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1、武漢綠地國際金融城A04巖土工程勘察報告 中機三勘巖土工程有限公司武漢綠地國際金融城A04巖土工程勘察報告1 前 言1.1 工程概況XX置業有限公司擬在武漢市武昌區和平大道原武昌車輛廠內興建武漢綠地國際金融城項目，本次勘察僅進行A04地塊R-7，R-8，R-9三棟48層超高層建筑及整體地下室的巖土工程勘察工作，本次勘察項目總建筑面積約115000m2，包括3棟48層高層住宅樓和一個整體地下車庫（地下2層）。擬建建筑基礎埋深為-9m，主體建筑物荷載820kN/m2。地下車庫中柱荷重3000kN。該項目由XX股份有限公司進行設計，受建設方委托，我公司進行詳勘階段的巖土工程勘察工作，為設計提供相關的2、巖土工程資料。按巖土工程勘察規范（GB50021-2001）2009版第3.1條之規定，本工程重要性等級為一級，場地等級為二級，地基等級為二級，故本工程勘察等級為甲級。按建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）本工程地基基礎設計等級為甲級。1.2 勘察目的及技術要求本次勘察目的是為施工圖設計提供詳細勘察階段的巖土工程勘察資料，要求查明場地地基巖土的分布埋藏特征及其物理力學性質，并進行巖土工程評價，為擬建建筑物地基與基礎設計與施工提供有關地質資料。具體需解決以下技術問題：1、查明擬建建筑物范圍內各巖土層的分布埋藏條件、地層結構、均勻性及其物理力學性質。2、判明場地內有無不良地質作用，并對3、地基承載力作出評價。3、判定場地土類型、建筑場地類別，評價場地地震效應、提供抗震設計參數。4、根據場地條件和施工條件，建議經濟合理的基礎類型，采用樁基時，查明樁基持力層并提供樁基設計參數。5、查明基坑影響范圍內巖土層分布情況，提供基坑設計參數，建議基坑支護形式。6、查明地下水類型、埋藏情況、地下水對砼及鋼結構的腐蝕性。1.3遵循的規范標準 在擬建工程詳細勘察過程中，執行的主要規范和標準如下：1、巖土工程勘察規范(GB50021-2001)2009版 2、建筑地基基礎設計規范(GB50007-2002) 3、建筑抗震設計規范(GB50011-2010) 4、高層建筑巖土工程勘察規范（JGJ7224、004）5、建筑基坑支護技術規范(JGJ120-99) 6、建筑樁基技術規范（JGJ942008）7、土工試驗方法標準（GB/T50123-1999）8、巖土工程勘察工作規程(DB42/169-2003) 9、建筑地基基礎技術規范(DB42/242-2003) 10、基坑工程技術規范(DB42/159-2004)11、預應力混凝土管樁基礎技術規程(DB42/498-2008)12、“關于進一步加強建設工程抗震設防要求管理的通知”(武震辦20074號文)13、工程地質手冊（第四版）1.4 勘察工作量1.4.1 布置原則本次巖土工程勘察工作量是根據設計單位提供的勘察技術要求及建設單位提供的1:105、00建筑物總平面圖，結合擬建建筑物規模及場地資料，參照1.3節所列規范規程，經與設計單位、建設單位共同協商確定的。1.4.2 工作量的布置及完成情況本次勘察沿擬建建筑物輪廓線及柱列線共布置勘探點53個（含地下室勘探點35個），各勘探點具體位置詳見“勘探點平面布置圖”；勘探點主要數據詳見附表。勘探方法采用鉆探取土試驗結合多種現場原位測試(靜力觸探、標準貫入試驗、波速及地脈動測試、水文地質抽水試驗等)綜合進行。本次勘察具體完成工作量如下：1.4.2.1 鉆探取樣為查明場地內各巖土層在水平及垂直方向上的分布規律及其物理力學性質，本次勘察共完成鉆孔18個，鉆探方法采用泥漿護壁回轉鉆進，孔深60.0806、.4米，總進尺1135.1米，共采取原狀土試樣48件，擾動土樣77件，取巖樣30組，取地下水樣2組。1.4.2.2 標準貫入試驗為采用多種方法查明各地層的密實度及強度等，在鉆孔中共進行標準貫入試驗210次。1.4.2.3 靜力觸探為查明地基土層分布情況及性質，綜合評價地基土的承載力等，本次勘察共布置并完成靜力觸探孔35個，孔深29.837.8米，總進尺1159.2米。1.4.2.4 波速測試及地脈動測試為查明場地地層的剪切波速及劃分場地類別，本次勘探在2個波速孔（2#、13#）中進行了單孔檢層法波速測試，地脈動測試了1個點位（在2#孔地段）。1.4.2.5 勘探點測放各勘探點的測放工作由我公司7、根據設計單位提供的1:1000建筑物總平面圖實施完成，以建設單位提供的和平大道A1、A2控制點為基準點，采用全站儀進行測放，平面坐標屬北京城市坐標系統，高程屬1985年國家高程系統，A1、A2控制點坐標分別為A1（X=385076.21，Y=530584.60,H=23.17），A2（X=385073.88，Y=530506.01，H=23.07），各勘探點坐標詳見附表。 1.4.2.6 室內土、水、巖試驗為了解場地內各巖土層的物理力學性質、進行巖土定名，分別進行了土試樣的常規項目、直接快剪、三軸不固結不排水剪（UU）、無側限抗壓強度試驗、滲透試驗、靜止側壓力、砂土的顆分試驗和水上水下休止角及8、巖石薄片鑒定、單軸抗壓強度試驗以及地下水水質分析試驗等。1.4.2.7 地震安全性評價建設單位已委托武漢地震工程研究院對本場地進行地震安全性評價，以進行時程分析法補充計算，場地覆蓋層有關動力參數及建筑物地震安全設計詳見地震安全性評價報告。1.4.2.8 抽水試驗我公司已于2010年12月13日至2011年1月9日進場進行了水文地質勘察工作，有關水文地質參數于本勘察報告書中一并提出。1.4.2.9 勘察工作的組織安排本次勘察外業工作于2010年12月4日12月20日進行，巖石試驗、水質分析試驗委托中國地質大學（武漢）工程學院巖土工程實驗室完成，土工試驗項目均由我公司土工試驗室完成，巖土工程勘察報9、告書于2011年元月上旬提交。2 場地巖土工程條件2.1地形、地貌勘察場地位于武昌區和平大道原武昌車輛廠內，勘察期間場地已經完成整平，地勢較為平坦，地面高程在23.05m24.30m之間，地貌上屬長江I級階地。2.2 地層分布埋藏條件及主要特征根據本次勘察的野外鉆探、原位測試及室內土工試驗資料，本場地在勘探深度80.4米范圍內所分布的地層除表層分布有填土(Qml)外，其余土層均為第四系全新統沖積成因（Q4al）一般粘性土、粘性土夾砂及砂土，其整體具體有從上而下顆粒逐漸變粗的沉積韻律，其下為志留系中統紋頭組泥質砂巖(S2f)。各巖土層的埋藏分布具體情況詳見“工程地質剖面圖”、“鉆孔柱狀圖”，本次10、勘察所揭露的各巖層分布及主要特征如表2.2：各巖土層的分布及主要特征一覽表表2.2地層編號地層名稱地層年代及成因分布范圍層面埋深 （m）厚度（m）顏色狀態及密度壓縮性包含物及其它特征（1）雜填土Qml全場地01.23.8雜松散結構松散.主要由粘性土混大量建筑垃圾、磚塊、混凝土塊等組成,局部地段分布有老基礎。堆積年限大于10年，硬質物含量約20%30%。（2-1）粉質粘土夾粉土Q4al全場地1.23.80.54.1褐黃黃褐色軟塑中含氧化鐵及少量鐵錳質，切面光滑、無搖振反應、干強度中等、韌性中等，局部夾粉土薄層。（2-2）淤泥質粉質粘土全場地2.76.82.96.4灰褐色流塑高含有機質薄膜，腐殖質11、云母片，有臭味，有輕微搖震反應。（3-1）粉質粘土夾粉土全場地8.111.81.14.6灰褐色軟塑中含有機質、無搖振反應，干強度中等，韌性中等。局部為粉土薄層。（3-2）粉砂夾粉質粘土全場地10.114.00.74.0灰褐色稍密中含石英、云母片，長石等，局部地段夾粉質粘土薄層，為軟可塑狀，層厚一般為1020cm。（4-1）細砂局部缺失12.115.60.76.5灰褐色中密中含云母片，局部地段上部夾少量粘性土和粉土薄層，具互層狀分布，分選性好。(4-2)細砂全場地13.621.29.517.6黃灰灰色中密密實中含云母片，顆粒級配差，砂質較純。(4-3)細砂全場地28.943.210.121.312、灰色密實中含石英、長石、白云母，砂質較純。(4a)粉質粘土局部分布31.143.00.20.7灰褐色可軟塑中含氧化鐵，云母片，光澤暗，在(4)層中呈透鏡體分布。（5）含礫中細砂局部缺失45.351.30.44.3灰色密實中含石英、云母等礦物，礫砂粒徑一般為25mm，局部地段夾圓礫，圓礫成份主要為石英砂巖，含量10%左右，粒徑0.52cm。（6-1）強風化泥質砂巖S2f大部分地段分布46.751.90.46.1青灰灰色堅硬低泥質結構，層狀構造，巖石風化呈土狀，遇水易軟化崩解，含少量中風化碎塊。巖芯采取率5080%。(6-2)中微風化泥質砂巖全場地47.562.4最大揭露深度17.2m青灰淺灰色視13、為不可壓縮巖芯完整，砂質結構，薄中厚層狀物，短柱狀，裂隙發育近似水平微張狀，鈣質膠結，傾角質，采芯率7095%。普遍存在大量炭屑侵染現象。軟巖，較完整，巖體基本質量等級為IV級。(6a)泥質砂巖破碎帶R-9號樓南部51.755.8最大揭露深度27.4m青灰淺灰色視為不可壓縮巖芯破碎，裂隙極為發育，傾角很陡，采芯率6080%。極軟巖，較破碎，巖體基本質量等級為V級。2.3 地基土的物理力學性質指標統計2.3.1 常規試驗指標根據本次勘察土工試驗結果，各地基土層一般物理力學性質指標分層統計詳見表2.3.1 。 土工試驗綜合成果表 表2.3.12.3.2 靜力觸探指標各土層的靜力觸探試驗曲線詳見“工14、程地質剖面圖”，其比貫入阻力Ps值分層統計結果詳見表2.3.2。靜力觸探比貫入阻力Ps值(分層)統計表 表2.3.2層號土層名稱試驗次數n基 本 值標準差變異系數統計修正系數標準值Ps(MPa)maxmin(2-1)粉質粘土夾粉土粉質粘土341.10.70.780.130.190.940.74粉土333.81.01.720.550.320.901.56(2-2)淤泥質粉質粘土340.70.40.570.070.120.970.55(3-1)粉質粘土夾粉土粉質粘土341.20.70.910.120.130.960.87粉土323.91.62.380.590.250.922.20(3-2)粉砂夾粉15、質粘土粉質粘土341.81.01.190.180.150.961.13粉砂318.43.95.970.940.160.955.67(4-1)細砂3010.67.19.110.870.100.978.83(4-2)細砂3416.711.413.751.240.090.9713.38(4-3)細砂2116.013.215.010.800.050.9814.62.3.3 標貫試驗指標本次勘察進行了一定數量的標準貫入試驗，其標貫位置及擊數詳見“工程地質剖面圖”，標貫試驗擊數N（實測值）分層統計詳見表2.3.3。 標準貫入試驗實測錘擊數分層統計表 表2.3.3 層號土層名稱試驗次數n基 本 值標準差變異16、系數統計修正系數標準值N(擊數)maxmin(2-1)粉質粘土夾粉土85.03.04.00.760.190.873.5(2-2)淤泥質粉質粘土223.01.01.70.780.460.831.4(3-1)粉質粘土夾粉土115.03.04.20.600.140.923.8(3-2)粉砂夾粉質粘土915.09.010.81.860.170.899.6(4-1)細砂1721.010.013.72.440.180.9212.7(4-2)細砂6430.015.021.93.960.180.9621.1(4-3)細砂6941.026.033.73.350.100.9833.0(5)含礫中細砂844.03717、.040.92.750.070.9539.02.3.5 剪切試驗指標本次勘察采取一定數量的原狀土樣進行室內剪切試驗，試驗方法有直接快剪、三軸不固結不排水剪(UU)，各種不同試驗方法下測得抗剪強度指標統計見表2.3.5。土的抗剪強度指標統計表表2.3.5地層編號土層名稱指標試驗次數n基 本 值標準差變異系數統計修正系數標準值maxmin(2-1)粉質粘土夾粉土快剪C（kPa）127.00.821.6(o)19.10.87.3UUC（kPa）322.017.020.018.5(o)311.57.29.98.6(2-2)淤泥質粉質粘土快剪C（kPa）521.017.018.217.6(o)510.918、7.68.58.0UUC（kPa）325.014.018.016.0(o)310.76.17.86.9(3-1)粉質粘土夾粉土快剪C（kPa）527.018.023.020.5(o)511.97.610.59.1UUC（kPa）120.00.816.0(o)110.00.88.0(3-2)粉砂夾粉質粘土快剪C（kPa）425.018.021.018.5(o)411.07.610.08.8注：統計數不足6個的，其標準值取其小值平均值；統計數為1個的，標準值取個別值乘以0.8折減系數，下同。2.3.6 巖塊單軸抗壓強度指標本次工程勘察采取了一定數量的巖樣進行巖石單軸抗壓強度試驗，其試驗結果詳細見表19、2.3.6。巖塊單軸極限抗壓強度統計表表2.3.6 單位：MPa層號巖土層名稱試驗狀態子樣數基本值標準差變異系數統計修正系數標準值maxmin(6-2)中微風化泥質砂巖天然1425.98.1314.936.180.410.8011.972.3.7 波速及地脈動試驗指標本次勘察在2、13號鉆孔中進行了單孔檢層法波速測試，在2#孔附近進行了地脈動測試，其具體測試方法及結果詳見附件2。由波速測試結果所得場地各地層的剪切波速Vs值列于表3.7-1中，進行抗震等設計時相關參數可按本表中數值使用。各地層剪切波速Vs值一覽表 表2.3.7-1層號(1)(2-1)(2-2)(3-1)(3-2)(4-1)(4-20、2)地層名稱雜填土粉質粘土夾粉土淤泥質粉質粘土粉質粘土夾粉土粉砂夾粉質粘土細砂細砂Vs(m/s)153157136168191205253根據地脈動測試結果，2#孔在水平（EW及SN）方向、垂直方向上的主頻及所對應的卓越周期Tp見表2.3.7。地脈動測試成果表表2.3.7點(孔)號2#拾振器方向水平EW水平SNVR主頻(Hz)2.992.842.71卓越周期Tp(s)0.380.370.36由表可見，本場地2#孔附近卓越周期平均值為0.37秒。2.3.8 砂土顆粒分析指標統計為了分析本場地砂土顆粒在橫向及縱向上分布規律，不同砂土層的顆粒級配關系，對砂土進行準確定名，本次勘察在各孔中采取了砂樣進21、行顆粒分析試驗，各砂土層顆粒分析試驗指標統計見表2.3.8。砂土顆粒分析指標統計表表2.3.8層號指 項標 目值土名 名顆粒組成百分數（%）10020(mm)2010(mm)102(mm)20.5(mm)0.50.25(mm)0.250.075(mm)0.0750.005(mm)800mm應按規范(DB42/242-2003)之第10.3.3進行修正。3、鉆孔灌注樁qpa值適用于孔底沉渣100mm時。6.3 單樁承載力的估算與確定根據表6.2中參數，選擇有代表性孔進行單樁豎向承載力特征值估算，單樁豎向承載力特征值估算結果詳見表6.3，單樁承載力設計值應以單樁垂直靜載荷試驗確定，試樁數量在同一條22、件下不少于樁總數的1%，且不少于3根。單樁豎向承載力特征值估算表表6.3樁型規 格樁端入土深度(m)有效樁長(m)持力層地段單樁豎向承載力特征值Ra(kN)鉆孔灌注樁80052.042.0(6-2)1#644054.544.5(6a)18#641090052.342.3(6-2)1#768059.544.5(6a)18#7350100052.642.6(6-2)1#901559.544.5(6a)18#8325注：鉆孔灌注樁Ra值未考慮后壓漿工藝，采用后壓漿工藝時，單樁承載力估算應根據表7.2中參數按實際情況重新估算，但設計值不得高于相同條件下一般非壓漿樁的承載力的1.3倍。6.4成樁可行性分23、析及對環境的影響根據本工程及場地工程地質條件，結合本地區樁基施工能力，擬建建筑物樁基型式采用鉆孔灌注樁是可行的，但應注意如下幾點：1、由于本場地(1)層雜填土中局部混有大混凝土塊，將對樁基施工造成影響，施工前應將其進行清除，保證施工順利進行。2、當采用鉆孔灌注樁施工時，應控制好泥漿稠度，保證能對孔壁有效支護，使樁身質量得以保證，同時應采取適當措施及施工工藝確保孔底沉碴厚度滿足規范要求，且應按環保要求，切實做好排污工作，如泥漿外運等，同時因(5)層夾少量礫石，對成樁可能造成一定影響，須進行試成樁。此外工程樁施工時應盡量縮短成孔時間，以免因成孔時間過長造成樁孔壁土層應力松馳，影響單樁承載力。3、擬24、建R-9號樓南部分布有(6a)層泥質砂巖破碎帶，由于其與(6-2)層樁基參數相差較大，設計時可通過調整樁徑為樁長消除其不利影響。擬建場地位于市區內，場地周邊人工密集，樁基施工對環境的影響主要表現為泥漿對環境的污染及施工產生的噪音污染，樁基施工時，應妥善處理好泥漿排放工作。4、如果采用旋挖設備施工，因(2-2)層和(3-1)層土具有中等靈敏度，施工時應注意采取措施，減少對該兩層土的擾動。6.5 地下室基礎抗浮擬建獨立地下室部分應考慮結構自重和上覆土重能否抵御地下水浮托力，同時在建筑物基底部分地下室施工期間亦應考慮抗浮問題，考慮本地區常降暴雨地表水易沿地下室外墻下滲形成水力連通，對地下室產生浮托破25、壞。擬建地下室抗浮設計水位宜算至地面整平標高。獨立結構地下室的基礎采用樁基礎，可結合抗浮問題一并考慮。抗拔樁樁型可選擇鉆孔灌注樁，設計所需的樁側摩阻力特征值qsia可參照表6-2按有關規定取值。抗拔樁的抗拔系數可取0.700.80，樁長、樁徑比小于20時取小值，反之取大值。抗拔樁抗拔承載力特征值Ra應通過現場抗拔試驗試驗確定。7 基坑工程分析評價7.1基坑規模及等級本工程地下室（基坑）平面上呈梯形狀，長約150m，寬約148m。開挖深度為-9.0m。基坑四側40米內，均無已建建筑和重要市政管線，綜上所述，基坑開挖深度大，基坑周邊土層較軟弱，承壓水頭埋藏淺，對基坑工程有重大影響，擬建基坑工程重要26、性等級為一級。7.2 基坑土層分布據本次勘察結果和基坑平面范圍及開挖深度，基坑坑壁土層依次為(1-1)層雜填土、(2-1)層粉質粘土夾粉土、(2-2)層淤泥質粉質粘土及(3-1)層粉質粘土夾粉土，坑底土層為(3-1)層粉質粘土夾粉土。7.3 基坑支護方案根據基坑影響范圍內土層分布條件和工程特性結合場地條件，本工程兩層地下基坑支護方案建議采用鉆孔灌注樁+內支撐+豎向止水帷幕方案。基坑的設計、施工及監測必須由具備資質的單位承擔。7.4 地下水治理方案影響基坑地下水主要為上層滯水和承壓水，本場地上層滯水水量不大，可采用明溝（井）集水抽排等措施解決，但由于本場地(2-1)層和(3-1)層土中局部夾有薄27、層粉土，偶見流砂，其間也賦存一定量的地下水，且(2-1)層和(3-1)層作為坑壁主要土層，設計及施工均應考慮其對基坑的不利影響，應有隔水止水措施。以基坑開挖后上覆隔水層最薄的13號孔地段為例對基坑坑底進行抗突涌驗算，依據湖北省地方標準基坑工程技術規程第6.2.11條按下式進行抗突涌驗算：ktyHwwDkty抗突涌安全系數，取1.20；Hw承壓水頭高度（m），取0.13m（按承壓水水頭標高13.50m考慮）；w水的重度，取10.0kN/m3；D基坑底至承壓含水層頂板的距離（m），取1.1m；D范圍內土的平均天然重度，根據本次勘察結果，取17.9kN/m3。經計算ktyHww值為1.56KN，D值28、為19.69KN，ktyHww遠小于 D, （此計算結果未考慮豐水期承壓水漲幅），故基坑突涌在枯水期可能不會發生。但按武漢市經驗，豐水期承壓水水頭標高一般為21.00左右，在豐水期Hw可取10.9m，D可取6.27m，根據計算結果：ktyHww值為130.8KN，D值為112.233KN，ktyHww大于 D,故在豐水期基坑突涌必然發生。根據抽水試驗結果，設計時含水層平均滲透系數K可取19.40(m/d)，影響半徑R可取311.0(m)。基礎施工時須采取降水或隔水措施，由于本場地基坑范圍過大，埋深較深，長期大量抽排地下水必然對周圍環境產生較大影響，降水設計時應充分考慮，必要時宜在坑外設置回灌井29、，或設計中采用隔水帷幕，水平封底結合管井降水。因基坑底部為軟土，基坑設計時，應進行抗隆起及整體穩定性驗算。7.5 基坑支護設計參數根據本次勘察結果，基坑支護設計參數見表7.5，表中的參數宜結合支護結構的性質、類型和特點選用。基坑支護設計參數表 表7.5層號地層名稱天然重度KN/m3土工試驗標準貫入試驗綜合建議值ck(kPa)k(度)ck(kPa)k(度)ck(kPa)k(度)(1)雜填土17.010.018.0(2-1)粉質粘土夾粉土18.418.58.619.013.019.013.0(2-2)淤泥質粉質粘土17.716.06.913.05.513.05.5(3-1)粉質粘土夾粉土17.8130、6.08.019.013.019.013.0(3-2)粉砂夾粉質粘土17.918.58.8020.0027.0(4-1)細砂18.5031.0031.0(4-2)細砂19.0033.0033.08 結論與建議本次勘察已詳細查明了場地內各地層的分布埋藏情況及其物理力學性質、地下水特征、地震效應，作出了相應的巖土工程評價及樁基評價，提供了有關設計參數，這里不再贅述。針對本工程結論建議如下：1、建議擬建建筑物基礎采用鉆孔灌注樁，樁型選擇及樁基持力層選擇詳見表6.1。單樁承載力應通過靜載荷試驗確定，試樁數量在同一條件下不少于總樁數的1%，且不少于3根。2、武漢市地震基本烈度為6度。設計地震分組在第一組31、，擬建建筑物抗震設防類別為標準設防類。可不考慮擬建場地在地表下20.0m范圍內所分布的土層的液化影響。場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為IIIII類，抗震地段屬可進行建設的一般地段，地震動參數分區屬IIIA區。3、場地地下水可分為上層滯水與承壓水，本場地地下水對混凝土微腐蝕性，對混凝土中的鋼結構具微腐蝕性。基礎施工時，應加強抽排水工作。4、基坑開挖建議采用鉆孔灌注樁+內支撐+豎向止水帷幕方案，基坑支護設計及施工必須委托具備相應資質的單位完成，同時應做好基坑施工監測工作。5、擬建建筑物上部結構施工及使用期間應加強建筑物的變形觀測工作。6、基坑開挖及基礎施工時，及時通知巖土工程師做好基坑驗槽工作。7、擬建高層與其相連的裙樓、地下室，由于其荷載差異較大，故其間應設置沉降縫或采用后澆帶連接。14