鳳凰縣官莊九年制學校學生宿舍巖土工程詳細勘察PAGE10PAGE\*Arabic12湖南省湘西工程勘察院鳳凰縣官莊九年制學校學生宿舍巖土工程詳細勘察報告1、前言1.1擬建工程概況受鳳凰縣官莊九年制學校的委托，按照湘西自治州一品建筑設(shè)計有限公司提出的《勘察任務(wù)書》及附圖要求，我院于2013年4月23日～2013年4月26日，對鳳凰縣官莊九年制學校學生宿舍建設(shè)場地進行了巖土工程詳細勘察工作。擬建場址位于鳳凰縣官莊九年制學校校內(nèi)，擬建場地依山傍水、環(huán)境優(yōu)美，地理位置優(yōu)越，交通較便利。擬建工程設(shè)計簡況如下表：建（構(gòu)）筑物名稱設(shè)計地坪標高（m）層數(shù)結(jié)構(gòu)類型建筑物尺寸m基礎(chǔ)形式官莊九年制學校學生宿舍323.006磚混20.6×10.2待定1.2勘察目的、任務(wù)要求本次勘察工作的目的是為施工圖設(shè)計提供詳細的巖土工程勘察資料和設(shè)計及施工所需的巖土參數(shù)，對建筑地基做出巖土工程評價，并對地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。參照我院與建設(shè)單位簽訂的合同、《勘察任務(wù)書》及巖土工程勘察的有關(guān)規(guī)范，本次勘察工作的任務(wù)要求具體如下：1.2.1查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性、分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力；1.2.2當場地分布內(nèi)存在古河道、溝濱、墓穴、防空洞、孤石、等對工程不利的埋藏物時，應(yīng)提供其平面布置及深度；1.2.3當場地有斷層、斷裂帶時，應(yīng)提出詳細的分布圖，包括其長度、寬度及傾角；對場地與地基的地震效應(yīng)做出評價；1.2.4查明地下水的埋藏條件，提供地下水位，判定水和土對建筑材料的腐蝕性；1.2.5其它要求按《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001（2009年版）執(zhí)行。1.3執(zhí)行規(guī)范及依據(jù)1.3.1《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）2009年版1.3.2《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）1.3.3《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)1.3.4《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T87-2012)1.3.5《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）1.3.6《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）1.3.7《工程巖體分級標準》（GB50218-94）1.3.8《房屋建筑和市政基礎(chǔ)設(shè)施工程勘察文件編制深度規(guī)定》(2010年版)本工程《工程地質(zhì)勘察任務(wù)書》及勘察合同等。1.4勘察等級本工程建筑層數(shù)為6層，為學生宿舍，破壞后后果嚴重，工程勘察重要性等級為二級，根據(jù)場地地質(zhì)情況，本場地不良地質(zhì)一般發(fā)育，故場地復(fù)雜程度等級為二級，本場地巖土種類較多，不均勻，性質(zhì)變化較大，地基復(fù)雜程度等級為二級，故巖土工程勘察等級為乙級。1.5勘察方法和勘探點布置1.5.1勘探工作布置本次勘察鉆孔布置是由甲方及設(shè)計單位依據(jù)擬建建筑總平面布置圖現(xiàn)場指定進行布置，坐標采用相對坐標，標高使用黃海高程，擬建場地標高為321.80~323.10m。鉆孔放樣及高程定測是采用全站儀及鋼尺放樣、定測高程。在現(xiàn)場假設(shè)兩個引測點（引測點A1，坐標X=0.00，Y=0.00，H=319.00位于擬建場地北西角；引測點A2，坐標X=16.00，Y=-11.00位于擬建場地北西角）在實地沿擬建建筑物周邊線和角點共布置鉆孔8個，勘探點間距6.80-10.20m，具體位置詳見《鉆孔平面布置圖》。1.5.2勘察方法本次勘察方法采用鉆探，輔以原位測試、室內(nèi)土工試驗進行勘察。1.5.2.1成孔采用XY-200型油壓回轉(zhuǎn)式鉆機鉆孔；土層鉆進采用ф110mm合金鉆頭干鉆鉆進，回次進尺控制為0.30-0.50m，取土芯率85-95%；遇基巖后改用ф91mm鉆頭鉆進，以清水作沖洗液，回次進尺控制在1.00-2.50m左右，巖芯采取率達85%以上。1.5.2.2取樣A、巖樣從鉆孔內(nèi)取出的巖芯中采取中風化泥質(zhì)粉砂巖樣并作好樣品標簽登記，密封后送湖南省湘西工程勘察院巖土測試中心作飽和單軸抗壓強度試驗。B、土樣從粉質(zhì)粘土層采用薄壁取土器取樣，土樣取出后留下取土器中間20cm作試樣，然后進行包裝封蠟處理，再用塑料袋密封。每個土樣封蠟后均及時填貼標簽，標出上下位置、取樣深度、編號、野外定名等。土樣運輸采用專用土樣箱包裝，土樣間用柔軟緩沖材料填實。土樣取出至開封試驗間隔時間為1～2天。本次勘察土工試驗由湖南省湘西工程勘察院巖土測試中心承擔。C、水、土腐蝕性分析樣：從ZK2、ZK7中采取各1件環(huán)境水樣、1件環(huán)境土樣，送湖南省湘西工程勘察院巖土測試中心作環(huán)境水、土腐蝕性試驗。D、原位測試泥質(zhì)粉砂巖1.6勘察工作過程及完成工作情況接受任務(wù)后，我院組織XY-200型鉆機2臺（套）于2013年04月23日進場，至2013年04月26日完成所有外業(yè)工作。外業(yè)結(jié)束后，我院及時轉(zhuǎn)入內(nèi)業(yè)工作，進行資料整理，如期提供了本次正式勘察成果資料。本次勘察完成的實際工作量詳下表：工程項目單位數(shù)量提交成果工程點測量個8鉆孔平面圖1張工程地質(zhì)剖面條4工程地質(zhì)剖面圖4張鉆探m/孔77.90/8鉆孔柱狀圖8張巖樣組/件3/9巖樣單軸抗壓強度試驗報告1份土樣件/孔6/6土壤物理力學性質(zhì)報告1份水腐蝕性分析樣件1工程環(huán)境水檢驗報告書1份土腐蝕性分析樣件1工程環(huán)境土檢驗報告書1份標準貫入次/孔4/4標準貫入試驗統(tǒng)計表1份圓錐動力觸探試驗孔/m4/6.3重型動力觸探試驗統(tǒng)計表1份水位觀測孔82、場地巖土工程條件2.1場地位置及地形地貌場地位于鳳凰縣官莊九年制學校內(nèi)，該場地區(qū)域上屬于丘陵溝谷地貌，微地貌類型為山麓坡腳，地表為耕植土覆蓋，地形較平坦。以鉆孔孔口標高計，擬建場地地面標高為321.80~323.10m，相對高差1.30m。2.2地層巖性根據(jù)地面調(diào)查及鉆探揭露，擬建場地內(nèi)各巖土層的特性自上至下的描述如下：2.2.1耕植土①（Q）灰褐色，很濕，松散，主要成分為粘性土，含植物根系。整個場地均有分布，厚度0.30m，層底標高321.50-322.80m。2.2.2粉質(zhì)粘土②（Q4el）褐紅色，軟塑狀，稍有光澤，韌性中等，干強度中等，無搖振反應(yīng)。該層在整個場地均有分布，厚度0.50-1.70m，平均厚1.13m。層底標高320.36-322.30m。2.2.3強風化泥質(zhì)粉砂巖③（K）白堊系厚層狀紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，強風化，風化裂隙密集，暴露地表后的抗風化能力差，易軟化，巖芯多呈薄片狀和土柱狀。巖體結(jié)構(gòu)類型為層狀結(jié)構(gòu)，屬極軟巖，巖體破碎，巖體質(zhì)量等級Ⅴ級。該層場地內(nèi)均有分布，層厚2.40-3.30m，平均厚2.81m，層底標高317.06-319.60m。2.2.4中風化泥質(zhì)粉砂巖④（K）白堊系厚層狀紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，中等風化，主要礦物為長石、石英和粘土礦物，碎屑結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。巖芯多呈短柱狀及長柱狀，巖芯抗風化能力較差，暴曬易崩解。巖體結(jié)構(gòu)類型為層狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，屬軟巖，巖體較破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。該層在場地內(nèi)分布穩(wěn)定，厚度大，本次勘察該層頂界標高317.06-319.60m，層頂面埋深3.50-5.30m。上述各地層的野外分布規(guī)律及巖性特征參見《工程地質(zhì)剖面圖》、《鉆孔柱狀圖》。2.3巖土物理力學性質(zhì)2.3.1室內(nèi)試驗巖土名稱編號統(tǒng)計項目天然密度

ρ

(g/cm3)天然

含水

量

ω

(%)土

粒

比

重

Gs

孔隙

比

e液限

ωL

(%)塑

限

ωP

(%)塑性

指數(shù)

IP液

性

指

數(shù)

IL壓縮系數(shù)α0.1-0.2(1/MPa)壓縮模量Es0.1-0.2(MPa)粉質(zhì)粘土②統(tǒng)計個數(shù)6666666666最小值2.03022.8502.7100.59023.55013.62010.0200.7700.2104.930最大值2.07024.8402.7200.67027.21016.78011.3801.0300.3207.370平均值2.05524.1152.7180.63225.67815.20810.4920.8520.2605.943標準差0.0150.6940.0040.0291.3931.2430.5010.0930.0400.807變異系數(shù)0.0070.0290.0020.0460.0540.0820.0480.1090.1560.136修正系數(shù)1.0061.0241.0011.0381.0451.0671.0391.0901.1290.888標準值2.06824.6882.7220.65626.82816.23510.9050.9280.2935.2772.3.1.1土壤物理力學性質(zhì)：根據(jù)在擬建場地采取的6件粉質(zhì)粘土試樣，進行的室內(nèi)土工試驗結(jié)果，場地粉質(zhì)粘土層主要的物理力學性質(zhì)指標統(tǒng)計于下表：表注:表中修正系數(shù)，式中正負號按不利組合考慮。2.3.1.2巖石物理力學性質(zhì)：本次勘察共采取了3組（9件）中風化泥質(zhì)粉砂巖④進行了巖石飽和單軸抗壓強度試驗，試驗結(jié)果詳見《巖石室內(nèi)試驗成果表》其結(jié)果統(tǒng)計于下表：地層名稱統(tǒng)計指標中風化泥質(zhì)粉砂巖④飽和單軸抗壓強度統(tǒng)計個數(shù)（組）3范圍值（MPa）14.30-18.20算術(shù)平均值（MPa）15.60標準差1.300變異系數(shù)0.083標準值（MPa）14.82.3.2原位測試本次勘察對擬建場地粉質(zhì)粘土進行了4次/4孔、強風化泥質(zhì)粉砂巖進行了4孔/6.3m重型圓錐動力觸探試驗，其各地層實測錘擊數(shù)標繪于“工程地質(zhì)剖面圖”及“鉆孔柱狀圖”，其錘擊數(shù)統(tǒng)計于下表：表2.3.2.1N擊數(shù)重型動力觸探N63.5擊數(shù)2.4地震效應(yīng)2.4.1根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），該地區(qū)地震動峰值加速度小于0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s，即地震基本烈度小于6度，屬弱震區(qū)，因本場地擬建建筑物為學生宿舍樓，根據(jù)中震防發(fā)〔2009〕49號文件，故應(yīng)按6度區(qū)進行抗震設(shè)防。2.4.2根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-2010，擬建場地抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計地震分組為第二組。2.4.3根據(jù)我院在本地區(qū)經(jīng)驗，耕植土層剪切波速vs=100m/s；粉質(zhì)粘土剪切波速vs=150m/s；強風化層剪切波速vs=350m/s。根據(jù)場地覆蓋層厚度最厚的ZK3地層資料，按場地上覆土層埋深以設(shè)計地面標高（323.00m）計，場地覆蓋層厚約6.00m(＞3m)，計算得場地等效剪切波速vse=218m/s。故判定擬建建筑物場地土的類型屬中軟場地土，場地類別為Ⅱ類場地。2.4.4根據(jù)場地地形、地貌、地質(zhì)環(huán)境條件及地震效應(yīng)，場地整平開挖后，形成邊坡，故本場地屬建筑抗震不利地段。2.4.5場地內(nèi)無可液化土層。2.5地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，北東向區(qū)域性茶田-鳳凰-木江坪壓扭性斷裂帶從木江坪鎮(zhèn)南部通過，該斷層屬非全新活動斷裂，對場地穩(wěn)定性無影響。根據(jù)鉆孔揭露，場地內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有斷層通過，巖層為單斜巖層，巖層產(chǎn)狀262°∠15°。2.6水文地質(zhì)條件2.6.1地表水擬建場地東側(cè)有一小溪溝，常年有水，溝寬7m左右，水深約0.2m，勘察時水量較小，測時水位319.00m左右，洪水位320.50m。由于建設(shè)場地離溪溝較近（6.5~9.4m），水流沖刷對地基基礎(chǔ)有一定影響。2.6.2地下水場地地下水主要為第四系孔隙水，主要分布于粉質(zhì)粘土中，水量較少，地下水的補給來源主要為大氣降水，地下水水位變化較大，隨季節(jié)變化而變化，因勘察時間較短，本場地無地下水位的長期觀測資料，不能提供場地地下水位年變化幅度。勘察期間測得鉆孔穩(wěn)定水位埋深為0.70-1.50m，地下水對基礎(chǔ)施工有不利影響。2.7不良地質(zhì)作用2.7.1場地原始地形起伏較大，山坡為自然穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡，巖體呈厚層結(jié)構(gòu)，自穩(wěn)條件較好。本場地所在地地形未整平，勘察時未見場地有滑坡、泥石流、崩塌、塌陷等不良地質(zhì)作用。2.7.2征地后開挖坡腳，形成一高約3.0~5.0m的人工邊坡，邊坡距擬建建筑物邊線約4.0m，上覆第四系堆積物，邊坡巖石主要為強-中風化泥質(zhì)粉砂巖，為較軟巖，較易風化，可能形成易滑、易崩面，穩(wěn)定性較差。故場地不良地質(zhì)作用一般發(fā)育。3工程地質(zhì)條件評價3.1場地穩(wěn)定性及適宜性評價場地基巖為難溶性巖，淺部基巖裂隙較發(fā)育，場地附近未見土洞、滑坡、崩塌、危巖及泥石流等不良地質(zhì)作用。擬建場地地貌類型簡單，地層結(jié)構(gòu)較簡單，未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造，場地位于地震基本烈度小于6度區(qū)，但本場地擬建建筑物為學校學生宿舍，故應(yīng)按6度區(qū)要求確定其抗震措施和地震作用。有可供選擇的持力層，為可進行建設(shè)的一般場地，但基礎(chǔ)施工前應(yīng)先對邊坡進行治理。邊坡治理后場地穩(wěn)定性較好，適宜修建建筑物。3.2水文地質(zhì)條件評價及環(huán)境水、土腐蝕性評價3.2.1水文地質(zhì)條件評價3.2.1.1地表水擬建場地東側(cè)有一小溪溝，勘察時水量較小，測時水位319.00m左右，最高洪水位320.50m左右，低于整平標高，對基礎(chǔ)影響較小；對建設(shè)場地有一定影響。3.2.1.2地下水場地水文地質(zhì)條件簡單，主要為第四系孔隙水，水量不大，勘察期間測得鉆孔穩(wěn)定水位埋深為0.70-1.50m，地下水對基礎(chǔ)施工有一定的影響。3.2.2環(huán)境水、土腐蝕性評價場地環(huán)境類型為Ⅱ類，粉質(zhì)粘土層為弱透水層。據(jù)所取環(huán)境土、水樣測試結(jié)果，有關(guān)場地環(huán)境土和水對建筑材料的腐蝕性評價標準判斷，評價詳見下表：環(huán)境土腐蝕性評價表評價子項腐蝕介質(zhì)環(huán)境土檢驗數(shù)據(jù)（單位：mg/kg）分項腐蝕性等級腐蝕性等級對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評價按環(huán)境類型評價SO4295.68微腐蝕微腐蝕Mg2+10.05微腐蝕Ca2+41.09微腐蝕CO32-0微腐蝕可溶性鹽350.50微腐蝕按地層滲透性評價PH6.30微腐蝕微腐蝕對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋的腐蝕性評價CI-30.21微腐蝕微腐蝕環(huán)境水腐蝕性評價表評價子項腐蝕介質(zhì)環(huán)境水檢驗數(shù)據(jù)（單位：mg/L）分項腐蝕性等級腐蝕性等級對混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評價按環(huán)境類型評價SO4224.00微腐蝕微腐蝕Mg2+12.87微腐蝕Ca2+79.14微腐蝕CO32-0微腐蝕游離CO211.00微腐蝕總礦物度331.02微腐蝕按地層滲透性評價PH6.75微腐蝕微腐蝕HCO-3215.85微腐蝕侵蝕CO28.00微腐蝕對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋的腐蝕性評價Cl-12.88微腐蝕微腐蝕據(jù)以上評價結(jié)果：環(huán)境土和水對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。3.3巖土工程評價3.3.1耕植土①（Q4ml）松散，厚度小，不能作擬建建筑物持力層。3.3.2粉質(zhì)粘土②（Q4el）軟塑狀，標準貫入測試修正后擊數(shù)范圍值3.0-4.0擊，平均值3.25擊，修正后標準值為2擊詳見（表2.3.2.1及標準貫入試驗統(tǒng)計表），根據(jù)土的物理力學性質(zhì)試驗、標準貫入測試及地區(qū)經(jīng)驗，建議其承載特征值fak=85KPa，該層在整個場地均有分布，厚度0.50-1.70m，平均厚1.13m，層頂埋深0.30m，層底標高320.36-322.30m。該層不能作擬建建筑物天然地基持力層。3.3.3強風化泥質(zhì)粉砂巖③（K）根據(jù)重型圓錐動力觸探試驗實測錘擊數(shù)為4.2-11.2擊，厚度加權(quán)平均7.4擊，根據(jù)試驗結(jié)果及地區(qū)經(jīng)驗并考慮不均一性，建議其承載特征值fak=290KPa，該層場地內(nèi)均有分布，層厚2.40-3.30m，平均厚2.81m，層底標高317.06-319.60m。可作擬建建筑物天然地基持力層。3.3.4中風化泥質(zhì)粉砂巖④（K）分布穩(wěn)定，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，據(jù)3組（9件）巖樣飽和單軸抗壓強度試驗值14.30-18.20MPa，平均15.60MPa，抗壓強度標準值14.80MPa，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗，推薦其承載力特征值fa=1500KPa，可作擬建建筑物地基持力層。3.4地基基礎(chǔ)方案分析3.4.1天然地基評價根據(jù)本報告“3.3”節(jié)分析，結(jié)合擬建建筑物特點，及場地內(nèi)巖土特征，強風化泥質(zhì)粉砂巖③埋藏較淺，分布穩(wěn)定，可作擬建建筑物地基持力層；中風化泥質(zhì)粉砂巖④分布穩(wěn)定，承載力高，可作地基持力層，但埋藏較深。3.4.2樁基礎(chǔ)評價根據(jù)本報告“3.3”節(jié)分析，結(jié)合擬建建筑物特點，及場地內(nèi)巖土特征，中風化泥質(zhì)粉砂巖④承載力高，分布穩(wěn)定，是良好的樁基持力層。但埋藏較深，且本工程有可用的天然地基，故可不考慮樁基方案。3.5基礎(chǔ)施工注意事項3.5.1基礎(chǔ)施工前宜查明場地管網(wǎng)情況，以避免不必要的損失。3.5.2基槽（坑）開挖形成后，應(yīng)對基槽（坑）及時進行支護，并采取有效的隔水、排水等保護措施，防止雨水對坡面的沖刷，產(chǎn)生小型崩塌或滑坡。3.5.3勘察期間場地內(nèi)地下水水量較小，如遇地下水，嚴禁大量集中抽排地下水，避免引起地面不均勻沉降。3.5.4為了正常施工和