1、九華山“99米地藏菩薩大銅像”巖土工程勘察報告(詳勘)1.概述為了弘揚九華山佛教文化，促進地區的旅游事業和相應經濟的發展。九華山佛教協會擬于九華山北麓柯村風景區劉沖和蛇沖之間獅子峰西段籌建99米高地藏菩薩露天大銅像。詳細規劃已由天津大學城市規劃設計研究院完成；中色科技股份有限公司(洛陽有色金屬加工設計研究院)承擔了銅像主體結構的設計。我院受九華山佛教協會的委托，承擔了該工程施工圖設計階段的巖土工程勘察工作。1.1工程概況擬建的99米地藏菩薩大銅像中心位于坡脊上(中心坐標X=3380204.701m、Y=577115.157m、H(黃海)=131.204m，銅像坐東朝西，主軸西偏北9。18。銅像

2、基座半徑15米，銅像四周圓形臺座依山就勢，層高為一三層(每層高度約5.Om)。蓮花座下第一層平臺半徑3Om，以下每層增加12.5m，至最外層55米。臺座內設功德堂、接待室、管理用房。銅像前設36m見方的廣場，從廣場至臺座設三層臺階，每層36步共108步。擬建大銅像總高度119米，鋼混凝土混合結構，擬定基礎埋深8.Om，蓮花臺座部分擬采用箱筏基礎，荷重為700KNm2。1.2巖土工程勘察等級擬建銅像重要性等級為一級，場地與地基復雜程度均為二級，綜合判定擬建工程巖土工程勘察等級為甲級。1.3巖土工程勘察目的1.3.1查明擬建場地的地基巖土的成層規律與工程特征，試驗巖土體的物理力學性質，提供巖土工程

3、設計與施工所需的參數。1.3.2分析與評價場地的穩定性，對開挖整平造成邊坡提出處理措施。1.3.3查明地面水、地下水的埋藏與逕流條件，水化學性質和對砼的侵蝕性及其對巖土體穩定性的影響。1.3.4分析與評價場地和地基的抗震性能(場地土類型、場地類別、設計特征周期等)。1.3.5查明有無其他的不良地質現象，并提出防治措施。1.3.6對可采用的地基基礎設計與深基坑開挖方案進行分析論證，提供經濟合理的設計方案的建議，對施工應注意的問題提出咨詢性意見。1.4勘察依據本次巖土工程勘察的主要依據為：巖土工程勘察規范(GB50021-2001)建筑地基基礎設計規范(GB500072002)建筑樁基技術規范(J

4、GJ9494)建筑抗震設計規范(GB5001l一2001)設計人員所提供的建筑工程地質勘察任務書與甲方提供的1：500的地形圖。1.5勘察工作量及工作周期1.5.1根據擬建物工程規模、結構特點與平面布置，設計人員提出勘察的要求，結合場地的地形條件，本次勘察外業共布置并完成22個鉆探點，其中：取土標貫孔11個，累計鉆深192.10m；標貫孔10個，累計鉆深169.3m；取原狀土樣15件，做標準貫人試驗75次，取水樣2件；開挖探槽1個，孔深3.8m；選做剪切波速試驗孔2個，測試點次43次；根據場地地形特點，放孔測高22個點位，實測地形斷面4條。具體外業完成的工作量如下表：勘探點號勘探點坐標勘探點面

5、孔深取巖土樣(件組)標貫試驗剪切波速X(m)Y(m)高程(m)(m)取原狀土取巖樣次數試驗點次180206.17477117.648131.46427.9028525280207.25877097.028122.43024.707l380218.50577117.088128.03017.6O12480203.90377129.872133.71721.9O83580189.88977114.242130.91219.6053680208.23977081.569116.96716.1024720235.08677104.88l118.590l3.2013880230.80577141.29O

6、128.11O11.302980199。06377149.818l38.38218.1O141080169.99877126.460132.99013.90l11180175.74477093.444124.98014.30141280217.34377061.346113.00714.90151380248.25577086.212109.75912.3023181480256.62177127.70l118.66913.0041580234.82777160.3l2136.5933.8O1680194.46577166.752143.83817.6O4l780160.18277148.94

7、4l43.15220.901141880151.26O77105.77O134.60720.2O141980172.21677068.042128.25O22.4Ol52O80214.18777038.338113.03817.2O232180221.96177012.300106.58013.7O2232280229.01676978.259102.2201O.6O16室內試驗做了15組土層常規物理性質試驗，固結試驗4組，剪切試驗10組；選做巖樣天然容重試驗47件，飽和抗壓強度試驗35件，共12組，抗拉強度試驗28件，共。1O組，飽和抗剪強度試驗9組；水質分析試驗2組。1.5.2外業勘察于2

8、OO3年4月29日進場準備，20O3年4月3O日開工，至5月22曰外業結束；室內土工試驗5月29日提交報告，巖樣試驗與水分析試驗于5月3O日完成。內業資料整理和勘察報告編寫于6月1O日完成，圖件清繪工作于6月13日結束。2.地形地貌2.l地形擬建銅像場地位于九華山北麓柯村風景區劉沖和蛇沖之間獅子峰西段，銅像中心位于一坡脊上，西、北、南三側臨坡。三層圓形臺座橫跨南北二條沖溝。銅像蓮花座處坡脊主軸方向約310。，最大坡度約2025。，南部沖溝切割較深呈V型溝的走向約310。，最大坡度3540。，北部沖溝切割較淺呈U型，溝的走向約320。，最大坡度3545。現場地多為茶園與耕田，邊坡呈梯級狀跌落。從

9、西部廣場22。孔至東邊l6#孔，鉆探點地面黃海高程系統102.24O143.838m，高差達41.618m。2.2地 貌根據場地地形與揭示的巖性，擬建場地為丘陵侵蝕構造成因的斜坡、坳溝微地貌單元。3.擬建場地的工程地質條件評述3.1地層巖性根據鉆探、原位測試、室內試驗綜合分析，查閱區域地質資料，擬建場地第四系地層主要為表部的耕(表)土，下部坡積的粉質粘土混碎石，漂石混粉質粘土，殘積風化的粗礫砂混粉質粘土。基巖由印支旋回侵入的不同風化程度的花崗巖(青陽巖體)組成。3.1.1第四系地質層耕(表)土(Qml+pd)一一擬建場地內表部均有分布，層厚0.52.2m。褐灰色，軟可塑狀態，主要成分為粉質粘土

10、，中粗砂和少量碎、漂石。13#附近分布有流塑狀態淤泥，含植物根、有機質等。1層粉質粘土混中粗砂(Qdl)主要分布于場地西部的耕田中，層厚O.93.Om。褐灰黃褐色，軟可塑狀態，含有機質、石英及粗砂粒，黑色礦物質與少量碎石。粉質粘土混碎石(Qdl) 場地內大部分地段分布，層厚1.04.9m。褐黃黃褐色，可塑狀態，含氧化鐵、中粗砂、花崗巖風化塊體等，碎石含量530不等，粒級大小不一，呈棱角次棱角狀，其中15#處混有中60cm的塊石。層漂石混粉質粘土(Qdl) 主要分布于場地2#、3#、1O#、12#附近的沖溝與低洼處，層厚2.88.7m。松散稍密狀態，主要由花崗巖質碎、漂石組成，顆粒大小不一，大的

11、在60cm以上，呈亞圓次棱角狀，分選性差，含量大于60，混有可塑狀態(或稍密狀態)褐黃色粉質粘土、粉土、中粗砂等。層粗礫砂混粉質粘土(Qcol) 該層為花崗巖殘積風化物，局部地段缺失，層厚0.72.6m。棕黃色，稍密中密狀態，原巖結構全部破壞，已風化成砂土狀，含氧化鐵、石英、黑色礦物質等。3.1.2花崗巖(r851)1層花崗巖全風化帶場地內局部地段缺失，層厚O.52.9m。呈棕黃淺紅色；密實狀態。原巖結構基本破壞，但尚可辯認，組成的長石與黑色礦物已風化成粘土質礦物與石英質粗礫砂。含氧化鐵、少量黑云母的黑色礦物、石英等。于鉆可鉆進，用鎬可開挖。巖石堅硬程度為極軟巖，完整程度為極破碎，巖體基本質量

12、等級為V級。2層花崗巖強風化帶場地大部分分布，層厚O.65.6m。呈淺紅棕黃色，致密堅硬。原巖結構大部分破壞，風化裂隙發育，巖體較破碎，需用合金鉆回水鉆進，鉆進較容易，開挖需用風鎬。含氧化鐵、石英顆粒、次生礦物質等。巖石堅硬程度為軟巖，完整程度為極破碎，巖體基本質量等為V級。3層花崗巖強中風化帶層厚O.812.2m。深紅淺紅色，巖質致密堅硬。該層上部原巖結構部分破壞，下部原巖結構、構造仍保持可辨，疏松物與堅硬塊體混雜，風化裂隙較為發育，巖塊較易擊碎，浸水后用力手可掰斷，合金鉆頭鉆進較困難，需用金剛石鉆頭鉆進，風鎬開挖困難。上部取芯率極低，下部取芯率小于30，含大顆粒石英、長石、輝石、角閃石等黑

13、色礦物，巖石堅硬程度為較軟巖，完整程度為較破碎，巖體的基本質量等為IV級。4層花崗巖中微風化帶淺紅青灰色，巖質致密堅硬。上部結構稍有破壞，節理面有風化跡象及鐵質浸染。需用金剛石鉆頭鉆進，開挖需爆破，巖塊錘擊聲脆且難以擊碎，除2#孔揭示的為細粒花崗巖，大多數為粗粒的，似斑狀結構，塊狀構造，含石英、長石、輝石、角閃石等礦物。上部取芯率7090，下部取芯率100。巖石堅硬程度為堅硬巖，巖體的完整程度為較完整，巖體基本質量等為II級。以上14層花崗巖風化程度呈漸變狀，即其風化程度隨深度增加而逐漸趨弱；密實度及巖體完整性亦隨深度增加而趨好。3.2巖(土)體的物理力學性質3.2.1擬建場地各層巖(土)體室

14、內試驗的物理力學性質指標詳見“土工試驗成果報告”與“巖樣試驗報告”。原位測試的標貫實測擊數見“工程地質剖面圖”。 1、層土的物理力學性質指標統計值見附表“土的物理力學性質統計表”。3.2.24層巖石的物理力學性質試驗指標統計表 指標 分項 重度v(KNm3)飽和抗壓強度R(MPa)飽和抗拉強度R(MPa)飽和抗剪強度c(MPa)(。)子樣數461O(組)7(組)77一般值25.3128.3384.77119.54.235.2312.616.34547平均值26.821OO.784.8315.4446標準差0.6911.410.281.19O.93變異系數O.0260.113O.059O.077

15、O.02O3.2.3各巖土層的標準貫人實測擊數統計表：層號分項11234子樣數31038822123一般值472318391724304751120128225300450平均值412.2526l9.137.6386.6816135O標準差4.9623。485.6822.8526.7l變異系數O.4050.1820.1510.2830.166注：1.與層中因含碎、漂石標準貫入買測擊數離散性較大。2.2層以下的標準貫入實測擊數是根據3050擊的貫入度反算而得。3.2.4各巖土層的剪切波速見附表“原位波速測試成果圖”。3.3地質構造3.3.1區域地質構造根據區域地質資料，在“九華山巖體”及“青陽巖

16、體”區域內已查明的較大規模斷層僅有一條，即中龍山九華街平移斷層，該斷層走向近南北向，位于場地以東距離約2000m，斷層長度約34公里，為中生代非活動性斷層。3.3.2擬建場地的地質構造.通過本次鉆探及工程地質測繪工作，擬建場地未發現有影響場地穩定性的斷裂構造帶。場地內及其附近地段主要構造現象為節理、裂隙。根據山頂處裸露基巖的調查，節理間距在0.42.Om不等，多數為傾角大于75。陡傾角。節理多呈閉合狀，場地內巖體主要存在四組節理其產狀見下表：傾向傾角范圍值(度)傾向傾角平均值(度)584.5L21501977290176.O76.5L32502956590274.58

17、2.5L43393556590347.08O.54.水文地質條件4.1地下水擬建場地主要在坳溝的第四紀系土層中埋藏有少量上層滯水，深部花崗巖中埋藏有裂隙水，地下水主要由大氣降水補給，通過碎、漂石中空隙和花崗巖裂隙構成排水系統排泄。外業僅在l3。孔中測得地下水，水位埋深3.5m，其它鉆孔中未測得靜止水位。4.2地面水擬建場地地面水主要以面流形式匯入場地南北二條沖溝中。另西面廣場至臺座的三層臺階受另一條沖溝控制，匯水面積較大。勘察期間觀察雨水大部分由坳溝中直接排出，部分地勢低洼處17。孔附近及水田中地面積水。4.3地面水與地下水的侵蝕性通過在17。孔低洼處與13孔中取水樣，進行兩組水的簡分析試驗判

18、定，場地內的地下水對砼無侵蝕性。5場地的穩定性分析5.1區域及山體穩定性擬建場地巖體(青陽巖體)系大型深成的侵入巖基，巖性單一，區內的中龍山九華街斷層屬較早(一億年)的構造作用結果，區內及附近區域無活動性發震斷層，在有歷史的記載中，本區域無中、強地震發生，鄰近的地震影響一般在5度以下，該區的抗震設防烈度為6度區。據此判定該區地殼及山體是穩定的。5.2巖質斜坡的穩定性擬建場地東部山頂附近，基巖出露，根據對出露巖體的巖性節理、裂隙調查，節理均為大于7O。陡傾角節理，近于直立，均大于或等于巖質斜坡坡度，而巖石的風化帶的狀態和膠結程度隨深度而逐漸趨好，無明顯的軟弱面(滑動面)，據此判定擬建場地的巖質(

19、風化帶)邊坡的現狀是穩定的。5.3土質邊坡的穩定擬建場地大部分地段為土層、層覆蓋，現場經過改造成為梯狀耕田與茶園。通過現場調查，現場地坡度較緩一般在2025度；場地中的二條沖溝起到地表水和地下水逕流的排泄通道作用，場地大部分地段無地下水；觀察場地地形、地貌及植物生長情況未發現明顯的滑坡形跡。另外通過對選擇的A一一A，C2一一C2兩代表性剖面對土質斜坡(、層)的穩定性進行驗算，斜坡穩定安全系數均大于1.3。據以上判斷，擬建場地土質邊坡的現狀是穩定的，在南部的沖溝中，部分地段切割較深、坡度較陡，雖現仍處于穩定狀態，但在地面水長期沖刷、侵蝕下有可能產生小規模淺層失穩現象6.擬建場地和地基土的巖土工程

20、條件綜合評價6.1場地與地基的抗震性能青陽地區抗震設防烈度為6度，設計基本加速度為0.05g，地震分組為第一組。根據實測剪切波速，覆蓋層范圍內等效剪切波速Vse為225.00295.79ms，平均為266.6ms。擬建場地的場地土類型為中軟中硬土。由場地各土(巖)層結構與巖性表明，本區平均覆蓋層厚度約7.5m，據此判定建筑場地類別為11類。根據場地類別與地震分組，設計特征周期取0.35s。擬建場地坳溝與低洼處大部分分布有軟可塑(或松散)狀態的第四系覆蓋層，場地地形高差較大(約45m)，據此判定建筑場地為抗震較不利地段。6.2天然地基的設計參數鉆探、原位測試、室內試驗分析，各巖土層天然地基的承載

21、能力特征值f。t與壓縮模量Es如下值可取：層號11234fak(kPa)1001602OO2503006001600>4000Es(MPa)5.57.51O.013.O16.O22.O微小6.3人工挖孔樁(墩)的設計參數本工程若采用人工挖孔樁(墩)基，可選用24層作為樁端持力層，樁端嵌入持力層的深度可按：置于2層強風化層中不小于1.5d；置于3層強中風化層中不小于1.0d；嵌入4層為O.501.0m。在滿足有效樁長大于5.Om時，設計采用的樁端阻力特征值(qpa)樁端側阻力特征值(qsia)及單軸抗壓強度(fre)可按下表采用：層號11234qsia(kPa)182532355O75qp

22、a(kPa)250035006000fer(MPa)50.0注：1.4的單軸飽和抗壓強度標準值統計為92MPa，綜合巖體的完整程度設計取極限值時f，。折減為50MPa。2.由于擬建區尚缺少人工挖孔樁設計的成熟經驗，在工程樁施工前，宜進行樁的靜載荷試驗，以對樁基設計參數進行必要的驗證。6.4重力式擋墻的設計參數各層巖、土擋墻設計參數可按下表采用：層號指標112y(KNm3)l8.5。19.219.520l9.5。21。23。Ck(kPa)/1O25/(度)18。71O.535。4O。45。55/O.25。O.30。O.40。O.45。0.55注：1)帶。為經驗值2)y一重度、Ck一一內聚力標準值

23、、k一一內摩擦角標準值、u一一土對擋墻基底的摩擦系數6.5錨桿基礎設計參數采用錨桿基礎時，砂漿與花崗巖風化帶的粘結強度特征值f(經驗值)為：2層強風化花崗巖：f=O.2MPa；3層強中風化花崗巖：f=O.3MPa.；4層中微風化花崗巖：f=O.45MPa。7.基礎設計方案的分析7.1基礎設計的原則和基本條件7.1.1根據景區詳細規劃提出的“因地制宜、依山就勢、土石方就近合理平衡”的原則，與銅像臺座豎向設計圖面顯示，本工程±0.OO推算的海拔標高約為117m，銅像臺座的臺面整平標高為132m(相當于設計整平地面標高)。7.1.2大佛銅像高99m，蓮花臺座高約2Om，總高119m，按建筑

24、地基基礎設計規范第5.1.3條的規定，本工程的銅像基礎若采用天然地基，基礎埋深宜為整平地面下8m，基底埋深標高約為124m。若采用樁基礎則承臺底的埋深應不小于6m，底標高約為126m。7.2基礎方案的比選7.2.1銅像蓮花臺天然地基方案(1)根據基礎埋深處(標高124m)地質剖面圖顯示，由于古沖溝的侵蝕和堆積作.用，124m標高處巖性多變，基底下地層有、，、z等分布，使強度與變形控制均較困難。(2)如統一采用下部的3層為持力層，則因層面坡度較大，基坑開挖控制作分段放坡處理，并會增加基底深埋與放坡超挖的砼回填量。(3)由于3層及4層表部巖體裂隙較發育，主體工程采用天然地基時，為提高工程的抗滑與抗

25、傾覆的性能尚宜采用錨桿加固措施，錨桿的長度宜進入4層下一定深度。7.2.2銅像蓮花臺樁基方案1)本工程宜采用人工挖孔擴頭樁基，為此可少挖土、石深達2.Om(標高為126.Om)。2)人工挖孔樁可以較完整的t層為樁端持力層，建議樁端應嵌入一層0.51.0m，設計樁長多數為8lOm與局部位于4。孔附近約為57m。3)采用一層中微風化花崗巖為樁端持力層，此層的樁端承載力特征值可為6000kPa，設計需要的單樁承載力特征值，可通過調整擴頭直徑并提高樁身砼強度來實現，設計時宜不計樁側摩阻力。7.2.3園形臺座的基礎方案園形臺座的基礎，若采用天然地基將分別坐落于不同性質的地基中，很難確保地基的變形協調。同時由于主體工程銅像深基坑的開挖，必將造成周邊園形臺座地基的松動與強度衰減，為確保臺座基礎的安全，以采用人工挖孔樁(墩)為宜，樁端可置于2層強風化或3層強中風化層上。當樁長小于5.0m時，可按墩基設計，墩端承載力可通過深度修正后確定。8.結論與建議8.1穩定性根據本報告第5節“場地穩定性分析”，本區的地殼及山體是穩定的，場地的巖、土質邊坡的現狀也是穩定的。但南部沖溝部分切割較深，坡度較陡的地段，在地面水長期沖刷下，有可能產生局部小規模失穩現象。8.2基礎方案為