強風(fēng)化角礫凝灰?guī)r96.002.00428～435432(11)-2中風(fēng)化角礫凝灰?guī)r101.105.10464～8336062．5．2建筑場地類別確定根據(jù)浙江省工程地震研究所對本場地Z26、Z32號兩個鉆孔進(jìn)行的單孔波速測試結(jié)果，本場地地表下20.0m以內(nèi)地基土層的等效剪切波速分別為107.3m/s、105.4m/s，Vse值均小于140m/s，屬軟弱場地土；由上述2個鉆探孔的波速測試資料，結(jié)合場地各鉆探孔資料及區(qū)域地質(zhì)資料，本場地西部覆蓋層厚度15＜dov＜80m，場地類別為Ⅲ類，場地設(shè)計特征周期0.45S。東部覆蓋層厚度dov＞80m，場地類別為Ⅳ類，場地設(shè)計特征周期0.65S。根據(jù)國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）第4.1.6條表4.1.6的規(guī)定，本建筑場地類別為Ⅳ類，場地設(shè)計特征周期為0.65S。2．5．3場地地脈動卓越周期估算單孔波速測試所得的橫波速度是場地土在動荷載條件下對地震波傳播特性的真實響應(yīng)，可利用以下經(jīng)驗公式來計算其卓越周期：Tc：地脈動卓越周期（s）Hi：第i層土厚度（m）Vsi：第i層土平均橫波速度（m/s）上述波速測試成果經(jīng)計算表明，Z26、Z32號孔場地地脈動卓越周期分別為1.26s、1.32s。2．5．4根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）及省廳有關(guān)文件規(guī)定，樂清市屬抗震設(shè)防烈度為6度區(qū)，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，屬抗震不利地段。本工程屬交通運輸建筑類的一級汽車客運站，抗震設(shè)防類別應(yīng)屬重點設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強其抗震措施2．5．5飽和土液化勢判別場地淺部20m深度范圍內(nèi)主要由軟弱土組成，無液化土層分布。2．5．6本場地現(xiàn)為空地，地勢平坦，未發(fā)現(xiàn)暗浜、暗塘、古井等，無不良地質(zhì)作用。3．巖土工程條件分析與評價3．1場地整體穩(wěn)定性評價本場地未發(fā)現(xiàn)有影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用，場地的整體穩(wěn)定性較好。3．2淺基礎(chǔ)條件評價本場地表部（1）號素填土層呈松散狀，土層力學(xué)強度不高，本場地表部（2）號粘土層為俗稱的“硬殼層”，呈硬可塑狀，屬中壓縮性，土層力學(xué)強度高，但厚度僅0.60～1.20m且下臥厚達(dá)近16～27米的（3）號高壓縮性、高靈敏度、高含水量的淤泥軟弱土層，極易壓縮變形，因此本場地不具備擬建客貨運建設(shè)中心的淺基礎(chǔ)天然地基條件。3．3樁基礎(chǔ)條件評價經(jīng)勘察查明，本場地在埋深101.10m范圍內(nèi)，地基土多以軟弱土層為主，深部地層構(gòu)成和分布較為復(fù)雜。（3）號為流塑狀的淤泥軟弱土層，工程性能極差；（4）粘土層呈硬可塑狀，中壓縮性，土層物理力學(xué)性質(zhì)和力學(xué)強度較好，但其埋深較淺，分布不均且局部缺失；（5）粘土呈軟塑狀，高壓縮性，土層物理力學(xué)性質(zhì)和力學(xué)強度極差；（6）號粘土呈硬可塑狀，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度一般；（7）-1號粘土層呈軟可塑狀，高壓縮性，土層物理力學(xué)性質(zhì)差，力學(xué)強度差；（7）-2號含粘性土礫砂層呈中密狀，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度較好，局部缺失；（7）-3號粘土層呈硬可塑狀，中壓縮性，土層物理力學(xué)性質(zhì)一般，力學(xué)強度一般；（7）-4號粘土層呈軟可塑狀，中壓縮性，土層物理力學(xué)性質(zhì)一般，力學(xué)強度一般；（8）-1號含粘性土礫砂層呈中密狀，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度較好，厚度不穩(wěn)定；（8）-2號粘土呈硬塑狀，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度高；（8）-3號含粘性土礫砂層呈中密狀，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度較好；（9）號粘土層呈軟可塑狀，中壓縮性，土層物理力學(xué)性質(zhì)一般，力學(xué)強度一般；（10）號含粘性土礫砂層呈中密狀，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度較好；（11）-1強風(fēng)化角礫凝灰?guī)r較堅硬，土層物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度高；（11）-2號中風(fēng)化角礫凝灰?guī)r，巖石物理力學(xué)性質(zhì)好，力學(xué)強度高，場地西側(cè)埋深在63.70～81.90m是本場地擬建綜合辦公樓主樓理想的樁基礎(chǔ)持力層；3．4樁基礎(chǔ)方案選擇綜上所述，根據(jù)地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，結(jié)合場地地基土分布特征。擬建綜合辦公樓主樓，可采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，以(11)-2號中風(fēng)化角礫凝灰?guī)r作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端全截面進(jìn)入持力層不小于1d；擬建主站房、附樓及修理車間，可采用鉆孔灌注樁或預(yù)應(yīng)力管樁基礎(chǔ)，以(8)-1～(8)-3號合并土層作為樁基礎(chǔ)持力層，樁端特征值按(8)-2號粘土層取用，樁端全截面進(jìn)入持力層不小于1d。3．5單樁承載力特征值的估算根據(jù)各地基土層的現(xiàn)場鑒別及原位測試結(jié)果，對照（DB33/1001-2003J10252-2003）、（JGJ94-2008）規(guī)范并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗，提出了各土層的樁周土摩擦力特征值qsa和樁端土承載力特征值qpa（見表1），按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）推薦公式:Ra=μPΣqsiali+qpaAP(8.5.5-1)式中：Ra：單樁豎向承載力特征值（KN）；μP：樁身周邊長度（m）;qsia：樁周第ⅰ層土的摩擦力特征值（kpa）;li:樁周第ⅰ層土的厚度（m）;qpa：樁端土的承載力特征值（kpa）;AP：樁底端橫截面面積（m2）注：單樁承載力估算值中樁長起算于（2）號層頂板。對單樁豎向承載力特征值進(jìn)行估算，所需參數(shù)按表1所列推薦值選用，估算結(jié)果見下表。單樁豎向承載力特征值估算表樁型估算部位樁端所入土層規(guī)格(mm)樁長(m)樁尖全截面進(jìn)入持力層深度(m)預(yù)估單樁豎向承載力特征值Ra(kN)備注鉆孔灌注樁Z19(10)φ80067.300.803080Z19(11)-2φ90078.000.906000Z43(7)-1φ60045.0010.201080Z43(7)-3φ60050.003.601320Z43(7)-4φ70055.001.901720Z43(8)-1φ70059.000.702245Z5(7)-1φ60045.009.00930Z5(7)-1φ60050.0014.001080Z5(7)-3φ70055.000.501520Z5(8)-1φ70060.900.902085預(yù)應(yīng)力管樁Z43(7)-3φ60050.003.601690Z43(7)-4φ60055.001.902190應(yīng)考慮長徑比對樁基質(zhì)量的影響Z43(8)-1φ60058.900.602400Z5(7)-3φ60055.000.601638Z5(8)-1φ60060.900.6022403．6沉樁可能性分析及設(shè)計、施工中應(yīng)注意的問題本場地屬溫黃海積平原地貌，（7）-1號粘土層以上多為淤泥軟弱土層，預(yù)應(yīng)力管樁上部沉樁較易。但由于（7）-2、（8）-1、（8）-3號含粘性土礫砂厚度不均且局部厚度較大，若以（7）-2號層以下土層為樁基礎(chǔ)持力層，局部樁身穿越上覆砂類土層時會有一定困難。鉆孔灌注樁由于其泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)、混凝土水下澆筑等地下隱蔽工藝特點，泥皮、沉渣厚度及樁身強度對單樁承載力影響很大，施工中應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》，保證孔底沉渣厚度不超過規(guī)范要求及樁身混凝土體的強度和連續(xù)完整性，其單樁承載力應(yīng)由現(xiàn)場試樁確定，以作為樁基設(shè)計的最終依據(jù)。預(yù)應(yīng)力管樁屬擠土型樁，施工時會產(chǎn)生較大的超靜孔隙水壓力，波及較大范圍，會對較近建筑物產(chǎn)生不良影響，施工時應(yīng)采取有效防護(hù)措施，合理安排沉樁順序，以避免或減小由于機械震動和擠土效應(yīng)對周圍道路和建筑物產(chǎn)生的不良影響。采用鉆孔灌注樁可減小施工時對周圍建筑物的不良影響，但本場地自然排漿條件差，應(yīng)注意環(huán)境保護(hù)。3．7基坑開挖與支護(hù)擬建場地設(shè)一層地下室，建筑面積5830m2，屬二級基坑。地下室抗浮設(shè)防水位可取4.0m或室外地坪標(biāo)高?？颖谥饕?2)號粘土層和(3)-1號淤泥層組成，坑底為(3)號淤泥層，土層力學(xué)性質(zhì)差，具有高靈敏度、高含水量的特點，基坑開挖時易產(chǎn)生坑壁失穩(wěn)，為保障施工順利進(jìn)行，應(yīng)進(jìn)行基坑支護(hù)，基坑開挖需進(jìn)行支護(hù)設(shè)計。根據(jù)場地四周的環(huán)境和工程地質(zhì)條件，支護(hù)設(shè)計可采用排樁結(jié)合內(nèi)支撐支護(hù)體系支護(hù)?；又ёo(hù)設(shè)計參數(shù)見表3.5：基坑開挖土體以處于地下水位以下的(3)號淤泥層為主，該土層具含水量高、孔隙比大、抗剪強度小、靈敏度高，易觸變?nèi)鋭?，邊坡穩(wěn)定性很差，基坑開挖過程中易產(chǎn)生側(cè)向位移而導(dǎo)致基坑失穩(wěn)，尤其是在鄰近道路應(yīng)調(diào)查清楚地下的上、下水管分布及施工時可能出現(xiàn)變形過大引起破裂將加劇土體破壞，故應(yīng)采取相應(yīng)的基坑支護(hù)和嚴(yán)密的監(jiān)測措施，具體方案根據(jù)場地地質(zhì)條件和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)確定。基坑開挖應(yīng)采取分層均衡開挖，防止對支護(hù)結(jié)構(gòu)、工程樁、基底土的擾動和破壞。基坑內(nèi)地下水應(yīng)進(jìn)行支擋防滲處理。由于該基坑較大，施工周期長，基坑開挖過程中坡頂嚴(yán)禁超載，基坑開挖應(yīng)盡量避開臺風(fēng)期和雨季，在邊坡頂部設(shè)置截水溝，并加強監(jiān)控。抗剪強度指標(biāo)與滲透系數(shù)表表3..5層序號土層名稱抗剪強度指標(biāo)滲透系數(shù)無側(cè)限抗壓強度固結(jié)快剪三軸剪切(UU)粘聚力(C)內(nèi)摩擦角(φ)粘聚力(C)內(nèi)摩擦角(φ)水平（kh）垂直（kv）qukpa度kpa度×10-8cm/skpa(2)粘土28.613.528.33.98.97.356.6(3)淤泥9.15.95.70.611.217.810.0以上圍護(hù)方案僅供參考，大型基坑的具體支護(hù)方案應(yīng)結(jié)合地下室深度、坑底標(biāo)高和周圍環(huán)境進(jìn)行專項設(shè)計，并與其它支護(hù)方法進(jìn)行論證和技術(shù)經(jīng)濟對比。3．8施工監(jiān)測與沉降觀測3．8．1施工監(jiān)測基坑開挖監(jiān)測主要包括：擋土結(jié)構(gòu)傾斜、位移監(jiān)測；鄰近建筑物沉降、傾斜、裂縫監(jiān)測；周圍路面、地下管線的變形監(jiān)測，尤其要防止上下水管破裂對基坑穩(wěn)定性的危害。通過科學(xué)的監(jiān)測結(jié)果指導(dǎo)施工，合理調(diào)整施工順序及施工方案，保證擋土結(jié)構(gòu)體系安全，并對施工造成的對鄰近建筑物及周圍環(huán)境的不利影響及時采取預(yù)防措施，實現(xiàn)信息化施工。3．8．2建筑物垂直度及沉降觀測為確保本工程在上部結(jié)構(gòu)施工及便用期間的安全，建筑物在施工和使用期間應(yīng)進(jìn)行變形觀測，應(yīng)設(shè)置長期沉降觀測系統(tǒng)，制定長期觀測計劃，并對建筑主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行垂直度監(jiān)測。至少應(yīng)有3個穩(wěn)固可靠的引測基準(zhǔn)點，基準(zhǔn)點與建筑物的距離應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)最大寬度的2倍，沉降觀測點的布置、觀測精度要求、觀測周期、沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)等應(yīng)符合《建筑變形測量規(guī)范》（JGJ8-2007）的有關(guān)規(guī)定。4．結(jié)論與建議4．1結(jié)論1．樂清地區(qū)地震