古镇保护利用项目岩土工程初期勘察报告(图文)

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　前言

　 1.1 工程概况 受建设单位委托,我研究院承担了其拟建的 XX 县文安驿古镇保护利用项目初勘阶段的岩土工程勘察工作。该项目由设计院设计,并提供岩土工程勘察技术委托书及建筑总平面图。

　1.2 勘察目的 根据有关规范、规程及岩土工程勘察技术委托书,本次勘察主要目的是: (1) 查明场地不良地质现象,评价场地稳定性及建筑物适宜性； (2) 查明建筑场地地层结构和岩土工程特性； (3) 查明场地湿陷类型,判定地基湿陷等级； (4) 查明地下水埋藏条件及对工程建设的影响； (5) 评价场地水、土对建筑材料的腐蚀性； (6) 划分建筑场地类别,评价场地地震效应； (7) 提供地基土承载力和变形参数； (8) 提供技术可行、经济合理的地基基础方案建议； (9) 提供不良地质现象防治措施建议和岩土参数。

　1.3 勘察依据 本次岩土工程勘察主要的依据有: (1)《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(20__年版)；

　 (2)《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004；

　 (3)《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；

　(4)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011；

　(5)《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012； (6)《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012； (7)《土工试验方法标准》GB／T50123-1999；

　(8)《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008； (9) 岩土工程勘察技术委托书及建筑总平面布置图。

　1.4 拟建建筑的类别特性 性 根据“岩土工程勘察技术任务书”,依据有关规范和标准,拟建建筑均为丙类建筑,建筑抗震设防烈度均为标准设防类,地基基础设计等级为丙级,岩土工程勘察等级为乙级。

　1.5 勘探方法与设备 本次勘察采用外业钻探、原位测试与室内土工试验相结合的工作方法。

　(1) 钻探 钻探机具采用 DPP100-4 型汽车钻机, 146mm 螺纹钻头开孔。钻探方式为低压高速回转钻进。场地碎石土及基岩采用合金钻头、单壁岩芯管钻进。

　(2) 井探

　 探井采用机械洛阳铲挖掘。

　(3) 取土试样 钻孔中采用 Φ120mm 黄土无衬壁薄壁取土器静压采取不扰动土试样,土试样质量等级为Ⅰ～Ⅱ级。探井中采用人工井壁刻槽采取不扰动土试样,

　土试样质量等级为Ⅰ级。碎石土扰动样及岩芯样从单壁岩芯管中采用。

　(3) 原位测试 A 标准贯入试验(SPT) 标准贯入试验严格按照《GB50021-2001》(20__年版)规范第 10.5 节的有关规定进行。

　B 圆锥动力触探试验 重型(N 63.5)圆锥动力触探试验严格按照《GB50021-2001》(20__年版)规范 10.4 节相关规定进行。

　(4) 室内土工试验 测定液限WL的方法采用76g瓦氏圆锥仪下沉10mm所对应的界限含水率。室内土工试验采用的设备和方法均符合《土工试验方法标准》GB/T50123-1999 规范的有关规定。

　原位测试和室内试验的设备和方法均符合有关规定。

　1.6 勘察完成工作量 本次勘察共完成钻孔20个,其中先井后钻孔4个,钻探总进尺167.70m,探井总进尺 24.10m,共采取不扰动土试样 34 件,扰动土样 10 件。

　室内试验共完成常规试验 28 件,湿陷性试验 21 件,自重湿陷性试验 19件,湿陷起始压力试验 11 件,颗粒分析 10 件,固结快剪试验 6 组,土壤腐蚀性分析 2 件,水质腐蚀性分析 2 件。

　1.7 勘探点的测放 本次勘察勘探点位置是以拟建场地周围原有建筑为依据,图解勘探点坐标,用钢尺施放的。

　勘探点孔口标高引测于建设单位指定的基准点(N12),其绝对高程为735.04m,属 1985 国家高程基准。

　各勘探点位置、类型及高程详见勘探点平面位置图。

　1.8 工作日程 本次勘察外业勘探工作于 20__年 03 月 21 日开始,20__年 03 月 22 日结束,室内土工试验于 20__年 03 月 28 日全部完成,本报告于 20__年 04 月03 日提出。

　2 场地岩土条件 2.1 场地位置及地形地貌 拟建场地位于 XX 县文安驿下驿村,210 国道北侧。

　拟建场地地形起伏较大,整体呈北高南低之势,勘探点孔口标高介于732.51～754.82m 之间。

　地貌单元属文安驿河Ⅰ级阶地。

　2.2 地层结构 及岩性描述 根据外业钻探及室内土工试验,在勘探深度范围内,场地土主要由素填土、黄土、粉土、圆砾和砂岩构成,各土层厚度、层底标高及层底埋深统计结果详见下表 1。现将地层自上而下分述如下: (1) 素填土①Q 4 ml :褐黄,以黄土、粉土为主,含大量砂岩石块。

　(2) 黄土②Q 3 eol :灰黄色,硬塑。含少量植物根系,零星蜗牛壳,具虫孔、针孔。具湿陷性。该层仅在场地北侧 1-5#钻孔中有揭露。

　(3) 粉土③Q 3 al+pl :灰黄色,可塑。可见云母片、氧化铁等暗色矿物,含少量粘性土。该层在场地内普遍存在。

　(4) 圆砾④Q 3 al+pl :杂色,湿～饱和,中密。磨圆度较好,以圆形为主,级配不良。骨架颗粒含量占总质量的60～70%,粘性土充填。一般粒径为1 ～ 2cm。该层在场地内普遍存在。

　(5) 强风化砂岩③T 3 :浅灰色,强风化。主要矿物成分为石英、长石等。原始结构破坏,岩体完整程度为破碎。该层在场地内普遍分布。

　表 表 1

　 各土层厚度、层底标高及层底埋深统计表 各地基土层的分布埋藏条件详见“工程地质剖面图”(附录 4)。

　2.3 地下水

　场地地下水属潜水类型。根据该地区地下水稳定水位的一般动态变化规律分析,勘察期间属较低水位期,在钻孔中测得稳定水位深度为 3.60～10.00m,相应标高为 728.91～733.00m。

　场地地下水主要接受大气降水和地表水渗入补给,排泄方式则以径流排泄和蒸发消耗为主。

　根据区域资料,拟建场地地下水位年平均变化幅度在 1.00m～2.00m。2.4 场地 水、土 的腐蚀性 依据《GB50021-2001》(20__年版)规范,拟建场地环境类别为Ⅲ类。

　根据“土壤腐蚀性分析”(详见附录 6),依据《GB50021-2001》(20__年版)判定,地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。

　层 号 厚度(米) 层底标高(米) 埋深(米) 最小值 最大值 最小值 最大值 最小值 最大值 ① 0.50 2.60 732.51 754.82

　 ② 6.30 10.70 739.17 754.32 0.50 1.30 ③ 1.30 6.50 731.01 743.62 0.50 11.20 ④ 0.60 3.80 729.21 733.35 2.00 11.90 ⑤ 勘察深度 15.00m 范围内最大揭露厚度 0.50m

　根据“水质腐蚀性分析”(详见附录 7),依据《GB50021-2001》(20__年版)判定,地下水对混凝土结构具有微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

　2.5 地质构造 在大地构造单元上,XX 县属华北陆台鄂尔多斯地台(亦称陕北构造盆地)的一部分,在构造上是一个台向斜 XX 县处于台向斜的单斜翘曲地带。地质构造相对稳定,岩层构造简单,无大型褶皱和断裂。

　2.6 不良地质作用 根据外业勘探、地面调查,结合地形地貌特征,拟建场地东侧和北侧存在原旧城墙遗址,垂直矗立,高度约 5-12m。由于多年失修,局部已崩塌,在后期工程建设过程中必须对原旧城墙进行加固处理,防止雨水冲刷造成的失稳或崩塌对临近建筑的破坏。

　3 地基土的工程特性 3.1 地基土的物理力学性质 3.1.1 地基土的一般物理力学性质指标 为查明拟建场地地基土的基本特性,进行了一般物理力学性质试验,试验结果见附录 5,各层土的物理力学性质指标值统计结果详见表 2。

　3.1.2 地基土抗剪强度试验指标 为获取基坑开挖时基坑稳定性以及支挡结构设计计算参数,进行了固结快剪试验,试验结果详见附录 5,分层统计结果详见表 2。

　3.1.3 碎石土的颗粒组成 为判定碎石的颗粒组成,对扰动土样进行了颗粒分析试验,试验结果见

　附录 5。

　3.1.4 标准贯入试验指标 为评价场地内的黄土和粉土的物理力学性质,在黄土和粉土中进行了标准贯入试验,试验结果详见附录 8,统计结果详见表 3。

　表 表 3

　 标准贯入试验分层统计表 土层编号 数据个数 范围值 平均值 标准差 变异系数 黄土② 6 3～8 6.0 2.12 0.35 粉土③ 8 6～10 7.5 1.60 0.21 3.1.5 重型( N

　63.5 )圆锥动力触探试验 为评价场地内圆砾④的密实度及承载力,进行了圆锥动力触探试验,实验结果详见附录 9。其杆长修正系数是根据《工程地质手册》(第四版)表3-2-1 确定,分层统计结果详见表 4。

　表 表 4

　重型圆锥动力触探试验结果( N

　63.5 ) 统计表

　土层名称及编号 经杆长修正值 密 实 度 统 计 数 范 围 值 平 均 值 标 准 差 变 异 系数 圆砾④ 15 9.38～15.07 11.92 2.10 0.18 中密 3.2 地基土 的 压缩性 (1)各层土的压缩性 根据附录 5 和表 2 中的压缩系数 a 1-2 指标值,经分析统计,各层粘性土的压缩系数及压缩性判定详见表 5。

　表 表 5

　粉土的压缩性判定表 土层编号 压缩系数 a 1-2 (MPa -1 ) 压缩性 数据个数 范围值 平均值

　黄土② 10 0.11～0.61 0.48 中等偏高 粉土③ 11 0.16～0.31 0.22 中 3.3 地基的均匀性 由于设计单位和建设单位均未提供拟建建筑的基础埋深和室内地坪标高,由于拟建建筑均为单层建筑,且无地下室,故均为浅埋基础。在将填土全部挖除后,根据拟建场地土的持力层底面坡度、下卧层在基础宽度方向上厚度的差值、土的物理力学性质指标及相应孔的压缩模量当量值,综合判定拟建建筑均为均匀地基。(若后期设计和上述假设基础埋深有较大差异,应重新评价地基的均匀性)。

　3.4 湿陷性评价 为了查明地基土的湿陷性,对不扰动土试样进行了湿陷性试验及自重湿陷性试验。试验结果见附录 5。

　从附录 5 及表 2 可以看出,场地内分布的黄土②具有湿陷性。

　自重湿陷量的计算自天然地面起,累计至其下非湿陷性土层顶面止。由于该场地土层的自重湿陷系数均小于 0.015,根据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB 50025-2004 第 4.4.4 条,拟建场地属非自重湿陷性黄土场地。

　自天然地面下 1.50m 起算,累计至其下非湿陷性土层顶面止,1-5#钻孔黄土湿陷量的计算值为 34～168mm,计算过程见附录 10。依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004,综合考虑,1-5#钻孔所在区域拟建建筑湿陷性等级可按Ⅰ级(轻微)考虑。其他区域均可按一般地区的规定设计。

　3.5 地基土承载力特征值 根据地基土的物理力学性质指标,结合地区经验,综合确定地基土承载

　力特征值 f ak 和压缩模量 E S 详见表 6。

　表 表 6

　地基土层承载力特征值 表

　土层名称及编号 黄土② 粉土③ 圆砾④ 强风化砂岩⑤ f ak (kPa) 140 150 190 230 E S (MPa) 5.96 8.58 20(E 0 )

　4 场地地震效应评价 4.1 建筑场地类别及地震动参数 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表 4.1.3 条,依据场地岩土名称及性状和当地经验,拟建场地内地基土为中硬土,场地平均等效剪切波速范围值介于 250m/s < V s ≤ 500m/s,根据地区经验,场地覆盖层厚度大于5m,拟建场地类别为Ⅱ类。

　根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录 A,XX 县抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度值为 0.05g,设计地震分组为第一组。按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表 5.1.4-2,判定本场地设计特征周期为0.35s。

　根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的有关划分标准,拟建场地属可进行建设的一般地段。

　4.2 地震液化 根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第 4.3.1 条规定,饱和砂土和粉土的液化判别,6 度时,可不考虑地震液化影响。

　5 地基基础方案 拟建场地属非自重湿陷性黄土场地,由于拟建建筑均为湿陷性黄土场

　地 上 的 单 层 丙 类 建 筑 , 根 据 《 湿 陷 性 黄 土 地 区 建 筑 规 范 》(GB50025-2004)6.1.5-1 条,可不进行地基处理。

　由于场地内的黄土②层和粉土③层的承载力较低,为了提高地基的承载力,减小不均匀沉降,建议采用换填垫层法进行地基处理。

　当拟建建筑采用换填垫层法进行地基处理时,宜进行整片处理,换填材料可采用灰土或砂石。换填厚度可取 1.0m,压实系数及平面处理范围应满足规范、规程的要求。

　垫层最终的承载力特征值,应通过现场静载荷试验确定。垫层施工时应严格控制分层铺填厚度和压实系数。地基处理完成后应进行人工地基检测工作。

　6 基坑开挖 与 支护 根据勘察技术委托书及现场条件,建议基坑开挖时优先考虑放坡开挖,放坡坡度可采用 1:1；当场地无放坡条件时,应进行专门支护设计,支护方案可选用土钉墙支护体系。有关设计参数可按表 7 中的有关数值采用。

　表 表 7

　 基坑 支护 设计参数表

　土层编号 黄土② 粉土③ 碎石土④ 天然重度γ(kN/m 3 ) 15.8 17.6 18.5 内聚力 C(kPa) 18 12 0 内摩擦角 Ф(°) 20 18 18 注:表中数值根据室内土工试验结合地区经验综合取值。

　土方开挖完成后应立即对基坑进行封闭,防止水浸和暴露,并应及时进行地下结构施工。基坑土方开挖应严格按设计要求进行,不得超挖。基坑周边堆载不得超过设计荷载限制条件。

　7 结论与建议

　(1)拟建场地内及其附近无不良地质作用,场地稳定,适宜建筑。

　(2)场地地下水属潜水类型。根据该地区地下水稳定水位的一般动态变化规律分析,勘察期间属较高水位期,在钻孔中测得稳定水位深度为 3.60～10.00m,相应标高为 728.91～733.00m。

　(3)场地地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性；场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。

　(4)拟建场地为非自重湿陷性黄土场地,1-5#钻孔所在区域拟建建筑湿陷性等级可按Ⅰ级(轻微)考虑,其他区域均可按一般地区的规定设计。

　(5)场地各主要土层的承载力特征值可按表 6 提供的数值采用。

　(6)场地地震效应评价详见第 4 章。

　(7)地基基础方案论述详见第5章,建议采用换填垫层法进行地基处理。地基处理完成后应进行人工地基检测工作。

　(8)基坑开挖时应严格执行有关规定,建议进行专门设计。设计参数可参照表中的有关数值采用。

　(9)施工前应进行普探,对发现的坑、穴、墓、渗井等应按有关规定予以处理。

　(10)根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 附录 F,拟建场地季节性冻土标准冻深在 80～100cm。

　(11)当拟建建筑的主要技术参数改变,应重新进行有关评价计算。

　(12)基坑开挖后,应及时进行验槽工作。

　(13)本报告未提及的内容均应按现行有关规范、规程执行。

　(14)根据陕建发[2006]182 号文件精神,本勘察文件未经施工图设计文件审查通过,不得作为施工图设计依据。

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