体育馆勘察报告.docx
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体育馆勘察报告
岩土工程勘察报告
勘察阶段：
详细勘察
一、前言
（一）工程概况
建体育馆呈圆形，直径120m，层数为5层，框架结构，建筑高度27m，总建筑面积55200m2，设计室内地坪标高为3.60m，本工程拟采用桩基础。
受委托，公司承担了拟建体育广场体育馆场地的岩土工程详细勘察任务，勘察前由建设单位提供1：
2000平面位置图一张。
（二）勘察目的任务
本次勘察工作的主要目的是对拟建场地的岩土工程地质条件做出评述。
具体任务是：
1、查明建筑场区范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基土的稳定性、均匀性和承载力；
2、查明场区不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案建议；
3、划分场地土类型和建筑场地类别，判别饱和砂（粉）土的液化可能性，评价场区液化等级；
4、查明地下水的埋藏条件及变化规律，判定地下水对建筑材料的腐蚀性；
5、对区内建筑物可能采取的地基基础类型进行分析评价，提出经济合理的地基基础方案，提供地基基础设计所需的有关岩土技术参数。
采用桩基础时，评价成桩可能性，提供桩基设计参数，论证桩的施工条件及其对环境的影响。
（三）勘察工作依据技术标准
本次勘察工作主要依据下列文件及规范标准进行：
1、岩土工程勘察委托任务书
2、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
3、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
4、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
5、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；
6、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；
7、《岩土工程基本术语标准》（GB/T50279-98）；
8、《土的分类标准》（GB145-90）；
9、《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）；
10、《山东省岩土工程勘察文件编制标准》（DBK14—S3—2002）；
（四）勘察工作方法及完成工作量
1、勘察工程的布置原则
（1）勘察等级
根据委托书，在收集、分析附近及拟建场地岩土工程资料的基础上，确定本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，综合确定场地岩土工程勘察等级为乙级。
（2）勘探点布置
本工程勘察按《岩土工程勘察规范》地基复杂程度二级（中等复杂等级）布置勘探点，沿建筑物的周边轮廓综合布设，共布置37个勘探孔，勘探点的间距一般为18m～26m。
勘探点测放采用经纬仪定向、钢尺测距定位。
（3）勘探点深度：
勘探孔深度为19.00～27.90m。
2、勘察方法
勘察工作采用工程钻探、取样、现场标准贯入测试、静力触探、波速及地脉动测试及室内土工试验、水质分析、单桩竖向承载力静载荷试验等手段相结合的方法，综合评价场区岩土工程地质条件。
钻探采用泥浆护壁、回转钻进工艺；标准贯入试验采用机械提升自动落锤标贯设备；取土样采用敞口薄壁取土器，取样方法为压入法和重锤少击法；静力触探采用NKC5090TCT型双桥静力触探车；波速测试采用河北省廊坊开发区大地工程检测技术开发有限公司生产的XG—
贴壁式波速测井仪，采用单孔检层法测试，地脉动测试采用清华大学研制的高精度、高灵敏度低频检波器及地脉动采集分析软件；单桩竖向承载力静载荷试验采用慢速维持荷载法，使用由主梁、次梁工字钢和槽钢搭成的压重平台反力装置。
3、勘察工作安排
本次勘察主要投入的技术人员、设备和进度情况如下：
（1）勘察工作投入的设备：
DPP100－3B型汽车钻1台，XJ-150型工程钻机2台，XG—
贴壁式波速测井仪1套，NKC5090TCT型双桥静力触探车1台，ZJL90型长螺旋桩机1台，静载荷试验设备1套。
（2）投入的人员：
高级工程师2名，工程师4名，助理工程师5名，编录人员6名，钻探技术人员30名。
（3）野外钻探工作自2004年11月20日开始，于2004年12月12日完成外业施工工作，于2004年12月13日开始进行室内资料整理、分析和岩土工程勘察报告编写工作。
（4）完成工作量
本次勘察完成勘察工作量列表1：
完成工作量一览表表1
外
业
勘
察
钻探
孔数（个）
26
总进尺（m）
612.5
静力触探
孔数（个）
11
总进尺（m）
235.2
总进尺（m）
847.7
取样试验
原状样试验（组）
50
扰动样试验（件）
48
标准贯入试验
次数（次）
302
波速测试
孔数（个）
3
地脉动测试
点（个）
3
静载荷试验
桩数（根）
3
水质分析
组数（组）
2
高程测量
点数（点）
38
（5）勘察点高程
本次勘察勘探点的测放根据建设单位提供的建筑物平面图，测量时采用采用经纬仪定向、钢尺测距定位，勘探点高程采用黄海高程系统，以建设单位提供的场地东南部规划红线外预留点为基准，基准点海拔高程为3.350m，勘探点高程采用DS3水准仪引测。
二、场地岩土工程地质条件
（一）地形、地貌及气候特征
拟建场地属滨海冲积小平原地貌，经人工回填平整，场地地形较为平坦，场地地面高程2.40～3.14m，最大高差0.74m。
荣成处于北温带季风气候区内，四季变化和季风进退都比较明显，受海洋调节，具有明显的海洋气候特征，与同纬度的内陆地区相比，具有雨水适中，空气湿润，气候温和的特点，但四季差异显著，春季受西南大风影响，气温回升快，空气干燥，降水量较小，蒸发量大，经常造成春旱；夏季受东南季风控制，降水适中，降水量占全年总降水量的60%左右；秋季受蒙古高压影响，夏季风南退，降水减少；冬季受极地大陆气团所控制，冷空气活动频繁，受渤海暖洋面影响，经常出现冷流降雪天气。
威海市年平均气温12.1℃，历年极端最高温度38.4℃，历年极端最低温度-13.8℃，年平均降水量780毫米。
该区季节风比较明显，冬季风速最大，春季次之，夏秋季最小。
冬春季多为北风和西北风，风向频率10～40%，最大风速12级，夏秋季以南风和东南风为主，风速较小，频率10～15%。
（二）地质概况
荣成地处山东半岛地区东部，属胶东古陆的组成部分，基底岩石为下元古代胶东群变质岩石，后期有中生代燕山期岩浆岩侵入，自上元古代到新生代晚第三纪地壳一直处于隆起上升状态，长期遭受风化剥蚀，没有接受沉积，缺失古、中生代地层，直至新生代第四纪中更新世开始有残坡积、冲洪积、海积等堆积层，它们分布与厚度明显受古地理条件的控制。
区内第四纪地层主要为中上更新世的残坡积层、冲积洪积层和全新世的海相沉积层。
残坡积层、冲积洪积层二者连续过度，分布于山区河流、丘陵山区盆地山坡及山麓地带，厚度一般1～10米。
海相沉积层主要分布于滨海平原地带，厚度不一，一般在20米左右，由砂土、淤泥质粉质粘土等组成。
胶东半岛地震特点是频率高，强度大，震源浅，空间上多沿北部海域的烟台-蓬莱北断裂分布。
半岛内陆地壳相对稳定，断裂规模不大，活动不甚强烈，地震能量不易集中，多以群震、小震、有感地震释放。
据两千年地震记载，半岛内至今无六级以上地震，区域稳定性良好。
（三）地基土的构成及分布特征
本次勘探所揭露的地层上部为新生代第四系冲洪积物及沼泽相堆积物，下部为下元古代胶东群变质岩，根据其成因、结构及物理力学性质可分为10层，各层特征自上而下叙述如下：
1、新生代第四纪堆积物
①素填土:
黄褐～灰褐色,松散。
以中细砂为主，局部为粗砂，夹粘性土团块及粉土薄层，结构松散，回填时间约三年。
该层在场区普遍分布，层厚1.20～3.70m，平均厚2.33m，层底标高0.35～1.55m。
②淤泥质粉质粘土：
灰黑色，饱和，软～流塑，土质较均匀，夹细砂薄层，见腐烂有机质及贝壳残片,有腥臭味，污手现象较严重。
该层在场区普遍分布，层厚1.30～5.20m，平均厚3.24m，层顶标高-1.00～1.55m，层顶埋深1.20～3.70m。
该层进行标准贯入测试37次，标贯击数0.9～2.8击，平均值1.8击，变异系数0.50，标准值1.5击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值296kPa，变异系数0.35，侧壁摩阻力厚度加权平均值6.9kPa，变异系数0.69。
该层取样试验13组,其土的主要物理力学性指标如下表2：
②淤泥质粉质粘土的主要物理力学性指标表表2
统计项目
含水率
W
%
重度
γ
kN/m3
孔隙比
e
饱和度
Sr
%
塑性
指数
Ip
液性
指数
Il
压缩
系数
a1-2MPa-1
压缩
模量
EsMPa
统计个数
13
13
13
13
13
13
13
13
最小值
47.7
16.2
1.309
91
10.2
1.91
0.82
2.26
最大值
50.9
17.1
1.440
100
13.5
2.89
1.07
2.98
平均值
49.3
16.6
1.404
95
12.0
2.38
0.91
2.65
标准差
0.8
0.2
0.039
2
1.0
0.27
0.06
0.19
变异系数
0.02
0.01
0.03
0.02
0.09
0.11
0.07
0.07
标准值
49.7
16.1
1.423
2.52
0.94
2.56
③细砂：
浅灰色，饱和，稍密～中密，含较多中砂颗粒，主要成分为石英、长石及少量黑云母。
该层在场区分布较普遍，局部缺失，层厚0.50～2.60m，平均厚1.22m，层顶标高-4.42～-1.75m，层顶埋深4.30～7.20m。
该层进行标准贯入测试12次，标贯击数9.8～22.1击，平均值14.7击，变异系数0.40，标准值11.6击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值5.763MPa，变异系数0.27，侧壁摩阻力厚度加权平均值38.0kPa，变异系数0.40。
该层取样试验6件。
④粉质粘土：
浅灰～灰褐色，饱和，可塑，含少量中粗砂颗粒及粘土颗粒，土质较均匀，切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。
该层在场区分布较普遍，局部缺失，层厚0.60～2.60m，平均厚1.50m，层顶标高-5.93～-2.52m，层顶埋深5.30～8.60m。
该层进行标准贯入测试12次，标贯击数4.4～6.8击，平均值5.5击，变异系数0.24，标准值4.8击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值3.095MPa，变异系数0.72，侧壁摩阻力厚度加权平均值44.1kPa，变异系数0.32。
该层取样试验6组,其土的主要物理力学性指标如下表3：
④粉质粘土的主要物理力学性指标表表3
统计项目
含水率
W
%
重度
γ
kN/m3
孔隙比
e
饱和度
Sr
%
塑性
指数
Ip
液性
指数
Il
压缩
系数
a1-2MPa-1
压缩
模量
EsMPa
统计个数
6
6
6
6
6
6
6
6
最小值
20.4
19.7
0.585
92
10.9
0.16
0.25
4.30
最大值
23.8
20.3
0.681
98
15.6
0.44
0.38
6.42
平均值
21.9
20.1
0.622
96
12.8
0.24
0.32
5.20
标准差
1.4
0.2
0.035
2
1.6
0.10
0.05
0.80
变异系数
0.06
0.01
0.06
0.03
0.12
0.43
0.16
0.15
标准值
23.0
19.9
0.650
0.33
0.36
4.54
⑤中粗砂：
灰褐～灰黄色，饱和，稍密～中密，分选性较差，磨圆度一般，以中粗砂为主，含较多砾石，主要成分为石英、长石。
该层在场区分布较普遍，仅局部缺失，层厚0.50～5.00m，平均厚2.07m，层顶标高-7.83～-2.62m，层顶埋深5.20～10.50m。
该层进行标准贯入测试24次，标贯击数10.7～20.6击，平均值15.8击，变异系数0.24，标准值14.5击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值11.077MPa，变异系数0.52，侧壁摩阻力厚度加权平均值64.8kPa，变异系数0.45。
该层取样试验16件。
⑥粉质粘土：
灰褐～黄褐色，饱和，可塑～硬塑，粉粘粒成分，含较多中粗砂颗粒，局部夹中粗砂薄层，土样切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。
该层在场区分布较普遍，仅个别部位缺失，层厚1.00～5.50m，平均厚2.92m，层顶标高-9.70～-3.60m，层顶埋深6.00～12.20m。
该层进行标准贯入测试33次，标贯击数5.6～9.1击，平均值7.2击，变异系数0.21，标准值6.8击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值4.138MPa，变异系数0.53，侧壁摩阻力厚度加权平均值79.1kPa，变异系数0.42。
该层取样试验14组,其土的主要物理力学性指标如下表4：
⑥粉质粘土的主要物理力学性指标表表4
统计项目
含水率
W
%
重度
γ
kN/m3
孔隙比
e
饱和度
Sr
%
塑性
指数
Ip
液性
指数
Il
压缩
系数
a1-2MPa-1
压缩
模量
EsMPa
统计个数
14
14
14
14
14
14
14
14
最小值
20.7
19.2
0.593
91
10.2
0.01
0.14
4.44
最大值
27.8
20.3
0.787
99
18.2
0.49
0.37
11.83
平均值
23.3
19.9
0.655
97
13.0
0.22
0.26
6.81
标准差
2.0
0.3
0.052
2
2.4
0.14
0.06
1.85
变异系数
0.09
0.01
0.08
0.03
0.18
0.64
0.24
0.27
标准值
24.3
19.7
0.680
0.28
0.29
5.92
⑦中粗砂：
浅黄色混灰白色，饱和，中密～密实，分选性较差，磨圆度一般，以中粗砂为主，夹砾砂及粘性土薄层，含较多砾石，砾石直径最大1cm左右，颗粒成分以石英，长石为主。
该层在场区普遍分布，层厚3.10～9.10m，平均厚5.36m，层顶标高-11.10～-7.50m，层顶埋深10.20～13.60m。
该层进行标准贯入测试71次，标贯击数15.6～26.2击，平均值20.3击，变异系数0.22，标准值19.4击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值16.192MPa，变异系数0.33，侧壁摩阻力厚度加权平均值141.5kPa，变异系数0.44。
该层取样试验23件。
⑧粉质粘土：
黄褐色，饱和，可塑～硬塑，粉粘粒成分，土质相对均匀，含较多中粗砂颗粒，层内夹中粗砂薄层，土样切面稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。
该层在场区普遍分布，层厚1.40～7.40m，平均厚4.22m，层顶标高-18.12～-12.14m，层顶埋深14.80～21.00m。
该层进行标准贯入测试53次，标贯击数7.0～9.8击，平均值8.5击，变异系数0.14，标准值8.2击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值3.974MPa，变异系数0.41，侧壁摩阻力厚度加权平均值101.1kPa，变异系数0.28。
该层取样试验17组,其土的主要物理力学性指标如下表5：
⑧粉质粘土的主要物理力学性指标表表5
统计项目
含水率
W
%
重度
γ
kN/m3
孔隙比
e
饱和度
Sr
%
塑性
指数
Ip
液性
指数
Il
压缩
系数
a1-2MPa-1
压缩
模量
EsMPa
统计个数
17
17
17
17
17
17
17
17
最小值
20.5
19.0
0.583
94
10.3
-0.03
0.13
7.67
最大值
28.2
20.3
0.811
99
16.6
0.46
0.23
12.82
平均值
23.9
19.8
0.671
97
12.0
0.19
0.17
10.31
标准差
2.1
0.4
0.062
2
1.7
0.15
0.03
1.55
变异系数
0.09
0.02
0.09
0.02
0.14
0.77
0.17
0.15
标准值
24.8
19.7
0.697
0.26
0.18
9.64
⑨粗砾砂：
棕黄色，饱和，中密～密实，分选性差，磨圆度差，呈棱角状，以粗砾砂为主，局部夹粉土透镜体，含较多砾石，砾径max=1cm，主要成分为石英，长石。
该层在场区部分钻孔揭露，揭露厚度0.60～7.10m，层顶标高-20.93～-14.66m，层顶埋深17.40～24.00m。
该层进行标准贯入测试19次，标贯击数14.7～26.6击，平均值18.8击，变异系数0.22，标准值17.1击。
该层静力触探锥尖阻力厚度加权平均值13.87MPa，侧壁摩阻力厚度加权平均值205.9kPa。
该层取样试验3件。
2、下元古代胶东群变质岩（Ptj）
⑩强风化片麻岩：
浅黄～褐黄色，中细粒变晶结构，片麻状构造，岩石结构构造部分破坏，风化裂隙发育，中有长英质脉穿切，岩石干钻不易钻进，岩芯呈碎块状，可用手扮碎。
主要矿物成分为斜长石、石英，少量黑云母。
该层在场区小部分钻孔揭露，揭露厚度1.00～5.70m，层顶标高-26.05～-21.48m，层顶埋深24.40～28.50m。
该层进行标准贯入测试7次，标贯击数34.7～58.5击，平均值44.3击，变异系数0.21，标准值39.5击。
根据野外鉴别结果，强风化片麻岩岩体完整程度为极破碎～破碎，坚硬程度属于软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
（四）水文地质条件
1、地下水的类型
场区地下水主要为第四系孔隙潜水及微承压水，主要含水层为③细砂、⑤中粗砂、⑦中粗砂、⑨粗砾砂，⑦中粗砂、⑨粗砾砂中的地下水具承压性。
场区地下水主要接受大气降水及侧向渗流补给，地下水排泄方式主要为侧向渗流及蒸发，勘察期间测得场区地下水位埋深为0.40～1.30m，标高1.65～2.26m。
2、地下水对建筑材料的腐蚀性
根据场区勘察取水样分析结果，地下水PH值：
7.3～7.4，硫酸根：
469～526mg/L，钙：
609～616mg/L，氯化物：
3329～3276mg/L，镁：
326～337mg/L，重碳酸根：
483～475mg/Lmg/L，氨氮：
50.65～48.76mg/L，碳酸根：
无，侵蚀性CO2：
14.6～14.2mg/L，游离CO2：
17.8～16.5mg/L，矿化度：
8960～9042mg/L，总碱度1698～1702mg/L。
（见：
水质检测报告）。
拟建场地环境类别为Ⅱ类，根据试验结果，按《岩土工程勘察规范》有关规定进行判别，地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性；在长期浸水环境条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，在干湿交替环境条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性；地下水对钢结构具有中等腐蚀性。
（五）场区地震效应
1、抗震设防烈度
依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001附录A，荣成市抗震设防烈度6度，设计地震分组第一组，设计地震基本加速度值为0.05g。
2、场地土类型及建筑场地类别
勘察期间在场地10、16、21号钻孔内进行了剪切波速测试，测试深度均为20m，根据测试结果，场地覆盖层深度内土层的等效剪切波速为169.6～189.8m/s，场地覆盖层厚度范围为3～50m，按照《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的有关条款，判定场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期0.35s。
（详见：
荣成市体育广场体育馆拟建场地波速及地脉动测试报告）
3、场地卓越周期
勘察期间分别在场地16、21、10号钻孔附近进行了地脉动测试，测试结果为：
场地卓越周期水平方向为0.307～0.344s，垂直方向为0.246～0.263s，综合取值为0.324s。
（详见：
荣成市体育广场体育馆拟建场地波速及地脉动测试报告）
4、场地土地震液化评价
荣成市抗震设防烈度6度，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）有关规定，该场地不考虑地震液化影响。
三、岩土工程分析评价
（一）岩土层分布规律
1、水平方向分布规律
场地土在水平方向上受古地形的控制：
场地处于滨海冲洪积小平原地带，整个第四系土的层位较为稳定，厚度较大。
2、垂直方向分布规律
场地土在垂直方向上规律较为明显：
自上元古代到新生代晚更新世，地壳一直处于隆起上升状态，没有接受沉积，上更新世时为陆相冲洪积的粗砾砂、中粗砂夹粉质粘土地层；全新世中期地壳相对下降，为海陆相交互相沉积；近代人类活动形成了表层的人工填土。
第四系以下的下元古代胶东群变质岩，遭受强烈的风化剥蚀作用，上部表现为强风化状态。
（二）地基承载力评价
根据勘察所取得的各岩土层的原位测试资料，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），并结合当地的建筑经验，综合确定各岩土层承载力特征值列表6：
岩土层地基承载力特征值表表6
岩土层名称
标贯确定fak（kPa）
静力触探确定fak（kPa）
综合确定fak（kPa）
①素填土
----
----
----
②淤泥质粉质粘土
50
53
50
③细砂
150
156
150
④粉质粘土
140
110
120
⑤中粗砂
240
220
220
⑥粉质粘土
180
210
180
⑦中粗砂
270
285
270
⑧粉质粘土
215
245
215
⑨粗砾砂
260
310
260
⑩强风化片麻岩
450
----
450
（三）地基土工程特性评价
1、①素填土，为新近冲填土，结构松散，工程特性差，不经处理不宜做建筑物基础持力层；
2、②淤泥质粉质粘土承载力低，属高压缩性土，工程特性差，不经处理不宜作为该建筑物基础持力层；
3、③细砂、④粉质粘土、⑤中粗砂承载力相对较高，工程特性尚可，但分布不均匀，层位不稳定，也不宜作为该建筑物基础持力层；
4、⑥粉质粘土承载力相对较高，但其层位变化较大，局部厚度较薄，且深度较大，不宜做天然地基持力层，如作为建筑物桩基础持力层，桩的承载力较低，不经济；
5、⑦中粗砂承载力较高，且层位较稳定，厚度大，工程特性好，是良好的建筑物桩基础持力层；
6、⑧粉质粘土、⑨粗砾砂、⑩强风化片麻岩强度均较高，工程性质良好，是良好的建筑物深基础下卧层。
（四）地基基础类型方案评价
拟建体育馆主体高度23米，框架结构，柱间跨度大，单柱荷载高，根据工程地质剖面图，结合岩土层的物理力学性指标及地基土工程特性分析情况，参考荣成地区建筑经验及附近建筑物地基处理方法，现将地基基础类型评价如下：
1、浅基础
据工程地质剖面图，结合岩土层的物理力学性质指标，浅部砂土为新近回填土，其下部存在软弱土层，不经处理不宜做天然地基。
2、深基础
根据场地内第四纪地层的分布及其物理力学性质，场地内浅位砂土为新近填土及软弱土层，无适宜的天然地基基础持力层，结合拟建建筑物性质，建议采用桩基础：
以第⑦层中粗砂做桩端持力层，采用长螺旋钻孔灌注桩或沉管灌注桩。
根据标准贯入测试、
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