1沈铁荣域A1号地块岩土工程勘察报告.docx
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1沈铁荣域A1号地块岩土工程勘察报告
沈铁荣域A-1号地块5#、7#、10#、11#-15#楼岩土工程勘察报告
(详细勘察)
1.工程概况
拟建沈铁荣域A-1号地块5#、7#、10#、11#-15#楼工程,由沈阳铁路房产开发集团有限公司筹建,委托铁岭市建筑设计院勘察分院进行岩土工程勘察。
拟建工程位于铁岭市银州区南马路西端北侧、光荣街以西,原铁路货运站院内。
由于拟建工程场地的东南处有尚未动迁的部分公用及民用建筑,故该部分未进行勘察,已勘察的部分建筑物主要数据和特点见下表:
建筑物名称
地上层数
建筑高度(m)
结构类型
拟采用基础型式
高层住宅7栋
5#、10#、11#-15#
17~18F
51.0~54.0
框剪
桩基础
商业网点
2~3F
7.0~8.0
框架
浅基础桩基础
物业及车库等
1F
3.0~7.0
框架
浅基础桩基础
地下、半地下车库
-0.5~-1F
-3.0~-5.0
框剪
浅基础桩基础
本次勘察的任务和要求:
1.1查明场地地层类型、结构及岩土性质;提供各岩土层物理力学性质及必要的设计计算参数。
1.2判定场地土类型,场地类别,评价场地地震效应;提供与建筑场地有关的建筑抗震设计基本参数。
1.3对场地的稳定性和适宜性作出评价。
1.4查明拟建场区地下水埋藏条件、分布规律、分析其对建筑物基础设计、施工等方面的影响。
1.5根据勘察结果,提出在安全条件下经济合理的地基基础设计方案,以及施工中应注意的问题。
1.6对复杂地基提出处理方案。
2.勘察工作
本工程的地基基础设计等级为乙级;场地等级为丙级;地基等级为乙级,综合上述因素,本工程的勘察等级为乙级。
2.1勘察方法及技术要求
根据拟建建筑工程的特点、功能要求,结合场地地质条件,勘察方法采用冲击和回转钻进,并采取现场原位测试、取土试样及室内土工试验等技术手段,土工试验由我院土工试验室承担,技术要求按国家相关技术标准、规范执行。
2.2勘察工作量
根据勘察的任务和要求,本次已完成部分的勘察工作量见下表:
勘察项目
单位
数量
技术要求
钻孔
总数
个
40
直径150mm,深度16.0~32.0m
总进尺
米
1009.0
取样
岩土试样
件
16
土样质量等级Ⅱ级,普通取土器,密封
件
25
土样质量等级Ⅳ
水样
件
1
数量500ml,玻璃瓶装,密封
原位测试
标准贯入
次
71
按规范标准规格,自动落锤
动力触探
段
571
重型63.5kg
室内试验
物理性试验
个
18
按国家标准
固结试验
个
16
按国家标准,快速法
三轴剪切
个
6
不固结不排水剪切
颗分试验
个
24
筛分法
水质分析
个
1
常规
2.3勘察依据
(1)勘察合同;
(2)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);(2009年版)
(3)《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002);
(4)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
(5)《土工试验方法标准》(GBT50123-1999);
(6)《建筑地基基础技术规范》(DB21/907-2005);
(7)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)。
(8)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)。
(9)《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)。
(10)《岩土工程勘察报告编制标准》DB21/T1214-2001
2.4勘察进程
(1)野外作业:
2012年3月13~23日
(2)室内试验:
2012年3月14~25日
(3)资料整编:
2012年3月22~27日
3.场地条件
3.1位置和地形地貌
场地位于铁岭市银州区南马路南侧、光荣街以西,原铁路货运站院内,钻孔孔口高程采用黄海高程体系。
场地在地貌单元上属于辽河流冲积平原。
3.2气象条件及冻深
铁岭地区位于我省的东北部,属于温带大陆性季风气候,总的特点是:
冬季寒冷漫长,夏季炎热多雨。
雨热同季日照丰富,干湿季节分明。
全市年平均气温为5.0~7.3℃,7月最热,月平均气温为23.1~24.4℃,一月最冷,月平均气温为-12.9~-16.9℃,年温差36.88~40℃,年极端最高气温35.2~36.5℃,年极端最低气温为-35.6~41.1℃。
无霜期平均为128~159天,全年日照时数为2631~2934小时。
铁岭市年平均降水量为525~739毫米,降雨多集中在七、八、九三个月份,约占全年降水量的64%。
冬季(12~2月)降水最少,8.1~18.5毫米;春季(3~5月)为73.8~107.8毫米;夏季(6~8月)为344.9~478.0毫米;占全年降水量的62.9~65.8%;秋季(9~11月)为97.7~135.2毫米。
根据区域气象观测资料,本地区的场地标准冻深为1.40米。
3.3场地地基土岩性特征及分层规律
本次勘察查明,在钻探所达深度范围内,场地地层属多元结构,以第四纪冲积物为主。
根据地基土类别及土的物理力学性质对地基土分层如下:
①杂填土:
杂色,褐色,松散,以粘性土为主,含碎石、砖块及砂砾石等,层厚1.30-5.40m。
场区内连续分布。
②粉质粘土:
黄褐色,褐色,可塑,均匀,含铁质结核,刀切面稍具光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应;层厚0.40-3.20m。
局部缺失。
②1粉质粘土:
灰色,褐灰色,软塑,均匀,含铁质结核,刀切面稍具光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应;局部表现为粉土,含粉细砂颗粒,层厚0.50-1.00m。
局部存在。
③细砂:
黄色,稍密-中密,稍湿,成分为石英、长石;层厚0.50-3.00m。
局部缺失。
④中粗砂:
黄色,中密-密实,湿-饱和,颗粒不均,分选性一般,含少量砾石,中砂粗砂交替互层,成分为石英、长石;层厚1.20-5.10m。
该层在场区内连续分布。
④1粉质粘土:
灰色,软塑,均匀,含铁质结核,刀切面稍具光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应;呈透镜体状层厚0.20-0.30m。
呈透镜体状分布于中粗砂层中。
⑤砾砂:
黄色,中密,饱和,颗粒不均,大于2.0mm粒径的约占总量的35%,成分为石英、长石;层厚0.30-5.10m。
场区内连续分布。
⑤1粉质粘土:
灰色,软塑,均匀,含铁质结核,刀切面稍具光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应;层厚0.20m。
呈透镜体状分布于砾砂层中。
⑥圆砾:
黄色,不均匀,饱和,密实,含卵石,呈次圆状,粒径大于2.0cm约占全重的65%,成份为混合岩、花岗岩等;粗砂充填缝隙,钻孔揭露厚度3.00-18.40m。
⑥1粉质粘土:
灰色,软塑,均匀,含铁质结核,刀切面稍具光泽,干强度中等,韧性中等,无摇振反应;层厚0.20-0.40m。
呈透镜体状分布于圆砾层中
⑥2中砂:
黄色,密实,饱和,成分为石英、长石;层厚1.60-1.90m。
呈透镜体状分布于圆砾层中。
3.4水文地质条件
在本次勘探深度范围内有一层地下水,属潜水类型。
潜水主要赋存于砂类土及碎石土中,其动态主要受大气降水影响。
年水位变化约1.00-1.50米,勘察期间水位埋深7.00~8.10m,水位标高51.60~52.87m。
3.5土的物理力学性质
本次勘察采用现场原位测试和室内土工试验对各层地基土进行物理力学性质测试,原位测试采用标准贯入试验和重型动力触探试验,室内土工试验由我院土工试验室承担。
本次勘察原位测试采用为标准贯入试验(N)和重型动力触探(N63.5)试验,原位测试数据数理统计结果见表3:
各层土的原位测试综合成果统计表表3
地层编号
及岩性
测试
方法
频数
范围值
平均值
变异系数
标准值
②粉质粘土
N
16
4.0-7.0
6.2
0.149
5.8
②1粉质粘土
N
1
4.0
4.0
③细砂
N
8
13.0-18.0
15.1
0.120
13.9
N63.5
72
5.0-19.0
10.8
0.284
10.1
④粗砂
N
27
17.0-31.0
23.8
0.161
22.5
N63.5
114
4.0-27.0
13.9
0.321
13.2
⑤砾砂
N
17
27.0-37.0
32.4
0.089
31.1
N63.5
99
9.0-26.0
16.7
0.260
16.0
⑥圆砾
N63.5
223
12.0-39.0
25.1
0.262
24.4
根据土工实验结果(详见土工试验成果表),对粘性土层的物理力学指标统计结果见表4
各土层物理力学性质指标统计结果表4
指标
岩性名称
天然
湿度
w
(%)
重
度
r0
(kN/m3)
孔
隙
比
e
塑性
指数
IP
液性
指数
IL
压缩
系数
a1-2
(MPa-1)
压缩
模量
Es
(MPa)
三轴剪
凝聚
力cuu
(kPa)
内摩
擦角
φuu(°)
粉质粘土
②
频数
17
16
16
17
12
16
16
5
5
最大值
33.1
20.0
0.901
16.6
0.75
0.70
6.19
25.8
9.2
最小值
19.2
18.0
0.648
6.7
0.26
0.28
2.72
12.9
5.2
平均值
23.5
19.2
0.745
11.1
0.43
0.382
4.74
17.6
6.4
变异系数
0.158
0.032
0.094
0.277
0.348
0.253
0.167
标准值
25.1
18.9
0.780
9.8
0.52
0.425
4.39
根据现场钻探、原位测试数据、室内试验结果,确定各层地基土的主要力学参数见表:
各层地基土承载力特征值建议为:
表5
地层编号
地层名称
承载力特征值fak(kpa)
压缩模量Es
(Mpa)
变形模量Eo
(Mpa)
①
杂填土
②
粉质粘土
150
4.74
②1
粉质粘土
110
3.30
③
细砂
180
20
④
中粗砂
240
27
⑤
砾砂
320
36
⑥
圆砾
400
50
各层地基土桩的端阻力和侧阻力特征值表6
地层
编号
地层
名称
桩基础端阻力特征值(kpa)
桩基础侧阻力特征值qsa(kpa)
预应力管桩
钻孔压灌桩
预应力管桩
钻孔压灌桩
①
杂填土
10
10
②
粉质粘土
20
20
②1
粉质粘土
15
15
③
细砂
27
27
④
中粗砂
37
37
⑤
砾砂
4000
3000
65
65
⑥
圆砾
4500
3500
80
80
注:
表中预应力管桩为锤击式预应力管桩
4.物探测试
4.1测试目的、依据及工作安排
本次测试目的是进行各土层剪切波速测试,确定土层的剪切波速度及建筑场地土类别。
物探测试工作执行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《地基动力特性测试规范》GB/T50269-97。
野外测试工作于2012年3月22日在本工程野外钻孔1#、8#、18#、22#、25#、27#、44#等钻孔进行。
4.2测试技术及资料整理
采用单孔检层法在每个控制钻孔内分别进行波速测试,井下为三分量拾震器,激发板置于钻孔旁,分别敲击两端,获横波旅行时间。
各点测试深度根据地质描述确定,测点间距为1米,对所取得的野外资料进
行定量计算,并根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的规定,计算地层等效剪切波速度,剪切波速测试结果整理见表7:
地基土剪切波速度成果统计表表:
7
层次
岩性名称
剪切波速度Vs(m/s)
1#
钻孔
8#
钻孔
18#
钻孔
22#
钻孔
25#
钻孔
27#
钻孔
44#
钻孔
①
杂填土
108.0
113.2
116.4
109.1
114.8
116.5
114.5
②
粉质粘土
158.0
146.3
153.6
164.7
155.4
167.4
144.2
③
细砂
219.0
208.4
213.4
212.7
205.6
198.1
208.7
④
中粗砂
245.0
265.6
253.1
244.0
238.0
242.5
238.4
⑤
砾砂
341.2
336.5
343.5
331.9
326.1
329.6
327.8
⑥
圆砾
435.6
422.8
418.3
432.1
425.8
423.7
437.3
等效剪切波速Vse(m/s)
263.8
246.3
239.2
249.1
244.8
242.3
251.6
平均等效剪切波速Vse(m/s)
248.1
4.3测试结果
根据本场地波速测试结果,场地覆盖层厚度为40.0~45.0m,场地地基土等效剪切波速度Vse=248.1m/s,建筑场地类别为Ⅱ类。
5.岩土工程分析评价
5.1场地的稳定性和适宜性
本次勘察结果表明,场地和地基稳定,适宜进行本工程的建设。
5.2地基方案
5.2.1天然地基方案
根据拟建工程特点及场地地基条件,拟建筑物网点及车库可采用天然地基,采用天然地基浅基础设计方案时,建议车库、物业办公楼以粉质粘土②层为基础持力层,商业及半地下车库可以采用筏板式浅基础,粉质粘土②、细砂③、及中粗砂④为基础持力层,同时应注意由于基础持力层的非均一性对上部结构的影响,局部杂填土较厚地段建议采用换填法进行地基处理;并注意下列问题:
(1)基坑开挖后,应通知勘察单位,会同有关部门,做好验槽工作。
如土质条件与勘察报告不符,应会同有关部门研究解决,妥善处理。
(2)基坑严禁超挖,基底不宜夯拍、扰动,破坏土的原状结构,致使地基承载力降低。
(3)本次勘探深度内场地地下水位埋藏较深,浅基础施工时可不考虑地下水的影响。
5.2.2桩基方案
根据拟建工程特点、场地土及周围环境条件。
拟建筑物高层住宅楼可考虑采用桩基础,建议采用钻孔压灌桩或锤击式预应力管桩,以砾砂⑤或圆砾⑥为桩端持力层,桩长可根据现场地质条件及剖面图确定。
采用桩基方案设计时,应注意下列问题:
(1)本报告建议的单桩承载力特征值值是初步估计的数值,施工前应在现场进行压桩试验验证,必要时根据试验结果对设计作适当调整。
(2)桩基工程正式施工前,应在现场试桩,以核实施工条件,核实相应的桩尖标高,核实桩端持力层,核实成桩可行性。
(3)当采用灌注桩时,建议正式施工前进行试钻,采取有效措施,防止缩孔、塌孔、孔底沉渣等现象,保证成孔和水下浇注砼的质量。
(6)当采用预应力管桩施工时,应注意挤土效应对周围环境、及桩基施工的影响。
(7)当采用钻孔压灌桩,应对残土妥善处理,避免影响环境。
5.2.3地基处理方案
根据拟建工程特点及场地地基条件,由于场地局部杂填土地较厚及粉质粘土②和细砂③的局部缺失,可考虑采用换填法进行地基处理,采用地基处理方案前,应对地基处理方案做充分论证,设计、施工及检验均应按相关技术标准和规范执行。
5.3基坑支护及降水
该场地建筑物有半地下和地下车库一层,底板埋深约-3.50~-5.0米,基坑安全等级为三级。
若场地条件允许,基坑开挖可考虑采用放坡开挖,开挖深度内个土层采用以下坡度(高宽比):
杂填土1:
1.25~1:
1.50,粉质粘土1:
0.50~1:
1.00,细砂1:
0.75~1:
1.00;中粗砂1:
1.00~1:
1.25,基坑开挖前应进一步查明基坑周围环境,必要时应采取临时支护措施。
支护方案可采用悬臂桩、桩锚结合或喷锚等方法,并在施工过程中做好监测工作。
基坑施工时应考虑地下水的影响,防止流土的产生,必要时可采用井点降水的方式,降低地下水位,降水设计时各土层的渗透系数可参照下列数值:
地层编号
地层名称
渗透系数m/d
①
杂填土
0.01
②
粉质粘土
0.55
③
细砂
5
④
中粗砂
30
⑤
砾砂
55
⑥
圆砾
75
5.4场地地震效应
5.4.1场地评价
按国家地震局的有关文件,本场地的抗震设防烈度为7度。
根据该区勘察资料场地土的覆盖层厚度为40.0-45.0m,根据波速测试结果场地等效剪切波速为248.1(m/s),故场地类别为Ⅱ类,属于抗震一般地段。
场地设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g,场地特征周期为0.35s。
5.4.2地震液化判别
根椐场地土质和地下水埋藏条件,采用标准贯入试验法进行地震液
化判别。
计算结果如下:
5#钻孔水位埋深dw=7.60m
18#钻孔水位埋深dw=7.40m
ds(m)
N
Ncr
液化判断
ds(m)
N
Ncr
液化判断
6.50
21
5.19
不会液化
6.0
17
4.98
不会液化
8.80
27
6.46
不会液化
8.0
22
6.16
不会液化
11.0
32
7.46
不会液化
10.0
28
7.14
不会液化
13.0
38
8.23
不会液化
12.0
32
7.97
不会液化
25#钻孔水位埋深dw=7.90m
34#钻孔水位埋深dw=7.60m
ds(m)
N
Ncr
液化判断
ds(m)
N
Ncr
液化判断
4.6
16
3.69
不会液化
5.65
18
4.63
不会液化
6.3
21
4.89
不会液化
7.50
23
5.78
不会液化
8.5
26
6.14
不会液化
10.0
27
7.03
不会液化
10.5
30
7.07
不会液化
12.0
32
7.86
不会液化
12.8
35
7.99
不会液化
14.0
37
8.58
不会液化
根据上表计算结果N>Ncr,判定本场地的砂类土不会产生地震液化。
5.4.3水、土的腐蚀性评价
根据《岩土工程勘察规范》(2009版)的规定采取水及土试样进行水、土的腐蚀性分析,根据分析报告,场地地下水及地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,应采取抗腐蚀措施。
6.结论和建议
(1)场地的稳定性及适宜性较好,适合本工程建设。
(2)根据场地土条件和拟建建筑物特点,拟建筑物网点及车库可采用天然地基,采用天然地基浅基础设计方案时,建议车库、物业办公楼以粉质粘土②层为基础持力层,商业及半地下车库可以采用筏板式浅基础,粉质粘土②、细砂③、及中粗砂④为基础持力层,同时应注意由于基础持力层的非均一性对上部结构的影响,局部杂填土较厚地段建议采用换填法进行地基处理;高层建筑及商业网店可采用钻孔压灌桩或锤击式预应力管桩,以砾砂⑤或圆砾⑥为桩端持力层,
(3)本场地抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅱ类。
(4)根据中国季节性冻土标准冻深线图,该区标准冻深取值为1.40米。
(5)在本次勘探深度范围内有一层地下水,属于潜水类型,勘察期间水位埋深7.00~8.10m,水位标高51.60~52.87m。
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