半岛·香树湾勘察报告.doc

1、工程概况根据设计单位提出的技术要求，鄂尔多斯市华景房地产开发有限公司委托内蒙古天石基础工程有限责任公司对其拟建的鄂尔多斯半岛香树湾项目中别墅、商务中心、南商业区及幼儿园场地进行了岩土工程详细（施工图设计阶段）勘察。野外测量、钻探、原位测试等外业工作于2011年7月3日至7月12日进行，室内土工试验于7月6日至7月16日进行，资料整理于7月13日至7月22日进行，并于2011年7月23日提交岩土工程勘察报告。拟建场地位于鄂尔多斯市东胜区三台基，此次勘察总建筑面积约124000平方米。拟建建筑及其特性见下表1-1，其具体位置及规格见勘探点平面布置图。拟建建筑物工程特性表 表1-1建筑物名称建筑重要性等级地基基础设计等级数量(栋)地上层数地下层数建筑面积(m2 )长度(m)宽度(m)结构类型基础类型基底预计宽度(m)基础预埋深(m)别墅三级丙级53318324015.9-47.415.6-16.8框架钢混独立4.0-2.10-3.75商务中心三级丙级1318684104.669.4框架钢混独立4.0-5.00南商业区三级丙级131-3130002-框架钢混独立4.0-5.00幼儿园三级丙级130210049.414.8-22.0框架钢混独立4.0-1.602、勘察目的、任务及依据技术标准 2.1、勘察目的、任务根据本次勘察委托要求，其主要目的是为拟建工程的基础设计与施工提供工程地质依据，其主要任务如下：2.1.1、查明建筑场地的地层结构、岩性特征、均匀性，以及各土层的物理力学性质指标；2.1.2、重点查明主要持力层及其下卧软弱层的分布特征、埋藏深度、厚度、工程性质和变化规律；2.1.3、查明地下水类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性以及地下水位的变化规律，量测水位埋深及水头变化；2.1.4、详细查明场地不良地质现象及分布范围；2.1.5、对场地工程地质条件作出正确评价，并结合建筑特征，选择合理持力层，推荐合适的地基处理类型，并提出各地基土的承载力特征值和各类桩型的承载力设计参数，预估单桩或复合地基承载力值，对基础设计、地基处理及不良地质作用的防治作出论证和建议，为设计提供充分的依据；2.1.6、提供场地地震动峰值加速度，场地土的剪切波速，划分场地土类型和场地类别，确定场地设计特征周期；判定场地饱和粉土、砂土地震液化可能性。2.2、勘察依据国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2010）国家标准工程测量规范（GB50026-93）国家标准土工试验方法标准（GB/T50123-1999）国家标准工程岩体分级标准（GB50218-94）国家标准中国地震动参数区划图（GB-18306-2001）行业标准建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）行业标准建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）行业标准建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92）行业标准原状土取样技术标准（JGJ89-92）行业标准建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）内蒙古地方标准内蒙古自治区房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查要点-岩土工程勘察（DBJ03-23-2006）建设部岩土工程勘察合同鄂尔多斯半岛香树湾项目规划图3、勘察方法及完成工作量本次勘察采用RTK进行孔位放线定点，将定位精度控制在允许范围内。钻探施工使用五台DPP-100型汽车钻机回转钻进（干钻或泥浆护壁钻进）。本次勘察以钻探、取样、原位测试（标准贯入、重型圆锥动力触探）为主要勘探测试手段，采用单动双重管回转取土器采取级原状土样。本次勘察其工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基等级为二级，则岩土工程勘察等级可划分为乙级。在结合附近勘察资料及经验的基础上，本次岩土工程勘察勘探点按拟建建筑物周边线、拐角、中点等位置、间距不大于30米布置。此次详细勘察共布置完成如下工作量：拟建场地共布置完成钻孔313个，其中25.0米深钻孔19个，15.0米深钻孔122个，10.0米深钻孔172个，总进尺：4025.0米。在钻孔不同深度共取级原状样141件（组），并进行相应室内土工试验。在钻孔不同深度共取扰动样61件，进行筛分试验，以查明其级配等情况。在钻孔不同深度共进行标准贯入试验463次。在钻孔不同深度共进行重型圆锥动力触探57.1延长米。在钻孔中选取3件土样进行腐蚀性试验。本次勘察勘探点定位及测量工作均由我公司测量组完成，其中坐标系为东胜独立坐标系，高程为1985国家高程基准，测量控制点由甲方提供。土工试验结果由我公司土工试验室完成。内业技术资料整理采用北京理正软件设计研究院研发的工程地质勘察计算机辅助设计软件GLCAD（6.7版）进行数据统计及成果图表的输出。4、场地岩土工程、水文地质条件4.1、自然气候条件鄂尔多斯市属北温带半干旱大陆性气候，冬长寒冷，夏短炎热，风大沙多，多年平均气温5.1-6.9，日最高气温39，日最低气温-31.4；多年平均降水量为359.6mm，多年平均蒸发量为2506.4mm；冬春两季多见5-6级西北风，大风日数平均26天，年平均风速3.6m/s，最大风速24 m/s，最大风速时风压0.6 KN/m；冬季最大积雪厚度390mm，多年标准冻深约1.50m。4.2、地形地貌及地质构造 4.2.1、地形地貌 拟建场地位于鄂尔多斯市东胜区三台基水库东侧。场地为长期遭受侵蚀、剥蚀的丘陵、沟壑区（构造剥蚀丘陵地形），并分布有多条冲沟。场地地形起伏较大，整体呈东北高，西南低，勘察时钻孔绝对高程在1438.70-1410.48米之间，最大相差28.22米。地貌单元为高原侵、剥蚀性丘陵。4.2.2、地质构造据区域地质资料，本区位于鄂尔多斯盆地伊陕单斜区（东胜-靖边单斜），自印支期开始下陷沉降，接受了巨厚的中生代沉积物。区内构造变动微弱，岩层均呈单斜构造，产状平缓，微向西倾，地层倾向S65W-S80W，地层倾角为1-3，局部可达5。无大的断裂构造，表生构造形迹以节理、裂隙为主。受燕山运动第二幕的影响，鄂尔多斯盆地开始上升，缺失白垩系上白垩统地层。至早白垩世晚期地壳继承了以上升为主的振荡式升降运动，致使本区缺失了老第三系及第四系中、下更新统地层，其它新生界地层广泛分布，但厚度普遍较小，变化较大。 在勘察场地范围内，从1:20万区域地质构造分析报告及我公司踏勘、钻探工作，结合场地地形、地貌条件来看,本场区不存在大的活动断裂，亦无其它不良地质现象。4.3、地层岩性本次钻探揭露的地层除表层分布有厚度不一的杂填土外，在25.0米深度范围内按成因年代划分为第四系全新统冲洪积地层(Q4al+pl)、第三系上新统地层(N)及角度不整合于下伏白垩系下统粉细砂岩。依据工程性质不同，共划分为以下四大层，分述如下：杂填土（Qml 4）：杂色，稍湿，松散或稍密，主要为混少量生活、建筑垃圾的粉砂或粘性土。该层厚约0.5-11.5米，层底标高在1438.1-1408.17.88m之间。南商业区部分为近期堆积的未碾压夯实的松散素填土。共进行标准贯入试验11次。粉砂层（Qal+pl 4）：第四系全新统冲洪积层，黄褐色，局部灰褐色，稍湿-湿，稍-中密，级配较差，粘粒含量较小，主要矿物成分为石英、长石、云母等。该层分布不连续，厚度在0.5-7.7米之间，层底标高在1429.07-1407.04米之间。共取扰动样35件，进行标准贯入试验56次，进行动力触探试验5.5延长米。-1砾砂层（Qal+pl 4）：第四系全新统冲洪积层，杂色，稍湿，中密，级配一般，不含粘粒，偶混砾石，主要矿物成分为石英、长石、云母等,部分为性状相近的粗砂取代。该层分布不连续，厚约0.6-3.9米，层底标高在1437.00-1407.28米之间。共取扰动样19件，进行标准贯入试验21次，进行动力触探试验3.5延长米。粉质粘土层（N 2 ）：第三系半成岩，岩土性状类似于土类，故比照土类予以定名。棕红、浅褐红色为主，局部红黄或黄褐色，湿，硬塑为主，局部可塑，含钙质结核及砾石，稍有光泽，干强度高、韧性较好，摇震反应无，局部为性状相近的粘土取代。该层层位稳定，厚度大，层厚约1.00-17.6米，层底标高在1416.09-1407.24米之间。共取级原状样133件（组），进行标准贯入试验309次，进行动力触探试验43.9延长米。-1砂岩（K 1 ）：白垩纪下统，强风化状态，表层局部为全风化，棕红或灰白色，局部有红黄色夹层，稍湿或饱和，中密-密实状态，碎屑沉积，粘质胶结，胶结较差，为长石、石英砂岩，均粒结构，颗粒以中砂、细砂砂粒为主，矿物成份为长石、石英及高岭土。干钻较易钻进，岩芯呈散状或碎块状，RQD较差。该层层位稳定，层厚约3.3-5.3米，层底标高在1411.55-1402.93米之间。共取扰动样8件，进行标准贯入试验30次，进行动力触探试验2.4延长米。-2砂岩（K 1 ）：白垩纪下统，中等风化状态，棕红或灰白色，湿-饱和，密实状态，碎屑沉积，粘质胶结，胶结一般，为长石、石英砂岩，均粒结构，颗粒以中砂、细砂砂粒为主，矿物成份为长石、石英及高岭土，岩芯呈短柱或长柱状，RQD一般或较好，产状近水平。该层层位稳定，厚度大，勘探深度内未穿透该层。共取原状样8件（组），进行标准贯入试验36次，进行动力触探试验1.8延长米。4.4、水文地质条件根据区域水文地质资料，勘察场地区域属基岩丘陵贫水水文地质单元区。勘察场地地下水主要分布在场地西、南坡底，稳定水位埋深约3.90-10.20米，高程在1409.01-1403.89米之间，为上层滞水。主要为大气降水补给，根据区域水文地质资料，水位及水量受季节性影响变化较大，随季节变化，水位年变化幅度约在0.2-1.0米之间。5、腐蚀性评价5.1、水的腐蚀性评价根据拟建物+ -0.00可知，设计基底高程较现有地下水位高程至少高5米，因此该工程不需考虑地下水对此次拟建建筑物的影响。据初勘取样试验结果，地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。5.2、土的腐蚀性评价本次共取3件土样进行土的腐蚀性试验，腐蚀性评价如下。5.2.1、受环境类型影响土对混凝土结构的腐蚀性评价评价过程及结果见下表5-1。环境类型影响土对混凝土结构的腐蚀性评价 表5-1所属土层土样编号环境类型腐 蚀 介 质综合评价SO2- 4 (mg/kg)Mg2+ (mg/kg)NH+ 4 (mg/kg)OH- (mg/kg)总矿化度(mg/kg)粉砂层ZK138-1类（冰冻区、干湿交替）51.3335.48-0-微腐蚀分项评价微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀砾砂-1ZK113-185.4940.21-0-微腐蚀分项评价微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀粉质粘土ZK25-174.0030.72-0-微腐蚀分享评价微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀微腐蚀5.2.2、受地层渗透性影响土对混凝土结构的腐蚀性评价地层渗透类型为A，PH值为7.7，即为微腐蚀性。5.2.3、土对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价土中的CL含量分别为130.1、115.4、103.5mg/kg400mg/kg，则为微腐蚀性。综上所述，场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。6、场地地震效应评价6.1、抗震设防烈度据中国地震动参数区划图（GB-18306-2001），鄂尔多斯市东胜区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组属第三组。6.2、地基土液化判别根据历次地震破坏形式来分析，造成建筑物破坏的主要原因为地基土液化及共振破坏。由于勘察场地20.0米深度范围内无饱和粉土、砂土，且场地无软土分布，因此该场地可不考虑地基土液化及震陷影响。6.3、建筑场地类别从钻孔资料可以看出，设计钻探深度内主要为稍-中密的砂土与硬塑粉质粘土及砂岩层，且参考初勘波速资料，三个实测钻孔中场地土等效剪切波速值分别为267m/s、269m/s、270 m/s，均在250m/s-500m/s之间，因此可判定拟建场地土为中硬场地土，且场地覆盖层厚度大于5m，因此可判定拟建场地类别为类，据设计地震分组属第三组，可知特征周期值为0.45s。7、岩土参数统计、分析、评价7.1、室内岩土参数值分析统计在粉质粘土与中等风化砂岩层中共取级原状样141组（件），经检验分析，取样扰动程度较小，取样数量满足评价要求，试验结果离散性不大，剔除异样值后主要岩土参数指标统计结果见下页表7-1，表中土的物理力学性质指标按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）的规定进行统计，提供平均值、标准差、变异系数等。其中抗剪强度采用直接剪切仪，固结快剪。由统计结果可知，地基土主要物理性质指标（如天然密度、孔隙比等）变异性低，对其选用可直接取统计表中的平均值；对力学性质指标选用，应按统计表中的平均值，结合标准差、变异系数按照不利方向取值。在钻孔中共取扰动样61件，筛分结果见后附土工试验结果表。7.2、原位测试值分析统计为评定地基土的力学性质及均匀性，在各类土层中进行标准贯入试验463次，重型动力触探57.1延长米（计571次），剔除异样值后统计结果（已进行杆长修正）见下页表7-2。岩土工程参数指标统计表 表7-1 统 统计指标 计层位 值含水量%容重rg/cm干容重rdg/cm孔隙比e孔隙度n（%）饱和度Sr%液限wL%塑限wp%塑性指数Ip液性指数IL压缩系数1-2压缩模量Es1-2Mpa内摩擦角 内聚力 Ckpa粉质粘土层n1311001301271351341321321321121261258885Max25.92.011.790.816479841.423.319.50.5660.2312.818.939.8Min16.41.811.480.507326528.61411.90.010.137.47.119.6x20.9081.9191.6140.69240.80782.52232.95518.35914.5960.2140.1779.85211.95928.9612.2960.0490.0740.0753.0166.9482.5821.7021.5480.1280.0311.4712.5464.8700.1100.0250.0460.1090.0740.0840.0780.0930.1060.5960.1760.1490.2130.168砂岩层-2n7666666666Max12.22.2320.40129890.0835.550.252.3Min10.32.151.950.36525700.0418.138.938.1x11.1002.1971.9750.38227.28680.7140.05229.46742.83345.1500.8680.0270.0190.0131.2546.4220.0188.3615.0245.9440.0780.0120.0090.0340.0460.0800.3550.2840.1170.132原位测试值统计表 表7-2 指标地层击次 n范围值平均击数x标准差变异系数备注MaxMin素填土层115.92.84.6181.0150.220标准贯入试验粉砂层5019.51516.7681.1650.069标准贯入试验38159.912.2791.4760.120动力触探试验砾砂层-11826.31822.2222.1740.098标准贯入试验3019.713.217.0871.4620.086动力触探试验粉质粘土层29315.410.312.8191.3990.109标准贯入试验4379.74.67.0520.9920.141动力触探试验砂岩层-12845.428.536.0795.4640.151标准贯入试验1946.411.626.50010.2050.385动力触探试验砂岩层-23395.951.167.84812.1550.179标准贯入试验1351.419.932.06910.5090.328动力触探试验8、岩土工程分析评价8.1、地基土工程性质分析评价本次勘察揭露的地层为素填土、砂土、粉质粘土、砂岩层。对素填土、砂土、强风化砂岩层评价主要以原位测试（标准贯入、动力触探试验）为主，结合室内土工试验（颗粒级配等）；对粉质粘土、中等风化砂岩评价主要以室内土工试验为主，结合原位测试（标准贯入、动力触探试验）。通过对试验结果和统计结果进行分析，结合临近工程经验，各层土的工程特性评价如下：（1）、杂填土层：干或稍湿，南商业区部分为近期堆积的未碾压夯实的素填土，标贯击数修正后在3-6击之间，松散或稍密状态，变形大，强度小，工程性质差。（2）、粉砂层：分布不连续，稍湿-湿，稍-中密，级配较差，标贯击数修正后在15-20击之间，变形中等，强度中等，工程性质一般。（3）、砾砂层-1：稍湿，级配一般，重型动力触探修正后平均值在18-26击之间，中密，强度较高，变形小，工程特性好。（4）、粉质粘土层：分布连续，厚度巨大，硬塑，为第三系半成岩，压缩性较低，强度较高，工程特性好。（5）、砂岩-1：分布连续，强风化状态，原岩为白垩纪泥质砂岩，分布连续，随深度增加，风化程度渐减，修正后标贯击数在29-45击之间（标贯原始击数在30-60击之间），均匀性较好，变形小，强度高，易风化及软化崩解，工程性质极好。岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度分类为极破碎，岩体基本质量等级分类为级。（6）砂岩层-2：分布连续，中等风化状态，原岩为白垩纪泥质砂岩，分布连续，软化系数约小于0.30，较易风化及软化崩解，修正后标贯击数在51-96击之间（标贯原始击数大于60击或反弹），变形小，强度高，工程性质极好。岩石坚硬程度为软岩，岩体完整程度分类为破碎，岩体基本质量等级分类为级。8.2、地基土承载力及设计所需参数综合土工试验、原位测试结果，并查技术规程承载力表，结合当地建筑经验，各层土承载力特征值及设计所需参数取值见下表8-1： 承载力特征值及设计所需参数一览表 表8-1 指 标地 层承载力特征值变形指标（Mpa）重度R (kN/m)直剪试验 fak（Kpa）修正系数建议值压缩模量Es1-2变形模量Eo内聚力内摩擦角 bd杂填土层80-15.0-粉砂层1802.03.015.017.05*26.0砾砂层-12503.04.430.018.5038.0粉质粘土层2400.31.68.018.51025.0砂岩层-12802.03.030.020.035*28.0砂岩层-23502.03.028.035.021.04045.0注：压缩模量为室内试验结果，变形模量为原位测试结果，带*者为经验值。8.3、地基均匀性评价当考虑建筑物基础埋深为设计地坪标高下-1.60米或-2.10米或-5.00米时，拟建物持力层土质同时为素填土、粉砂层、砾砂层-1、粉质粘土层，其工程特性相差均较大，且持力层底面坡度最大值大于10%，地基持力层在基础宽度方向上，地层厚度差值大于0.05b，结合当量模量值，综合判定该地基土为不均匀地基。8.4、地基与基础方案的选择与评价8.4.1、天然地基选择与评价本工程建筑物规模为1-3层建筑物，基础埋深约分别为设计地坪标高下-1.60米、-2.10米、-5.00米。因此坡上拟建物位置天然地基土粉砂层、砾砂层-1或粉质粘土层，其承载力及变形均可满足拟建建筑物要求，因此可直接采用现有原土地基直接作为天然持力层；但南商业区等坡底现有素填土层呈松散状态，且部分拟建别墅等场地现有地面地势较低，高程较拟建物基础底标高仍有一定距离，存在整体填土方等问题，因此该部分需进行地基处理或采用深基础。8.4.2、地基处理及深基础方案选择与评价对现有松散素填土及现有地面高程较低部分，则建议以下地基处理方案：a、增加地下室层数或加深基础至原土层（粉砂层、砾砂层-1或粉质粘土层等）；b、当基底以下杂填土（素填土）层厚度较小或中等时，可彻底清除杂填土层至粉砂层、砾砂层-1或粉质粘土层等原土层，再以砂夹石等硬质材料进行分层洒水碾压处理，要求分层压实系数不小于0.97，最后以人工地基作为基础持力层，换填垫层承载力特征值应据检测结果选取，且据当地施工经验，砂夹石等垫层承载力特征值可达180-260 Kpa；该方案处理效果明显，易于施工单位操作，造价一般。c、当素填土回填厚度较大（一般大于3米）时，可采用强夯处理地基。针对本工程，建议场平时分层进行强夯处理；d、强夯后采用CFG桩复合地基，设计参数见表8-3中干作业桩参数；e、对沉降敏感或其他原因上述处理方案仍不能满足要求的拟建物，可分层碾压或强夯后选用长螺旋钻孔灌注桩基础。根据本工程情况、场地工程地质条件，可选用摩擦端承桩基础，针对各单体建筑物的荷重及各土层的厚度、埋深、持力层层面变化等情况，则建议桩端持力层选择粉质粘土层或砂岩层-1，桩径宜为400-600mm，建议桩端进入持力层深度不小于2.0米。单桩竖向承载力特征值Ra可按下式估算：Ra =Qsk+Qpk=upqsia Li +qpaAp ,其符号含义见规范，各层土侧摩阻力及端阻力特征值取值见下表8-3：侧（端）阻力特征值取值表 表8-3土层类别桩的类型素填土层粉砂层砾砂层-1粉质粘土层砂岩层-1砂岩层-2未强夯强夯后干作业钻孔桩端阻力特征值Qpa(kpa）-60010001200侧阻力特征值Qsa(kpa）-101520603060100泥浆护壁钻孔桩端阻力特征值Qpa(kpa）-3508001000侧阻力特征值Qsa(kpa）-10152050326090该方案工艺成熟，实践经验多，施工质量容易控制，但造价较高。建议各桩型进行试桩施工，以准确确定各参数，单桩承载力特征值最终应以静载荷试验确定，并以相应手段检验桩身质量。8.5、场地稳定性、适宜性评价据区域地质资料，区域无大的控制性断裂存在，区域及本址构造属稳定区域。根据勘察资料结合现状调查分析，场区不良地质作用不发育，为抗震有利地段，无地质灾害及与建筑相关的环境地质问题，地下水埋深大，不影响建筑施工，因此该场地稳定、适宜进行本工程建设。9、结论与建议9.1、结论（1）、勘察场地为抗震有利地段，不良地质作用不发育，适宜进行本工程建设。（2）、场地覆盖层厚度大于5米，场地类别为类，中硬场地土，特征周期值为0.35s。（3）、场地地下水埋深大，对建筑施工无影响。 （4）、场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。（5）、勘察场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组属三组。（6）、场地多年标准冻深为1.50米。9.2、建议（1）、地基与基础方案，建议参照8.4条（地基与基础方案的选择与评价）。（2）、对不均匀地基，应加强基础与上部结构措施。（3）、基槽（坑）开挖后，应及时组织勘察、设计、监理、质检共同验槽，以进一步查明该场地工程地质条件。