实践报告2.docx

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实践报告2

实践报告

实践名称：

中环岛岩土工程勘察实践

专业：

地质工程

学号：

2012050126

姓名：

邹杰

指导老师:

陈礼仪

地点：

四川省成都市

实践时间：

2013.9～2013.12

1实践目的、任务、要求

1.1实践目的

“实践是检验真理的唯一标准”。

本次实践的目的在于培养学生的工程现场工作能力以及生产项目的实际动手能力，结合校内课堂所学知识充分运用到未来所要涉及的工作领域，实现专业型硕士的培养意愿，完善学生对本专业深层认识。

通过实践，验证和巩固了所学的知识，丰富了学生生产实践经历，为学生更好地适应社会做铺垫。

1.2实践任务

本次实践的主要工作是：

针对查明中环岛项目拟建场地岩土工程条件的背景和原因，进行场地与地基的岩土工程勘察。

1.查明场地岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性，分析评价地基的稳定性、均匀性及承载力；2.查明场地不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提供整治方案的建议；3.查明场地地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度，并判定水和土对建筑材料的腐蚀性；4.查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等工程不利埋藏物；5.提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征；5.对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水等提出建议。

1.3实践要求

（1）.查明中环岛场地岩土工程条件的背景和原因，进行场地与地基的岩土工程勘察，充分了解建筑场地与地基的工程地质条件；

（2）.学会土工试样室内试验、原位测试试验及地下水水质分析；

（3）.对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水等提出建议；

（4）.学会编写岩土工程勘察报告。

实践分为室内室外两个工作部分。

室外工作，即为期近一个月的现场工程地质勘察、钻孔编录、原位试验等；室内工作，包括室内土工试验和岩土工程勘察设计报告的编写。

2实践内容

2.1位置与概况

拟建场地位于成都市高新区盛锦二街，如图1，拟建建筑物由7栋高层、1栋多层及商业楼组成，均设两层地下室。

该工程由成都思纳史密斯建筑设计有限公司设计，拟建建筑物详细情况见表1。

图1勘察场地地理位置

拟建建筑物性质一览表（表1）

建筑物

名称

结构

类型

层数及

高度

地下室和地下设备情况

估计基础砌置深度

（m）

估计

基础

形式

荷载

（Kpa）

对差异沉降敏感程度

1#、2#、5#楼

框剪

结构

28F

H=98.7m

地下二层

-10.0

筏板

基础

550-600

敏感

3#楼

框剪

结构

31F

H=105.85m

地下二层

-10.0

筏板

基础

550-600

敏感

4#楼

框剪

结构

30F

H=102.88m

地下二层

-10.0

筏板

基础

550-600

敏感

6#楼

框剪

结构

22F

H=89.6m

地下二层

-10.0

筏板

基础

550-600

敏感

7#楼

框剪

结构

20F

H=103.45m

地下二层

-10.0

筏板

基础

550-600

敏感

8#楼及

纯地下室

框架

结构

4F

H=21.6m

地下二层

-10.0

独立

基础

550-600

敏感

3场地工程地质条件

3.1气象水文条件

成都地区属亚热带气候区。

多年平均降水量为911.6～983.9mm，丰水期为6～9月，其降水量占全年降水量的74%，枯水期为12～2月。

多年年平均降水量916.7～1116.8mm，相对湿度多年年平均为82.1%。

多年年平均气温为16.1℃，极端最高为39.3℃，极端最低-5.9℃。

多年年平均风速为1.35m/s，最大风速为14.8m/s，极大风速为27.4m/s，最多风向为NNE。

3.2地形地貌

拟建场地位于成都市高新区盛锦二街。

场地地势平坦，交通便利。

地貌单元属岷江Ⅱ级阶地。

勘察期间测得场地勘探点孔口地面标高490.00m～491.36m，高差1.36m，地形起伏不大。

3.3地层

根据钻探揭示，场地地层结构简单，主要由上覆第四系人工填土（Q4ml）、第四系上更新统冲洪积（Q3al+pl）成因的粉质粘土、粉土、砂、卵石等及下覆白垩系上统灌口组（K2g）泥岩组成。

地层特征如下：

（1）素填土：

灰黑色，松散，湿，主要由粉质粘土组成，含少许植物根系等。

该层在场地内普遍分布，层厚0.6～2.1m。

（2）粉质粘土：

灰黄色～黄褐色，硬塑，稍湿，主要由粘粒和粉粒组成，含少量铁锰质结核及钙质结核，局部地段富集铁锰质结核；无摇震反应，光泽反应稍有，干强度中等，韧性中等。

局部地段夹有粘土。

该层在场地内普遍分布，层厚0.7～8.5m。

（3）粉土：

灰黄色，中密～密实，湿，主要由粘粒和粉粒组成，含少量铁锰氧化物，该层在场地内普遍分布，局部地段缺失，层厚0.4～3.3m。

（4）细砂：

灰黄色，松散，湿，矿物成分主要由石英、长石及少量云母片组成，该层主要呈薄层或透镜体状分布于场地卵石层之上，厚度0.5m。

（5）中砂：

灰黄色，松散，矿物成分以石英、长石为主，夹少量云母片。

该层主要呈透镜体夹于卵石层中，含有圆砾，层厚0.4～1.9m。

（6）卵石：

褐黄、黄灰、青灰色，松散～密实。

主要以花岗岩、石英岩、灰岩等组成，呈亚圆形，强～中等风化，分选性和磨圆度较好；一般粒径2～6cm，大者可达20cm以上，上部隙间充填粘性土为主，下部以砂粒充填为主。

卵石层中夹有不规则分布、厚度不等的中砂及圆砾透镜体。

卵石层埋深6.8m～9.8m，标高480.65～483.58m，平均标高481.95m，起伏不大。

按超重型动力触探N120试验，密实度可分为松散卵石、稍密卵石、中密卵石和密实卵石四个亚层；

松散卵石：

卵石排列十分混乱，绝大部分不接触，卵石含量50～55%，N120击数2～4击/10cm；

稍密卵石：

卵石排列混乱，大部分不接触，卵石含量55～60%，N120击数4～7击/10cm；

中密卵石：

卵石交错排列，大部分接触，卵石含量60～70%，N120击数7～10击/10cm；

密实卵石：

卵石交错排列，绝大部分接触，卵石含量>70%，N120击数>10击/10cm。

（8）泥岩：

紫红～棕红色，泥质胶结，中厚层状构造，分布连续。

基岩顶板埋深13.2m～15.0m，标高475.5～477.3m，钻孔深度内根据风化程度划分为强风化和中等风化两个亚层。

（9）强风化泥岩：

紫红～棕红色，含较多粘土质矿物，少量石膏、钙芒硝和灰绿色物质，风化裂隙发育，岩心呈碎块状，手捏即碎，浸水迅速软化。

（10）中等风化泥岩：

紫红色，稍湿～湿，泥质胶结，中～厚层状构造，主要呈中风化，其组织结构部分破坏，风化裂隙稍发育，岩石相对完整，质较硬，岩芯呈20～50cm短柱状。

上述地层的空间分布特征详见工程地质剖面图。

3.4区域地质构造

该区域构造属新华夏系第三沉降带四川盆地西部，成都坳陷中部东侧，处于北东走向的龙门山断裂带和龙泉山断裂带之间。

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，其他隐伏断裂近期无明显活动表征。

总体而言，成都平原属杨子地台区，该区域地质构造稳定，不考虑隐伏断裂以及龙泉山断裂的影响，成都抗震设防烈度为7度，已考虑龙门山断裂带的影响，属相对稳定地块。

3.5地基土物理力学性质

3.5.1室内土工及岩石试验

本次勘察共取原状土样33件，扰动样13件，泥岩样12组进行室内试验，其结果见表3.5.1.1、3.5.1.2及附录4《土样检测报告》、附录5《岩样检测报告》。

由土工试验结果可知：

场地分布的粉质粘土主要为硬塑状态，属中压缩性土，力学性质较好，承载力较高；场地分布的粉土，中密～密实状态为主，力学性质一般，承载力不高。

岩石试验指标统计表表3.5.1.2

岩石名称及状态

试验

项目

频数

（个）

范围值

（MPa）

平均值（MPa）

σ

δ

统计修正系数

标准值（MPa）

泥岩

中

等

风

化

天然单轴抗压强度

12

1.45～8.97

4.32

2.06

0.477

0.80

3.7

由试验结果知：

中等风化泥岩天然单轴抗压强度低，属极软岩，岩体完整程度分类为较完整，岩体基本质量等级为Ⅴ级。

3.5.2标准贯入试验（N）

本次勘察共进行了41次标准贯入（N）试验，试验结果统计见表3.5.2。

标准贯入（N）试验结果统计表表3.5.2

土名

频数

范围值

（击）

平均值（击）

标准差σ

变异

系数

δ

标准值

承载力

特征值fak（kPa）

粉土

15

5.0～6.0

5.5

0.40

0.072

5.5

120

粉质粘土

26

7.0～10

9.0

0.70

0.078

8.5

220

由试验结果可知：

场地分布的粉质粘土力学性质较好，承载力较高，场地分布的粉土力学性质一般，承载力较低。

3.5.3膨胀土工程特性评价

场地处于岷江Ⅱ级阶地，地势平缓，坡度小于5°，场地属平坦场地。

场地分布的粉质粘土呈硬塑状态，自由膨胀率23.0～45.0%，平均值33.0%，具弱膨胀潜势，其胀缩特性指标统计结果见表3.5.3。

膨胀土试验结果统计表表3.5.3

土层

膨胀土参数指标

频数N

范围值

平均值

标准差

σ

变异系数

δ

粘

土

自由膨胀率δep（%）

4

23.0～45

33

7.56

0.227

50kPa膨胀率δep（%）

4

-2.5～-0.4

-1.367

0.691

-0.505

膨胀力Pe（kPa）

4

12.0～38.4

25

8.467

0.339

收缩系数λs

4

0.25～0.59

0.448

0.104

0.232

含水比

4

0.53～0.705

0.67

0.068

0.102

根据该膨胀土物理指标特性，该膨胀土以收缩为主，且应按胀缩计算地基变形量，经计算：

胀缩变形量Sc=15～35mm，故该膨胀土地基的胀缩等级为Ⅰ级。

该膨胀土的湿度系数为0.89，大气影响深度为3.0m，大气影响急剧层深度为1.35m。

3.5.4超重型动力触探（N120）试验

本次勘察对所有孔均进行了超重型动力触探（N120）试验，其动探曲线详见《工程地质剖面图》，卵石采用击数/10cm判别其密实度，其判别标准见表3.5.4.1。

试验统计结果见表3.5.4.2。

N120密实度判别标准表3.5.4.1

N120击数

4

7

N120>10

密实度

稍密

中密

密实

超重型触探（N120）试验统计表表3.5.4.2

项目

样本数

最大值

最小值

平均值

标准差

变异系数

标准值

承载力

特征值fak（kPa）

E0

（Mpa）

中砂

（卵石层中）

240

3.6

1.6

2.7

0.86

0.301

2.6

120

14.0

稍密卵石

2432

7.0

4.0

5.4

1.31

0.205

5.2

444

24.0

中密卵石

850

10.0

7.0

8.5

1.34

0.162

8.5

710

32.5

密实卵石

3689

30

10.0

14.2

3.3

0.262

12.9

934

44.0

通过动探曲线可知：

场地分布卵石密实度变化较大，总体而言，上部稍密为主，下部密实卵石为主。

3.6地下水

场地地下水属第四系孔隙潜水类型，砂、卵石层为主要含水层。

主要由沱江水系及大气降水补给；地下水位随季节变化，年变化幅度约2.0m左右。

勘察期间处于平水期，受临近建筑物降水的影响，测得场地地下水稳定水位埋深9.0m～13.00m，标高477.1m～481.17m。

结合区域水文地质资料，本场地抗浮水位高程可按历史最高水位486.00m考虑。

卵石层渗透系数K=20m/d左右。

场地环境类别为Ⅱ类，强透水层。

上部的粉质粘土层透水性较弱，属弱透水层。

3.7水、土腐蚀性评价

本次勘察期间在本场地内23#、70#钻孔中取2组土样及钻孔内取2组水样进行腐蚀性测试。

试验结果详见附录6《水样测试报告》和附录7《土样测试报告》，其分析评价详见下页表3.7。

水、土对建筑材料腐蚀性评价表表3.7

项目

实测值

评价

标准

腐蚀

等级

备注

结论

按环境

类型

水对混凝土结构的腐蚀性

SO42-（mg/L）

11.29～119.6

<300

微

环境类型为Ⅱ类

微

Mg2+（mg/L）

14.9～17.3

<2000

微

NH4+（mg/L）

0.18～0.31

<500

微

OH-（mg/L）

/

<43000

微

总矿化度（mg/L）

801.6～810.0

<20000

微

土对混凝土结构的腐蚀性

SO42-（mg/kg）

54.5～59.4

<450

微

环境类型为Ⅱ类

微

Mg2+（mg/kg）

16.5～24.7

<3000

微

按地层渗透性

水对混凝土结构的腐蚀性

PH值

8.09～8.16

>6.5

微

强透

水层

微

侵蚀性CO2（mg/L）

0

<15

微

HCO-3（mmol/L）

5.97～6.18

>1.0

微

土对混凝土结构的腐蚀性

PH值

7.50～7.52

>6.5

微

粉质粘土

微

对钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀性

水

C1-（mg/L）

67.0～68.1

<100

微

干湿交替

微

土

C1-（mg/kg）

29.2～39.8

<400

微

粉质粘土

微

本次勘察的水样测试报告表明：

场地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。

本次勘察的土样测试报告表明：

场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

3.8场地地震效应

3.8.1场地评价

据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），该场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组。

3.8.2波速测试

本次勘察，在ZK13、ZK17、ZK34、ZK47、ZK57、ZK67和ZK78号孔地段进行了波速测试，其波速测试成果统计见表3.8.2和附录7《波速测试报告》。

卓越周期和等效剪切波速表3.8.2

测试孔位

场地卓越周期Tg（s）

土层等效剪切波速vse（m/s）

ZK13

0.241

250.4

ZK17

0.226

286.8

ZK47

0.216

297.0

ZK34

0.197

312.0

ZK57

0.217

285.8

ZK67

0.221

292.6

ZK78

0.216

302.5

试验表明：

场地土等效剪切波速Vse＝50.4m/s，场地覆盖层厚度＞5m，属Ⅱ类建筑场地，处于可进行建设的一般场地。

建议场地卓越周期0.241s。

3.9地基土液化评价

拟建场地属于岷江Ⅱ级阶地，粉土粘粒含量均大于10%，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.3条，可不考虑液化问题。

根据《成都地区建筑地基基础设计规范》（DB51/T5026-2001）附录P“地基液化判别”P.0.1条，场地内分布的粉土和中砂为不液化土。

4场地岩土工程分析评价

4.1工程特点及其环境

拟建场地位于成都市高新区盛锦二街，高层建筑1#、2#、5#楼（28F）、3#楼（31F）、4#楼（30F）、6#楼（22F）、7#楼（20F）框剪结构，筏板基础，初定±0.00=491.00，基础埋深-10.0m，8#楼（4F），框架结构，独立基础，均设两层地下室，对差异沉降敏感。

整个场地视野开阔，交通方便，建筑环境良好。

4.2场地稳定性评价

根据区域地质资料及钻探成果，场地地势平坦，无特殊不良地质作用，场地整体稳定。

4.3地基土评价

（1）场地分布的素填土结构紊乱，均匀性差，承载力低，处于开挖范围，不能作为地基持力层。

（2）场地分布的粉质粘土呈硬塑状态，分布连续，承载力一般，处于开挖范围，不能作为地基持力层。

（3）场地分布的粉土力学性质差，承载力低，处于开挖范围，不能作为地基持力层。

（4）场地分布的砂层，承载力低，不能作为地基持力层。

（5）场地内分布的卵石层，层位稳定，分布连续，力学性质好，承载力高，是拟建建筑良好的地基持力层，但局部分布软弱砂层透镜体。

（6）场地泥岩属极软岩，局部强风化泥岩力学性质一般，中等风化泥岩力学性质较好，是拟建高层建筑物良好的地基持力层。

4.4地基持力层与基础型式选择

本工程高层建筑设有2层地下室，估计建筑物基础埋深-10.0m；按拟建物的性质分为多层和纯地下室及高层建筑两部分，根据建筑物特点及地基土特征，提出如下建议，见表4.4

地基持力层建议表表4.4

拟建物

选用基础

类型

地基

持力层

基础埋置深度（m）

备注

1#～7#楼

（20F-31F）

筏板基础

稍密及以上卵石层

±0.00下-10.0m左右

1）对基底及基底附近中砂建议清除，超挖部分建议对其清除后采用素混凝土换填2）基底以下埋深较大的软弱下卧层如不能满足设计要求可采用高压喷射混凝土注浆法进行处理

8#楼（4F）及纯地下室

独立基础

稍密卵石层及以上卵石层

±0.00下-10.0m左右

4.5天然地基评价

4.5.1地基均匀性

拟建建筑采用筏板基础，以稍密～密实卵石层作为地基持力层，根据《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）第8.2.4条，场地位于同一地貌单元上和工程地质单元，卵石为低压缩性地基土，且持力层底面和相邻基底标高坡度小于10%，该场地为均匀地基。

在地基变形计算深度范围内，按照每栋建筑物的当量模量

s来判定地基均匀性，具体见下表4.5.1。

按地基压缩模量当量值判定其均匀性表表4.5.1

拟建物栋号

smax

smin

smax/

smin

K

smax/

smin与K的大小

（“＜”或“＝”或“＞”）

均匀性

1#楼

29

24

1.21

2.5

＜

均匀

2#楼

28

24

1.16

2.5

＜

均匀

3#楼

31

24.5

1.26

2.5

＜

均匀

4#楼

30

26

1.15

2.5

＜

均匀

5#楼

29

25

1.16

2.5

＜

均匀

6#楼

27

23

1.17

2.5

＜

均匀

7#楼

26

23.5

1.12

2.5

＜

均匀

备注

K为不均匀系数界限值

据以上判定结果分析表明：

该场地地基为均匀地基。

4.5.2地基承载力

拟建建筑设二层地下室,设计±0.00为491.00m，建筑物基础埋深-10.0m左右，基底标高约481.0m。

拟建建筑基础埋置深度位置为卵石层。

按照地基承载力应以同时满足极限稳定和不超过容许变形为原则，据《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）“附录A”和《建筑地基基础设计规范》中“5.2.4”式进行地基承载力特征值计算，其结果见表4.5.2。

修正后的地基承载力特征值计算表表4.5.2

土名

修正后的地基承载力特征值fa（kPa）

fa=Mbγb+Mdγmd+Mcck

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）

稍密卵石

1264.0

908.8

γ=11KN/m3，b=6.0m，γm=11KN/m3，d=10.0m

γ=11KN/m3，b=6.0m，γm=11KN/m3，d=10.0m

备注

1.基础埋深按-10.0m考虑，地下水位按486.0m计算。

2.筏板基础宽度按6.0m考虑，独立基础宽度按3.0m考虑。

计算表明：

基础埋深-10.0m，多层建筑及纯地下室采用独立基础，高层建筑采用筏板基础。

经修正后的稍密卵石承载力特征值承载力能满足荷载要求。

4.5.3软弱下卧层验算

拟建建筑采用筏板基础，根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）“第5.2.7条”对砂层及强风化泥岩进行软弱下卧层验算，选择最不利地段的ZK60＃、ZK49#孔进行计算，其计算结果见表4.5.3。

地基软弱下卧层验算成果表表4.5.3

孔

号

软弱层名称

基础

埋深

（m）

软弱下卧层顶板埋深（m）

Pk

（kPa）

fak

（kPa）

Pcz

（kPa）

Pz

（kPa）

Pcz+Pz

（kPa）

faz＝fak+ηdγm（d-0.5）

（kPa）

60#

中砂

-10.0

-12.6

550

120

234.70

258.96

493.66

700.0

49#

强风化泥岩

-10.0

-13.2

550

320

245.6

579.9

825.5

949.0

备注

基底平均压力按550kPa进行计算

基础埋深按-10.0m考虑，地下水位按486.0m计算。

根据以上计算结果，Pz+Pcz＜faz，故初步计算，采用基底平均压力550kPa的筏板基础，下卧层中砂及强风化泥岩能满足下卧层强度要求。

但设计应进一步验算以确定是否需要处理。

4.5.4沉降预测

按《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）“附录B”并乘以成都地区经验系数计算拟建物四个角点的沉降量及倾斜值，其结果见表4.5.4。

地基沉降量及倾斜值计算表表4.5.4

拟建物楼号

孔号

53

55

59

60

1＃楼

沉降量（mm）

6.97

7.35

6.13

6.41

沉降差（mm）

0.38

0.28

倾斜

<0.0001

<0.0001

地基变形允许值（mm）

（24≤Hg≤60）

0.003

0.003

满足规程要求

满足规程要求

2＃楼

孔号

43

45

49

50

沉降量（mm）

9.51

11.25

5.77

5.77

沉降差（mm）

1.74

0

倾斜

0.0002

0

地基变形允许值（mm）

（24≤Hg≤60）

0.003

0.003

满足规程要求

满足规程要求

3＃楼

孔号

32

37

36

41

沉降量（mm）

10.12

10.45

11.5

12.2

沉降差（mm）

0.32

0.7

倾斜

<0.0001

<0.0001

地基变形允许值（mm）

（24≤Hg≤60）

0.003

0.003

满足规程要求

满足规程