1、.武漢光谷投資建立關(guān)山消防站：.；湖北省建科建筑設(shè)計院 PAGE 21武漢光谷投資建立關(guān)山消防站巖土工程勘察報告1 前 言1.1 工程概略武漢光谷投資建立擬在武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)凌家山北路以南，雄莊路以東興建關(guān)山消防站。擬建建筑為1棟7層消防站，高度25.5米，框架構(gòu)造，地面設(shè)計標(biāo)高暫定28.50m，根底埋深-2.5米，建筑面積4600平方米。中柱荷重4200kN，邊柱荷重3000kN，建筑物總荷重70000kN。該工程由湖北天一建筑設(shè)計設(shè)計，受建立方委托，我院承當(dāng)該工程詳勘階段的巖土工程勘察任務(wù)。擬建建筑物的重要性等級為二級，場地等級為三級，地基等級為二級，故巖土工程勘察等級為乙級。1.2

2、 勘察義務(wù)目的和要求本次勘察目的是為施工圖設(shè)計提供詳細(xì)勘察階段的巖土工程勘察資料，要求查明場地地層構(gòu)造及其物理力學(xué)性質(zhì)，并進(jìn)展巖土工程評價，為地基根底設(shè)計與施工提供有關(guān)參數(shù)。詳細(xì)需處理以下巖土工程問題：(1) 查明建筑物范圍內(nèi)地層構(gòu)造、均勻性、土的物理力學(xué)性質(zhì)。(2) 判明建筑場地及附近有無影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用，對地基的穩(wěn)定性和地基承載力作出評價。(3) 判明場地土類型和建筑場地類別，提供抗震設(shè)計有關(guān)參數(shù)。(4) 查明地下水類型、埋藏情況，對建筑資料的腐蝕性。(5) 根據(jù)場地條件和施工條件，建議經(jīng)濟合理的根底類型，假設(shè)采用樁基時，需查明樁基持力層并提供樁基設(shè)計參數(shù)。1.3 勘察方法和完

3、成任務(wù)量1.3.1 勘察根據(jù)本次巖土工程勘察是根據(jù)建立方提供的建筑物總平面圖、勘察委托書并參照以下規(guī)范、規(guī)程等進(jìn)展的。1、(GB50021-2001)2021版 2、(GB50007-2002) 3、(GB50011-2021) 4、(JGJ72-2004) 5、JGJ94-20216、DB42/242-20037、(DB42/169-2003)8、(GB/T501231999)9、(GB50223-2021)10、“關(guān)于進(jìn)一步加強建立工程抗震設(shè)防要求管理的通知武震辦20074號11、1.3.2 任務(wù)量的布置及完成情況本次勘察沿擬建建筑物輪廓線布置并完成勘探點16個，各勘探點詳細(xì)位置詳見“勘探

4、點平面布置圖。勘探方法采用鉆探取土實驗、規(guī)范貫入結(jié)合波速及地脈動測試進(jìn)展。勘探過程中對各勘探孔已做好了回填任務(wù)，本次勘察詳細(xì)完成任務(wù)量如下：1.3.2.1 鉆探取樣及靜力觸探實驗為查明場地內(nèi)各土層在程度及垂直方向上的分布規(guī)律及其物理力學(xué)性質(zhì)，本次勘察共完成鉆孔16個，鉆探方法采用泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，鉆孔孔深11.524.7米，總進(jìn)尺318.8米，共采取土試樣23組，巖樣10組，水樣1組；靜力觸探孔13促，均為對比孔，孔深7.9米8.9米，總進(jìn)尺107.9米。1.3.2.2 規(guī)范貫入實驗為了解土的力學(xué)性質(zhì)，在鉆孔中共進(jìn)展了27次規(guī)范貫入實驗。1.3.2.3 勘探點測放各勘探點的測放任務(wù)由我院根據(jù)建

5、立單位、設(shè)計單位提供的1:1000建筑物總平面圖實施完成，各勘探點地面標(biāo)高引測自場地西側(cè)高程控制點，其高程為24.66米，屬黃海高程系。本次勘察采用的坐標(biāo)系統(tǒng)為北京城市坐標(biāo)系統(tǒng)。各勘探點主要數(shù)據(jù)詳見表1.3.1“勘探點主要數(shù)據(jù)一覽表。1.3.2.4 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1#、8#中進(jìn)展了單孔檢層法波速測試，在1#孔地段進(jìn)展了一個點的地脈動測試。 1.3.2.5 室內(nèi)土、水、巖實驗為了解場地內(nèi)各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)、進(jìn)展巖土定名，分別進(jìn)展了土試樣的常規(guī)工程、直接快剪、自在膨脹實驗、巖石單軸抗壓強度實驗以及地下水水質(zhì)分析實驗等。1.3.2

6、.6 勘察任務(wù)的組織安排本次勘察外業(yè)現(xiàn)場任務(wù)于2021年9月20日至9月26日進(jìn)展，土工實驗工程委托湖北中機三勘工程技術(shù)土工實驗室完成，巖石及水質(zhì)分析實驗委托中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程學(xué)院巖土工程實驗室完成，巖土工程勘察報告書于2021年10月下旬提交。勘察點主要數(shù)據(jù)一覽表表1.3.12 場地巖土工程條件2.1 場地位置及地形地貌本次勘察場位置于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)凌家山北路以南、雄慶路以南，勘察期間場地略有起伏，各勘探點高程在25.6428.97米之間，區(qū)域地貌屬長江沖積III級階地。2.2 場地地層構(gòu)造與特征本次勘察的野外鉆探、原位測試及室內(nèi)土工實驗結(jié)果查明，本場地在勘探深度(24.7米)

7、范圍內(nèi)所分布的地層除表層雜填土層(Qml)外，其下主要為第四系上更新統(tǒng)沖、洪積成因(Q3al+pl)及殘積成因(Qel)的粘性土，下伏基巖為三疊系灰?guī)r。各地層的分布及主要特征詳見工程地質(zhì)剖面圖和表2.2。各地層主要特征一覽表表2.2層號及名 稱地層年代及成因分布范圍層面埋深(m)層厚(m)顏色形狀或密度緊縮性包含物及其它特征(1)雜填土 Qml全場地02.8-5.4雜松散高主要由粘性土夾植物根系、生活渣滓組成，該層土土質(zhì)不均、構(gòu)造松散，硬質(zhì)物含量5%15%。(2)粉質(zhì)粘土Q3al+pl全場地2.8-5.43.0-9.9褐黃紅褐硬塑中低含氧化鐵、鐵錳質(zhì)、高嶺土，部分鐵錳結(jié)核富集。部分見零星碎石，

8、呈棱角狀，主要成份以角礫巖為主，含量小于5%，粒徑0.53.0cm。(3)粉質(zhì)粘土夾角礫Qel全場地7.9-13.12.9-1.0褐黃灰黃可塑中含氧化鐵，鐵錳質(zhì)結(jié)核，部分富集大量團塊狀或條帶狀灰白色高嶺土。夾有大量角礫，含量2055%，粒徑0.35.0cm，主要成分為石英砂巖、角礫巖。該層為次生紅粘土。(4)灰?guī)rT1d全場地16.5-21.8最大揭露深度8.6m青灰視為不可緊縮巖芯溶蝕發(fā)育，巖芯較完好，裂隙較發(fā)育，閉合狀，由方解石脈充填，薄至中厚構(gòu)造狀，取芯率7090%。較硬巖，且分布有小溶洞發(fā)育，溶洞均被可塑粘性土充填，見洞率為45%。巖體根本質(zhì)量等級為III級。2.3 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)

9、目的及分析2.3.1 常規(guī)實驗?zāi)康母鞯鼗翆拥钠胀ㄎ锢砹W(xué)性質(zhì)目的分層統(tǒng)計結(jié)果詳見表2.3.1。土工實驗綜合成果表表2.3.12.3.2直接剪切目的各土層直接快剪實驗?zāi)康慕y(tǒng)計表 表2.3.2層號土層稱號值稱實驗次數(shù)n基 本 值規(guī)范差變異系數(shù)統(tǒng)計修正系數(shù)規(guī)范值maxmin(2)粉質(zhì)粘土C(kPa)862.035.045.312.020.260.8237.2(度)816.012.714.01.530.110.9313.0(3)粉質(zhì)粘土夾角礫C(kPa)745.031.038.04.650.120.9134.6(度)715.011.912.91.020.080.9412.12.3.3規(guī)范貫入實驗?zāi)康?/p>

10、規(guī)范貫入實驗錘擊數(shù)統(tǒng)計表表2.3.3層號土層稱號實驗次數(shù)n基 本 值規(guī)范差變異系數(shù)統(tǒng)計修正系數(shù)規(guī)范值N(擊)maxmin(2)粉質(zhì)粘土1216.013.014.70.970.070.9714.2(3)粉質(zhì)粘土夾角礫1511.08.09.30.820.090.969.02.3.4 靜力觸探實驗?zāi)康慕y(tǒng)計各土層的靜力觸探實驗曲線詳見工程地質(zhì)剖面圖，其比貫入阻力Ps值分層統(tǒng)計結(jié)果詳見表2.3.4。靜力觸探比貫入阻力Ps值分層統(tǒng)計表表2.3.4層號土層稱號實驗次數(shù)n基 本 值規(guī)范差變異系數(shù)統(tǒng)計修正系數(shù)規(guī)范值N(擊)maxmin(2)粉質(zhì)粘土134.82.83.80.610.160.923.302.3.5

11、 土的膨脹性實驗?zāi)康奈錆h地域?qū)賮啛釒С睗駳夂騾^(qū)，濕度系數(shù)w為0.903，本場地大氣影響深度為3.0m，大氣影響急劇層深度為1.35m。本次勘察在(2)層采取6組土樣進(jìn)展自在膨脹率實驗，自在膨脹率ef均小于40%，綜合評定，可不思索地基土的膨脹性影響。自在膨脹率目的統(tǒng)計表表2.3.5 層號土層稱號實驗次數(shù)n自在膨脹率Sef%最大值最小值平均值2粉質(zhì)粘土633.029.530.92.3.6 巖石抗壓實驗?zāi)康谋敬慰辈觳扇?0組巖樣進(jìn)展飽和形狀單軸抗壓強度實驗，實驗?zāi)康慕y(tǒng)計結(jié)果詳見表2.3.6。巖石單軸抗壓強度目的統(tǒng)計表表2.3.6 層號巖土層稱號形狀實驗次數(shù)根本值規(guī)范差變異系數(shù)統(tǒng)計修正系數(shù)規(guī)范值fr

12、kMPamaxmin(4)灰?guī)r飽和671.039.054.310.620200.8948.12.3.7 剪切波速及地脈動測試目的我院在2021年10月完成關(guān)東派出所詳細(xì)勘察任務(wù)，該場地距本次勘察場地約50米，在關(guān)山派出所勘察任務(wù)中進(jìn)展了單孔檢層法波速測試和地脈動測試，詳見附件。由波速測試結(jié)果所得場地各地層的剪切波速Vs值列于表2-3-7-1中，進(jìn)展抗震等設(shè)計時相關(guān)參數(shù)可按本表中數(shù)值運用。各地層剪切波速Vs值統(tǒng)計表 表2-3-7-1層號(1)(2)(3)(4)地層稱號雜填土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土夾角礫灰?guī)rVs(m/s)132262220901根據(jù)地脈動測試結(jié)果，1#孔在程度EW及SN方向、垂直方向上的

13、主頻及所對應(yīng)的杰出周期Tp見表2-3-7-2。地脈動測試成果表表2-3-7-2 工程孔號拾振器方向程度EW程度SNVR1#主頻(Hz)3.763.633.81杰出周期Tp(s)0.270.280.26由表可見，本場地杰出周期平均值為0.27秒。3 地下水3.1 地下水類型及地下水位勘察期間部分鉆孔中見有地下水。本場地地下水為賦存于(1)層雜填土中的上層滯水，主要受大氣降水、各種排放水及地表水浸透補給，沒有一致的自在水位，且隨季節(jié)而變化，勘察期間測得穩(wěn)定水位埋深為0.82.2米，其相對應(yīng)的標(biāo)高為22.025.5米。勘察期間在部分鉆孔中發(fā)現(xiàn)(3)層土與灰?guī)r接觸帶處有一定量的層間水。本場地下伏灰?guī)r裂

14、隙中亦存在有一定量的裂隙水，均會對樁基的順利成樁呵斥一定的影響。3.2 地下水腐蝕性擬建場地周邊無污染源存在，根據(jù)本次勘察水質(zhì)檢驗成果，按(GB50021-2001)2021版斷定，其結(jié)果闡明本場地地下水對混凝土及混凝土中鋼筋具微腐蝕性。4 場地地震效應(yīng)4.1抗震設(shè)防烈度及設(shè)計根本地震加速度根據(jù)本場地擬建建筑物運用功能，根據(jù)(GB50011-2021)及(GB50223-2021)之規(guī)定，本擬建建筑物抗震設(shè)計分類為規(guī)范設(shè)防類。武漢市抗震設(shè)防烈度均為6度，設(shè)計根本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組均為第一組。擬建建筑物建筑抗震設(shè)防分類為規(guī)范設(shè)防類，可按6度進(jìn)展抗震設(shè)防。4.2 場地土類型及建

15、筑場地類別根據(jù)波速測試報告，本場地覆蓋層范圍內(nèi)等效剪切波速值為227.5229.2m/s，按(GB50011-2021)第4.1.2條、4.1.4條、4.1.6條的規(guī)定，本場地場地土類型屬中軟場地土，根據(jù)鉆探資料本場地覆蓋層厚度17.218.9米，大于3米，小于50米，其建筑場地類別為II類，屬可進(jìn)展建立的普通場地。本場地杰出周期為0.27秒。4.3 液化斷定根據(jù)本次勘察結(jié)果，本場地?zé)o可液化土層分布，擬建建筑物按6度設(shè)防，故可不思索地震液化問題。5 場地巖土工程分析與評價5.1 場地穩(wěn)定性、適宜性及均勻性評價本次勘察場位置于武漢市東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)凌家山北路以南、雄莊路以南，場地地勢略有起伏，地

16、貌單元為長江III級階地，查閱1:5萬“武漢市區(qū)工程地質(zhì)圖等資料，場地內(nèi)無全新活動斷層，除此之外場地也無其它不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)禍，故擬建場地是穩(wěn)定和平安的，適宜建造擬建工程。根據(jù)本次勘察結(jié)果，本場地下伏基巖為灰?guī)r，灰?guī)r中分布的小溶洞均被可塑狀粉質(zhì)粘土所充填。擬建場地屬同一工程地質(zhì)單元，場地地層大致呈程度層狀分布，土質(zhì)均勻，根據(jù)有關(guān)規(guī)范斷定，擬建場地屬均勻地基。5.2 地基巖土工程特性分析與評價5.2.1 地基土承載力特征值及緊縮模量根據(jù)鉆探、規(guī)范貫入實驗及土工實驗和武漢地域閱歷綜合分析，本場地各地基土層的承載力特征值fak及緊縮模量Es(1-2)值建議按表5.2.1中數(shù)據(jù)運用。承載力特征值及

17、緊縮模量綜合成果表表5.2.1 地層編號地層稱號土工實驗靜力觸探規(guī)范貫入綜合取值fak(kPa)Es(1-2)(MPa)fak(kPa)Es(1-2)(MPa)fak(kPa)Es(1-2)(MPa)fak(kPa)Es(1-2)(MPa)(2)粉質(zhì)粘土38015.036014.036015.036014.5(3)粉質(zhì)粘土夾角礫1408.020012.01609.0(4)灰?guī)rfa=6000注：1、(3)層土工按紅粘土取值。5.2.2 地基土巖土工程性能評價綜合本次勘察成果，現(xiàn)將本場地各地基土層工程特性，自上而下分析評價如下：(1) 素填土層整層構(gòu)造松散，土質(zhì)不均，工程性能差；(2) 粉質(zhì)粘土層

18、呈硬塑形狀，具中偏低緊縮性，強度較高，工程性能良好，可作為擬建建筑物良好的天然地基持力層。(3) 粉質(zhì)粘土夾角礫層呈可塑形狀，中緊縮性，工程性能普通，為(2)粉質(zhì)粘土層的脆弱下臥層。(4) 三疊系下統(tǒng)大冶組(T1d)灰?guī)r。灰?guī)r完好程度屬較完好，30MPa frk60MPa，屬較硬巖，巖體根本質(zhì)量等級為III級。為本次勘察所發(fā)現(xiàn)工程性能最正確地層。6 根底分析與評價6.1 天然地基分析與評價根據(jù)暫定0.00(28.50)及場地地層埋藏條件，結(jié)合“工程地質(zhì)剖面圖可以看出，擬建建筑根底可思索采用天然地基，以(2)層作為天然地基持力層，根底型式可思索采用獨立柱基或筏基。部分(2)層埋深較大地段可思索采

19、用超挖換墊層或墩基進(jìn)展處置。采用墩基前，按武漢市相關(guān)規(guī)定，應(yīng)進(jìn)展報審和專家論證任務(wù)。采用天然地基時，設(shè)計應(yīng)對根底持力層以及下臥層的強度及變形進(jìn)展驗算。當(dāng)在灰?guī)r地段天然地基設(shè)計施工時應(yīng)確保根底底面以下土層厚度大于獨立根底寬度的3倍或條型根底寬度的6倍可不思索巖溶對場地穩(wěn)定性的影響，如假設(shè)采用樁基，那么須進(jìn)展施工勘察。由于場地分布(1)層雜填土有一定厚度，故擬建建筑根底開挖時應(yīng)思索槽邊坡暫時支護(hù)問題。6.2 樁基分析與評價6.2.1 樁型及樁端持力層選擇假設(shè)采用天然地基難以滿足設(shè)計要求，那么建議采用樁根底，樁型可采用人工挖孔樁或鉆(沖)孔灌注樁，以(4)層作為樁端持力層。6.2.2 樁基設(shè)計參數(shù)根

20、據(jù)本次勘察結(jié)果，結(jié)合武漢地域閱歷并參照現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范規(guī)程結(jié)合分析，設(shè)計所需各地層的樁周土摩阻力特征值qsia及樁端阻力特征值qpa，建議按表6.2.2中數(shù)值運用。樁基設(shè)計參數(shù)一覽表表6.2.2層號及稱號人工挖孔樁鉆(沖)孔灌注樁qsik(kPa)qpa(kPa)qsik(kPa)qpa(kPa)(2)粉質(zhì)粘土4040(3)粉質(zhì)粘土夾角礫2324(4)灰?guī)r20060002006000注：1、樁基設(shè)計參數(shù)參照DB42/242-2003確定；2、樁長小于10m的大直徑擴底樁可不計樁側(cè)阻力；6.2.3 單樁承載力的估算與確定根據(jù)相關(guān)規(guī)范選擇有代表性的2#孔地質(zhì)資料，按表6.2.2中設(shè)計參數(shù)，各樁型單樁豎

21、向承載力特征值Ra估算結(jié)果詳見表6.2.3。單樁豎向承載力特征值估算表表6.2.3樁型樁端持力層樁徑(mm)樁入土深度(m)Ra(kN)地段人工挖孔樁(4)樁徑1000擴底直徑D=200018.0180002號孔鉆(沖)孔灌注樁8002900單樁豎向承載力特征值的準(zhǔn)確值應(yīng)根據(jù)單樁豎向靜載荷實驗確定，試樁數(shù)量在同一條件下應(yīng)不少于總樁數(shù)的1%且不少于3根。6.2.4 樁基施工本卷須知根據(jù)本工程及場地工程地質(zhì)條件，結(jié)合本地域樁基施工才干，擬建建筑物樁基型式可采用人工挖孔樁、鉆(沖)孔灌注樁，但應(yīng)留意如下幾點：1、人工挖孔樁為掏土樁，因擬建場地分布雜填土的厚度較大，且含有一定量的地下水，當(dāng)人工挖孔樁挖

22、孔施工時易塌孔，故需按設(shè)計要求做好護(hù)壁任務(wù)，并采用可靠的平安措施，必要時，可進(jìn)展試成孔任務(wù)。鑒于老粘土具有浸水軟化引起強度降低的工程特點，樁基施工過程中需采取有效的排水措施，同時需做好孔下通風(fēng)及照明任務(wù)，并采取真實可行的平安措施，確保孔下施工人員的平安，驗孔合格至灌樁前需去除孔底浮土及積水，做好封底，并盡快進(jìn)展樁砼澆灌及分段搗實任務(wù)。根據(jù)武漢市城鄉(xiāng)建立委員會及鄂建文2021152號文，人工挖孔樁在辦理施工答應(yīng)前，建立單位應(yīng)會同勘察設(shè)計單位將采用人工挖孔樁的可行性報告、施工方案和施工平安措施等資料報市審查辦審核認(rèn)證；完全符合人工挖孔樁條件，且施工方案和施工平安措施也可滿足施工要求的，方可進(jìn)展人工

23、挖孔樁施工。2、當(dāng)采用鉆(沖)孔灌注樁施工時，由于上部雜填土呈松散形狀，應(yīng)控制好泥漿稠度，保證能對孔壁有效支護(hù)，使樁身質(zhì)量得以保證，同時應(yīng)采取適當(dāng)措施及施工工藝確保孔底沉碴厚度滿足規(guī)范要求，且應(yīng)按環(huán)保要求，真實做好排污任務(wù)，如泥漿外運等，同時因粘性土層不均勻夾有角礫等情況，對成樁能夠呵斥一定影響，須進(jìn)展試成樁。6.2.5 樁基施工對周邊環(huán)境的影響擬建場地空闊,比較適宜上述樁基施工，且對周邊環(huán)境影響較小。6.2.6關(guān)于施工勘察建議由于本場地巖溶較發(fā)育，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，采用樁基時應(yīng)進(jìn)展施工勘察。施工勘察應(yīng)采取一樁一孔的方法進(jìn)展，以便進(jìn)一步查明擬建場地詳細(xì)巖溶發(fā)育情況，以確保工程的平安7 結(jié)論與建議本

24、次勘察已查明了場地內(nèi)各土的分布埋藏情況及其物理力學(xué)性質(zhì)，作出了相應(yīng)的巖土工程評價、地震效應(yīng)，提供了有關(guān)設(shè)計參數(shù)，現(xiàn)僅就有關(guān)問題提出如下建議：7.1 根據(jù)建筑物規(guī)模結(jié)合場地巖土工程條件，擬建建筑根底型式建議詳見第6章“根底分析與評價。 詳細(xì)采用何種根底方式可根據(jù)經(jīng)濟、技術(shù)、施工條件、工期等綜合分析評價確定，以選擇最優(yōu)化的根底方案。7.2在基槽開挖后及樁墩終孔時，應(yīng)通知巖土工程師會同設(shè)計、監(jiān)理及建立單位有關(guān)人員進(jìn)展地基驗槽任務(wù)，以保證根底砌置于設(shè)計所要求的地基土層上。7.3武漢市抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計根本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組為第一組，擬建建筑可按6度進(jìn)展抗震設(shè)防。可不思索地基土的液化影響。本場地場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為II類，本場地屬可進(jìn)展建立的普通場地。7.4本場地地下水對混凝土及混凝土中的鋼筋具