航天大厦地质勘查报告.docx
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航天大厦地质勘查报告
工程地质勘查报告
(一)拟建工程概况
航天大厦位于郑州市郑东新区,整个区域东西长约400米,南北宽60~225米,勘察期间场地大部分地段堆有厚度约4~6米的临时存土,场地高差较大,勘察进行期间对有存土地段的勘探点位置采用机械进行了平整,周围环境详见勘探点平面布置图。
本次详细勘察依据的技术标准为:
a)岩土工程勘察规范(GB50021-2001)
b)高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72-2004)
c)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
d)建筑桩基技术规范(JGJ94-94)
e)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)
f)高层建筑箱形与筏形基础技术规范(JGJ6-99)
g)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)
h)建筑基坑支护技术规范(JGJ120-99)
i)土工试验方法标准(GB/T50123-1999)
j)建筑工程地质钻探技术标准(JGJ87-92)
k)原状土取样技术标准(JGJ89-92)
(二)勘察工作的布置
根据岩土工程勘察规范规定,详细勘察阶段,对于二级(中等复杂)地基,勘探点的间距为15-30m;依据高层建筑岩土工程勘察规范,对于天然地基和复合地基详勘阶段勘探点间距应控制在15-35m;按照建筑桩基技术规范,对于桩基础(摩擦桩)的勘探点间距为20-30m;因此我们在布置勘察工作量时,遵照上述勘探点间距的要求,勘探点的间距控制在30m以内。
在具体勘探点布置时,对于高层建筑沿建筑物的边线和角点布置,勘探点的间距控制在30.0m以内,裙房在利用主楼勘探点的基础上,在间距超标和主楼勘探点控制范围之外,增加部分勘探点。
这样整个地块范围内共布置133个勘探点,其中钻孔(含钻探、静探对比孔27个)72个,静力触探孔61个。
高层建筑勘探孔深度的布置兼顾多种基础形式;当满足预应力管桩计算要求时,也可满足天然地基和复合地基要求,所以高层建筑勘探点的深度按预应力管桩考虑,主要是满足预应力管桩设计计算和变形计算深度的需要,一般勘探点超过预计桩长的(3-5)d(d为桩径)且不得小于3m,控制性勘探点深度满足桩基变形计算需要,办公楼控制性孔深度取50米。
土层剪切波速的测量:
测试深度以满足计算等效剪切波速vse深度的要求(20m)。
测试深度在大于20米。
标准贯入试验:
对饱和砂土或粉土进行液化判别,为综合判定该层砂的密实度和承载力,在该层砂层中也作了标准贯入试验。
液化判别孔的标贯点间距为1.0m,20m以下砂层中的标贯点间距为2.0~2.5m;整个金水路地块场地共布置全标准贯入试验孔11个。
静力触探试验:
由于郑州市粉土的原状土样很容易扰动和水析,并且上部地层韵律变化较大,因此我公司在郑州市进行过35组静力触探与载荷试验的对比试验工作,并收集了新荷铁路线上同类地层的对比试验资料22组,经过回归分析、误差分析和安全度分析,得出了静力触探指标(Ps值)与地基承载力、压缩性的回归方程,在实际工作中已使用20多年,并经建筑经验调查和沉降观测资料验证。
因此在本工程中将利用本地区经验(《岩土工程勘察规范》第10.3.4条),利用静力触探辅助进行力学分层、确定砂土的密实度、地基土的承载力和压缩性、估算沉桩阻力、进行液化判别等。
因此整个场地大量采用了静力触探孔。
各种室内试验工作量的确定:
包括一般性物理力学性质试验;三轴剪切试验,对上部粉土层做了三轴不固结不排水剪切试验,对于粉质粘土层做了自重应力下预固结条件下的三轴不固结不排水剪切试验;高压固结试验,为满足桩基下地基变形计算要求,测定自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段下的压缩摸量,对预估桩端平面下压缩层范围的土层取土样做了高压固结试验。
渗透试验,为了测定土层的渗透系数,为基坑降水提供设计参数,对上部土样作了渗透试验。
勘察方法钻探:
采用DPP-100型钻机施工,全部采用回转钻进。
地下水位以上进行干钻,地下水位以下采用泥浆护壁。
土样的采集:
取土样的位置、间距,按照每层土的试验项目及数量按单孔设计要求进行采样,土样的质量等级,按所进行的试验项目而定,原状土样的采取,浅层土体较软,采用静压取土;下部采用岩心管取样。
静力触探试验:
采用20吨液压静力触探车施工。
双桥探头侧壁面积300cm2,锥尖锥角为600,探头匀速垂直压入土中,贯入速率为1.0~1.2m/min,采用LMC-D300型静探微机对静力触探数据进行采集和处理,仪表测量系统线性误差≤±0.1%,深度采样间距10cm,深度记录装置误差为1%。
标准贯入试验:
标准贯入试验孔均采用回转钻进、泥浆护壁,并保持孔内水位略高于地下水位,钻至试验深度以上15cm处,清除孔底残土后再进行试验。
波速测试:
采用单孔检层法,地面重锤激振,用三分量检波器固定在孔壁预定深度处接收,测点垂直间距2m。
每个测点正反两个方向敲击,接收到极性相反的二组剪切波。
(三)场地地形、地貌与地震地质条件
拟建场地地貌单元为黄河冲积平原。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),郑州市的抗震设防烈度为7度,设计分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.15g。
地层特征描述:
根据钻探、静力触探、标准贯入试验结果,结合室内土工试验资料,对地基土按岩性及力学特征分层后,从上到下分层描述如下:
第⑴层杂填土(Q4-3ml),杂色,松散~稍密,成分差别很大,以粉土为主、含建筑垃圾和建筑旧基础;水泥路面不连续分布;建筑垃圾成分杂乱,以碎砖块为主,中间夹有砼块,成分很不均匀,层底埋深0.30~3.70米,平均层底埋深1.31米,层底标高84.01~87.67米,平均层底标高86.34米,厚度0.30~3.70米,平均厚度1.31米。
第
层新近沉积粉土(Q4-3al),褐黄色,湿,稍密~中密,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低,含碎砖屑、植物根,分布稳定;层底深度1.20~6.00米,平均层底深度3.72米,层底标高81.95~85.97米,平均层底标高83.59米,厚度0.70~4.80米,平均厚度2.95米。
第
层新近沉积粉质粘土(Q4-3al),褐黄色,湿~饱和,可塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,稍有光滑,土中含少量有机质、铁质锈斑。
层底深度4.00~8.50米,平均层底深度5.88米,层底标高80.02~83.17米,平均层底标高81.43米,厚度0.50~4.10米,平均厚度2.16米。
第(3-1)层新近沉积粉土(Q4-3al),褐黄色~灰黄色,湿,稍密~中密,干强度低,摇振反应迅速,无光泽反应,韧性低,含蜗牛壳碎片,黄色铁锈,层底深度5.50~9.80米,平均层底深度7.25米,层底标高78.52~82.37米,平均层底标高80.16米,厚度0.40~3.00米,平均厚度1.43米。
第
层新近沉积粉质粘土夹粉土(Q4-3al),黄灰色~褐黄色;粉质粘土:
饱和,可塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,稍有光滑,土中含少量有机质、铁质锈斑;粉土:
湿,稍密~中密,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低;层底深度6.90~12.50米,平均层底深度9.02米,层底标高76.30~80.10米,平均层底标高78.28米,厚度0.80~4.70米,平均厚度2.14米。
第
层新近沉积粉土(Q4-3al),褐黄色~灰黄色,湿,稍密~中密,干强度低,摇振反应迅速,无光泽反应,韧性低,含蜗牛壳碎片,黄色铁锈,层底深度9.70~15.00米,平均层底深度11.88米,层底标高73.30~77.82米,平均层底标高75.43米,厚度1.50~4.40米,平均厚度2.86米。
第
层粉质粘土(Q4-2l),浅灰色,饱和,可塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,稍有光滑,土中含有机质、铁质锈斑。
层底深度11.20~17.20米,平均层底深度13.96米,层底标高71.60~74.89米,平均层底标高73.35米,厚度0.80~4.00米,平均厚度2.08米。
第⑺层粉土(Q4-2l),褐黄色,湿,密实,干强度低,摇振反应中等,无光泽反应,韧性低;局部中间为粉砂,层底深度13.50~18.50米,平均层底深度15.22米,层底标高70.00~74.13米,平均层底标高72.07米,厚度0.50~3.70米,平均厚度1.28米。
第⑻层粉质粘土(Q4-2l),浅灰色,饱和,可塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,稍有光滑,土中含有机质、铁质锈斑,层底深度14.20~19.80米,平均层底深度16.32米,层底标高67.71~72.68米,平均层底标高70.99米,厚度0.40~3.60米,平均厚度1.12米。
第⑼层粉砂(Q4-1al+pl),灰黄色,饱和,密实,主要成分为长石、石英、云母,分选较差,局部夹有粉土层,层底深度16.40~22.20米,平均层底深度18.61米,层底标高65.10~70.58米,平均层底标高68.70米,厚度0.60~4.60米,平均厚度2.31米。
第⑽层细砂(Q4-1al+pl),褐灰色~褐黄色,饱和,密实,主要成分为长石、石英、云母,颗粒级配一般,分选中等,厚度大,分布稳定,层底深度24.20~29.20米,平均层底深度26.46米,层底标高58.06~62.50米,平均层底标高60.83米,厚度4.40~12.70米,平均厚度7.84米。
第(10夹)粉质粘土(Q4-1al+pl),褐黄色,饱和,可塑~硬塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,光滑,呈透镜体分布,分布不规律层底深度19.00~22.40米,平均层底深度21.01米,层底标高64.40~69.29米,平均层底标高66.22米,厚度0.40~1.10米,平均厚度0.80米。
第
层粉质粘土(Q3al),褐黄色,饱和,可塑~硬塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,光滑,土中含有较多姜石,在本层上部富集,层底深度26.40~35.00米,平均层底深度29.51米,层底标高52.26~60.15米,平均层底标高57.83米,厚度1.10~6.50米,平均厚度3.20米。
第
层细砂(Q3al),褐灰色~褐黄色,饱和,密实,主要成分为长石、石英、云母,颗粒级配一般,分选差,局部为粉土,厚度差别大,层底起伏大,层底深度34.00~42.70米,平均层底深度37.03米,层底标高44.93~54.10米,平均层底标高50.56米,厚度3.20~11.00米,平均厚度6.72米。
第
层粉质粘土(Q3al),褐黄色~棕红色,饱和,硬塑,干强度高,无摇振反应,韧性中等,稍有光滑,土中含有姜石、铁锰质结核,层底深度34.00~42.70米,平均层底深度37.03米,层底标高44.93~54.10米,平均层底标高50.56米,厚度3.20~11.00米,平均厚度6.74米。
第⒁层粉质粘土(Q3al),褐黄色,饱和,可塑~硬塑,干强度中等,无摇振反应,韧性中等,光滑,土中含有较多姜石,钻探深度内未揭穿该层。
岩土物理性质指标统计表表5.3.1
层号
项目
W
(%)
γ
(kN/m3)
Gs
(-)
e
(-)
Sr
(%)
WL
(%)
WP
(%)
IP
(-)
IL
(-)
2
n
11
11
25
11
11
25
25
25
11
max
25.9
18.5
2.70
1.061
100
30.1
21.6
9.5
0.65
min
16.6
15.7
2.70
0.736
61
24.8
16.7
7.2
<0
φm
20.9
17.5
2.70
0.863
84
26.9
18.3
8.6
0.27
σf
3.094
0.684
0.000
0.081
11.831
1.259
1.156
0.544
0.268
δ
0.148
0.041
0.000
0.096
0.141
0.047
0.063
0.063
0.981
γs
1.082
0.977
1.000
1.053
1.078
1.022
1.542
3
n
7
7
7
7
7
21
21
21
7
max
26.3
19.2
2.73
0.998
100
34.0
20.1
15.3
0.62
min
22.5
17.5
2.71
0.727
89
26.0
15.6
10.4
0.34
φm
23.8
18.1
2.72
0.870
94
30.8
17.4
13.4
0.47
σf
1.296
0.669
0.008
0.086
4.689
2.080
1.178
1.535
0.113
δ
0.054
0.037
0.003
0.099
0.050
0.068
0.068
0.115
0.241
γs
1.040
0.973
1.002
1.073
1.037
1.044
1.178
3-1
n
13
13
19
13
13
19
19
19
13
max
27.1
18.2
2.70
0.961
100
31.6
21.8
9.8
0.86
min
19.9
17.2
2.70
0.794
79
24.0
16.2
7.1
0.38
φm
23.7
18.1
2.70
0.853
94
27.0
18.6
8.4
0.62
σf
1.706
0.312
0.000
0.045
5.581
2.088
1.664
0.648
0.154
δ
0.072
0.018
0.000
0.053
0.059
0.077
0.090
0.077
0.247
γs
1.036
0.991
1.000
1.027
1.030
1.031
1.124
4
(粉质粘土)
n
18
18
18
18
18
30
30
30
18
max
29.3
18.5
2.73
0.964
100
37.6
22.3
16.4
0.74
min
22.1
16.9
2.71
0.725
90
28.9
16.5
12.3
0.33
φm
26.1
17.7
2.72
0.883
96
33.1
18.6
14.5
0.51
φm
2.237
0.466
0.006
0.085
3.216
1.957
1.360
1.117
0.126
σf
0.086
0.026
0.002
0.097
0.033
0.059
0.073
0.077
0.247
δ
1.036
0.989
1.001
1.040
1.014
1.024
1.103
4
(粉土)
n
3
3
4
3
3
4
4
4
3
max
25.4
17.7
2.70
0.904
98
28.0
19.9
8.6
0.73
min
22.9
17.2
2.70
0.800
91
27.6
19.1
8.1
0.42
φm
24.5
17.5
2.70
0.848
94
27.8
19.5
8.3
0.61
5
n
14
14
35
14
14
35
35
35
14
max
27.5
18.3
2.70
0.907
100
30.3
21.8
9.5
1.01
min
23.0
17.4
2.69
0.744
94
24.1
17.3
6.8
0.43
φm
25.2
17.8
2.70
0.830
98
27.9
19.7
8.3
0.71
σf
1.504
0.265
0.002
0.049
2.223
1.474
1.183
0.555
0.194
δ
0.060
0.015
0.001
0.059
0.023
0.053
0.060
0.067
0.274
γs
1.029
0.993
1.000
1.028
1.011
1.020
1.131
岩土物理性质指标统计表续表5.3.1
层号
项目
W
(%)
γ
(kN/m3)
Gs
(-)
e
(-)
Sr
(%)
WL
(%)
WP
(%)
IP
(-)
IL
(-)
6
n
16
16
16
16
16
32
32
32
16
max
33.1
18.4
2.73
0.954
100
44.3
28.1
16.8
0.61
min
20.1
16.5
2.72
0.650
92
28.3
14.9
12.3
0.15
φm
28.3
17.4
2.73
0.878
96
35.6
20.4
15.2
0.41
σf
3.750
0.565
0.004
0.113
2.660
4.603
3.592
1.366
0.137
δ
0.133
0.033
0.001
0.130
0.028
0.129
0.176
0.090
0.332
γs
1.059
0.985
1.000
1.058
1.012
1.028
1.147
7
n
7
7
16
7
7
16
16
16
7
max
24.6
18.3
2.70
0.898
96
28.3
20.3
9.7
0.90
min
19.7
17.5
2.69
0.750
88
22.6
15.4
6.5
0.27
φm
21.5
17.9
2.70
0.822
92
25.6
18.1
7.6
0.58
σf
1.673
0.254
0.004
0.053
2.879
1.339
1.464
0.837
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δ
0.078
0.014
0.002
0.065
0.031
0.052
0.081
0.111
0.416
γs
1.058
0.990
1.001
1.048
1.023
1.049
1.308
8
n
7
7
7
7
7
14
14
14
7
max
33.6
18.5
2.73
0.990
100
40.2
24.1
16.4
0.87
min
20.5
17.1
2.72
0.641
91
29.5
14.6
13.6
0.13
φm
26.0
17.8
2.73
0.800
96
33.1
17.9
15.2
0.49
σf
5.474
0.508
0.005
0.134
3.561
3.358
2.886
0.691
0.238
δ
0.211
0.029
0.002
0.168
0.037
0.101
0.161
0.045
0.490
γs
1.156
0.979
1.001
1.124
1.027
1.022
1.362
9
建议值
19.0
10
建议值
19.0
10夹
n
2
2
2
2
2
2
2
2
2
max
31.3
19.4
2.73
0.917
95
39.7
23.3
16.4
0.49
min
19.6
17.4
2.72
0.620
93
30.4
16.6
13.8
0.22
φm
25.5
18.5
2.73
0.814
94
35.1
20.0
15.1
0.35
11
n
14
14
14
14
14
14
14
14
14
max
26.3
21.2
2.73
0.796
94
39.8
23.7
16.5
0.38
min
13.8
18.8
2.71
0.438
86
25.6
13.2
12.4
<0
φm
19.7
20.1
2.73
0.597
90
33.2
18.0
15.2
0.12
σf
3.713
0.752
0.006
0.110
2.260
3.969
3.112
1.026
0.181
δ
0.188
0.037
0.002
0.183
0.025
0.119
0.173
0.067
1.559
γs
1.090
0.982
1.001
1.088
1.012
1.032
1.747
12
建议值
19.0
岩土物理性质指标统计表续表5.3.1
层号
项目
W
(%)
γ
(kN/m3)
Gs
(-)
e
(-)
Sr
(%)
WL
(%)
WP
(%)
IP
(-)
IL
(-)
13
n
9
9
9
9
9
9
9
9
9
max
29.8
20.5
2.73
0.899
94
43.1
26.5
16.6
0.37
min
16.0
18.1
2.71
0.517
82
27.3
13.0
12.4
0.13
φm
22.1
19.6
2.72
0.669
90
33.7
18.6
15.1
0.23
σf
5.039
0.839
0.007
0.142
4.364
5.906
4.762
1.348
0.074
δ
0.228
0.043
0.003
0.213
0.049
0.175
0.256
0.089
0.323
γs
1.143
0.973
1.002
1.133
1.031
1.056
1.202
14
n
15
15
15
15
15
15
15
15
15
max
31.1
21.0
2.73
0.864
100
40.8
24.6
16.5
0.79
min
15.8
18.8
2.72
0.477
88
28.5
13.0
14.3
0.18
φm
23.4
19.6
2.73
0.686
93
34.0
18.4
15.6
0.32
σf
3.974
0.526
0.004
0.093
3.694
2.937
2.607
0.623
0.148
δ
0.170
0.027
0.001
0.136
0.040
0.086
0.142
0.040
0.457
γs
1.078
0.988
1.000
1.063
1.018
1.018
1.211
根
- 配套讲稿:
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