1、石家庄经济技术开发区良村新民居工程岩土工程勘察报告河北建研建筑设计有限公司2011 年 04 月 07 日岩土工程勘察报告冀建研(D)2011-委托单位:石家庄经济技术开发区良村村委会工程名称:石家庄经济技术开发区良村新民居工程岩土工程勘察总 经 理:总 工:所 长:审 核:项目负责:河北建研建筑设计有限公司2011 年 04 月 07 日目 录1 前言1.1 工程概况1.2 勘察目的与技术要求1.3 勘察依据1.4 勘察等级1.5 勘察方法与工作量1.6 勘察说明2 场地工程地质条件2.1 地形与地貌2.2 地质构造与区域稳定性2.3 场地地层划分2.4 水文地质概况与地下水和土对建筑材料的
2、腐蚀性评价2.5 不良地质作用3 地基土物理力学指标3.1 原位测试指标3.2 土工试验4 岩土工程分析与评价4.1 地基土承载力与变形计算参数的确定4.2 地基土湿陷性评价4.3 地震效应5 地基基础方案评价与论证5.1 天然地基评价5.2 复合地基分析与评价6 结论与建议附图表:1 勘察点平面布置图 1页2 图例 1页3 孔口高程一览表 1 页4 工程地质剖面图 15 页5 钻孔柱状图 35 页6 标准贯入试验统计表 2 页7 固结试验成果图表 8 页8 物理力学指标统计表 2 页9 土工试验成果汇总表 4 页河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察1石家庄经
3、济技术开发区良村新民居工程岩土工程勘察报告1 前言1.1 工程概况石家庄经济技术开发区良村新民居工程,位于良村村南侧,石津灌渠北侧。该项目为 8 栋 6F/-1 居民住宅楼。拟建建筑物楼长 66m,宽 12.8m,为砖混结构,条形基础,预估基础埋深 3.2m。石家庄经济技术开发区良村村委会委托我公司承担了该项目的岩土工程勘察工作,本次勘察为一次性详勘。1.2 勘察目的与技术要求1.2.1 勘察目的通过勘探、原位测试、室内土工试验,提供满足拟建建筑物施工图设计阶段要求的岩土工程资料和岩土参数,对地基作出岩土工程评价,对地基类型、基础形式、地基处理和不良地质作用的防治等提出建议。1.2.2 技术要
4、求查明场地不良地质作用的成因、类型、分布范围、发展趋势和危害程度,提出整治方案的建议。查明建筑场地范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和各层位承载力。提供地基变形计算参数,预测建筑物变形特征。查明河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。查明地下水的埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度。提供场地土的标准冻结深度。判定水和土对建筑材料的腐蚀性。河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察2查明场地内有无液化土层,并对液化可能性及液化等级作出评价,提供建筑物场地类别,抗震设计有关参数等。查明有无湿陷性土层,并提供湿陷性等级、湿陷
5、起始压力及处理措施。1.3 勘察依据 石家庄经济技术开发区良村村委会提供的拟建建筑物平面图;岩土工程勘察规范 (GB50021-2001) (2009 版) ;建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002) ;建筑抗震设计规范 (GB50011-2010) ;湿陷性黄土地区建筑规范 (GB50025-2004) ;河北省建筑地基承载力技术规程 (试行) (DB13(J)T48-2005) ;土工试验方法标准 (GBT50123-1999) ;建筑桩基技术规范(JGJ94-2008);建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002) ;建筑工程地质钻探技术标准 (JGJ87-92)高层建筑岩土
6、工程勘察规程 (JBJ72-2004) ;1.4 勘察等级根据岩土工程勘察规范 (GB50021-2001) (2009 年版)有关规定,拟建的石家庄经济技术开发区良村新民居 1#8#住宅楼,建筑物重要性等级为二级,场地复杂程度等级为二级,地基复杂程度等级为二级,勘察等级为乙级。1.5 勘察方法与工作量1.5.1 勘察点的布置根据建筑物的性质及现行规范,结合设计要求并考虑场地具体条件,勘察点按河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察3建筑物场地范围纵横间距不大于 30m 进行布置。本工程勘探点间距控制在12.8m30m,勘探点最大深度为 20m。1.5.2 勘察方
7、法勘察方法为钻探、井探、原位测试及室内土工实验。原位测试采用标准贯入试验。室内试验为常规试验、颗分(或筛分)试验、固结试验、湿陷试验等。1.5.3 勘察工作量本次勘察外业工作于 2011 年 03 月 25 日开始,04 月 04 日结束,完成的工作量情况详见勘察工作量一览表(表 1) ,勘探设备及施工工艺详见勘察施工、测试采用的手段及方法一览表(表 2) 。 勘察工作量一览表 表 1工作项目 单位 数量 备注钻孔 个 49 钻孔总进尺 643.0m探井 个 3 探井总进尺 24.0m标准贯入试验 次 89取原状土试样 件 114取扰动土试样 件 31外业工作测放点 组日 1常规试验 项 11
8、3固结试验 项 90 压力大于自重应力+附加应力湿陷试验 项 20 采用双线法室内试验颗分试验(筛分试验) 项 44勘察施工、测试采用的手段及方法一览表 表 2勘察手段 设备名称及型号 施工工艺及试验方法 取样方法及测试目的冲击钻 探 30 型工程钻机 1 台 冲击钻进 采用薄壁取土器,锤击取土探 井 洛阳铲 人工挖掘 在井壁上人工采取 I 级土样标准贯入试验 标准贯入器、穿心锤自由落锤,先打入 15cm不计数,继续贯入 30cm记录锤击数确定地基土承载力,推算砂土密实度及内摩擦角等指标河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察4测 量 DSG320 水准仪、铝合金
9、塔尺、钢卷尺 闭合法 提供各勘探点位置及高程1.6 勘察说明1、根据甲方提供的拟建建筑物平面图,使用钢尺测放各勘察孔位置,使用水准仪量测各勘察孔孔口高程。孔口高程采用假设高程系统,以拟建场地南侧石津灌渠良村新桥西侧北端第一根栏杆处的桥面为假设高程零点。2、工程地质剖面图中的标准贯入试验锤击数为实测值。2 场地工程地质条件2.1 地形与地貌该勘察场地位于滹沱河南岸,按其成因属于滹沱河冲洪积扇区域。拟建场地南侧原为耕地,北侧为旧建筑物,地势较平坦,交通便利。勘察点具体位置见勘察点平面布置图(附图表 1) 。拟建场地孔口相对标高最大值-1.573m,最小值-2.435m,相对高差 0.862m。2.
10、2 地质构造与区域稳定性本区域地属华北断块一级大地构造单元,处于太行山隆起与河北平原凹陷的交界处,总的区域构造线走向为 NNE 和 NE。河北平原自第三纪以来经历了强烈而复杂的构造运动,被多组活动断裂切割,具有明显的差异运动,形成多隆多凹的多层次反复式断块。本区构造主要受径向构造体系、华夏构造体系及新华夏构造体系的影响,新构造活动不明显。地震主要来自邢台河间地震带影响。场地处在区域构造相对稳定地块上。2.3 场地地层划分本次勘察钻探最大深度 20.00m,除表层填土外,主要地层均为第四系冲洪积成因新近沉积的粉土、粉质粘土、砂类土,根据岩性和物理力学性质分为 8 个工程地河北建研建筑设计有限公司
11、 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察5质层,各土层岩性及特征详见土层性状与分布一览表(表 3) 。土 层 性 状 与 分 布 一 览 表 表 3土层名称与编号层底标高(m)层底埋深(m)层厚(m) 颜色 湿度状态/密度压缩性地层描述层耕土-2.87-2.020.20.50.20.5褐黄 松散 以粉土为主,土质不均,较松散,含植物根系,偶见虫孔。 1层杂填土-3.3-2.090.31.50.31.5杂 松散 高近期人工堆积,以粉土为主,含砖块及生活垃圾,部分勘察孔见水泥路面。层粉土-7.87-4.232.45.81.95.5褐黄 稍湿 稍密 中土质不均匀,摇震反应中等,无光泽反应,干强
12、度低,韧性低。见云母碎片,偶见粉粘团块。层粉质粘土-12.24-9.735.2 9.81.9 5.6黄褐 稍湿 软塑 中土质较均匀,无摇震反应,稍有光泽反应,干强度中等,韧性中等。含铁锰氧化物,含少量姜石。 层粉细砂-11.88-6.734.910.10.8 4.4灰白 稍湿 稍密 中砂质不纯,以石英、长石为主,含云母碎片。颗粒较均匀,级配较差,偶见粉土团块。层粉土-16.12 -9.62813.80.5 6.5褐黄 湿 中密 中土质不均匀,摇震反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低。见云母碎片,部分孔见粉粘透镜体。层细砂-17.12 -13.6512150.2 5 灰白 稍湿 中密 中砂质较
13、纯,以石英、长石为主,含云母碎片,颗粒较均,级配较差,偶含粘土团块。层粉质粘土-20.19-16.5714.618.21.24.8黄褐 湿 可塑 中土质较均,无摇震反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。含铁锰氧化物和少量姜石。 细砂-22.37-17.3615200.43.8灰白 中低 砂质纯净,以石英、长石为主,含云母碎片,颗粒均匀,级配较差。2.4 水文地质概况与地下水和土对建筑材料的腐蚀性评价本次勘察最大深度为 20.00m,未见地下水,参照石家庄市水文地质资料,本地区地下水呈常年下降趋势,年降幅 0.51.0m。超量开采地下水是水位下降的主要原因,在缺水状况未能根本改变之前,这一趋势仍
14、可能延续,因此可不考虑地下水对建筑材料的腐蚀性。河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察6勘察期间对场地及周边进行调查,未发现影响土质化学成份变化的污染源,按照本地区多年工程实践经验,土对建筑材料具微腐蚀性。2.5 不良地质作用拟建场地未发现不良地质作用。3 地基土的物理力学指标本次勘察,通过各项测试试验,获取到土的多项物理力学性质指标,舍弃个别异常和明显不合理数据,分层对其进行数理统计。详见附图表 8物理力学指标统计表。物理力学指标统计表给出了各土层物理力学性质指标的最小值、最大值、平均值、标准值等代表值。力学指标的变异性相对较高,表明地层的微观结构、组成物质和
15、属性具有不均匀性。粉土与粘性土的压缩模量等变形计算指标根据固结试验结果给出,砂土的压缩模量等变形计算指标根据标准贯入试验击数并结合地区经验确定,采用平均值。一般物理力学性质指标采用平均值,用于查表确定地基土的承载力时采用标准值。标准贯入试验确定砂土密实度时采用实测平均值,用于查表确定地基土的承载力时采用杆长修正后的标准值,地基土承载力采用特征值。3.1 原位测试指标3.1.1 标贯试验标贯试验点具体位置及实测击数详见附表 6标准贯入试验统计表。对各土层的标准贯入试验实测值及杆长修正值进行了分层统计,统计结果见附表 8物理力学指标统计表。3.2 土工试验河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发
16、区良村新民居工程岩土工程勘察7土工试验成果见附图表 9土工试验成果汇总表。对各层土的物理力学指标进行了分层汇总、统计,统计时剔除个别异常值。统计结果参见附图表 8物理力学指标统计表。固结试验成果参见附图表 7固结试验成果图表。4 岩土工程分析与评价4.1 地基土承载力与变形计算参数的确定根据地基土层的室内试验和原位测试成果,结合当地建筑经验,综合确定地基土的承载力和压缩模量,详见地基土层承载力特征值和压缩模量平均值表(表 4) 。第层耕土,以粉土为主;第 1层杂填土,为近期人工堆积,回填物以粉土为主,夹砖块、灰块等建筑垃圾。土质松散,不予给以评价,应予清除。地基土层承载力特征值和压缩模量平均值
17、表 表 4压缩模量 Es土层名称与编号承载力特征值 fak Es(0-0.05) Es(0.1-0.2) Es(0.2-0.4)层粉土 110 6.83 9.55 16.156层粉质粘土 120 6.15 8.44 12.334层粉细砂 140 15层粉土 160 7.43 11.18 16.274层细砂 180 20层粉质粘土 160 10.97 18.034 19.39层细砂 200 25注:为经验值4.2 地基土湿陷性评价根据 T1、T2、T3 的土样试验结果,该场地地基土湿陷性系数 s 小于 0.015,根据湿陷性黄土地区建筑规范 (GB50025-2004) 4.4.1 条,此场地不
18、具湿陷性。4.3 地震效应河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察84.3.1 抗震设计参数根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)规定,该场地抗震设防烈度 7 度,所属设计地震分组为设计地震第二组;据表 3.2.2 规定,设计基本地震加速度值为0.10g,特征周期为 0.40s。4.3.2 场地土及建筑场地类别根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)有关规定,10 层和高度 30m 以下的丙类和丁类建筑,无实测剪切波速时,可按土的名称和性状估计土的剪切波速,该场地层耕土,为新近沉积土,属软弱土,剪切波速 s=130m/s;层粉土,fak=12
19、0kPa,属软弱土,剪切波速 s=140m/s;层粉质粘土,f ak=115kPa,属软弱土,剪切波速 s=130m/s;层粉细砂,f ak=140kPa,属中软土,剪切波速 s=210m/s;层粉土,f ak=160kPa,属中软土,剪切波速 s=245m/s;层细砂,fak=180kPa,属中硬土,剪切波速 s=270m/s;层粉质粘土,f ak=200kPa,属中硬土,剪切波速 s=280m/s;层细砂,f ak=210kPa,属中硬土,剪切波速 s=300m/s,经计算,等效剪切波速为 190m/s,根据区域地质资料,该场地覆盖层厚度大于 50m,因此,判定该场地类别为 类。4.3.3
20、 抗震地段划分根据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)4.1.1 条表 4.1.1 有关规定,拟建场地属可进行建设的一般地段。4.3.4 液化判别 本次勘察,最大勘察深度为 20.0m,未见地下水,且地下水位呈逐年下降趋势,不存在饱和砂土或粉土,依据建筑抗震设计规范 (GB50011-2010)第 4.3.3 条标准判定,场地地基土不考虑地基土的液化影响。河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察94.3.5 场地稳定性评价拟建场地地貌单一,地形平坦,地基土成因类型为冲洪积相沉积物,沉积地层稳定,沉积韵律比较明显;在抗震地段划分上属可进行建设的一般场地;场
21、地及其附近未发现不良地质作用;场地 20m 未见地下水,粉土及砂土不具液化条件;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,地基不会震陷失稳而影响建筑物的使用,因此拟建场地稳定,适宜建筑。5 地基基础方案评价与论证 参照拟建建筑物设计条件,结合勘察结果,建筑物地基基础分析计算时采用的前提条件详见拟建建筑物地基基础计算条件一览表(表 5)拟建建筑物地基基础计算条件一览表 表 5建筑编号 层数建筑物平尺寸长宽(m)条基宽度(m)预估基础埋深(m) 预估基底压力Pk (kPa)地基基础持力层 第 1 下卧层1# 8#住宅楼 6/-1 6612.8 2.5 3.2 180 粉土粉质粘土粉细砂5.1 天
22、然地基评价5.1.1 地基土均匀性评价参照高层建筑岩土工程勘察规程 (JGJ72-2004)第 8.2 条有关条款,对拟建建筑地基均匀性进行评价。结果见表 6.拟建建筑地基均匀性评价一览表 表 6建筑名称 所处地貌或工 程地质单元 持力层底面坡 度(%)持力层及下卧层厚度差值判定均匀性判定1#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 非均匀地基河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察102#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 非均匀地基3#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 非均匀地基4#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 均匀地
23、基5#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 非均匀地基6#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 均匀地基7#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 非均匀地基8#住宅楼 同一工程地质 单元 10 0.05b 非均匀地基场地处于同一地貌单元,在垂直方向上呈多层结构,水平方向地层分布较稳定,除 4#、6#住宅楼持力层及其下卧层的厚度差值较小外,其它住宅楼持力层及其下卧层的厚度差值均较大,依据高层建筑岩土工程勘察规程 (JGJ72-2004)8.2.4 条判定地基均匀性,4#、6#住宅楼为均匀地基,1#、2#、3#、5#、7#、8#住宅楼为不均匀地基。 5.1.2 持力层强度验
24、算按照拟建建筑物地基基础计算条件一览表(表 5) ,根据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)5.2.4,).0(3dbf mak fa修 正 后 的 地 基 承 载 力 特 征 值 (kPa)。fak地 基 承 载 力 特 征 值 (kPa)。 m基 础 以 上 土 的 加 权 平 均 重 度 (kN/m3)。 基 础 底 面 以 下 土 的 重 度 (kN/m3)。 河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察11 d基 础 埋 深 的 地 基 承 载 力 修 正 系 数 , b基 础 宽 度 的 地 基 承 载 力 修 正 系 数 , d基 础 埋
25、置 深 度 (m)。 住 宅 楼 基 础 底 与 地 下 室 室 内 地 面 标 高 差 为 0.7 米 , 因 此d 取 0.7 米 。b基 础 底 面 宽 度 ,当 基 宽 小 于 3m 时 按 3m 取 值 , 大 于 6m 按 6m 取 值 。拟建建筑物计算修正后的天然地基承载力特征值,详见天然地基承载力强度验算一览表(表 7) 。天然地基承载力强度验算一览表 表 7建筑编号等效基础埋深d(m)等效基础宽度b(m)基底土承载力特征值fak(kPa) b m d fa(kPa) Pk(kPa) 验算结果1#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.5 1.5 125.55
26、180 fa Pk2#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.4 1.5 125.52 180 fa Pk3#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.5 1.5 125.55 180 fa Pk4#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.5 1.5 125.55 180 fa Pk5#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.5 1.5 125.55 180 fa Pk6#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.5 1.5 125.55 180 fa Pk7#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.2
27、 1.5 125.46 180 fa Pk8#住宅楼 0.7 3.0 120 18.6 0.3 18.4 1.5 125.52 180 fa Pk由表 8 计算结果可知,对于 1#8#住宅楼,天然地基持力层承载力小于基底压力,不能采用天然地基,需要进行地基处理。故不再对其进行软弱下卧层验算。5.2 复合地基方案分析与评价5.2.1 复合地基方案分析1#8#住宅楼宜采用夯实水泥土桩复合地基对地基进行加固处理,既能提高地基承载力,又能减小沉降,对周围环境影响小,是当地成熟的地基处理方法。夯实河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察12水泥土桩复合地基设计参数详见表 8
28、 夯实水泥土桩设计参数一览表 表 8 土层编号和名称 桩周土侧摩阻力特征值qsia (kPa)桩端土端阻力特征值qpa (kPa)层粉土 22层粉质粘土 23 200层粉细砂 18 200层粉土 25 400层细砂 28 6001# 8#楼 桩 顶 和 基 础 之 间 应 设 置 100mm 厚 的 褥 垫 层 , 基 础 形 式 为 条 形基 础 , 以 1#楼 3#勘察孔为例进行计算,可用第 层粉质粘土,层粉细砂做为桩端持力层。设计桩径 350mm,有效桩长 4.0m,面 积 置 换 率 m=0.08。单 桩 竖 向 承 载 力 特 征 值 Ra 按 下 式 计 算 :Ra=up qsia
29、li+Apqpa=1.1(223.29+180.71)+ 0.096200=112.9N 复合地基承载力特征值:fspk =m(Ra/Ap)+ (1-m) fsk =0.08(112.9/0.096)+0.9(1-0.08) 120=193.4kPa pk =180kPak以上分析均以拟建建筑物地基基础计算条件一览表中假设条件为前提计算所得,当假设条件发生变化时应重新计算。工程单桩承载力特征值及复合地基承载力特征值应进行载荷试验确定。6 结论与建议本场地及其附近未发现其它不良地质作用,所以本场地为相对稳定场地,拟河北建研建筑设计有限公司 石家庄市经济开发区良村新民居工程岩土工程勘察13建场地属
30、可进行建设的一般地段。各地基土层承载力特征值等地基计算参数详见地基土层承载力特征值和压缩模量平均值表(表 4) 。本次勘察最大深度为 20.00m,未见地下水,可不考虑地下水对建筑材料的影响。按照本地区多年工程实践经验,土对建筑材料具微腐蚀性。场地基本地震加速度值为 0.10g,抗震设防烈度为 7 度,地震分组属第二组,场地的特征周期值为 0.40s。建筑场地未发现地下水,可不考虑地基土的液化影响。场地土类型为中软土,场地类别为类。1#、2#、3#、5#、7#、8#住宅楼地基土均为不均匀地基,4#、6#住宅楼地基土为均匀地基。建议地基采用夯实水泥土桩复合地基。拟建 1#8#住宅楼地基土不具湿陷性。建议在复合地基施工前,按照选定的施工工艺和设计参数进行现场试桩和静载荷试验,以校正复合地基单桩的承载能力。场地标准冻结深度 0.6m。河北建研建筑设计有限公司2011 年 03 月 20 日