巖土工程勘察

1、1前言1.1勘察目的及任務(wù)要求:金魯班（德州）高鐵新城太陽能小鎮(zhèn)投資有限公司，擬建其德州市太陽能小鎮(zhèn)競賽場地建設(shè)項目，工程包括：中心區(qū)域為生活休閑區(qū)，主要為2層的商業(yè)樓及兩個大、小報告廳及附屬設(shè)施工程；報告廳的平面尺寸分別為30米×20米和30米×15米。沿中心區(qū)周邊為展示區(qū)，分布為22個國家太陽能設(shè)備小院落，其占地南北向長約35米，東西向?qū)捈s25米。四周為太陽能賽車跑道。場地中間南部有3個標志性建筑物，鋼結(jié)構(gòu)，荷載略大些。受其委托，德州市建筑規(guī)劃勘察設(shè)計研究院，對其擬建場地進行詳細勘察階段的巖土勘察工作。此次勘察目的是：查明場區(qū)地質(zhì)地層變化規(guī)律，為建筑設(shè)計提供詳細的工程地

2、質(zhì)資料和巖土技術(shù)參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程分析評價，對不良地質(zhì)現(xiàn)象提出防治建議，為基礎(chǔ)設(shè)計、地基處理作出論證和建議； 此次勘察的主要任務(wù)及要求是：查明建筑場地內(nèi)地層結(jié)構(gòu)、類別、厚度及分布規(guī)律；提供場地各土層巖土物理力學性質(zhì)指標及承載力；查明地下水情況，判斷其對建筑材料的腐蝕性查明場區(qū)有無不良地質(zhì)現(xiàn)象，對地基作出分析與評價； 提出地基和基礎(chǔ)設(shè)計方案及設(shè)計施工所需巖土參數(shù)； 1.2 勘察工作依據(jù)的技術(shù)標準 巖土工程勘察規(guī)范 GB 50021-2001（2009年版）建筑巖土工程勘察設(shè)計規(guī)范 DB37/ 5052-2015建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 GB 50007-2011 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 GB 5

3、0011-2010中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 GB 18306-2015建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 JGJ 79-2012土工試驗方法標準 GB/T 50123-1999山東省巖土工程勘察文件編制標準DBK14-S3-2002等1.3勘察方案及工作量依據(jù)巖土工程勘察規(guī)范，結(jié)合場地實際情況和所收集到的附近地質(zhì)資料，確定此次巖土勘察等級為丙級。經(jīng)與設(shè)計人員協(xié)商，確定按方格網(wǎng)布置，東西向孔距約3039米，南北向孔距30米，局部比較重要建筑物地基地段加密布置。共布置勘探孔186個，其中靜力觸探孔95個,取土孔46個,標貫孔45個,勘測深度15.020.0米，由于場地條件限制，工程分兩次施工。前期外業(yè)鉆探于2016

4、年7月25日至8月3日完成116個勘探孔（43#158#），后期外業(yè)鉆探于2016年9月16日至9月19日完成70個勘探孔（1#42#和159#186#）， 采用G-1型工程鉆機、XY-100型工程鉆機和TL-20T型靜力觸探車，取土樣采用固定活塞薄壁取土器靜力壓入法或重錘少擊法，標貫試驗采用機械提升自動落錘設(shè)備。完成工作量如下：總進尺2845米，其中靜力觸探孔進尺1471米，取土孔進尺694米，標貫孔進尺680米，取土樣376件，標貫試驗351次，取水樣2件，高程測量380點，土樣試驗由我院土工實驗室承擔，分別于于8月10日和9月23日提交土工試驗成果匯總表?？卓跇烁卟捎媒^對高程，以場地西部

5、中傲大街中心線與小柏油路交匯處（該點由建設(shè)單位指定）為高程引測點，該點絕對高程為21.74米，并進行了實際測繪（詳見建筑物與勘探點平面位置圖）2場地工程地質(zhì)條件2.1場區(qū)自然地理概況和場區(qū)工程（水文）地質(zhì)概述：勘察場地所在區(qū)域，自中新生代以來地殼運動總的趨勢以下降為主，堆積了巨厚的新生界地層。第四系厚度超過280m，其中全新統(tǒng)厚度一般在20m左右，主要為中積及湖積相沉積物，較松散，工程地質(zhì)較差，承載力一般較低，更新統(tǒng)主要為氧化物還原交替沉積物，較全新統(tǒng)地質(zhì)密實，工程地質(zhì)性質(zhì)較好，承載力較高，德州市德城區(qū)的高層建筑持力層一般都選擇在該地層中，新第三系屬內(nèi)湖相沉積，地層密實度良好?？辈靾龅卦诖蟮貥?gòu)

6、造上屬華北地臺遼冀臺向斜的一部分，位于臨清坳斷區(qū)之德州凹陷之內(nèi)。德州地質(zhì)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要構(gòu)造線為NE，次為NW及NNW向，通過德州市德城區(qū)西部的斷裂帶為滄東大斷裂，走向為NNE向，傾向為NW向，西盤上升，東盤下降的正斷層，南起河北省大名縣，經(jīng)由山東省臨清、舊武城、河北省故城、德州市德城區(qū)運河以西，向河北省呈NNE向繼續(xù)向北延伸至天津市的寧河地區(qū)。場區(qū)及場區(qū)附近地殼穩(wěn)定性一般。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010，附錄A，勘察場地位于地震烈度六度區(qū)?？辈靺^(qū)地下水屬黃河沖積平原水文地質(zhì)區(qū)，淺層地下水礦化度較高；中深層地下水一般為礦化度大于2g/L的咸水，含水層巖性以粉細砂為主，在水平方向

7、上，含水層多舌狀及透鏡體狀分布，在垂直方向上含水層與相對隔水層交錯分布，富水性及逕流條件較差。大氣降水是淺層地下水的主要補給來源。2.2地形地貌及地下水情況：擬建工程場地位于德州市經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)。西鄰中傲大街，東鄰經(jīng)四路，南北兩側(cè)為規(guī)劃中的尚德十路和尚德九路，場地為耕地和小果園，地形較平坦，地面標高最大值21.86米,最小值21.35米,地表相對高差0.51米。地貌單元為魯西北黃河沖積平原。場區(qū)地下水類型為第四系孔隙潛水，水位埋深較深，勘探期間測得地下水位在自然坪下4.04.40米，相對標高為17.40米左右，變化幅度約1.50米。地下水位變化主要受降水、蒸發(fā)控制。依據(jù)巖土工程勘察規(guī)范和附近工

8、程水和土質(zhì)易溶鹽資料分析判定，場地環(huán)境類型為類,在干濕交替環(huán)境下，地下水對混凝土及其結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性；在長期浸水環(huán)境中，地下水對混凝土弱腐蝕性，對其結(jié)構(gòu)中的鋼筋微腐蝕性；土對混凝土具微腐蝕性；對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性；2.3場地地層結(jié)構(gòu)及工程特性指標 依據(jù)勘探資料，除頂部耕填土外，其下地層均為第四紀全新世黃河沖淤積形成的松散地層，主要巖性為黏土、粉質(zhì)黏土、粉土。地層在水平方向和垂直方向呈規(guī)律性分布，略有差異。依據(jù)野外原始資料和室內(nèi)試驗數(shù)據(jù)，綜合分析計算，將場區(qū)勘察深度范圍內(nèi)，自上而下分為如下8個大層，4個亞層。1層耕填土層：土黃色,以粉質(zhì)粘土為主,含少許灰渣、植物根等,不均勻,不密

9、實。場區(qū)普遍分布，厚度:0.500.90m,平均0.66m;層底標高:20.6321.26m,平均20.95m;層底埋深:0.500.90m,平均0.66m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk qc(MPa)0.9092.6021.771950.8150.461.628fs(KPa)22754795190.40442-1層粉土亞層：淺黃色,含云母等,長石石英質(zhì),顆粒較均勻,無光澤反應,低韌性,低干強度,稍濕至濕,稍密,搖振反應中等。場區(qū)呈薄層或透鏡體狀，不均勻，分布厚度:0.501.00m,平均0.81m;層底標高:19.8

10、320.38m,平均20.07m;層底埋深:1.401.70m,平均1.56m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)22.727.424.942.40.10(kN/m3)18.219.118.540.40.02e 0.7580.8270.78840.0290.04WL(%)27.829.628.740.80.03WP(%)20.020.820.440.40.02IP7.88.88.340.50.06IL0.350.790.5340.220.42C(kPa)16.418.117.321.20.07(度)19.329.8

11、24.527.40.30a1-2(MPa-1)0.110.200.1440.040.29Es(MPa)8.9316.1913.4643.150.23N(擊)4.05.04.520.70.162.8qc(MPa)1.9963.0032.417100.4490.192.154fs(KPa)23533710120.33302層黏土夾粉質(zhì)黏土：棕黃色至灰黃色,含云母片,氧化鐵,姜石等,切面較光滑,韌性和干強度較高,飽和,可塑,局部含粉土小夾層或透鏡體。場區(qū)普遍分布，厚度:0.702.90m,平均1.71m;層底標高:18.0220.32m,平均19.17m;層底埋深:1.503.50m,平均2.45m

12、。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)23.536.731.0583.20.1031.7(kN/m3)16.919.418.0530.50.0317.9e 0.7751.1700.950530.0850.090.970WL(%)28.853.042.9587.30.17WP(%)17.626.222.7582.20.10IP10.526.820.3585.10.25IL0.200.810.44580.150.350.47C(kPa)22.231.827.6172.00.0726.7(度)5.610.57.2171.3

13、0.186.6a1-2(MPa-1)0.190.580.34530.080.240.36Es(MPa)3.4210.356.01531.340.225.7N(擊)3.05.04.1630.50.134.0qc(MPa)1.0941.6701.351950.2340.171.310fs(KPa)31926095220.37563層粉土：褐黃色,含云母等,長石石英質(zhì),顆粒較均勻,無光澤反應,低韌性,低干強度,濕,稍密,搖振反應中等。場區(qū)普遍分布，厚度:0.402.70m,平均1.40m;層底標高:16.5118.27m,平均17.77m;層底埋深:3.405.20m物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xm

14、in最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)20.230.525.5452.30.0926.1(kN/m3)17.220.118.8390.60.0318.6e 0.6070.9430.776390.0740.100.797WL(%)26.832.228.8451.10.04WP(%)19.322.320.4450.60.03IP7.39.98.4450.50.06IL0.080.940.60450.220.370.66C(kPa)16.319.917.6111.30.0816.8(度)27.829.929.2110.70.0228.8a1-2(MPa-1

15、)0.080.290.13390.040.330.15Es(MPa)6.3520.5514.22393.400.2413.3N(擊)5.08.06.7240.80.126.4qc(MPa)1.9444.5403.345950.9520.283.178fs(KPa)23604295160.3839該層顆粒分析指標統(tǒng)計如下：粒徑mm最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)0.0750.00589.791.390.540.0058.710.39.544層黏土夾粉質(zhì)黏土：灰褐色至灰黃色,含云母片,氧化鐵,姜石等,稍有光澤,較高韌性,較高干強度,飽和,可塑。場區(qū)呈薄層或透鏡

16、體狀，不均勻，分布厚度:0.402.40m,平均1.08m;層底標高:15.3017.66m,平均16.69m;層底埋深:4.006.40m,平均4.92m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)29.839.133.7122.90.0835.2(kN/m3)17.618.618.0120.40.0217.8e 0.8631.1091.000120.0820.081.043WL(%)33.552.544.3127.00.16WP(%)20.026.423.4122.00.08IP10.726.120.9125.30.2

17、5IL0.330.860.52120.160.300.61a1-2(MPa-1)0.210.490.36120.080.220.40Es(MPa)4.308.875.86121.280.225.2N(擊)3.05.04.2320.40.114.0qc(MPa)0.7731.2190.998950.2110.210.961fs(KPa)20573495150.44315層粉土：灰黃色至褐黃色,含云母,氧化鐵等,長石石英質(zhì),顆粒較均勻,無光澤反應,低韌性,低干強度,濕,稍密至中密,搖振反應迅速。場區(qū)普遍分布，厚度:1.504.70m,平均3.07m;層底標高:11.8113.20m,平均12.68

18、m;層底埋深:8.509.90m,平均8.94m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)21.430.025.8841.70.0726.1(kN/m3)18.119.919.2750.30.0219.2e 0.6230.8370.730750.0430.060.738WL(%)26.731.828.7841.10.04WP(%)18.721.920.4840.60.03IP7.29.98.3840.60.07IL0.210.940.65840.160.240.68C(kPa)15.521.017.5221.20.071

19、7.0(度)26.030.229.2221.00.0428.8a1-2(MPa-1)0.060.180.11750.030.250.12Es(MPa)10.1328.3016.35754.360.2715.5N(擊)6.012.08.6741.50.188.3qc(MPa)2.5434.4443.578950.7770.223.442fs(KPa)35584695100.2344該層顆粒分析指標統(tǒng)計如下：粒徑mm最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)0.0750.00590.592.091.4160.0058.09.58.6165-1層粉質(zhì)黏土亞層：灰褐色至灰黃

20、色,含云母片,氧化鐵,姜石等,切面較光滑,中等韌性,中等干強度,飽和,可塑偏軟。場區(qū)呈薄層或透鏡體狀，不均勻，分布厚度:0.502.10m,平均1.12m;層底標高:13.2115.77m,平均14.21m;層底埋深:5.808.40m,平均7.40m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)26.230.828.571.50.0529.6(kN/m3)18.119.018.670.30.0218.3e 0.7840.8970.84470.0350.040.870WL(%)28.832.330.871.30.04WP(%

21、)15.921.019.671.90.10IP10.513.311.371.00.09IL0.680.900.7970.080.100.85a1-2(MPa-1)0.190.310.2470.050.220.28Es(MPa)5.759.807.8671.660.216.6N(擊)4.08.04.7141.10.234.2qc(MPa)0.8181.5181.084820.3140.291.025fs(KPa38266層黏土夾粉質(zhì)黏土：灰褐色至棕褐色,含云母片,氧化鐵,姜石等,切面較光滑,較高韌性,較高干強度,飽和,可塑,局部含粉土小夾層或透鏡體。場區(qū)普遍分布，厚度:

22、2.105.10m,平均3.60m;層底標高:7.489.30m,平均8.34m;層底埋深:12.2014.10m,平均13.27m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)19.145.832.8756.50.2034.1(kN/m3)16.819.918.4730.80.0418.3e 0.5901.3450.938730.1820.190.975WL(%)25.558.741.5759.30.23WP(%)14.528.921.8753.60.16IP8.729.819.7755.80.30IL0.051.170.

23、57750.140.250.60C(kPa)20.529.425.9322.20.0925.2(度)4.69.66.3321.20.195.9a1-2(MPa-1)0.170.550.37730.090.230.39Es(MPa)3.8110.115.42731.210.225.2N(擊)6.011.07.0810.90.136.8qc(MPa)1.0131.4511.227950.1760.141.196fs(KPa)25483995100.27376-1層粉土亞層：灰黃色,含云母等,長石石英質(zhì),顆粒較均勻,無光澤,韌性和干強度低,濕,稍密至中密,搖振反應迅速。場區(qū)呈薄層或透鏡體狀，不均勻，

24、分布厚度:0.301.80m,平均0.81m;層底標高:9.5211.65m,平均10.17m;層底埋深:10.0012.00m,平均11.44m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)22.328.725.9101.90.0727.0(kN/m3)18.619.719.2100.30.0219.0e 0.6430.8260.737100.0550.070.770WL(%)28.131.129.4101.10.04WP(%)20.021.520.7100.60.03IP8.09.68.7100.60.06IL0.280

25、.860.60100.170.280.69a1-2(MPa-1)0.080.220.15100.050.320.18Es(MPa)7.7620.5412.74103.960.3110.4N(擊)8.010.08.990.80.098.4qc(MPa)2.5536.3274.587871.5580.344.301fs(KPa)30825587210.38517層粉土：褐黃色,含云母,氧化鐵等,長石石英質(zhì),顆粒較均勻,無光澤反應,低韌性,低干強度,濕,中密,搖振反應迅速,局部含粉砂夾層或透鏡體。場區(qū)普遍分布，厚度:0.902.50m,平均1.38m;層底標高:6.027.56m,平均6.96m;層

26、底埋深:14.0015.50m,平均14.65m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)23.230.226.2371.50.0626.7(kN/m3)18.119.919.1340.40.0218.9e 0.6640.9070.754340.0510.070.769WL(%)26.931.328.9371.00.04WP(%)19.521.720.4370.50.03IP7.49.68.4370.60.07IL0.480.970.68370.130.190.72C(kPa)16.518.918.031.30.0716

27、.0(度)28.729.629.130.40.0228.4a1-2(MPa-1)0.070.200.14340.030.240.15Es(MPa)8.9824.8213.71343.630.2712.6N(擊)9.014.011.3371.20.1110.9qc(MPa)4.1858.2185.973951.5130.255.708fs(KPa)571158495230.2880該層顆粒分析指標統(tǒng)計如下：粒徑mm最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)0.0750.00588.692.691.380.0057.411.48.788層黏土夾粉質(zhì)黏土：灰褐色至灰黃色,

28、含云母片,氧化鐵,姜石等,切面較光滑,中等韌性,中等干強度,飽和,可塑,局部含粉土小夾層或透鏡體。場區(qū)普遍分布，厚度:0.204.40m,平均0.90m;層底標高:1.516.82m,平均6.22m;層底埋深:15.0020.00m,平均15.42m。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk W(%)24.433.829.8162.40.0830.9(kN/m3)18.519.118.7150.20.0118.6e 0.7440.9350.860150.0500.060.883WL(%)32.444.038.5163.60.09W

29、P(%)19.122.620.9161.00.05IP13.321.417.5162.70.15IL0.390.730.51160.100.190.56C(kPa)25.727.826.631.10.0424.9(度)6.67.37.030.30.056.4a1-2(MPa-1)0.210.380.29150.040.150.31Es(MPa)5.098.536.57150.860.136.2N(擊)7.010.08.5140.80.098.1qc(MPa)1.5282.1001.748580.2310.131.696fs(KPa)42745558130.24528-1層粉土亞層：灰黃色,含云

30、母等,長石石英質(zhì),顆粒較均勻,無光澤,韌性和干強度低,濕,中密,搖振反應迅速,。僅在深孔揭露，該層未穿透。物理力學指標統(tǒng)計表項目最小值Xmin最大值Xmax平均值 Xm 數(shù)據(jù)個數(shù) n標準差 變異系數(shù)標準值 Xk qc(MPa)4.1936.3025.53190.7470.145.064fs(KPa)749486970.08812.4場地剪切波速Vse計算值及場地土類型依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）第和4.1.6條之規(guī)定，估算20米深度范圍內(nèi)Vse值，根據(jù)公式計算土層的等效剪切波速: Vse=do/t t=（di/Vsi）式中 Vse土層等效剪切波速 do 計算深度取值為20米

31、 t 剪切波在地面至計算深度之間的傳播時間 di 計算深度范圍內(nèi)第i層土層的厚度(m) Vsi 計算深度范圍內(nèi)第i層土層的剪切波速(m/s)K93#孔： Vse=172.4m/s； K121#孔：Vse=171.8m/s； K152#孔：Vse=173.5m/s；場地平均等效剪切波速: Vse=172.6m/s 依據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范有關(guān)規(guī)定，判定場地土類型為中軟場地土。2.5場地地震效應 根據(jù)場地工程地質(zhì)條件，按照現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB 50011-2010）有關(guān)規(guī)定，判定場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為類，抗震設(shè)防烈度為六度，設(shè)計基本加速度為0.05g，設(shè)計地震分組為第二組，建筑設(shè)

32、計特征周期為0.55s，屬建筑抗震一般地段。 依據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB 18306-2015）的有關(guān)規(guī)定，建筑場地抗震設(shè)防烈度為七度，設(shè)計基本加速度為0.10g，場地特征周期為0.55s，場地內(nèi)需判定液化趨勢的地層為第層粉土、第層粉土、第層粉土，經(jīng)標準貫入試驗法判定，在發(fā)生基本加速度為0.10g的地震時，第層粉土、第層粉土、第層粉土均不發(fā)生液化。綜合判定為不液化場地。（詳見附件）3 巖土工程分析評價3.1場地地基土分析與評價從勘探資料分析，除頂部耕填土外，其下地層均為第四紀全新世黃河沖淤積形成的松散地層，主要巖性為黏土、粉質(zhì)黏土、粉土。地層分布在水平方向和垂直方向呈規(guī)律性分布。場區(qū)地下水位較深，沉積時間較短。第層耕填土，松軟，工程性質(zhì)較差，須處理。第層黏土夾粉質(zhì)黏土，分布較穩(wěn)定均勻，濕至飽和，可塑，中壓縮性。第-1層粉土亞層，呈薄層或透鏡體狀，不均勻，濕，稍密，中壓縮性。第層粉土，分布較穩(wěn)定均勻，濕，稍密，中壓縮性