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多层建筑(6+1)层建筑88个钻孔,控制性孔30个,一般性钻孔59个;
一般性钻孔孔深20.0m,控制性钻孔孔深25.0m,水体公园共布置51个钻孔,孔深l(M5m,本次报告为一期工程,(勘探点的布置见附图01)。
1.3.2高程系统说明
勘探点定位以建设单位提供的规划图为准,采用图中图根点放样,为昭通市城建坐标系统;
高程以图中就近稳定的图根点(C-219)为引测点,采用1956年黄海高程系统,采用2〃精度的日产全占仪引测。
1.3.3勘察施工中的主要设备及技术要求
工程钻探施工采用XU-150型液压回旋钻进岩芯取样钻机,施工过程采用非连续取芯钻进,开孔孔径φ130mm,终孔孔径φ110mm,回次进尺严格控制小于2.00米,孔深累计测量误差W±
5cm;
钻探记录真实及时,并按钻进回次逐段填写班报表、岩芯牌。
原状土样采用薄壁敞口取土器在钻孔中用锤击压入法采取。
原位测试采用标准贯入试验和重型圆锥动力触探试验,技术要求按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)第10.4.2和10.5.3条规定执行;
地脉动和土层剪切波速测试仪器为XG-1悬挂式波速测井仪及其配套的三分量检波器。
1.3.4室内土工试验方法说明
土工实验样品由“昭通市兴泽岩土测试有限公司”土工实验室承担。
实验数据准确、可靠,符合《土工试验方法标准XGB/T50123-99)要求。
1.3.5勘察完成的工作量
我单位于2010年8月9日进入场区开展外业钻探工作,于2010年10月20日完成部分野外施工。
本次勘察共布设钻孔436个,由于建筑物的影响,一部分钻孔未能施工,现阶段的一期工程报告主要块段详见(建筑物及勘探点平面位置图),本次的工作量见下表:
实际完成工作量统计表 表1
序号
项 目
单位
完成工作量
备注
1
钻探
米/孔
6902./259
2
取原状样
件
24
3
取扰动样
6
4
标准贯入试验
次
49
5
静力触探试验
孔
78
地脉动
点
7
剪切波速试验
8
勘探点测量
259
2场地工程地质条件
2.1地形、地貌
2.1.1区域地形地貌
勘察区域位于滇东高原与黔西高原分界处,属于高原地形。
在区域地貌上,主要受构造、侵蚀、剥蚀及堆积作用等控制,根据成因与形态结合的原则,可分为1、构造侵蚀地貌,2、构造侵蚀溶蚀地貌,3、侵蚀剥蚀地貌,4、岩溶地貌,5、构造溶蚀地貌,6、冲、湖堆积地貌。
昭通盆地为南北向椭圆形,四周均有构造溶蚀、侵蚀剥蚀低高山存在。
2.1.2场地地形地貌
勘察场地位于昭通城区北东,朱提大道旁。
属冲湖积地貌,地形平坦开阔,最高点高程1958.3m,最低点高程1951.4m,场区内最大相对高差6.9米。
2.2地质构造
2.2.1区域地质构造
工程区位于扬子准地台(I)滇东台皱带(L),滇东北台皱束(V),区域地质构造以褶皱为主,断裂不甚发育。
区域构造线呈北东向展布,由北东向构造系、南北向构造系、北西向构造系及莲峰弧形构造系四大构造系组成。
2.2.2场地地质构造
拟建场地地形平坦,在勘察深度内全部为第四系土层及第三系地层组成,未发现断层穿过。
2.3场地地层及分布特征
在钻探揭露深度内,根据钻探岩心及区域地质资料,构成场地的地层由第四系与第三系组成,第一大层为第四系(Qral"
①层耕土;
第二大层为冲洪积层(qim):
②圆砾;
第三大层为第四系湖积层(N】)③粘土,④粘土,现自上而下分述如下:
耕植土①:
褐灰色,物质成份为粉质粘土,稍湿,疏松,含植物根系。
层厚0.40〜1.10m,平均厚0.56m,层顶为地表,全场地有分布。
圆砾②:
浅灰色,饱和,稍密状态。
砾石成分为强风化砂岩、灰岩,粒径0.20〜2.00cm,含量50〜60%,呈次棱角状和亚圆状,粘性土和砾砂冲填,局部含少量卵石、漂石。
层厚0.50〜2.90m,平均厚1.39m,层顶埋深0.30〜1.60m,场地大部有分布。
粘土③:
褐黄色,灰白色,深灰色,稍湿,可局状态。
含少量角砾,含量约为5〜10%。
层厚0.90〜5.30m,层顶埋深0.30〜6.00mo
粘土④:
浅灰色,深灰色,稍湿,可塑状态,切面光滑,干强度高,韧性中等,顶面局部可见少量白色贝壳碎屑。
层厚大于是11.50m,平均揭露厚度20.87m,层顶埋深2.30〜9.60m,全场地连续分布。
2.4场地水文地质条件
2.4.1岩性组合与富水性的划分
该场地地层表现为明显的一元结构,为第四系圆砾、粘性土和第三系粘性土组成。
表层的耕植土、圆砾,结构松散,孔隙较大,透水性较强,圆砾为主要含水层,赋水性中等;
下部第四系粘土及第三系粘性土赋水性较弱,透水性差,为相对隔水层。
2.4.2地下水位及类型
根据钻孔揭露,场地地层为第四系、第三系粘土层。
本阶段钻孔大部分为干孔。
地下水埋深较深。
2.4.3地下水的补给、迳流和排泄
该场地地形平坦,有一小河流由北向南从场地穿过,其源头为警门水库,雨季流量较大,旱季流量较小,为场地的主要补给水源。
地下水主要靠大气降雨补给和沟渠补给以及地层互补。
地表水顺地势经沟渠向场地外排泄,地下水的迳流运移条件不明显。
2.4.4地下水活动对工程地质稳定性的影响
地下水对基坑、孔桩开挖影响较小。
对基坑主要为地表水的渗入浸泡,使圆砾、粘土易于坍塌,而粘性土的力学强度急剧下降,工程性能降低,进而发生基坑边坡崩塌,基坑被水浸泡后,坑底易形成浮泥,影响施工;
对孔桩主要为降低桩侧、桩端摩阻力,影响成桩质量。
2.4.5水文地质参数
(1)腐蚀性评价
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001、2009版)附录G中表G.0.1划分该建筑场地环境类别为II类。
据场地内所取ZK54、ZK68两件水样的简分析资料,综合对建筑材料的腐蚀性评价如下:
a、 水对混凝土结构的腐蚀性
SO42'
含量:
130〜405.1mg∕L,Mg2+含量:
19.55〜23.28mg∕L,NH4+含量:
≤0.4mg∕L,OH含量:
0.00mg∕L,根据规范规定指标,水对混凝土结构具弱腐蚀性。
b、 地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性
PH值:
7.20〜7.30,HCOJ含量:
6.639〜6.994mmol∕L,侵蚀性CO?
0.00mg∕L,渗透性水对混凝土结构具微腐蚀性。
c、 水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性
地下水中CT含量=26.18〜32.72mg/L,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
综合上述评价,场地地下水对混凝土结构弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性,对裸露钢结构具微腐蚀性。
2.5不良地质作用
拟建场地位于昭通盆地内,场地平坦开阔,区内不良地质作用不发育,场地及附近无溶洞、滑坡、泥石流、土洞、高陡边坡等不良地质现象。
区内发育一条小河自东向西径流,河道宽10~20m,河岸比河床高两米左右,河岸两侧经河道改造,已建挡墙,拟建场地地势平坦,现多数为耕地,民房及少量的民营工厂,河流汇水面积小,流量不大,河道内无明显的大冲大淤痕迹,河道基本畅通,河岸稳定,对工程建设影响不大。
3场地岩土工程评价
3.1场地、地基稳定性及适宜性评价
场地位于平坦、开阔地段,地质环境未遭受破坏,无断裂通过,地基土主要为圆砾、粘性土及少量回填土组成,土层分布连续性较好,场地周围未发现滑坡、泥石流、崩塌等影响场地稳定性的不良地质现象存在,场地稳定。
场地经钻探未发现土洞、暗沟、暗塘、岩溶、采空区、地下人工埋藏建构筑物,场地地基适宜建筑。
3.2环境地质条件评价
拟建场地地形平坦、开阔,周围无工业腐蚀性废水及硫化矿存在,地质环境未遭受破坏,地表水顺地势向外排泄,排水沟渠畅通,不会对该场地构成淹没、浸泡等威胁拟建场地周围环境地质条件好,适宜建筑物设置。
3.3场地地震兖]应
3.3.1本区历史地震资料
根据《云南省地震资料汇编》统计昭通地区历史记载地震资料如下表:
昭通地区历史地震一览表
表2
编√πtj
号
发震时间
(年月日)
震中地理坐标
震级
ML
地点
东经(E)
北纬(N)
1917.7.31
104.4°
28.8°
6.2
大关、吉利铺
1966.10.11
103.8°
25.9°
5.0
永善
1948.10.10
27.6°
5.75
大关
1959.8.13
103.7°
27.7°
5.1
1971.1.9
103.6°
27.5°
3.0
昭通北西
1973.11.7
103.5°
27.9°
3.6
1974.4.8
104.0°
3.5
奕良被东
1969.4.4
103.0°
27.4°
4.25
巧家北
自1916年〜1952年的三十六年间,在铅厂、昭通、昭通一线,共发生六级以上地震三次。
2006年8月10日18时26分,昭通县境内发生5.6级地震,是继2005年11月25日及11月26日两次地震不到一年时间发生的又一次强烈地震,上述三次地震震中均在昭通县桃源乡、茨院乡、打水井乡、文聘镇以及昭通附近的昭阳区布嘎回族乡、守望回族乡、永丰镇一带,地震波及昭通市11个县区,造成35个乡镇264个村民委员会4276个村民小组不同程度受灾。
3.3.2场地土类型、场地类别、地脉动观测及地震设防烈度
1剪切波速与场地上类型、场地类别
该场地钻孔实测剪切波速为ZK70、ZK106和ZK390号钻孔,根据其提供的工程场地剪切波速、地脉动测试;
等效剪切波速分别为229m/s、239m∕s>
237m∕s,平均为235m∕s,场地覆盖层厚度大于50米,该场地为HI类场地,土的类型为中软土。
实测方法、成果图标见附件《北部新洲建筑场地地微振及地震波速测试报告》。
2地脉动观测
地脉动观测点设在场地的ZK16、ZK104、ZK106>
ZK39O钻孔旁。
该场地地微振的卓越频率变化范围为2.6367-3.7109赫兹(HZ),平均为3.3935赫兹(HZ),其倒数为卓越周期,即卓越周期Ts=0.29秒。
3抗震设防烈度
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定昭通市为地震设防烈度7度区,本场地亦为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,所属设计地震分组为第二组,地震反应谱特征周期0.55so
4场地抗震性能评价
场地位于平坦、开阔地段,场地土为中软土,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)第4.1.1条,综合评定划分该场地为对建筑抗震不利地段。
5饱和粉砂、粉土液化趋势分析
勘察场地内不存在液化土层,可不考虑地震液化的影响。
3.4地基土工程特性分析评价
1、场地地基土层:
松散,欠固结,力学强度低,不能作基础持力层,可清除。
稍密状态,属中压缩性土,承载力中等,厚度变化较大,分布不连续,可作多层建筑浅基础持力层。
可塑状,孔隙比e在173-1.54之间,孔隙较大,压缩模量Es在2.4-6.6之间,压缩系数a「2在0.40-1.04之间,中压缩性土,标准贯入试验锤击数为5〜7击,承载力中等,但厚度变化大,分布不连续,可作低层建筑浅基础持力层。
具一定力学强度,场地内连续分布,厚度大,孔隙比e在1.45^2.09之间,标准贯入试验锤击数为6〜9击,此平均值0.36,Es平均值5.09MPa,ay平均值0.64MPa1,属中压缩性±
可作低层建筑浅基础持力层,也可作高层建筑深基础持力层。
2、膨胀土地基评价
根据膨胀性试验资料,场地地基土③层粘土为为膨胀土,强膨胀潜势。
勘察场地地形平坦,总体坡度在3。
~5o,场地内不存在人工或自然陡坎,膨胀土地区边坡问题主要是拟建建筑物基坑临时边坡的问题,无其它膨胀土边坡问题。
场地地基土③层粘土根据土工试验为膨胀土,膨胀潜势强,膨胀土地基评价见下插表3o
膨胀土地基评价表
土层编号及名称
孔号
±
样
编号
土样深度(m)
自由膨胀率δcf
(%)
50kPa下的膨胀率
6cp(%)
收缩系数(%)
膨胀力
(kPa)
塑限wp(%)
地基胀
缩变形量
膨胀潜势
地基
胀缩
等级
变形量s
cm
Zk58
5.7-5.9
90
0.30
0.5
37.48
47.1
16.5
强
IΠ
③粘土
Zk74
2.5-2.7
110
0.4
43.27
40.4
16.6
in
Zk85
3.5-3.7
105
-0.05
0.42
26.73
44.5
24.4
n
S—ψ〉)0cpi-hΛsi∙ΔWi)hii=l
经验系数甲取0.7,场地湿度系数0.81,大气影响深度3.6m,
大气影响急剧层深度1.70mo计算深度4.00m
根据以上膨胀土评价,大气影响深度范围内地基土膨胀潜势强,地基胀缩等级IU级。
3.5地基的均匀性评价
场地内各土层埋深起伏较大,其坡度大于10%,且均属中压缩性土,根据《高层建筑岩土工程勘察规程》8.2.4条确定,场地地基为不均匀地基。
4基础选型分析评价
4.1天然地基方案
低层、多层建筑:
以圆砾②、粘土③、④粘土层综合作基础持力层,基础型式可选用钢筋混凝土条型基础。
由于地基土分布不均匀,对低层建筑,满足基础埋置深度的前提下,用砂石垫层调节处理。
而对多层建筑,在冲、洪积层较厚的部位,基坑开挖至设计深度后,可先对余留下的冲、洪积层进行深搅处理后再作条基。
4.2深基础方案
根据建筑物的工程特点、场地土地基、周边环境条件,多层建筑和高层建筑均可采用深基础方案。
高层建筑和多层建筑以第④粘土作基础持力层。
对多层建筑,基础型式选用静压预制管桩,在场地中部位置,由于局部地段圆砾层较厚,应考虑桩的穿透能力,穿透困难的局部地段,应先进行引孔。
对高层建筑宜采用桩基和桩加筏板复合基础型式。
4.2.1桩基础评价
通过勘察,该场地在50m深度范围内均无稳定岩石和坚硬的土层,桩型可选用静压预应力管桩。
桩长、桩径及单桩竖向极限承载力可根据本报告书提供的静力触探试验成果报告和建议计算参数进行估算,工程桩单桩竖向极限承载力值必须通过现场静载荷试验确定,并应考虑地下室底面标高。
施工措施和注意事项:
场地地面下在3-8米深度范围内存在圆砾、粘土(膨胀性土),基坑开挖后,在降水过程中,将产生坍塌现象;
施工时必须采取有效的支护和降水措施,避免基坑开挖时出现坍塌的现象,以及降水对周围环境的影响。
4.2.2复合地基评价
对具有地下室或地下车库的建筑物,可采用筏板基础作为地下室的基础,筏板基础的厚度加上地下室的埋深总厚度被挖除后,除局部地段残留下圆砾外,基本已进入第③层粘土层。
筏板基础下再采用短桩基础的筏板加复合基础型式。
筏板基础建议置于第③、④层粘土层之上,桩端持力层则选择第③层粘土层。
拟建建筑物的荷重分别由筏板和桩基础共同承担,且筏板和桩基础又置于深度不同的地层之上。
桩型可采用静压预应力管桩。
设计时应考虑筏板加桩复合基础在绞结、构件、力学钢度和结构等方面的事项。
单桩竖向极限承载力现场试桩确定。
5基坑工程分析评价
对设置有地下室或地下车库的建筑物,基坑开挖时,开挖地层为圆砾及膨胀性粘土,开挖后易于坍塌,不具备放坡施工的条件。
根据《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)第8.7.2条表8.7.2中规定,本基坑开挖工程安全等级为二级。
5.1基坑稳开挖地下水评价
拟建场地主要含水层为圆砾②,根据经场地内ZK32、ZK147钻孔进行简易抽水试验,其试验结果见下表。
钻孔抽水试验成果表 插表4
钻孔
编号
钻孔深度(米)
水位
埋深
(米)
试验
段长
度L
含水
层厚
度H
降深
S
稳定
流量
Q
(m3∕d)
涌水
量
q
(L/m∙s)
半径
r
渗
透
系
数
K
(m∕d)
影响
R
ZK32
15.20
1.50
1.00
1.80
1.10
43.60
0.505
0.055
5.55
39.73
ZK147
25.10
1.30
2.70
64.30
0.744
8.75
42.72
计算公式:
κ=竺竺lg坚竺 R=2SjK∙H
L∙S r
经ZK32、ZK147号钻孔简易抽水试验成果:
场地内渗透系数K=5.55〜8.75m∕d,影响半径39.73〜42.72m,场地岩土层地下水富水性属中等。
计算结果详见查表4。
拟建场地地下水丰富,基坑开挖影响较大,在基坑开挖首先进行支护截水,其次设置降水井,然后再实施基坑开挖。
随着坑底不断加深,而使集水井和排水沟也不断向下加深,直至达到坑底设计标高为止。
5.2基坑稳定性评价
多层和高层建筑物设1〜2层地下室,开挖深度10.0左右,开挖段岩土层为①层耕土和②圆砾,结构松散,欠固结,开挖易垮。
③层粘土含少量的角砾,压缩性中等,开挖相对稳定。
根据土试指标,结合地区经验并参照有关规范,本报告提出基坑围护设计参数指标建议值见表4。
表4 基坑围护设计参数指标建议值
层号
天然容
重
直剪固结快剪
不固结不排水
抗剪强度
g∕cm3
C(KPa)
φ(0)
①
1.52
9
12
②
1.78
10
13
0.1
③
1.62
32.2
7.24
59.50
5.30
5.3基坑支护型式
由勘察表明,基坑开挖,坑壁主要由圆砾、粘性土组成,直立性差;
基坑施工开挖时,坑壁将失稳坍塌,因而必须进行基坑的支护。
支护型式可选择排桩,排桩可选用深层搅拌桩、高压旋喷桩和其它桩型,持力层以下入第③层粘土层为好。
5.4基坑抗浮评价
拟建场地地下水位在1.00〜3.50之间,高程1950.50-1951.10之间,结合地区经验并参照有关规范,本场地建议抗浮设计标高为1950.50mo
5.5基坑施工建议
基坑施工顺序:
首先进行支护截水,其次设置降水井,然后再实施基坑开挖。
确保基坑侧壁、坑底、周围道路和邻近建筑物的稳定安全,以及施工顺序保证质量和工期。
基坑开挖后,不宜长时间的使基坑暴露在外,应即时进行下道工序。
基坑周边严禁堆放重物,避免增大基坑壁的荷重,使坑壁失稳坍塌。
6岩土参数的分析选用
6.1地基承载力的计算和确定
采用原位测试(标贯、动探)方法、规范理论计算等对比综合确定,最终承载力推荐表见附表1。
1、 原位测试方法
标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验根据现场锤击数,经杆长修正后,用rs=l±
(零+岑即y公式修正确定标准击数N值,用插表法确定承载力特征值。
2、 室内土工试验
土样试验:
室内土工试验成果,分层统计计算确定平均值,抗剪强度C、Φ值采用标准值,按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)附录E规定要求统计计算确定。
三轴UU剪用于提供基坑开挖边坡稳定性验算和承载力理论计算。
报告提供各土层参数的统计样品件数、范围值(最小及最大值)、平均值、标准差、变异系数和统计修正系数,详见附表5。
根据标准贯入试验和土工试验综合确定各土层的建议承载力特征值(详见附表1)。
6.2桩基参数的确定
深基础:
场地浅基础换填处理、膨胀土处理较为复杂,可能造成不均匀问题,宜采用深基础,④层粘土承载力中等,压缩性中等,土质较为均匀,可作深基础持力层选用。
结合建筑物特点、地基土条件及周边基础施工经