1、武汉绿地国际金融城A04岩土工程勘察报告 中机三勘岩土工程有限公司武汉绿地国际金融城A04岩土工程勘察报告1 前 言1.1 工程概况XX置业有限公司拟在武汉市武昌区和平大道原武昌车辆厂内兴建武汉绿地国际金融城项目，本次勘察仅进行A04地块R-7，R-8，R-9三栋48层超高层建筑及整体地下室的岩土工程勘察工作，本次勘察项目总建筑面积约115000m2，包括3栋48层高层住宅楼和一个整体地下车库（地下2层）。拟建建筑基础埋深为-9m，主体建筑物荷载820kN/m2。地下车库中柱荷重3000kN。该项目由XX股份有限公司进行设计，受建设方委托，我公司进行详勘阶段的岩土工程勘察工作，为设计提供相关的2、岩土工程资料。按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）2009版第3.1条之规定，本工程重要性等级为一级，场地等级为二级，地基等级为二级，故本工程勘察等级为甲级。按建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）本工程地基基础设计等级为甲级。1.2 勘察目的及技术要求本次勘察目的是为施工图设计提供详细勘察阶段的岩土工程勘察资料，要求查明场地地基岩土的分布埋藏特征及其物理力学性质，并进行岩土工程评价，为拟建建筑物地基与基础设计与施工提供有关地质资料。具体需解决以下技术问题：1、查明拟建建筑物范围内各岩土层的分布埋藏条件、地层结构、均匀性及其物理力学性质。2、判明场地内有无不良地质作用，并对3、地基承载力作出评价。3、判定场地土类型、建筑场地类别，评价场地地震效应、提供抗震设计参数。4、根据场地条件和施工条件，建议经济合理的基础类型，采用桩基时，查明桩基持力层并提供桩基设计参数。5、查明基坑影响范围内岩土层分布情况，提供基坑设计参数，建议基坑支护形式。6、查明地下水类型、埋藏情况、地下水对砼及钢结构的腐蚀性。1.3遵循的规范标准 在拟建工程详细勘察过程中，执行的主要规范和标准如下：1、岩土工程勘察规范(GB50021-2001)2009版 2、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 3、建筑抗震设计规范(GB50011-2010) 4、高层建筑岩土工程勘察规范（JGJ7224、004）5、建筑基坑支护技术规范(JGJ120-99) 6、建筑桩基技术规范（JGJ942008）7、土工试验方法标准（GB/T50123-1999）8、岩土工程勘察工作规程(DB42/169-2003) 9、建筑地基基础技术规范(DB42/242-2003) 10、基坑工程技术规范(DB42/159-2004)11、预应力混凝土管桩基础技术规程(DB42/498-2008)12、“关于进一步加强建设工程抗震设防要求管理的通知”(武震办20074号文)13、工程地质手册（第四版）1.4 勘察工作量1.4.1 布置原则本次岩土工程勘察工作量是根据设计单位提供的勘察技术要求及建设单位提供的1:105、00建筑物总平面图，结合拟建建筑物规模及场地资料，参照1.3节所列规范规程，经与设计单位、建设单位共同协商确定的。1.4.2 工作量的布置及完成情况本次勘察沿拟建建筑物轮廓线及柱列线共布置勘探点53个（含地下室勘探点35个），各勘探点具体位置详见“勘探点平面布置图”；勘探点主要数据详见附表。勘探方法采用钻探取土试验结合多种现场原位测试(静力触探、标准贯入试验、波速及地脉动测试、水文地质抽水试验等)综合进行。本次勘察具体完成工作量如下：1.4.2.1 钻探取样为查明场地内各岩土层在水平及垂直方向上的分布规律及其物理力学性质，本次勘察共完成钻孔18个，钻探方法采用泥浆护壁回转钻进，孔深60.0806、.4米，总进尺1135.1米，共采取原状土试样48件，扰动土样77件，取岩样30组，取地下水样2组。1.4.2.2 标准贯入试验为采用多种方法查明各地层的密实度及强度等，在钻孔中共进行标准贯入试验210次。1.4.2.3 静力触探为查明地基土层分布情况及性质，综合评价地基土的承载力等，本次勘察共布置并完成静力触探孔35个，孔深29.837.8米，总进尺1159.2米。1.4.2.4 波速测试及地脉动测试为查明场地地层的剪切波速及划分场地类别，本次勘探在2个波速孔（2#、13#）中进行了单孔检层法波速测试，地脉动测试了1个点位（在2#孔地段）。1.4.2.5 勘探点测放各勘探点的测放工作由我公司7、根据设计单位提供的1:1000建筑物总平面图实施完成，以建设单位提供的和平大道A1、A2控制点为基准点，采用全站仪进行测放，平面坐标属北京城市坐标系统，高程属1985年国家高程系统，A1、A2控制点坐标分别为A1（X=385076.21，Y=530584.60,H=23.17），A2（X=385073.88，Y=530506.01，H=23.07），各勘探点坐标详见附表。 1.4.2.6 室内土、水、岩试验为了解场地内各岩土层的物理力学性质、进行岩土定名，分别进行了土试样的常规项目、直接快剪、三轴不固结不排水剪（UU）、无侧限抗压强度试验、渗透试验、静止侧压力、砂土的颗分试验和水上水下休止角及8、岩石薄片鉴定、单轴抗压强度试验以及地下水水质分析试验等。1.4.2.7 地震安全性评价建设单位已委托武汉地震工程研究院对本场地进行地震安全性评价，以进行时程分析法补充计算，场地覆盖层有关动力参数及建筑物地震安全设计详见地震安全性评价报告。1.4.2.8 抽水试验我公司已于2010年12月13日至2011年1月9日进场进行了水文地质勘察工作，有关水文地质参数于本勘察报告书中一并提出。1.4.2.9 勘察工作的组织安排本次勘察外业工作于2010年12月4日12月20日进行，岩石试验、水质分析试验委托中国地质大学（武汉）工程学院岩土工程实验室完成，土工试验项目均由我公司土工试验室完成，岩土工程勘察报9、告书于2011年元月上旬提交。2 场地岩土工程条件2.1地形、地貌勘察场地位于武昌区和平大道原武昌车辆厂内，勘察期间场地已经完成整平，地势较为平坦，地面高程在23.05m24.30m之间，地貌上属长江I级阶地。2.2 地层分布埋藏条件及主要特征根据本次勘察的野外钻探、原位测试及室内土工试验资料，本场地在勘探深度80.4米范围内所分布的地层除表层分布有填土(Qml)外，其余土层均为第四系全新统冲积成因（Q4al）一般粘性土、粘性土夹砂及砂土，其整体具体有从上而下颗粒逐渐变粗的沉积韵律，其下为志留系中统纹头组泥质砂岩(S2f)。各岩土层的埋藏分布具体情况详见“工程地质剖面图”、“钻孔柱状图”，本次10、勘察所揭露的各岩层分布及主要特征如表2.2：各岩土层的分布及主要特征一览表表2.2地层编号地层名称地层年代及成因分布范围层面埋深 （m）厚度（m）颜色状态及密度压缩性包含物及其它特征（1）杂填土Qml全场地01.23.8杂松散结构松散.主要由粘性土混大量建筑垃圾、砖块、混凝土块等组成,局部地段分布有老基础。堆积年限大于10年，硬质物含量约20%30%。（2-1）粉质粘土夹粉土Q4al全场地1.23.80.54.1褐黄黄褐色软塑中含氧化铁及少量铁锰质，切面光滑、无摇振反应、干强度中等、韧性中等，局部夹粉土薄层。（2-2）淤泥质粉质粘土全场地2.76.82.96.4灰褐色流塑高含有机质薄膜，腐殖质11、云母片，有臭味，有轻微摇震反应。（3-1）粉质粘土夹粉土全场地8.111.81.14.6灰褐色软塑中含有机质、无摇振反应，干强度中等，韧性中等。局部为粉土薄层。（3-2）粉砂夹粉质粘土全场地10.114.00.74.0灰褐色稍密中含石英、云母片，长石等，局部地段夹粉质粘土薄层，为软可塑状，层厚一般为1020cm。（4-1）细砂局部缺失12.115.60.76.5灰褐色中密中含云母片，局部地段上部夹少量粘性土和粉土薄层，具互层状分布，分选性好。(4-2)细砂全场地13.621.29.517.6黄灰灰色中密密实中含云母片，颗粒级配差，砂质较纯。(4-3)细砂全场地28.943.210.121.312、灰色密实中含石英、长石、白云母，砂质较纯。(4a)粉质粘土局部分布31.143.00.20.7灰褐色可软塑中含氧化铁，云母片，光泽暗，在(4)层中呈透镜体分布。（5）含砾中细砂局部缺失45.351.30.44.3灰色密实中含石英、云母等矿物，砾砂粒径一般为25mm，局部地段夹圆砾，圆砾成份主要为石英砂岩，含量10%左右，粒径0.52cm。（6-1）强风化泥质砂岩S2f大部分地段分布46.751.90.46.1青灰灰色坚硬低泥质结构，层状构造，岩石风化呈土状，遇水易软化崩解，含少量中风化碎块。岩芯采取率5080%。(6-2)中微风化泥质砂岩全场地47.562.4最大揭露深度17.2m青灰浅灰色视13、为不可压缩岩芯完整，砂质结构，薄中厚层状物，短柱状，裂隙发育近似水平微张状，钙质胶结，倾角质，采芯率7095%。普遍存在大量炭屑侵染现象。软岩，较完整，岩体基本质量等级为IV级。(6a)泥质砂岩破碎带R-9号楼南部51.755.8最大揭露深度27.4m青灰浅灰色视为不可压缩岩芯破碎，裂隙极为发育，倾角很陡，采芯率6080%。极软岩，较破碎，岩体基本质量等级为V级。2.3 地基土的物理力学性质指标统计2.3.1 常规试验指标根据本次勘察土工试验结果，各地基土层一般物理力学性质指标分层统计详见表2.3.1 。 土工试验综合成果表 表2.3.12.3.2 静力触探指标各土层的静力触探试验曲线详见“工14、程地质剖面图”，其比贯入阻力Ps值分层统计结果详见表2.3.2。静力触探比贯入阻力Ps值(分层)统计表 表2.3.2层号土层名称试验次数n基 本 值标准差变异系数统计修正系数标准值Ps(MPa)maxmin(2-1)粉质粘土夹粉土粉质粘土341.10.70.780.130.190.940.74粉土333.81.01.720.550.320.901.56(2-2)淤泥质粉质粘土340.70.40.570.070.120.970.55(3-1)粉质粘土夹粉土粉质粘土341.20.70.910.120.130.960.87粉土323.91.62.380.590.250.922.20(3-2)粉砂夹粉15、质粘土粉质粘土341.81.01.190.180.150.961.13粉砂318.43.95.970.940.160.955.67(4-1)细砂3010.67.19.110.870.100.978.83(4-2)细砂3416.711.413.751.240.090.9713.38(4-3)细砂2116.013.215.010.800.050.9814.62.3.3 标贯试验指标本次勘察进行了一定数量的标准贯入试验，其标贯位置及击数详见“工程地质剖面图”，标贯试验击数N（实测值）分层统计详见表2.3.3。 标准贯入试验实测锤击数分层统计表 表2.3.3 层号土层名称试验次数n基 本 值标准差变异16、系数统计修正系数标准值N(击数)maxmin(2-1)粉质粘土夹粉土85.03.04.00.760.190.873.5(2-2)淤泥质粉质粘土223.01.01.70.780.460.831.4(3-1)粉质粘土夹粉土115.03.04.20.600.140.923.8(3-2)粉砂夹粉质粘土915.09.010.81.860.170.899.6(4-1)细砂1721.010.013.72.440.180.9212.7(4-2)细砂6430.015.021.93.960.180.9621.1(4-3)细砂6941.026.033.73.350.100.9833.0(5)含砾中细砂844.03717、.040.92.750.070.9539.02.3.5 剪切试验指标本次勘察采取一定数量的原状土样进行室内剪切试验，试验方法有直接快剪、三轴不固结不排水剪(UU)，各种不同试验方法下测得抗剪强度指标统计见表2.3.5。土的抗剪强度指标统计表表2.3.5地层编号土层名称指标试验次数n基 本 值标准差变异系数统计修正系数标准值maxmin(2-1)粉质粘土夹粉土快剪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)淤泥质粉质粘土快剪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)粉质粘土夹粉土快剪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)粉砂夹粉质粘土快剪C（kPa）425.018.021.018.5(o)411.07.610.08.8注：统计数不足6个的，其标准值取其小值平均值；统计数为1个的，标准值取个别值乘以0.8折减系数，下同。2.3.6 岩块单轴抗压强度指标本次工程勘察采取了一定数量的岩样进行岩石单轴抗压强度试验，其试验结果详细见表19、2.3.6。岩块单轴极限抗压强度统计表表2.3.6 单位：MPa层号岩土层名称试验状态子样数基本值标准差变异系数统计修正系数标准值maxmin(6-2)中微风化泥质砂岩天然1425.98.1314.936.180.410.8011.972.3.7 波速及地脉动试验指标本次勘察在2、13号钻孔中进行了单孔检层法波速测试，在2#孔附近进行了地脉动测试，其具体测试方法及结果详见附件2。由波速测试结果所得场地各地层的剪切波速Vs值列于表3.7-1中，进行抗震等设计时相关参数可按本表中数值使用。各地层剪切波速Vs值一览表 表2.3.7-1层号(1)(2-1)(2-2)(3-1)(3-2)(4-1)(4-20、2)地层名称杂填土粉质粘土夹粉土淤泥质粉质粘土粉质粘土夹粉土粉砂夹粉质粘土细砂细砂Vs(m/s)153157136168191205253根据地脉动测试结果，2#孔在水平（EW及SN）方向、垂直方向上的主频及所对应的卓越周期Tp见表2.3.7。地脉动测试成果表表2.3.7点(孔)号2#拾振器方向水平EW水平SNVR主频(Hz)2.992.842.71卓越周期Tp(s)0.380.370.36由表可见，本场地2#孔附近卓越周期平均值为0.37秒。2.3.8 砂土颗粒分析指标统计为了分析本场地砂土颗粒在横向及纵向上分布规律，不同砂土层的颗粒级配关系，对砂土进行准确定名，本次勘察在各孔中采取了砂样进21、行颗粒分析试验，各砂土层颗粒分析试验指标统计见表2.3.8。砂土颗粒分析指标统计表表2.3.8层号指 项标 目值土名 名颗粒组成百分数（%）10020(mm)2010(mm)102(mm)20.5(mm)0.50.25(mm)0.250.075(mm)0.0750.005(mm)800mm应按规范(DB42/242-2003)之第10.3.3进行修正。3、钻孔灌注桩qpa值适用于孔底沉渣100mm时。6.3 单桩承载力的估算与确定根据表6.2中参数，选择有代表性孔进行单桩竖向承载力特征值估算，单桩竖向承载力特征值估算结果详见表6.3，单桩承载力设计值应以单桩垂直静载荷试验确定，试桩数量在同一条22、件下不少于桩总数的1%，且不少于3根。单桩竖向承载力特征值估算表表6.3桩型规 格桩端入土深度(m)有效桩长(m)持力层地段单桩竖向承载力特征值Ra(kN)钻孔灌注桩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：钻孔灌注桩Ra值未考虑后压浆工艺，采用后压浆工艺时，单桩承载力估算应根据表7.2中参数按实际情况重新估算，但设计值不得高于相同条件下一般非压浆桩的承载力的1.3倍。6.4成桩可行性分23、析及对环境的影响根据本工程及场地工程地质条件，结合本地区桩基施工能力，拟建建筑物桩基型式采用钻孔灌注桩是可行的，但应注意如下几点：1、由于本场地(1)层杂填土中局部混有大混凝土块，将对桩基施工造成影响，施工前应将其进行清除，保证施工顺利进行。2、当采用钻孔灌注桩施工时，应控制好泥浆稠度，保证能对孔壁有效支护，使桩身质量得以保证，同时应采取适当措施及施工工艺确保孔底沉碴厚度满足规范要求，且应按环保要求，切实做好排污工作，如泥浆外运等，同时因(5)层夹少量砾石，对成桩可能造成一定影响，须进行试成桩。此外工程桩施工时应尽量缩短成孔时间，以免因成孔时间过长造成桩孔壁土层应力松驰，影响单桩承载力。3、拟24、建R-9号楼南部分布有(6a)层泥质砂岩破碎带，由于其与(6-2)层桩基参数相差较大，设计时可通过调整桩径为桩长消除其不利影响。拟建场地位于市区内，场地周边人工密集，桩基施工对环境的影响主要表现为泥浆对环境的污染及施工产生的噪音污染，桩基施工时，应妥善处理好泥浆排放工作。4、如果采用旋挖设备施工，因(2-2)层和(3-1)层土具有中等灵敏度，施工时应注意采取措施，减少对该两层土的扰动。6.5 地下室基础抗浮拟建独立地下室部分应考虑结构自重和上覆土重能否抵御地下水浮托力，同时在建筑物基底部分地下室施工期间亦应考虑抗浮问题，考虑本地区常降暴雨地表水易沿地下室外墙下渗形成水力连通，对地下室产生浮托破25、坏。拟建地下室抗浮设计水位宜算至地面整平标高。独立结构地下室的基础采用桩基础，可结合抗浮问题一并考虑。抗拔桩桩型可选择钻孔灌注桩，设计所需的桩侧摩阻力特征值qsia可参照表6-2按有关规定取值。抗拔桩的抗拔系数可取0.700.80，桩长、桩径比小于20时取小值，反之取大值。抗拔桩抗拔承载力特征值Ra应通过现场抗拔试验试验确定。7 基坑工程分析评价7.1基坑规模及等级本工程地下室（基坑）平面上呈梯形状，长约150m，宽约148m。开挖深度为-9.0m。基坑四侧40米内，均无已建建筑和重要市政管线，综上所述，基坑开挖深度大，基坑周边土层较软弱，承压水头埋藏浅，对基坑工程有重大影响，拟建基坑工程重要26、性等级为一级。7.2 基坑土层分布据本次勘察结果和基坑平面范围及开挖深度，基坑坑壁土层依次为(1-1)层杂填土、(2-1)层粉质粘土夹粉土、(2-2)层淤泥质粉质粘土及(3-1)层粉质粘土夹粉土，坑底土层为(3-1)层粉质粘土夹粉土。7.3 基坑支护方案根据基坑影响范围内土层分布条件和工程特性结合场地条件，本工程两层地下基坑支护方案建议采用钻孔灌注桩+内支撑+竖向止水帷幕方案。基坑的设计、施工及监测必须由具备资质的单位承担。7.4 地下水治理方案影响基坑地下水主要为上层滞水和承压水，本场地上层滞水水量不大，可采用明沟（井）集水抽排等措施解决，但由于本场地(2-1)层和(3-1)层土中局部夹有薄27、层粉土，偶见流砂，其间也赋存一定量的地下水，且(2-1)层和(3-1)层作为坑壁主要土层，设计及施工均应考虑其对基坑的不利影响，应有隔水止水措施。以基坑开挖后上覆隔水层最薄的13号孔地段为例对基坑坑底进行抗突涌验算，依据湖北省地方标准基坑工程技术规程第6.2.11条按下式进行抗突涌验算：ktyHwwDkty抗突涌安全系数，取1.20；Hw承压水头高度（m），取0.13m（按承压水水头标高13.50m考虑）；w水的重度，取10.0kN/m3；D基坑底至承压含水层顶板的距离（m），取1.1m；D范围内土的平均天然重度，根据本次勘察结果，取17.9kN/m3。经计算ktyHww值为1.56KN，D值28、为19.69KN，ktyHww远小于 D, （此计算结果未考虑丰水期承压水涨幅），故基坑突涌在枯水期可能不会发生。但按武汉市经验，丰水期承压水水头标高一般为21.00左右，在丰水期Hw可取10.9m，D可取6.27m，根据计算结果：ktyHww值为130.8KN，D值为112.233KN，ktyHww大于 D,故在丰水期基坑突涌必然发生。根据抽水试验结果，设计时含水层平均渗透系数K可取19.40(m/d)，影响半径R可取311.0(m)。基础施工时须采取降水或隔水措施，由于本场地基坑范围过大，埋深较深，长期大量抽排地下水必然对周围环境产生较大影响，降水设计时应充分考虑，必要时宜在坑外设置回灌井29、，或设计中采用隔水帷幕，水平封底结合管井降水。因基坑底部为软土，基坑设计时，应进行抗隆起及整体稳定性验算。7.5 基坑支护设计参数根据本次勘察结果，基坑支护设计参数见表7.5，表中的参数宜结合支护结构的性质、类型和特点选用。基坑支护设计参数表 表7.5层号地层名称天然重度KN/m3土工试验标准贯入试验综合建议值ck(kPa)k(度)ck(kPa)k(度)ck(kPa)k(度)(1)杂填土17.010.018.0(2-1)粉质粘土夹粉土18.418.58.619.013.019.013.0(2-2)淤泥质粉质粘土17.716.06.913.05.513.05.5(3-1)粉质粘土夹粉土17.8130、6.08.019.013.019.013.0(3-2)粉砂夹粉质粘土17.918.58.8020.0027.0(4-1)细砂18.5031.0031.0(4-2)细砂19.0033.0033.08 结论与建议本次勘察已详细查明了场地内各地层的分布埋藏情况及其物理力学性质、地下水特征、地震效应，作出了相应的岩土工程评价及桩基评价，提供了有关设计参数，这里不再赘述。针对本工程结论建议如下：1、建议拟建建筑物基础采用钻孔灌注桩，桩型选择及桩基持力层选择详见表6.1。单桩承载力应通过静载荷试验确定，试桩数量在同一条件下不少于总桩数的1%，且不少于3根。2、武汉市地震基本烈度为6度。设计地震分组在第一组31、，拟建建筑物抗震设防类别为标准设防类。可不考虑拟建场地在地表下20.0m范围内所分布的土层的液化影响。场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为IIIII类，抗震地段属可进行建设的一般地段，地震动参数分区属IIIA区。3、场地地下水可分为上层滞水与承压水，本场地地下水对混凝土微腐蚀性，对混凝土中的钢结构具微腐蚀性。基础施工时，应加强抽排水工作。4、基坑开挖建议采用钻孔灌注桩+内支撑+竖向止水帷幕方案，基坑支护设计及施工必须委托具备相应资质的单位完成，同时应做好基坑施工监测工作。5、拟建建筑物上部结构施工及使用期间应加强建筑物的变形观测工作。6、基坑开挖及基础施工时，及时通知岩土工程师做好基坑验槽工作。7、拟建高层与其相连的裙楼、地下室，由于其荷载差异较大，故其间应设置沉降缝或采用后浇带连接。14