工程地质勘察设计报告成都理工大学逸夫楼重点.docx
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工程地质勘察设计报告成都理工大学逸夫楼重点
工程地质勘查设计课程设计
逸夫楼勘查报告
2014年6月10日星期二
附件部分
1.勘察纲要1份
2.勘探数据一览表1份
3.土样试验报告1份
4.岩样试验报告1份
5.土、水样腐蚀性试验报告9份
6.波速测试报告1份
1勘查设计前言
1.1任务由来与工程概况
成都理工大学教学六楼—逸夫楼，位于成都市成华区二仙桥东三路成都理工大学后校门东风渠的东南侧，受学校的委托，我院对该拟建项目进行岩土工程直接详细勘察工作。
各拟建物的性质、基本特征见下表1.1-1。
表1.1-1各建筑物基本特征一览表
建筑物名称
建筑物层数
（地下层数）
总高（m）
地下层高（m）
结构类型
拟采用基础
型式
教学楼
8F（-1F）
36.3
4.8
现浇框架-抗震墙
钢筋混凝土肋梁式筏基
实验研究中心
19F（-2F）
84.9
4.8+4.5
现浇框架-抗震墙
钢筋混凝土肋梁式筏基
会议厅
2F（-1F）
20
6+6+8
剪力墙结构
大基础摩擦扩底桩，桩长10m
该工程总建筑面积46819.77m2，由教学楼、研究中心主楼及学术报告厅组成，平面总体呈不对称状，左侧围教学楼，中部为研究中心主楼，右侧围学术报告厅，与主楼呈21°的交角。
1.2岩土工程勘察目的与任务
根据现行有关技术标准、设计要求、有关规范以及技术委托书要求，本次勘察目的和任务有：
1查明拟建场地范围内地层结构及岩土层的成因类型、工程特性、建筑场地的建筑适宜性；
2查明场地及其附近有无影响工程稳定性的不良地质现象，提出评价和整治方案的建议，评价场地稳定性和适宜性；
3查明建筑场地的区域稳定性、地基土抗震性能、地基土类型，场地内有无可液化土层，并对地层液化可能性做出评价；
4查明建筑场地内的地质结构及其均匀性，基础下软弱层和坚硬地层的分布及各层岩土的物理力学性质及粘土的膨胀性；
5水文地质条件，地下水的类型、埋深、腐蚀性、及地下水位的变化，判明基坑稳定性，降水的可能性及对周边建筑物的影响；以及水与土对建筑材料的腐蚀性。
6查明持力层和主要受力层的分布，并对其承载力和变形特征做出评价，提出承载力建议值并进行变形计算；核算地基土的膨胀性等级；对地基基础设计方案进行论证，提出较经济合理的建议方案、提出深基坑开挖和基坑边坡处理方案。
1.3岩土工程勘察等级
根据该工程的建筑规模、重要性、破坏后果，其工程重要性等级为一级；建筑安全等级一级，根据拟建场地的复杂程度，确定场地等级为二级；据此确定该工程岩土工程勘察等级为甲级。
1.4勘察工作量布置及完成成果
本次勘察野外作业的勘察方法以工程地质钻探为主，辅以工程测量、工程地质调查与测绘、原位测试、室内岩土试验、覆盖土层剪切波及岩体声波测试等。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021－2009）、《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72－2004）的技术要求，结合拟建物规模、拟采用的基础形式、场地目前地坪面标高以及该场地内各地层的空间分布，勘探线、点按建筑物周边及柱网布置，以控制场地地质条件。
勘探线距、点距约为20m，共布置钻孔47个。
一般性钻孔深度约17.00m，揭穿土层和卵石层，进入基岩；控制性勘探钻孔深度约25.00m，进入中等风化基岩，由此以满足基础所需埋置深度和影响深度的要求。
其中控制性勘探点11个，一般性勘探点18个；另外，波速测试钻孔3个，取土试样及标准贯入试验钻孔19个，超重型动力触探试验钻孔12个，土样孔比例超过总孔数的1/3。
勘探点的布置详见“勘探点平面位置图”（附图一）。
需要说明的是：
在现场钻探施工过程中，根据场地实际地层分布情况，少数钻孔孔位稍有挪移，但不影响控制整个地层结构。
钻探
波速
取土样
土样
取岩石样
岩样
标贯实验
N120动探
图件
孔数
进尺
孔数
点数
个
米
个
个
件
件
次
次
张
47
1048.9
3
117
60
6
19
21
6
表1.4-1实际完成工作量一览表
注：
勘探点平面位置图1张、工程地质剖面图2张，立体投影图1张，钻孔柱状图2张。
1.5执行的主要技术标准
本次岩土工程勘察工作，依据有关的现行国家标准和行业标准进行，主要的技术标准和规范是：
[1]《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001，2009年版）
[2]《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
[3]《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）
[4]《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）
[5]《膨胀土地区建筑技术规范》（GBJ112-87）
[6]《土工试验方法标准》（GB/T50123－1999）
[7]《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）及第1号修改单
[8]《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72－2004）
[9]《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）
[10]《原状土取样技术标准》（JGJ89－92）
[11]《工程地质钻探标准》（CECS240：
2008）
[12]钻孔勘探点等平面布置图、钻孔柱状图，钻孔波速测试图等图件
1.6勘察工作质量评述
1、工程测量：
本次勘察工作用图为业主提供的地形图，采用成都独立坐标系、1956年黄海高程系；
2、工程地质测绘：
工程地质测绘以地形图为底图，采用罗盘定向、皮尺量距及参照标志性地物，工程地质测绘观察点和各种界线在图上的误差小于2mm；
3、工程地质钻探：
严格按照《建筑工程地质钻探技术标准》执行，钻进技术参数选择合理，覆盖层采取率平均达到75%以上，强风化基岩采取率达到80%以上，中等风化基岩采取率达到85%以上，满足规范要求；
4、原位测试：
标准贯入试验，主要目的是定量评价粘土、粉质粘土的承载力；超重型动力触探测试，价场地卵石土地基土工程力学性质；
5、波速测试：
现场覆盖土层剪切波及岩体声波测试严格按照相关技术规范要求进行。
2工程地质条件
2.1地理位置
本工程位于成都市成华区二仙桥东三路1号成都理工大学后校门东风渠的东南侧，紧邻成华大道三段，场地地理位置优越，交通十分方便。
2.2气象水文
成都平原属亚热带湿润气候区，气候温和，降雨丰富。
多年平均降水量1015mm/年。
平原区，气温变化小。
多年平均气温16.1℃，最高月平均气温不超过26℃，最低月平均气温不低于4℃。
冰冻极为少见，无土壤及地下水冻结。
据收集气象水文资料：
该场地属大陆季风型气候，其气候特征如下：
（1）年平均气温15.6～16.9℃,冬季平均气温为6.2～7.7℃，春季气温为13.6~15.1℃，夏季气温为23.2~24.6℃，秋季气温6.3~17.6℃极端最高气温出现在７月，约为37.30°C,极端最低气温出现在１月，可达-5.9℃,昼夜温差最大12°C。
（2）降雨量：
春季降水量（３～５月）为121.2～208.1毫米，占全年的15～22%；夏季降水量为460.7～628.7毫米，占全年的50～60%；秋季降水量为135.9～286.2毫米，占全年降水量17～25%；冬季降水量为21.4～52.8毫米，占全年降水量4%左右。
（3）蒸发量：
年平均蒸发量为841.1~1066.1毫米，蒸发量最多的月份出现在5月，月蒸发量为115～152.1毫米，蒸发量最少的月份出现在12～1月，月蒸发量为24.7～33.1毫米。
（4）积雪量：
年平均降雪天数为2～4天，最大积雪厚度40mm。
（5）年平均相对湿度为79～84%，其中4~5月相对湿度普遍出现在80%以下，其余月相对湿度出现在80%以上。
（6）风向、风速：
多年平均风速为1.35m/s,最大风速（10分钟平均最大风速）为14.8m/s,瞬间极大风速为27.4m/s,全年主导风向为NNE风，出现频率为11％。
2.3地形地貌
拟建场地位于岷江水系三级阶地上，地势平缓，整体南高北低，场地西北侧红线外50m为东风渠，东风渠岸堤高程514.0~515.0m；场地西南侧为大片藕塘、鱼塘，场地南侧为人工湖------砚湖。
2.4区域地质构造及场地稳定性评价
该区域构造西距龙门山山前断裂带约70Km，东离龙泉山里裂带约10Km。
由于受喜马拉雅山运动的影响，两构造带相对上升，坳陷盆地内堆积了厚度不等的第四系冰水堆积层和冲洪积层，形成现今平原景观。
在成都平原下伏基岩内，存在北东走向的蒲江—新津断裂和新都—磨盘山断裂及其他次生断裂。
但除蒲江—新津断裂在第四纪以来有间隙性活动外，其它隐伏断裂近期无明显活动表征。
2008年5月12日发生汶川特大地震，对该场地未造成较大破坏，波及到地处盆地腹部的成都地区的最高烈度均在六度以下，所以场地处于较稳定的地段。
2.5地质结构及岩土工程特征
经勘察查明，在本次钻探揭露深度范围内，场地土主要由第四系全新统人工填土（Q4ml），第四系中更新统冰水沉积层（Q2fgl）及白垩系灌口组泥岩（K2g）组成，各岩土层的构成和特征分述如下：
（P11）
填土：
粘土：
粉质粘土：
卵石：
粉砂质泥岩：
2.6水文地质特征
该场地地下水类型主要以第四系松散层孔隙水、孔隙型潜水和基岩裂隙水、东风渠河流渗水。
1松散层孔隙水
分布于第四系杂填土、素填土中，属于上层滞水，水量较小，水力联系差，径流短，排泄不畅，无统一地下水水位，水位埋深浅，大致位于地表下1.00～4.50m范围内，主要接受大气降雨以及附近藕塘、鱼塘水的补给。
2孔隙型潜水
该场地地层粉质粘土和粘土为相对隔水层，含卵石粘土层层，由于卵石含量较低，一般30%左右，透水性差，在场地的西南端局部形成的砂夹卵石层为场地孔隙型潜水的含水层，主要受邻区地下水迳流补给和大气降水、地表水的渗透补给，具有一定的透水性，水位深度在13m以下。
3基岩裂隙水
分布于白垩系灌口组泥岩地层，岩层裂隙较发育，裂隙贯通性差，富水性差，水量贫乏，地下水流量受大气降雨控制明显。
4河流渗水（东风渠）
建筑场地毗邻东风渠，受河水位波动情况影响较大，在基坑设计和开挖中应注意地下水位的变化。
渗透系数建议如下：
粉质粘土的渗透系数为5.23×10-6cm/s，粘土的渗透系数4.50×10-6cm/s，含卵石层粘土6.0×10-5cm/s，砂夹卵石层18.0m/d，场地地层渗透性为弱透水性，由于场地地势低，排水不畅，基坑开挖容易造成积水。
2.7地下水水质分析
本次勘察采取3件地下水试样，进行水质分析试验，根据试验结果资料，按《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001，2009年版）的要求，分析得出场地地下水化学类型为HCO3/SO4－Ca/Mg型，该场地地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，该场地地下水的水质简分析试验资料见附件：
《水质分析试验报告》。
2.8土对建筑材料的腐蚀性评价
本次勘察，采取位于地下水位以上的土试样6件，其中粉质粘土3件，粘土3件，进行土的腐蚀性分析试验，根据土的腐蚀性分析试验结果，按《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001，2009年版）的要求判定，该场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，仅以PH值判定，土对钢结构具有微腐蚀性。
2.9物理地质现象
据区域地质资料及本次勘察，拟建场区及附近无滑坡、崩塌、泥石流、断层等不良地质现象及地质灾害，也无地下硐室。
故区内不良地质现象较不发育。
3地基岩土的物理力学特征
3.1土的物理力学参数统计方法
按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）14.2对参数统计要求，采用下列公式对其进行统计分析：
式中：
δ——指标的变异系数；
——指标的平均值；
S——指标的标准差；
rs——统计修正系数；
——单个试验指标值；
n——样本个数。
例如然后利用下列公式，计算出指标的标准值（其余参数类比）
式中：
——岩土参数的标准值；
——岩土参数的平均值；
γs——统计修正系数。
统计使用spss统计分析软件进行。
统计结果，粉质粘土物性指标的变异系数一般在0.01~0.28之间，粘土物性指标的变异系数一般在为0.01~0.30之间，变异系数低~中等。
由于试验方法和取样的时间效应影响，个别指标变异性偏大。
该场地土体的物性指标基本稳定。
土样的主要物理力学性质指标统计如表3.1-1。
3.1-1粘土的物理力学性质指标统计表
土层
名称
指标
项目
天然
含水量
ω（%）
密度
γ（kN/m3）
比重
Gs
孔隙比
eo
塑性
指数
IP
液性
指数
IL
压缩
模量
Es
（MPa）
压缩
系数
a1～2
（MPa-1）
粘聚力
C
（kPa）
内摩
擦角
φ
（0）
可塑状
粘土④1
n
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
fmax
25.80
1.81
2.76
0.76
19.20
0.26
4.01
0.14
23.13
10.38
fmin
30.90
1.99
2.79
0.94
23.70
0.53
12.83
0.46
89.28
19.38
fm
27.67
1.93
2.78
0.84
21.50
0.30
7.62
0.27
59.90
14.89
σf
1.91
0.06
0.01
0.06
1.76
0.08
2.52
0.10
18.69
2.85
δ
0.07
0.03
0.00
0.08
0.08
0.28
0.33
0.38
0.31
0.19
γs
0.959
0.982
0.998
0.956
0.952
0.837
0.806
0.777
0.817
0.888
fk
48.96
13.22
硬塑状
粘土④2
n
64
64
64
64
64
64
64
64
64
64
fmax
20.40
1.93
2.77
0.62
17.80
0.01
7.03
0.10
50.76
13.10
fmin
27.30
2.08
2.80
0.82
23.90
0.24
17.67
0.24
129.03
20.79
fm
23.59
2.01
2.79
0.71
22.31
0.10
14.03
0.13
89.09
18.05
σf
1.92
0.04
0.01
0.05
1.32
0.07
2.51
0.03
22.21
1.84
δ
0.08
0.02
0.00
0.07
0.06
0.68
0.18
0.25
0.25
0.10
γs
0.978
0.995
0.999
0.980
0.984
0.813
0.951
0.931
0.931
0.972
fk
82.97
17.55
坚硬状
粘土④3
n
26
26
26
26
26
26
26
26
26
26
fmax
17.40
1.97
2.76
0.57
17.30
-0.11
13.51
0.08
78.96
19.48
fmin
22.50
2.12
2.80
0.69
24.50
0.00
19.84
0.12
168.33
21.07
fm
20.25
2.05
2.79
0.63
22.01
-0.04
18.52
0.09
129.59
20.14
σf
0.30
0.03
0.01
0.03
1.51
0.03
1.62
0.01
0.24
0.42
δ
0.06
0.01
0.00
0.05
0.07
0.00
0.09
0.09
0.19
0.02
γs
0.979
0.995
0.999
0.982
0.977
1.267
0.970
0.968
0.936
0.993
fk
121.34
20.00
注：
n—统计指标样本容量；fmax—最大值，fmin—最小值，fm—平均值；
σf—标准差；δ—变异系数，γs—统计修正系数，fk—标准值。
3.2原位测试成果统计分析
3.2.1场地的波速测试成果统计分析（波速测试数据表见附表）
参照《工程地质手册》（第四版）相关规定，本次勘察采用瑞雷波法,在ZK18#、ZK22#和ZK46#钻孔地段进行了波速测试，详细统计结果见附表Ⅲ《波速测试数据表》。
根据本场地波速测试报告，场地土等效剪切波速Vse=304.41m/s～315.62m/s,覆盖层厚度约40.0m，属Ⅱ类建筑场地,场地土普遍为均匀中硬土,地势平坦开阔,处于对建筑抗震有利地段，属于可进行建设的一般场地。
根据钻孔内进行的波速测试成果资料，场地内各地层的纵横波速、动力学特性参数如下表。
波速测试数据分析成果表
岩土分层
分层厚度
Vp
Vs
密度ρ
动剪变模量
动弹性模量
动泊松比
（m/s）
（m/s）
（t/m3）
Gd（Mpa）
Ed（Mpa）
vd
填土
2
405.71
110.00
2.01
24.32
71.03
0.46
粘土
15.67
770.60
259.21
2.11
141.77
407.22
0.44
冰绩土
13
1001.13
402.00
1.75
282.81
794.06
0.40
全风化粉砂质泥岩
1.67
1100.00
453.17
1.79
367.60
1027.66
0.40
强风化粉砂质泥岩
1
1100.00
480.00
1.79
412.42
1140.25
0.38
中风化粉砂质泥岩
5.33
1812.50
813.75
2.02
1337.62
3675.17
0.37
3.2.2标贯试验成果统计分析
参照《岩土工程勘察规范》（GB50021－2009）第10.5.3条，本次勘察采用标准贯入试验，对粉质粘土和粘土进行原位测试，详细试验数据见附表Ⅳ《场地地基各土层标贯试验值》。
此次勘察共作标准贯入试验19次，各土层标准贯入统计结果见表。
（要附图最好，把各层的数据统计起来）
30cm修正击数统计结果
层位
样本数
平均值
标准差
变异系数δ
统计修正系数γs
标准值（Mpa）
最大值（Mpa）
最小值（Mpa）
2-1
9
6.84
2.25
0.329
0.805
5.51
9.9
4
2-2
77
12.51
1.864
0.149
0.971
12.15
18.2
7
2-3
4
14.55
9.404
0.646
0.26
3.787
16
13.3
3
6
10.95
4.748
0.434
0.642
7.03
18.7
7.8
参照《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）第4章的相关规范，可得各地层的承载力特征值：
层位
2-1
2-2
2-3
3
承载力特征值fak（kpa）
156
305
122
105
由试验结果可知：
场地分布的粘土、粉质粘土性质较好，适合做工程建设，无需做大的工程处理。
3.2.3超重型重力触探测试验成果分析
根据动探试验的结果，参照《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）、《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）及《工程地质手册》（第四版）表3-2-9，可根据修正后的锤击数划分碎石土的密实程度，详细数据统计见附表Ⅴ《N120动探试验成果表》，划分结果如下表。
N120超重型动探试验统计结果表
项目
圆砾
松散卵石层
中密卵石层
密实卵石层
频数
81
76
102
133
最小值
1
2
2.5
5
最大值
6
11
13
38.5
平均值
2.784
5.875
6.588
21.981
标准差
0.908
2.058
1.790
7.656
变异系数
0.326
0.350
0.272
0.348
统计修正系数
0.938
0.931
0.954
0.948
标准值
2.611
5.471
6.285
20.848
根据《工程地质手册》（第四版）表3-2-22和表3-2-24得到地基土的极限承载力标准值fuk和变形模量E0：
N120超重型动探试验统计分析成果表
项目样本数标准值承载力特征值fuk（kPa）弹性模量E0（MPa）
圆砾812.645518.38
松散卵石层765.593024.8
松散卵石层1026.281044.826.1
松散卵石层13320.852225.564.13
由试验结果可知：
场地分布的卵石以中密～密实为主，局部稍密，力学性质较好。
3.3室内试验成果统计分析
3.3.1土工试验成果统计分析
按照《土工试验方法标准》（GB/T50123－1999）的要求，本次勘察共对10个钻孔的试样进行了土工试验，详细实验报告参看附表Ⅰ。
下表为统计分析成果统计表：
土工试验成果统计表
层位
项目
统计修正系数γs+
统计修正系数γs-
标准值+
标准值-
2-1
空隙比e0
1.065
0.935
0.739
0.649
液性指数IL
1.324
0.676
0.309
0.158
压缩系数a1-2
1.299
0.701
0.229
0.124
自由膨胀率δep（%）
1.286
0.714
70.316
39.017
2-2
空隙比e0
1.013
0.987
0.615
0.599
液性指数IL
1.137
0.863
0.107
0.081
压缩系数a1-2
1.084
0.916
0.097
0.082
自由膨胀率δep（%）
1.046
0.954
60.929
55.571
2-3
空隙比e0
1.017
0.983
0.555
0.537
液性指数IL
0.000
0.000
0.000
0.000
压缩系
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