龙湾学校新校区岩土工程勘察报告

莫 如 波

   一、前 言
  (一)工程概况
  受龙湾学校的委托,对其拟建的新校区建筑场地进行岩土工程勘察,勘察阶段属详细勘察。野外钻探作业自2012年6月8日开始,先后分三次运三至八台钻机进场施工,野外作业于9月7日完成。
  拟建场地位于龙湾镇
(化名),拟建工程包括:五层教学楼3栋、五层图书馆-行政楼1栋、五层实验楼1栋、六层学生宿舍4栋、六层单身教师宿舍1栋、二层礼堂1座、二层饭堂1座及主席台等,场地长宽面积为470m×370m。见《龙湾学校新校区钻孔平面位置图》。按照委托方提供的钻孔布置图,孔位采用全站仪由场地南侧河堤道路已有高程点引测,高程采用的是绝对高程,坐标系统采用的是建筑设计单位提供的《勘察孔布置平面图》上的数字坐标。
  (二)勘察目的和要求
  本次勘察的主要目的为:【1】查明场地建筑范围内岩土层的类型、深度、分布及工程特性;【2】提供各岩土层的地基承载力特征值及有关物理力学指标;【3】了解场地地下水的性质及各岩土层的渗透性,提供地下水的设防水位,评价地下水的腐蚀性;【4】分析评价场地、地基的稳定性与适宜性,确定场地的地震设防烈度,划分场地土类型和场地类别,了解饱和砂土或饱和粉土的地震液化等级;【5】为设计部门提供可能的基础型式及设计所需的地质资料,提出桩基类型、长度、单桩承载力特征值和施工方法等建议;
【6】提出对不良地质现象的治理意见。
   (三)勘察方法及完成工作量
  勘察工作采用全
取芯钻探、现场
鉴别、标贯测试及取岩、土、水样试验的勘察方法。钻探采用液压回转钻机钻进,开孔孔径Φ130,终孔孔径Φ91;分层采取有代表性的岩土样,样长不小于20cm;水样采取是在终孔后,在循环冲洗液沉淀稳定后进行。取土样孔(技术孔)数不少于总孔数的1/3,现场做标贯测试孔不少于总孔数的1/2。技术孔(取土样孔)终孔入中风化岩3~5米,鉴别孔终孔入中风化岩1~3米。共完成勘察工作量见表1-1、各钻探孔的数据见附表-《钻孔数据一览表》。室内样品试验,由具有CMA计量认证的地质工程勘察院实验室完成
  勘察工作及报告编写主要根据下列规范执行:(1)国家标准《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版);(2)国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011);(3)国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);(4)
国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008);(5)国家标准《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999);(6)广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ 15-31-2003);(7)行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)(8)行业标准《建筑工程地质勘探与取样规程》(JGJ /87-2012)(9)行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008);(10)行业标准建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2012)(11)住房和城乡建设部《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版);(12)协会标准《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS99:98)。地基承载力及其它岩土力学参数根据岩土样试验及现场测试结果结合地区经验提供。
  二、场地岩土工程条件
  (一)场地地形地貌
  场地地貌属河流冲积平原,地面多为耕地,局部为鱼塘,钻探施工期间部分鱼塘及低洼地被填高整平。场地内孔口高程绝大多数在2.20~5.42m之间,南侧河堤道路上的ZK3、ZK5孔地势较高,分别为6.95m及5.90m。场地开阔、空旷,局部有待拆简易建筑,周边为耕地,南侧有河堤及交通道路。
  (二)岩土分布和物理力学性质
  在钻孔深度控制范围内,地基岩土按地质成因类型和岩土层性质,自上而下分为:素填土(Q
4ml)、耕表土(Q4pd)、全新统冲积层(Q4al)及上白垩统基岩(K2),具体描述如下:
  
1、素填土(Q4ml)、耕表土(Q4pd
  1)①层素填土:多呈棕黄色,偶见灰黄、棕红、褐黄色等。大部分为新填土,由粉土堆填,颗粒以粉粒为主,少量粘粒,稍湿,结构疏松,具高压缩性;局部分布路基老填土,由粉土、粉质粘土堆填,颗粒以粉粒为主,次为粘粒,稍湿,结构稍密-较密实,具中压缩性。该层局部分布,见于ZK1、ZK3、ZK5、ZK7、ZK58、ZK63、ZK64、ZK68、ZK72、ZK73、ZK81、ZK89、ZK90、ZK94、ZK97~K99、ZK103、ZK104、ZK108~ZK111、ZK113、ZK115~ZK118、ZK121~ZK124、ZK126、ZK128~ZK130、ZK132、ZK134、ZK136~ZK138、ZK140~ZK142、ZK145、ZK147、ZK152、ZK154、ZK155、ZK157、ZK158、ZK170、ZK173五十三孔;揭露厚度0.50~6.20米,平均厚度1.10米;层顶面埋深0.00米;层顶面标高2.20~5.90米,平均标高3.68米。
  该层现场做标准贯入试验1次。实测击数6击,经杆长校正后的修正击数N为5.7击。
  根据野外鉴定结合地区经验,该层地基承载力特征值建议:fak=80kPa。
  2)②层耕表土:多呈棕黄色,局部褐黄、灰黄色,为粉质粘土,颗粒以粉粒与粘粒为主,少量植物根系,较松软,湿,可塑状,具高压缩性。该层
局部分布,见于ZK2、ZK4、ZK6、ZK8~ZK57、ZK59~ZK62、ZK65~ZK67、ZK69~ZK71、ZK74~ZK77、ZK79、ZK80、ZK82~ZK86、ZK88、ZK91、ZK92、ZK95、ZK96、ZK100、ZK102、ZK105、ZK106、ZK112、ZK120、ZK127、ZK133、ZK146、ZK149、ZK150、ZK151、ZK161~ZK169、ZK171、ZK172一百零二孔;揭露厚度0.40~1.20米,平均厚度0.54米;层顶面埋深0.00米;层顶面标高2.44~5.42米,平均标高4.53米。
  根据野外鉴定结合地区经验,该层地基承载力特征值
建议:fak=80kPa。
  
2、全新统冲积层(Q4al
  根据颗粒特征及土层力学性质,细分六个亚层:③-1层粉质粘土(局部粉土)、③-2层粉砂、③-3层中砂或粗砂、③-4层粉质粘土(局部粉土)、③-5层砾砂或圆砾、③-6层淤泥质土。分述如下:
  1)③-1层粉质粘土,局部粉土:多呈棕黄、灰黄色,局部灰、浅灰黄、浅棕黄、棕灰、棕红色等。多为粉质粘土,颗粒以粉粒与粘粒为主,能搓成0.5~2mm的细土条,稍有光泽,可塑状,韧性及干强度中等,摇振反应无,具中压缩性;局部为粉土,颗粒以粉粒为主,少量粘粒,难搓成小于2mm的细土条,无光泽,稍湿-湿,稍密状,韧性及干强度低,摇振反应中等,具中压缩性。该层分布广,见于ZK1~ZK91、ZK94~ZK96、ZK98、ZK99、ZK101~ZK103、ZK105、ZK106、ZK108、ZK109、ZK112~ZK117、ZK119、ZK121、ZK125、ZK126、ZK128、ZK130、ZK131、ZK133、ZK134、ZK136~ZK138、ZK140、ZK142~ZK144、ZK146~ZK156、ZK158、ZK160~Z
K173一百五十一孔;揭露厚度0.70~7.30米,平均厚度2.49米;层顶面埋深0.00~13.40米,平均埋深1.21米;层顶面标高-9.13~4.92米,平均标高3.06米。
  该层现场做标准贯入试验84次。实测击数3~12击,平均
值6.1击;经杆长校正后的修正击数N为2.8~11.8击,平均值5.7击、标准值5.5击、标准差1.241、变异系数0.218。
  该层取原状土样22个,剔除数值差异大的ZK71孔试样,余21孔土样试验结果见《土工试验报告》《分层土工试验成果表》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-1。
  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果,结合野外鉴定,该层地基承载力特征值建议:
fak=160kPa。
  2)③-2层粉砂:浅灰黄、浅灰、灰黄色等,颗粒以粉粒、中粒与细粒为主,较均匀,呈次棱角状,成分主要为矿物石英,饱和,松散状。该层分布较广,见于ZK5、ZK7、ZK11、ZK12、ZK15、ZK16、ZK18、ZK24、ZK26、ZK27、ZK29、ZK35、ZK36、ZK42~ZK46、ZK48、ZK50、ZK51、ZK53、ZK54、ZK56、ZK58、ZK64、ZK66~ZK68、ZK72、ZK76、ZK78、ZK79、ZK81~ZK105、ZK107~ZK118、ZK120、ZK122~ZK135、ZK138、ZK139、ZK141~ZK146、ZK148~ZK155、ZK158~ZK165、ZK167~ZK173一百一
十六孔;揭露厚度1.10~15.20米,平均厚度7.17米;层顶面埋深0.00~22.20米,平均埋深3.45米;层顶面标高-17.38~5.21米,平均标高0.46米。
  该层现场做标准贯入试验142次。实测击数4~11击,平均值7.2击;经杆长校正后的修正击数N为3.5~8.9击,平均值6.2击、标准值6.0击、标准差1.302、变异系数0.211。
  该层取扰动土样11个,做颗粒分析试验,结果见《土工试验报告》及《分层土工试验成果表》。
  根据现场标准贯入试验结果,结合野外鉴定及地区经验,该层地基承载力特征值建议:
fak=70kPa。
  3)③-3层中砂、粗砂:浅灰黄、浅灰、灰黄色等,颗粒以粗粒、中粒、粉粒为主,较均匀,呈次棱角状,成分主要为矿物石英,饱和,多呈稍密状,局部上部松散状。该层分布广,见于ZK1~ZK4、ZK6、ZK8~ZK26、ZK28~ZK34、ZK37~ZK50、ZK52~ZK57、ZK59~ZK63、ZK65~ZK71、ZK73~ZK75、ZK77、ZK79~ZK81、ZK85~ZK87、ZK90、ZK91、ZK93、ZK95~ZK98、ZK100、ZK101、ZK
103~ZK108、ZK111~ZK113、ZK115、ZK118~ZK121、ZK124、ZK125、ZK127~ZK133、ZK135~ZK157、ZK159、ZK160、ZK162~ZK167、ZK169、ZK171~ZK173一百四十孔;揭露厚度1.40~15.80米,平均厚度7.17米;层顶面埋深1.50~26.40米,平均埋深7.56米;层顶面标高-20.98~3.32米,平均标高-3.31米。
  该层现场做标准贯入试验164次。实测击数8~18击,平均值11.8击;经杆长校正后的修正击数N为6.9~13.3击,平均值9.4击、标准值9.2击、标准差1.114、变异系数0.119。
  该层取扰动土样32个,做颗粒分析试验,结果见《土工试验报告》及《分层土工试验成果表》。
  根据标准贯入试验结果,结合野外鉴定,该层地基承载力特征值建议:
fak=160kPa。
  4)③-4层粉质粘土,局部粉土:灰黄、浅棕黄、灰、褐灰色,浅灰黄杂棕红、杂紫红色等。颗粒以粉粒与粘粒为主,能搓成0.5~2mm的细土条,稍有光泽,可塑状,局部软塑状,韧性及干强度中等,摇振反应无,具中压缩性。局部为粉土,颗粒以粉粒为主,少量粘粒,难搓成小于2mm的细土条,无光泽,稍湿-湿,稍密状,韧性及干强度低,摇振反应中等,具中压缩性。该层分布较广,见于ZK1~ZK4、ZK6~ZK34、ZK36~ZK41、ZK43~ZK45、ZK48、ZK49、ZK52~ZK57、ZK59~ZK62、ZK66~ZK68、ZK70~ZK79、ZK81~ZK83、ZK86、ZK88、ZK89、ZK91、ZK92、ZK94~ZK98、ZK101、ZK102、ZK105~ZK109、ZK114、ZK119~ZK121、ZK123、ZK125、ZK126、ZK128、ZK133~ZK136、ZK138~ZK140、ZK142、ZK144~ZK147、ZK150、ZK156、ZK158、ZK160~ZK163、ZK170
~ZK173一百一十八孔;揭露厚度1.20~11.80米,平均厚度3.54米;层顶面埋深8.10~27.60米,平均埋深16.31米;层顶面标高-23.42~-3.50米,平均标高-11.98米。
  该层现场做标准贯入试验86次。实测击数5~14击,平均值7.9击;经杆长校正后的修正击数N为3.4~9.7击,平均值5.8击、标准值5.5击、标准差1.736、变异系数0.298。
  该层取原状土样25个,剔除数值差异大的ZK26孔试样,余24孔土样试验结果见《土工试验报告》《分层土工试验成果表》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-2。
  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果,结合野外鉴定,该层地基承载力特征值建议:
fak=160kPa。
  5)③-5层砾砂、圆砾:浅灰黄、浅灰色等,颗粒以粗粒与圆砾为主,局部下部含少量卵石,中等均匀,呈次棱角-次圆状,成分主要为矿物石英及硅质岩类,饱和,中密状。该层分布广,见于ZK1、ZK2、ZK4~ZK8、ZK10、ZK12~ZK20、ZK25~ZK37、ZK39~ZK68、ZK71、ZK72、ZK74~ZK77、ZK79~ZK84、ZK86~ZK90、ZK92、ZK94~ZK104、ZK106~ZK114、ZK116~Z
K119、ZK121~ZK144、ZK146~ZK173一百五十三孔;该层揭露厚度1.00~18.10米,平均厚度6.71米;层顶面埋深6.00~23.10米,平均埋深14.91米;层顶面标高-18.63~-2.97米,平均标高-10.81米。
  该层现场做标准贯入试验140次。实测击数14~25击,平均值19.2击;经杆长校正后的修正击数N为10.5~17.5击,平均值13.8击、标准值13.6击、标准差1.760、变异系数0.127。
  该层取扰动土样20个,做颗粒分析试验,结果见《土工试验报告》及《分层土工试验成果表》。
  根据标准贯入试验结果,结合野外鉴定及地区经验,该层地基承载力特征值建议:
fak=260kPa。
  6)③-6层淤泥质土:多呈褐灰、灰色,局部灰黄、浅棕黄色等。颗粒以粉粒与粘粒为主,能搓成0.5~2mm的细土条,稍有光泽,流塑状,韧性及干强度中等,摇振反应中等;局部颗粒以粉粒为主,少量粘粒,难搓成小于2mm的细土条,无光泽,流塑状,韧性及干强度低,摇振反应迅速。具高压缩性。该层局部分布,见于ZK15、ZK43、ZK46、ZK47、ZK65、ZK73、ZK76、ZK80、ZK83、ZK84、ZK86、ZK89~ZK91、ZK95、ZK96、ZK104、ZK110、ZK111、ZK123、ZK124、ZK129、ZK133、ZK136~ZK138、ZK141、
ZK146、ZK147、ZK158、ZK159、ZK162、ZK170、ZK172三十四孔;揭露厚度0.70~6.80米,平均厚度3.16米;层顶面埋深0.80~23.40米,平均埋深13.94米;层顶面标高-21.10~1.85米,平均标高-10.00米。
  该层现场做标准贯入试验24次。实测击数2~4击,平均值3.0击;经杆长校正后的修正击数N为1.4~2.8击,平均值2.3击、标准值2.1击、标准差0.462、变异系数0.205。
  该层取原状土样9个,剔除数值异常的ZK15-2、ZK80-1号样本,余7个样本试验结果见《土工试验报告》《分层土工试验成果表》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标见表2-3。
  根据标准贯入试验及室内土工试验结果,结合野外鉴定,该层地基承载力特征值建议:
fak=70kPa。
  
3、上白垩统基岩(K2
  根据岩石风化程度,在钻孔所揭露深度内,分为全风化岩、强风化岩及中风化岩,分述如下:
  1)④层全风化泥质粉砂岩:母岩组织结构已基本破坏但尚可辨认,矿物成分大多已粘土化,岩芯风化成坚硬状粘性土,手捏易成粉状、土状,浸水易软化与崩解。该层局部分布,见于ZK1、ZK3~ZK13、ZK15、ZK17、ZK23、ZK25、ZK27、ZK35、ZK36、ZK42、ZK43、ZK46~ZK48、ZK50、ZK51、ZK53、ZK55、ZK56、ZK64~ZK69、ZK71、ZK75~ZK80、ZK82~ZK85、ZK88、ZK89、ZK92~ZK94、ZK96~ZK98、ZK100~ZK102、ZK107、ZK112、Z
K114~ZK117、ZK119、ZK122、ZK126、ZK127、ZK133~ZK135、ZK138、ZK142、ZK143、ZK146、ZK150、ZK151、ZK154、ZK157、ZK161、ZK170、ZK171、ZK173八十二孔;揭露厚度0.50~9.00米,平均厚度3.30米;层顶面埋深18.00~31.40米,平均埋深23.55米;层顶面标高-26.38~-13.15米,平均标高-19.29米。
  该层现场做标准贯入试验48次。实测击数42~68击,平均值52.9击;经杆长校正后的修正击数N为29.1~45.6击,平均值36.5击、标准值35.3击、标准差4.680、变异系数0.128。
  根据野外鉴定结合地区经验,该层地基承载力特征值建议:
fak=450kPa。
  2)⑤层强风化泥质粉砂岩:多呈褐紫色,局部棕褐、褐灰、褐红色,岩芯破碎,多呈碎块状、短柱状,原岩组织结构及矿物成分部分改变,岩屑颗粒以粉砂为主,泥质胶结,胶结力差,用手可折断。该层分布广,见于ZK1~ZK16、ZK18~ZK45、ZK48~ZK75、ZK77、ZK79~ZK93、Z
K95、ZK96、ZK98~ZK111、ZK113、ZK114、ZK118~ZK141、ZK144~ZK156、ZK158~ZK170、ZK172、ZK173一百五十八孔;揭露厚度0.60~8.60米,平均厚度3.28米;层顶面埋深18.20~33.80米,平均埋深25.18米;层顶面标高-29.09~-14.20米,平均标高-21.00米。
  该层在2个钻孔取岩样2组,做天然状态单轴抗压强度试验,获得2个抗压强度R数值为1.82MPa及1.94MPa,平均值为1.88MPa,见《岩石抗压强度试验报告》及《分层试验成果表》。
  该层现场做标准贯入试验82次。实测击数68~85击,平均值74.9击;经杆长校正后的修正击数N为47.6~56.8击,平均值51.5击、标准值51.1击、标准差2.174、变异系数0.042。
  强风化泥质粉砂岩岩石坚硬程度属极软岩,岩芯多呈碎裂状结构,岩体完整程度属破碎,岩体基本质量等级属Ⅴ级。
  根据野外鉴定结合地区经验,该层地基承载力特征值建议:
fak=650kPa。
  3)⑥层中风化泥质粉砂岩:褐紫色,岩芯较破碎,多呈短柱状,局部柱状、碎块状,原岩组织结构及矿物成分稍有改变,岩屑颗粒以粉砂为主,泥质胶结
,岩质较坚硬,属软岩,局部胶结力稍差,锤击声哑,属极软岩。本次勘察除ZK101、ZK102、ZK133、ZK170四孔外,余一百六十九孔均揭露到该层;揭露厚度0.50~7.60米,平均厚度3.11米;层顶面埋深21.00~36.60米,平均埋深28.37米;层顶面标高-31.84~-17.00米,平均标高-24.21米。
  该层在24个钻孔取岩样24组,做天然状态单轴抗压
强度试验,获得25个抗压强度R数值见《岩石抗压强度试验报告》及《分层试验成果表》。剔除ZK7孔差异较大的1组,余23组岩石抗压强度组平均值为2.55~16.2MPa、平均7.74MPa、标准值6.25MPa、标准差4.09、变异系数0.530。
  中风化泥质粉砂岩岩石坚硬程度属软岩,呈中厚层状结构,裂隙较发育,岩体完整程度属较破碎,岩体基本质量等级属Ⅴ级。
  根据野外鉴定结合地区经验,该层地基承载力特征值建议:
fak=1200kPa。
  各岩土层的埋深、厚度、标高及工程描述见《钻孔柱状图》《工程地质剖面图》及《分层数据一览表》。
  (三)地下水
  根据地层分布、岩芯观察,场地表层填土厚度不大,主要由粉土堆填,属弱透水层,位于地下水位以上,水量贫乏;浅层③-1、中层③-4为粉质粘土(局部为粉土),中下层③-6为淤泥质土,它们透水性较差,相对构成隔水层或弱透水层;中层分布粉砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾,其透水性好,属强透水层,厚度大,形成孔隙含水层,属潜水-微承压水类型,水量丰富。各土层渗透系数K及给水度μ的经验值见表2-4。深部基岩发育风化裂隙,但多属闭合型裂隙,或有风化粘土矿物充填,形成弱含水层,局部与上伏砂、砾含水层有水力联系,属承压裂隙水,水量较贫乏。地下水主要接受大气降雨入渗及场外侧向补给,中层砂、砾层含水层厚度大,补给条件好,水量丰富,对基坑开挖及桩基成孔施工有较大影响。施工期间,测得地下水位埋深0.50~5.90m,地下水位标高0.04~3.02米。根据地面标高及实测地下水位埋深,基础底面的抗浮设防水位标高建议为3米。在ZK7、ZK77及ZK104三孔取地下水试样3个,试验分析结果见《水质分析报告》。依照
《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)第12章的有关标准评价,按Ⅱ类腐蚀环境强透水层考虑,根据水样分析结果判断:ZK77孔地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;ZK7、ZK104孔地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;按不利组合判断,场地地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
  三、岩土工程分析和评价
  (一)场地稳定性和适宜性评价
  由地质剖面图及场地岩土力学强度,确定④层全风化岩、⑤层强风化岩以上为本场地覆盖层,覆盖层中①层填土、②层耕表土、③-2层粉砂、③-6层淤泥质土地基承载力特征值fak小于130kPa,总厚度大于15米,强风化、中风化基岩埋深大,场地土类型综合判定为软弱土,为对建筑抗震不利地段,建筑场地类别属Ⅲ类。
  据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)及其附录A《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》规定,场地抗震设防烈度为7度区域,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第二组,特征周期值为0.45s,建筑物抗震设防类别为乙类,建筑物应相应抗震设防。
  场地松散状饱和砂土及粉土分布较广,饱和砂土、粉土的液化判别及抗液化措施,按抗震设防烈度7度要求进行判别和处理。液化判别最大深度为20米;设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.10g,液化判别标准贯入锤击数基准值
N0取7击;砂土粘粒含量百分率小于3;按本场地抗浮设防水位建议值(标高3m)为年平均最高水位;液化土特征深度为7米;基础埋置深度拟2米。
  根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010),
地面下20m深度范围内,液化判别标准贯入锤击数临界值按下式计算:
  
   NcrNo β[ln(0.6ds+1.5)-0.1dw]√3/ρc …………(4.3.4)
  式中:Ncr—液化判别标准贯入锤击数临界值;No—液化判别标准贯入锤击数基准值,可按表4.3.4采用;ds—饱和土标准贯入点深度(m);dw—地下水位(m),宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用;ρc—黏粒含量百分率,当小于3或为砂土时,应采用3;β—调整系数,设计地震第二组取0.95。
  通过岩土工程勘察信息处理软件运算,在进行过标准贯入试验的钻孔20米深度以内,饱和砂、粉土共做标准贯入试验457次,具有轻微、中等、严重液化等级的标贯试验次数共有169次,见附表-《液化判别成果表》,主要出现于粉砂,部分出现于中砂及粗砂,偶见于粉土与砾砂,液化等级主要为轻微与中等,部分严重,严重等级均出现于粉砂,粗砂为轻微等级。根据相应的基础型式及液化砂土层的分布情况,应采取有效措施消除液化沉陷的影响。
  本次勘察查明,场地局部分布淤泥质土软弱土、局部粉砂层具有中等、严重液化等级,饱和粉砂浅埋地段地面载荷过大或抽取地下水易发生局部地面沉降。除此,未发现其它可影响场地稳定性的不良地质因素,场地地基稳定性尚可,适宜本工程建设。
  (二)、地基工程力学性能评价
  ①层素填土:新填土结构疏松,具高压缩性,未经压实、夯实不宜直接做建筑物浅基础持力层。
  ②层耕表土:较薄,较松软,不宜做建筑物浅基础持力层。
  ③-1层粉质粘土(局部为粉土):可塑状(或稍密状),承载力较低,在浅埋及层位较稳定地段可做低层建筑物浅基础持力层。
  ③-2层粉砂:松散状,承载力低,力学性能差,地下水较丰富,不宜做建筑物浅基础持力层,基坑开挖及桩基成孔施工易产生涌水、涌沙及塌壁现象。
  ③-3层中砂、粗砂:稍密状,局部上部松散状,承载力较低,多埋深较大,地下水丰富,桩基成孔施工易产生涌水及塌孔现象。
  ③-4层粉质粘土(局部为粉土):软塑-可塑状(或稍密状),承载力较低,埋深较大,不宜做建筑物浅基础持力层。
  ③-5层砾砂、圆砾:中密状,承载力较高,地下水丰富,埋深大,桩基成孔施工易产生涌水现象。采用该层做预应力管桩桩端持力层时,应充分考虑其存在软弱下卧层,该层下面常分布③-4层软塑-可塑状粉质粘土或③-6层淤泥质土。
  ③-6层淤泥质土:流塑状,承载力低,力学性能差,不宜做建筑物基础持力层,基坑开挖易产生塌壁现象,桩基成孔施工易产生塌孔、缩孔现象。
  ④层全风化泥质粉砂岩:承载力高,埋深大,做桩端持力层承载力偏低。
  ⑤层强风化泥质粉砂岩:力学强度高,埋深大,可做预应力管桩桩端持力层。
  ⑥层中风化泥质粉砂岩:力学强度高,埋深大,可做预应力管桩及钻孔灌注桩桩端持力层。
  (三)、拟建建筑物基础方案评价
  拟建工程除礼堂、饭堂为二层建筑外,其余教学楼、图书馆-行政楼、实验楼、学生宿舍、单身教师用房等均为五、六层建筑,二层建筑对地基承载力要求不高,五六层建筑对地基承载力要求较高。场地浅层③-1层粉质粘土呈可塑状,承载力较低;浅、中层分布③-2层松散状粉砂,局部有③-6层淤泥质土分布,它们承载力低,力学性能差;中层分布以粉砂、中砂、粗砂、砾砂、圆砾构成的含水层,地下水丰富;深层⑤层强风化泥质粉砂岩及⑥层中风化泥质粉砂岩埋深大。场地开阔、空旷,远离居民点。
  根据本工程特点、地基土条件及周边环境,不宜采用天然地基方案,建议采用桩基础。由于砂、砾含水层地下水丰富,中风化岩持力层埋深大,不宜采用人工挖孔桩,本工程基础建议采用锤击式预应力管桩,以⑤层强风化泥质粉砂岩或⑥层中风化泥质粉砂岩做桩端持力层,预计桩长18~33米,场地平均桩长约25米。场地远离居民点,管桩施工对周边环境影响小;地基土浅层填土无块石、混凝土块等障碍物,中层无难以穿越的坚硬夹层,适宜锤击式预应力管桩的施工。
  四、结论和建议
  1)、勘察结果表明,场地内无不良地质构造,作为建筑用地是适宜的。
  2)、建筑物的工程重要性等级为二级,场地复杂程度等级为二级,地基复杂程度等级为二级,岩土工程勘察等级为乙级,地基基础设计等级为乙级。
  3)、采用预应力管桩时,桩基正式施工前,应在现场试桩,以核实施工条件、核实相应的桩尖标高及桩长、核实单桩承载力、核实穿透砾砂、圆砾层及全风化岩的情况,核实穿入强风化岩的情况;施工时应注意挤土效应对邻桩的影响,应采用有效措施减弱挤土效应。
  4)本报告建议的单桩承载力特征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作适当调整。
  5)、根据勘察结果、土工试验、原位测试及当地的勘察经验,各岩土层的地基承载力特征值及桩阻力特征值的经验值见表4-l。
  (全文约13000字)

岩土工程勘察报告的编写

  岩土工程勘察报告,应根据任务要求、勘察阶段、岩土工程条件等具体情况编写。应真实反映勘察场地的地形、地貌、构造、地层、地下水、岩土性质、不良地质现象、环境工程地质问题及其他要求查明的问题,并进行正确合理的岩土工程分析评价,对工程建设中的岩土工程问题提出建议,满足工程建设对勘察的要求。(真实可靠,保证质量;要解决工程问题)
  城建中的岩土工程勘察多属基础施工前的详细勘察阶段,有明确的工程针对性。在详细查明场地条件的基础上,提出地基基础设计方案、设计参数和施工措施,报告编写应包括下列内容:
  一、勘察任务、目的和要求 在叙述勘察任务、目的和要求时,以勘察任务书或勘察合同为依据,并写明委托单位名称和勘察阶段。此项原则上由委托方拟定,但实际操作过程多由勘察方根据现场的工程条件拟定。勘察的基本要求有:①.查明场地与地基的稳定性,地层的类型、厚度和坡度、持力层和下卧层的工程特性、应力史和地下水条件等;②.提供满足设计、施工所需的岩土技术参数;③.确定地基承载力,预测地基沉降及其均匀性;④.提出地基和基础设计方案建议。
  
二、拟建工程概况 写明建筑物名称、地上层数、地下层数、总高度、建筑面积、基础底面深度、结构类型、荷载情况、沉降缝设置、对沉降及差异沉降的限制、大面积地面荷载、振动荷载及振幅的限制、拟采用的地基和基础方案等。可明确工程的安全等级及岩土工程勘察等级的工程应在勘察报告中明确(但未作明确规定)。
  
三、勘察方法和勘察工作完成情况 包括:①.工程地质测绘或调查的范围、面积、比例尺、测绘或调查的方法;②.钻探、井探、槽探的数量、深度、方法及总延米数,控制孔、取样孔的布置;③.原位测试的种类、数量、方法、技术要求;④.取土样的间距,所用的取土器和取土方法、土样等级,取水样位置,土样和水样的数量。
  
四、场地地形、地貌、地质构造和环境条件 叙述场区地形、地貌和地质构造时应包括下列内容:①.场地地面标高、坡度、倾斜方向;②.场地地貌单元、微地貌形态、切割及自然边坡稳定情况;③.不良地质现象的种类、分布、发育阶段、发展趋势及对工程的影响;④.基岩的产状、基岩面的起伏,断层的性质、证据、类型,地震基本烈度或抗震设防烈度。场地地震效应的分析与评价应符合相关的抗震设计规范的有关规定。
  
五、工程地质及水文地质条件
  1.明确场地各层岩土的分布、性质,岩石的产状、结构和风化情况。应对地基岩土层的空间分布规律、均匀性、强度和变形性状及与工程有关的主要地层特性进行定性和定量评价。
  1.1 描述各层岩土的性质应包括如下内容:
  ①.对岩石应描述名称、地质年代、颜色、矿物成分、风化程度、结构与构造、裂隙宽度、间距和充填情况、工程岩体质量等级及其他特征。对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度;对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。
  ②.碎石土应描述名称、颜色、颗粒级配(一般和最大粒径、均匀性)、颗粒形状(浑圆度)、颗粒排列(分选性)、母岩成分及风化程度、充填物的成分与充填程度、湿度、密实度及其他特征;
  ③.砂土应描述名称、颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度及其他特征;
  ④.粉土应描述名称、颜色、颗粒组成、均匀性、含有物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性及其他特征;
  ⑤.粘性土应描述名称、颜色、颗粒组成、均匀性、含有物、状态、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性、土层结构及其他特征。
  特殊土尚应描述其特殊成分和特殊性质。如淤泥尚需描述嗅味;填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等。
  1.2 划分岩土单元、主要根据岩土的力学性质进行分层,各岩土单元、分层按有关规定进行岩土参数的统计、分析和选用,给出平均值、标准差和变异系数,给出强度指标的平均值或标准值,结合现场描述鉴定及原位测试的结果,给出各岩土层的地基承载力特征值。(岩土性质指标应按岩土单元统计,即分层统计,切不可将不属于同一母体的数据混在一起统计,主层中有薄夹层,统计时应将其数据剔除)
  2.阐明场地地下水的类型、水位、季节变化和年变化、补给、径流和排泄条件,当有多层地下水且可能对工程产生影响时,应阐明各层水位或水头,是否存在越流补给,并评价其对工程的影响。评价土和水对建筑材料的腐蚀性。
  3.对场地稳定性和适宜性的进行评价。描述可能影响工程稳定的不良地质作用,评价其危害程度。当场地岩土不宜作为天然地基时,应提出地基处理方案或桩基选型的建议,必要时进行专门论证,当场地有几个比选方案时,应对各方案的优缺点进行比较,提出最佳方案的建议。

 
  六、岩土工程的分析和评价
  <一>.一般规定
(量大面广的一般工程)
  所有岩土工程勘察报告均应在充分掌握资料的基础上,进行岩土工程分析与评价,提出对设计和施工的建议。
  1.岩土工程分析评价应符合下列要求:
  ①.了解工程的结构类型、特点、荷载分布及对变形的要求;
  ②.掌握场地的工程地质与水文地质背景,考虑岩土材料的非均质性、各向异性、岩土参数的不确定性,岩土性质和地质条件随时间的变化;
  ③.参考类似工程的实践经验;
  ④.在定性分析的基础上进行定量分析;
  ⑤.对理论依据不足,实践经验不多的工程,可通过现场模型试验或足尺试验进行分析评价,必要时可根据施工监测信息反馈,建议调整或修改设计及施工方案。
  2.勘察报告应根据工程结构特点和场地地基条件,提出一种或几种地基基础方案,并对其技术上的可行性和经济上的合理性进行论证。
  3.对建筑物施工、运行过程中的检验和监测工作,应提出建议。当承担检验和监测任务时,应专门提交检验和监测报告。
  4.当场地或其邻近存在岩溶、土洞、塌陷、滑坡、崩塌、淹没,泥石流,采空,地面沉降,活动砂丘等不良地质现象时,存在湿陷性土、红粘土、软土、混合土、填土、多年冻土、膨胀岩土、盐渍岩土、风化岩与残积土、污染土等特殊性岩土时,应对场地的影响进行分析评价,并提出相应的工程措施建议。
  5.当场地土或地下水可能对建筑材料产生腐蚀影响时,应评价土水对建筑材料的腐蚀性。

  <二>.天然地基

  1 对于地基承载力与变形能够满足要求,有可能采用天然地基的工程,宜优先考虑天然地基,对天然地基的分析评价主要应包括下列内容:
  ①.场地和地基的整体稳定性;
  ②.提出地基承载力特征值;
  ③.工程需要时,估计建筑物的沉降;倾斜、差异沉降;(按勘察与设计的分工,要求沉降分析均由勘察单位做,不切实际。强调在工程需要时进行)
  ④.根据岩土埋藏条件、地下水位等,对设计单位初定的基础埋置深度提出调整建议:
  ⑤.根据岩土工程条件,提出基础和结构的设计施工措施及监测工作的建议;
  2 地基承载力的特征值,应根据具体情况采用有关国家标准、行业标准或地方标准进行分析评价。当有成熟经验时,可按成熟经验分析判断。
  3 当有沉降分析或地基与基础、上部结构协同作用分析任务时,可编写专门报告。涉及工作量较大,难度也较大,常与一般勘察工作分开,作为一项单独任务,提交专门报告。

  <三>桩基工程和地基处理

  1 桩基工程的分析评价应包括下列内容:
  ①.采用桩基的适宜性;
  ②.对桩基类型、桩的布置、桩的直径和桩尖持力层提出建议;
  ③.提出各有关岩土的侧阻力与端阻力特征值;
  ④.对桩尖持力层的选择进行分析论证,提出单桩承载力特征值的建议;在大面积堆载及欠压密土地区,尚应分析桩的负摩阻力,并提出有关数据;
  ⑤.对预制桩或沉管式灌注桩的沉桩可能性,挤土效应,沉桩顺序和方法,对挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩的成孔可行性,对桩端稳定性(桩端位于倾斜基岩面上)进行论证,提出建议;
  ⑥.对桩基施工过程中的环境影响(污染、噪音等)进行评价,提出建议;
  ⑦.对桩基工程设计、施工、监测的其他建议。
  2 当需用静力载荷试验或其他方法验证或确定单桩承载力时,可提出有关这方面的建议。承担桩的静力载荷试验或其他方法试验时,可提交专门的试验报告。
  3 任务需要时,可对群桩效应、群桩承载力和沉降进行专门的试验研究,并提交相应的试验研究报告。
  4 需进行地基处理时,岩土工程分析评价应包括下列内容:
  ①.论证地基处理的必要性;
  ②.提出地基处理的方法,并对其适宜性进行论证;
  ③.对处理厚度提出建议,对处理效果进行预测;
  ④.对地基处理的设计、施工、监测方案提出初步意见,并对地基处理可能产生的环境影响进行初步评价。
  5 任务需要时,可对地基处理进行专门的试验研究,并提交相应的试验研究报告。

图 表 编 制

  勘察报告应附如下图表:①.勘探点平面位置图;②.工程地质柱状图;③.工程地质剖面图;④.原位测试成果图表;⑤.室内试验成果图表。
  勘察报告宜根据具体情况附如下图表:①.拟建工程位置示意图;②.区域地质图;③.综合工程地质图;④.工程地质分区图;⑤.地下水等水位线图;⑥.基岩面(或其他层面)等值线图;⑦.设定标高岩性分布切面图;⑧.综合地质柱状图;⑨.钻孔(探井)柱状图;⑩.探井(探槽)展示图;⑾.勘探点主要数据一览表;⑿.岩土利用、整治、改造方案的有关图表;⒀.岩土工程计算简图及计算成果图表;⒁.其他需要的图表、照片、素描等。
  勘察报告的文字、标点、术语、代号、符号、数字,均应符合有关国家标准的规定。计量单位应按附录A执行。图例、符号、色标应分别按附录B、C、D、E执行。勘探点、测试点和观测点均应编号,编号应采用阿拉伯数字或拉丁字母加阿拉伯数字表示。同一工程场地勘察报告中的编号不得出现重复。
  1. 拟建工程位置图
  拟建工程位置图或位置示意图可作为报告书的附图;当图幅较小时,也可作为文字报告的插图或附在建筑物与勘探点平面位置图的角部;当建筑物与勘探点平面位置图己能明确拟建工程的位置时,可免去该图。
  拟建工程位置图或位置示意图应符合下列要求:①.拟建工程应以醒目的图例表示;②.城市中的拟建工程应标出邻近街道和知名地物名称;③.不在城市中的拟建工程应标出邻近村镇、山岭、水系及其他重要地物的名称。④.规模较大较重要的拟建工程宜标出经纬度或大地坐标。
  拟建工程位置图或拟建工程位置示意图的比例尺,可根据具体情况自行选定。
  
2. 建筑物与勘探点平面位置图
  建筑物与勘探点平面位置图应包括下列内容:①.拟建建筑物的轮廓线、轮廓尺寸、层数(或高度)及其名称或编号;②.已有建筑物的轮廓线、层数及其名称;③.勘探点的位置、类型和编号;④.剖面线的位置和编号;⑤.原位测试点的位置和编号;⑥.已有的其他重要地物;⑦.方向标、必要的文字说明。
  建筑物与勘探点平面位置图的比例尺应根据工程规模和勘察阶段确定,宜采用1:500,也可采用1:200或1:1000、1:2000、1:5000。
  剖面走向应由左向右,由下向上;剖面顺序应先横向、自上而下;后竖向,由左向右编号。
  勘探点和原位测试点均应标明地面标高。无地下水等水位线图时,应标明地下水稳定水位深度或标高。
  勘探点和原位测试点过密的地段,可在本图适当位置引出放大,也可单独出图。
  可行性研究及初勘阶段,尚未确定拟建建筑物平面位置时,可不绘拟建建筑物的轮廓线,并将图名改称勘探点平面位置图。
  占地面积较大的工程,建筑物与勘探点平面位置图应以相同比例尺的地形图为底图,绘有地形等高线,标明工程平面控制点的坐标。勘探点和原位测试点宜有坐标,可列入"勘探点主要数据一览表",或列表放在本图的适当位置。
  
3. 工程地质剖面图
  工程地质剖面图应包括下列内容:①.勘探孔(井)在剖面上的位置、编号、地面标高、勘探深度、勘探孔(井)间距,剖面方向(基岩地区);②.岩土图例符号(或颜色)、岩土分层编号、分层界线、接触关系界线、地层产状;③.断层等地质构造的位置、产状、性质;④.溶洞、土洞、塌陷、滑坡、地裂缝、古河道、埋藏的湖浜、古井、防空洞、孤石及其他埋藏物;⑤.地下水稳定水位;⑥.取样位置;⑦.静力触探、动力触探曲线;⑧.标准贯入、波速等原位测试的位置及测试成果;⑨.标尺(剖面较短时在左边,剖面较长时左右各一)。
  分层编号的顺序应从上到下由小而大,除夹层和透镜体外,下层编号不应小于上层编号。需要时可标明地层年代和成因的代号。
  当已知室内地坪设计标高或场地地面整平标高时,宜用锁线标明在剖面图上。
  工程地质剖面图的比例尺,应根据地质条件、勘探孔的疏密、深度等具体情况确定。水平比例尺宜采用1:500,亦可采用1:200或1:1000;垂直比例尺宜采用1:100,亦可采用1:50或1:200。但水平与垂直之比值不宜大于1/10。在基岩及斜坡地区,水平比例尺与垂直比例尺宜相同。
  绘制剖面图上的岩层倾角时,应将真倾角换算成视倾角,并考虑垂直比例尺和水平比例尺的不同,准确绘制。上覆土层较厚,岩层倾角不能确定时,可不表示倾角。
  剖面图上个别钻孔较深,且下部某层厚度较大时,可将,该层断开画出,但应标明实际尺寸。
  除按实际钻孔(探井)绘制剖面图外,需要时也可用插值法绘制推测的剖面图。
  
4. 钻孔(探井)柱状图
  钻孔(探井)柱状图应由表头和主体两部分组成。
  钻孔(探井)柱状图的表头部分宜包括下列内容:①.工程编号;②.工程名称;③.钻孔(探井)编号;④.孔(井)口标高;⑤.钻孔(探井)直径;⑥.钻孔(探井)深度;⑦.勘探日期;⑧.制图人;⑨.检查人。
  钻孔(探井)柱状图主体部分应包括下列内容:①.地层编号;②.地质年代和成因;③.层底深度;④.层底标高;⑤.层厚;⑥.柱状图(图例与剖面图同);⑦.取样及原位测试位置;⑧.岩土描述;⑨.地下水位;⑩.测试成果;⑾.岩芯采取率或RQD(对于岩石):⑿.附注。
  岩土描述应包括下列内容:①.对岩石应描述名称、风化程度、颜色、矿物成分(结晶岩)、结构与构造、裂隙宽度、间距和充填情况、工程岩体质量等级及其他特征。②.碎石土应描述名称、颜色、浑圆度、一般和最大粒径、均匀性,含有物、密实度、湿度、母岩名称、风化程度及其他特征;③.砂土和粉土应描述名称、颜色、均匀性、含有物、密实度、湿度及其他特征;④.粘性土应描述名称、颜色、均匀性、含有物、状态及其他特征。
  柱状图的测试成果栏中,当进行标准贯入或动力触探、波速测试、点荷载试验、压水试验及其他原位测试时,应标明其测试值。
  对特殊性岩土,尚应描述下列内容:①.湿陷性土的孔隙特征;②.残积土的结构特征;③.有机土的臭味、有机物含量和分解情况;④.人工填土的成分;⑤.盐渍土的含盐量及盐的成分;⑥.膨胀土的裂隙特征;⑦.其他特殊性质。
  当钻孔较深且某层很厚时,可将该层断开画出,但应标明实际尺寸。
  说明:本文主要根据《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS 99:98)编辑而成,部分插入《岩土工程勘察规范》(GB50021--2001)的内容。

浅基础的定义及分类

  基础是建筑物中将承受的各种荷载传递给地基的下部结构,其形式有多种,通常将基础埋置深度小于基础最小宽度,且只需经过挖槽、排水等普通施工程序就可以建造起来的基础称作浅基础。

浅基础类型的选择

 

常见地基土的判断(野外参考)N '-实测击数,NN63.5-修正击数