云南昆都国际房地产开发 赵李家堆“城中村〞改造工程A地块 岩土工程详细勘察报告 1 前言 1.1 拟建工程概况 云南昆都国际房地产开发拟建赵李家堆“城中村〞改造工程,委托我院对拟建场地进行岩土工程详细勘察。拟建场地位于昆明市区西部,人民西路北侧,拟建场地位置示意见图1.1-1: B地块 C地块 A地块 图1.1-1 拟建场地位置示意图 拟建工程由A、B、C三个地块组成,总用地面积约257亩,总建筑面积约933398.50m2,其中A地块北临菱角塘路,南靠人民西路,为赵李家堆村村庄拆旧建新场地,总用地面积约102.0亩,拟建建筑主要由1栋42F超高层建筑、3栋41F超高层建筑、1栋38F超高层建筑、3栋28F高层建筑及多栋2~6层多层建筑组成,场地整体设置三层地下室,基坑开挖深度约-15.2m。本次勘察范围为A、C两个地块,本报告为A地块岩土工程详细勘察报告。 拟建建〔构〕筑物的平面分布位置详见附图NO:1〔勘探点平面布置图〕,各栋建〔构〕筑物情况见表1.1-1: 表1.1-1 各建〔构〕筑物情况一览表 工程名称 建〔构〕筑物编号及名称 层数 高度〔m〕 结构类型 地下室设置情况 A地块 A1#住宅 28F 80.0 框剪结构 三层 A2#住宅 28F 80.0 框剪结构 三层 A3#住宅 28F 80.0 框剪结构 三层 A4#住宅 38F 120.0 全剪结构 三层 A5#住宅 42F 120.0 全剪结构 三层 A6#住宅 41F 130.0 全剪结构 三层 A7#住宅 41F 130.0 全剪结构 三层 A8#住宅 41F 130.0 全剪结构 三层 S3#、S4#商业 3F 13.5 框架结构 三层 j#警署 4F 16.0 框架结构 三层 x#教学楼 6F 24.0 框架结构 三层 x#食堂 2F 13.0 框架结构 三层 办公楼 2F 8.0 框架结构 三层 本次勘察工作主要依据双方签定的勘察合同及建设单位提供的勘察任务书进行。拟建建筑物工程重要性等级属一级,场地属中等复杂场地,地基土不均匀,属中等复杂地基,根据?岩土工程勘察标准—2021年版?〔GB50021-2001〕及?高层建筑岩土工程勘察规程?〔JGJ72-2004〕的规定,确定本次岩土工程勘察等级属甲级。 1.2 勘察任务、目的和要求 勘察任务和目的 1〕勘察任务:查明拟建建筑场地的工程地质及水文地质条件; 2〕勘察目的:提交满足工程施工图设计、根底施工要求的技术成果,为工程设计、施工提供工程地质及水文地质依据。 1.2.2勘察要求 根据拟建建〔构〕筑物特点,按设计单位提供的本工程岩土工程勘察主要技术要求、?岩土工程勘察标准—2021年版?〔GB50021-2001〕及?高层建筑岩土工程勘察规程?〔JGJ72-2004〕的有关规定,确定本次勘察的主要要求如下: 1)搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、规模等资料; 2)查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、开展趋势和危害程度,提出整治方案的建议; 3〕查明埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物; 4) 查明建筑场地内的岩土层类型、厚度、分布范围、工程特性和变化规律等,提供满足设计、施工所需的岩土参数〔包括地基变形计算参数〕,预测地基变形性状;提出用于桩基最终沉降量计算的压缩层深度范围内各土层的压缩模量建议值; 5) 查明地下水类型、埋藏条件、补给及排泄条件、腐蚀性及地下水位,提供基坑开挖工程应采取的地下水控制措施及抗浮设防水位,当采用降水控制措施时,应分析评价降水对周围环境的影响,提出减小影响的措施;对基坑工程监测提出建议; 6) 进行场地与地基的地震效应评价,判别场地地震液化可能性及液化等级,划分场地类别; 7) 对地基岩土层的工程特性及地基的稳定性进行分析评价,提出各岩土层的地基承载力特征值,提出经济合理的地基根底及持力层选择的建议; 8〕判断基坑的整体稳定性,预测可能破坏模式,对基坑工程的设计、施工方案提出意见; 9) 提出基坑开挖的边坡稳定计算及支护设计所需的岩土技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议; 10〕基坑勘察孔布置应按?高层建筑岩土工程勘察标准?要求,如果基坑以外勘察孔无法实施,应了解、查询周边地质资料; 11) 对基坑支护、工程降水与施工方案提出建议; 12〕评价成桩可能性,论证桩的施工条件及其对环境的影响。 1.3 勘察工作执行的主要技术标准 1〕?工程测量标准?〔GB 50026-93〕; 2) ?岩土工程勘察标准—2021年版?〔GB50021-2001〕; 3) ?高层建筑岩土工程勘察规程?〔JGJ72-2004〕; 4) ?建筑地基根底设计标准?〔GB50007-2002〕; 5) ?建筑抗震设计标准—2021年版?〔GB50011-2001〕; 6) ?建筑桩基技术标准?〔JGJ94-2021〕; 7) ?建筑基坑支护技术规程?〔JGJ120-99〕 8) ?土工试验方法标准?〔GB/T50123-1999〕; 9) ?建筑工程地质钻探技术标准?〔JGJ87-92〕; 10) ?原状土取样技术标准?〔JGJ89-92〕; 11〕?岩土锚杆〔索〕技术规程标准?〔CECS22-2005〕; 12)?建筑工程勘察文件编制深度规定?〔试行〕。 1.4 勘察方法和勘察工作完成情况 勘察方法 本次勘察的勘察方法以钻探为主,结合现场原位测试〔标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验、钻孔简易抽水试验、波速测试及地微振测试〕、室内土工试验成果进行综合评价,具体如下: 1〕钻探 选用机动灵活、场地适应性强的XY—150型钻机。硬质合金钻头,回转钻进,全断面取芯。采用钢管跟管护壁,确保钻探、取样、原位测试工作的质量。 2〕取样 分原状土样〔Ⅰ、Ⅱ级〕、扰动土样〔Ⅲ、Ⅳ级〕和水样。Ⅰ、Ⅱ级土试样采用薄壁取土器、以静压连续贯入法采取;Ⅲ、Ⅳ级土试样采用标贯器、钻孔岩心采取;水试样于钻孔中采取,确保试样质量。 3〕原位测试 a、标准贯入试验:适用于碎石土以外的各类土层。利用所获取指标评价地基土力学性能及砂类土的密实度,判定饱和粉土、砂土的地震液化性能。 b、重型圆锥动力触探试验:主要用于评价碎石类土的密实度和均匀性,同时也可检验各类地基土的力学性能及进行力学分层。 c、钻孔抽水试验:为基坑工程的设计提供土的渗透系数、影响半径、单井涌水量等参数。 d、钻孔波速测试:检验场区岩土层的物理力学性质,获取20.0m深度范围地基土的等效剪切波速值,判定场地土类型及建筑场地类别,为建筑抗震设计提供依据。 e、地微振测试:测定场地卓越周期,为建筑抗震设计提供依据。 4〕室内试验 为获取场地各土层的物理力学指标及均匀性,并对场地内可能液化的土层进行地震液化判别,采取原状土及扰动土试样进行土的物理性质、颗粒分析、抗剪强度、三轴压缩及高压固结等试验。 5〕勘探点测放 钻孔坐标及高程的测放,依据建设单位提供的位于西园北路上的控制点GPS649及高程起算点GPS150成果,采用全站仪极坐标法进行定位施测,钻孔坐标为1987年昆明坐标系,钻孔孔口高程采用1985年国家高程基准,测量控制点成果详见表1.4-1。各钻孔坐标及高程详见附表NO.1〔勘探点一览表〕。 表1.4-1 测量控制点成果 控制点号 纵坐标X 横坐标Y 高程H 备 注 GPS649 2573071.648 883614.738 / 控制点 GPS150 2572663.338 883584.437 1888.731 高程起算点 勘察方案布置情况说明及勘察工作完成情况 1〕勘察方案布置情况说明:为查明与基坑开挖有关的场地条件、土质条件和工程条件,根据基坑工程勘察的相关要求,我院在基坑北侧、南侧及东侧的基坑范围线外均布置有勘探孔,受场地条件限制,不具备施工条件。经建设方与设计方协商,根据设计单位提供的本工程岩土工程勘察主要技术要求,本基坑在开挖边界外,勘察手段以调查研究、搜集已有资料为主。 2〕勘察工作完成情况:本次岩土工程详细勘察,勘探点沿建筑物边线及角点并结合方格网布置,其中28F住宅楼共布置勘探孔27个,设计孔深:控制性孔70m,一般性孔65m;38~42F住宅楼共布置勘探孔45个,设计孔深:控制性孔110m,一般性孔90m ;商业局部、警署、教学楼及地下室局部共布置勘探孔84个,设计孔深:控制性孔40m,一般性孔35m,各勘探孔的位置及深度详见〔附图NO:1勘探点平面布置图〕。本次勘察,引用初勘勘探孔9个,编号分别为CK187、CK196、CK205、CK214、CK223、CK232、CK241、CK250及CK279。 本工程为城中村改造工程,拆迁时间长,勘察工作随拆迁工作进度进行,场地外业勘察时间历时近3个月。我院共进场型号为XY-150型的全液压钻机12台套,外业工作于2010年7月18日至2010年10月23日完成,完成工作量见表-1: 表-1 勘察工作量统计表 工作内容 工作量 工作内容 工作量 勘探孔测放及孔口高程测量(孔) 127 完成勘探孔〔孔/m〕 127/7809.52 地下水位观测〔孔〕 127 土工试验(组) 249〔Ⅰ级〕 三轴剪切试验〔UU 〕〔件〕 11 22〔Ⅳ级〕 高压固结试验〔件〕 40 固结快剪试验〔件〕 15 水质分析(组) 4 重型圆锥动力触探试验〔m〕 4.5 标准贯入试验(次) 302 钻孔波速测试(孔/m) 8/171 地微振测定(点) 3 抽水试验〔孔〕 2 引用初勘勘探孔 9 利用初勘土工试验(组) 88〔Ⅰ级〕 引用初勘标准贯入试验(次) 26 11〔Ⅳ级〕 须说明的是: 1〕受场地拆迁因素影响,编号为67、171、172、176~178、180、244、281、285、290及342~346的16个钻孔尚不具备施工条件,未能施工,待条件许可时再进场施工。 2〕本工程为城中村改造工程,拆迁周期长,外业勘察工作时间历时近3个月,应建设方要求,先后提供过两份中间资料供设计使用,最终均以本次勘察报告书为准。 3〕由于本次勘察所布的局部勘探孔与编号为CK187、CK196、CK205、CK214、CK223、CK232、CK241、CK250及CK279的9个初勘勘探孔距离较近,故本次详勘利用初勘成果,不再进行施工。 2 场地工程地质条件 2.1区域地质构造 昆明地区主要位于两条区域性断裂带之间,东为小江断裂带,西为普渡河断裂带。 小江断裂带 图2.1-1中F2-1、F2-2为主干断裂。 图2.1-1 区域地震构造图 小江断裂带北起巧家,向南经东川、嵩明、宜良、建水、开远、个旧,交于NW向的红河断裂上,走向近南北,全长500km以上,发育历史长,经历多期构造活动。新构造时期以来,断裂活动表现为强烈左旋走滑运动及两侧断块垂直差异活动。此断裂带上地震活动强烈为西南乃至中国大陆上一条著名的强震发生带,地震活动强烈,以强度大、频度低为特征,1500年始有破坏性地震记载,至今共计有M≥4.7级地震40次,其中6级以上13次,7级以上4次,最强8级1次,即在昆明东北,离昆明直线距离30多公里的嵩明、杨林1833年9月6日8级地震,此次地震涉及面广,对昆明影响达8度,土桥一带地裂复合,此断裂带上其它~7级地震对昆明影响烈度为6度,该断裂位于拟建场地之东,距离约30km,可不考虑其对拟建建筑物的影响。 普渡河断裂带 该断裂带北端交于四川麻塘断裂,向南过金沙江后顺普渡河河谷过三江口、铁索桥至沙坪后偏离普渡河向南经款庄、散旦、沙朗、滇池西、玉溪盆地西缘,止于峨山小街附近,全长250km,总体走向南北向,普渡河断裂带为中强地震带,从1507年始有破坏性地震记载,至今共记录有M≥4.8级地震19次,其中4.8级与4.9级各1次,5~级15次,级与6.3级各1次。强震集中在断裂北段,而处于中段的昆明-晋宁记载的M≥5级地震7次,以1696年昆明级最强。 场地位于普渡河断裂中段,主干断裂为西山断裂,根据断层泥样测定,第四纪以来强烈活动时间距今约15万年前,为中更新世时期,为非全新世活动断裂。西山断裂表现为强烈的垂直差异活动,第四纪以来在西山形成高达500m的陡崖,对昆明盆地形成与发育有明显的控制作用,沿断裂带第四系厚度达50~1000m,拟建场地第四系厚度大于100m,综合分析,根据?建筑抗震设计标准 2021年版?〔GB50011-2001〕中条1款的规定,可不考虑该断裂对地面建筑的影响。 2.2 地形、地貌 拟建场地地处昆明断陷盆地北西部地带,场地总体属湖积盆地地貌〔复合地貌〕。场地原为赵家堆村庄,系昆明市城中村改造拆旧建新场地,勘察期间,场地尚有局部建筑未撤除,多数地段堆有大量混凝土块、砖、石等建筑垃圾,地面现地面标高在1888.19m~1890.91m之间,最大相对高差约2.72m,场区内地势相对平坦开阔。勘察期间,现场场地情况见照片2.2-1及照片2.2-2: 菱 角 塘 路 红 菱 路 照片2.2-1〔场地西北部,镜像自西北向东南〕 B地块〔旧建筑尚未撤除〕 照片2.2-2〔场地东部,镜像自东向西〕 2.3 场地地层岩性构成 本次勘察,在钻探最大揭露深度112.51m范围内分布的地层为:场区表层分布第四系人工堆积〔Qml〕层;上部主要为第四系冲、洪积〔Qal+pl〕层,其下主要为第四系冲、湖积〔Qal+l〕层,下部为第四系残积〔〔Qel〕层,岩性为粉质粘土、粘土、粉土、粉砂、有机质土、泥炭质土及砾砂等,现场钻探岩芯见照片2.3-1: 照片2.3-1现场钻探岩芯 根据各土层的成因及物理力学性质差异,按土层分类原那么将场地内各层土自上而下划分为12个主层和25个亚层,现自上而下分别描述如下: 1)第四系人工堆积〔Qml〕层 ①层—杂填土:褐灰、灰、灰白色,稍湿,主要成份由混凝土、块石、砖块等建筑垃圾混少量粘性土组成,土质不均匀,结构松散,揭露层厚0.00~4.90m。 2〕第四系冲、洪积〔Qal+pl〕层 ②层—粘土:褐红、灰红色,湿,以硬塑状态为主,局部可塑状态,切面较光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.60~3.70m,该层在C地块分布较广,A地块仅局部钻孔揭露。 ②1层—粘土:褐黄、灰黄色,湿,可塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中偏高压缩性,揭露层厚0.50~4.50m,场地仅局部钻孔揭露。 3〕第四系冲、湖积〔Qal+l〕层 ③层—粘土:灰、褐灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性中等,土质不均匀,局部夹少量腐殖质,具中偏高压缩性,揭露层厚0.40~5.00m,场地大局部钻孔均有揭露。 ③1层—有机质土:深灰、灰黑色,局部地段浅灰色,湿,以软塑状态为主,局部可塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质很不均匀,局部夹薄层泥炭质土、软粘土,具高压缩性,揭露层厚0.40~8.00m,场地局部钻孔揭露。 ③2层—粉土:局部粉砂,灰、褐灰、深灰色,湿,稍密状,粘粒含量约占4.4~19.9%,切面粗糙,干强度及韧性低,摇震反响轻微,土质不均匀,局部夹腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.50~6.10m,场地大局部钻孔均有揭露。 ③3层—粉质粘土:黄、黄夹灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性中等,土质不均匀,局部夹少量腐殖质,具中偏高压缩性,揭露层厚0.50~5.20m,场地仅少量钻孔揭露。 ④层—粉质粘土:浅兰灰、灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性中等,土质不均匀,局部夹少量腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.40~6.30m,场地大局部钻孔均有揭露。 ④1层—砾砂:局部地段为圆砾,兰灰、深灰色,稍密状,含砾量约占32.7~54.5%,多呈圆~亚圆形,粒径以2~20㎜为主,母岩成分主要为砂岩、玄武岩,呈中~强风化状,粉土及粘性土充填,土质不均匀,压缩性较低,揭露层厚0.50~4.60m,场地局部钻孔揭露。 ④2层—粉土:局部粉砂,深灰、灰色,湿,稍密状,粘粒含量约占8.1~22.2%,切面粗糙,干强度及韧性低,摇震反响轻微,土质不均匀,局部夹腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.50~9.80m,场地局部钻孔揭露。 ④3层—有机质土:深灰、灰黑色,局部地段浅灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质很不均匀,具高压缩性,揭露层厚0.50~5.50m,场地仅少量钻孔揭露。 ⑤层—粘土:灰、兰灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.50~5.70m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑤1层—粘土:深灰、浅灰白色,湿,以可塑状态为主,局部软塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,局部夹腐殖质,具高压缩性,揭露层厚0.50~2.80m,场地仅局部钻孔揭露。 ⑥层—粉土:局部粉砂,灰、深灰色,湿,稍密~中密状,粘粒含量约占2.5~22.2%,摇震反响轻微,土质不均匀,局部夹腐殖质,压缩性较低,揭露层厚0.40~12.80m,场地所有钻孔均有揭露。 ⑥1层—粘土:灰、兰灰色,湿,以硬塑状态为主,局部可塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.50~7.10m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑥2层—粘土:褐灰、深灰色,湿,可塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质不均匀,局部夹薄层有机质土,具中偏高压缩性,揭露层厚0.50~3.30m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑥3层—有机质土:深灰、灰黑色,湿,以可塑状态为主,局部软塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质很不均匀,具高压缩性,揭露层厚0.50~2.70m,场地仅少量钻孔揭露。 ⑥4层—砾砂:局部地段为粉砂,兰灰、深灰色,中密状,含砾量约占17.1~47.7%,多呈圆~亚圆形,粒径以2~20㎜为主,母岩成分主要为砂岩、玄武岩,呈中~强风化状,粉土及粉砂充填,土质不均匀,压缩性较低,揭露层厚0.60~5.80m,场地局部钻孔揭露。 ⑦层—粘土:兰灰、灰色,湿,以硬塑状态为主,局部可塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.50~7.40m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑧层—粉土:局部粉砂,灰、深灰、浅兰灰色,湿,中密状,粘粒含量约占3.5~32.5%,摇震反响轻微,土质不均匀,局部夹腐殖质,压缩性较低,揭露层厚0.60~16.80m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑧1层—粘土:灰、褐灰色,湿,可塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,局部夹腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.50~5.70m,场地仅局部钻孔揭露。 ⑧2层—粘土:兰灰色,湿,以硬塑状态为主,局部可塑状态,切面较光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.50~9.30m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑧3层—有机质土:深灰、灰黑色,湿,可塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质很不均匀,具高压缩性,揭露层厚0.50~2.60m,场地仅少量钻孔揭露。 ⑧4层—砾砂:局部圆砾及粉砂,褐灰、深灰色,饱和,中密状,含砾量约占35~52.2%,多呈圆~亚圆形,粒径以2~20㎜为主,母岩成分主要为砂岩、玄武岩,呈中~强风化状,粉土及粉砂充填,土质不均匀,压缩性较低,揭露层厚0.50~5.00m,场地仅少量钻孔揭露。 ⑨层—粘土:兰灰色,湿,以硬塑状态为主,局部可塑状态,切面稍有光泽,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.50~12.30m,场地大局部钻孔均有揭露。 ⑨1层—粉质粘土:褐灰色,湿,可塑状态,切面稍光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.60~4.70m,场地仅少量钻孔揭露。 ⑨2层—粉土:局部粉砂,深灰、褐灰色,湿,中密状,粘粒含量约占15.5~26.7%,切面粗糙,干强度及韧性低,摇震反响轻微,土质不均匀,局部夹腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.50~11.30m,场地局部钻孔揭露。 ⑨3层—有机质土:灰黑、深灰色,湿,可塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质不均匀,具高压缩性,揭露层厚0.40~3.40m,场地仅少量钻孔揭露。 层—粘土:兰灰、深灰色,湿,以硬塑状态为主,局部可塑状态,切面光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.60~16.90m,场地大局部钻孔均有揭露。 1 层—粉土:,灰、深灰色,湿,中密状,粘粒含量约占4.3~26.0%,切面粗糙,干强度及韧性低,摇震反响轻微,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.60~10.50m,场地大局部钻孔均有揭露。 2层—砾砂:局部地段为圆砾,兰灰、灰色,饱和,中密状,含约40.8~54.6%的圆砾,多呈圆~亚圆形,粒径以2~20㎜为主,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚0.70~6.00m,场地仅少量钻孔揭露。 3层—有机质土:灰黑、深灰色,湿,可塑状态,切面光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中偏高压缩性,揭露层厚0.50~3.70m,场地仅少量钻孔揭露。 层—粉质粘土:灰、兰灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,切面光滑,干强度及韧性中等,土质不均匀,局部夹腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.50~10.60m,场地大局部钻孔均有揭露。 1层—粉土:深灰、兰灰色,饱和,中密状,切面粗糙,干强度及韧性低,摇震反响轻微,土质不均匀,局部夹腐殖质,具中压缩性,揭露层厚0.70~8.90m,场地仅少量钻孔揭露。 2层—泥炭质土:灰黑色,湿,可塑状态,切面较粗糙,干强度及韧性低,土质不均匀,具高压缩性,揭露层厚0.50~8.50m,场地大局部钻孔均有揭露。 4〕第四系残积〔Qel〕层 层—粘土:兰灰、灰绿色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,局部夹全风化玄武岩残块,切面较粗糙,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,揭露层厚4.20~25.30m,场地仅少量钻孔揭露。 1层—粘土:褐红、灰绿、兰灰色,湿,以可塑状态为主,局部硬塑状态,局部夹强风化玄武岩残块,切面较粗糙,干强度及韧性中等,土质不均匀,具中压缩性,本次勘察未揭穿该层。 以上各层土的空间展布情况详见附图NO:2-1/33~NO:2-33/33〔工程地质剖面图〕。 2.4 岩土物理力学性质 场地内地基土均采取了土试样进行室内土工试验,并对地基土进行了标准贯入试验及重型圆锥动力触探试验,土的物理力学指标分层统计见附表NO.2,颗粒分析试验成果分层统计见附表NO.3,标准贯入试验成果分层统计见附表NO.4, 重型圆锥动力触探试验成果分层统计见附表NO.5,土工试验成果总表见附表NO.6。 各土层主要物理力学指标统计见表2.4-1/6~表2.4-6/6: 2.5 水文地质条件 1〕地表水条件 运粮河:分布于本工程的B地块,见附图NO:1(勘探点平面布置图)。运粮河,顾名思义,是用于运输粮食的河道,由翠湖经棱角塘、红联、积善、明波流入滇池,全长12 km,水量主要集中在每年雨季7~9月。拟建场地段运粮河宽约7.5m,深约4.0m,江水流速较慢,水质较清澈,水量丰富,两侧河堤已采用人工砌筑块石护堤,现状河堤稳定。 明末清初,滇池沿岸供给昆明的粮食就是经这条河运入昆明的。 照片2.3 运粮河〔菱角塘路一侧〕 2〕地下水条件 拟建场地地下水类型主要为孔隙型潜水,表层分布的杂填土中含有少量地下水,孔隙型潜水主要赋存于粉土及砾砂层中,受大气降水和地表水〔场地附近居民生活用水及地下排水管渗漏水〕的入渗补给和控制。 场地钻探深度范围内主要含水层分析如下: 第一含水层为表层杂填土,该层水为地表水,主要受大气降水和地表水〔场地附近居民生活用水及地下排水管渗漏水〕补给和控制,水质较差。 第二含水层为③2层粉土、④1层砾砂、④2层粉土,该含水层上、下均分布较连续的隔水层〔③层粘土、③1层有机质土、⑤层粉质粘土〕,属潜水含水层,处于基坑开挖深度内,对基坑降水不利。 第三含水层为⑥层粉土、⑥4层砾砂,该含水层上、下均分布较连续的隔水层〔⑤层粉质粘土、⑤1层粘土、⑦层粘土〕,属潜水含水层,具微承压性,厚度大,渗透性相对较强,水量较大,该含水层为拟建基坑深度范围内主要的含水层,其中④2层粉土、⑥层粉土多处于基坑开挖深度范围内,是基坑降水主要考虑的对象。 第四含水层为⑧层粉土、⑧4层砾砂,该含水层上、下均分布较连续的隔水层〔⑦层粘土、⑨层粘土〕,属潜水含水层,具微承压性,埋藏较深,在基坑开挖深度之下,对本工程建设影响较小。 第五含水层为⑩1层粉土、⑩2层砾砂,该含水层主要分布于⑩层粉质粘土中,属透镜体夹层,分布不连续,属潜水含水层,具微承压性,水量不大,埋藏较深,在基坑开挖深度之下,对本工程建设影响较小。 第六含水层为1层粉土,该含水层主要分布于层粘土中,属透镜体夹层,分布不连续,属潜水含水层,具微承压性,水量不大,埋藏较深,在基坑开挖深度之下,对本工程建设影响较小。 勘察期间,实测127个钻孔静止水位,实测地下水位埋深在0.30 ~1.60m〔高程1887.19~1890.01 m〕之间,水位变化差为1.30m,地下水总体向地势低处径流排泄。各钻孔的地下水位埋藏深度详见附表NO.1(勘探点一览表),场区内地下水埋藏较浅,水量较丰富,对基坑工程施工影响较大。 3 岩土工程分析评价 3.1 场地稳定性及适宜性评价 拟建场地处于昆明断陷盆地北西部,场地总体属湖积盆地地貌〔复合地貌〕。本次勘察,场地内除分布有一定厚度的软弱土层〔③1层有机质土、④3层有机质土、⑥3层有机质土、⑨3层有机质土、⑩3层有机质土、2层泥炭质土〕外,场地内及附近未发现不良地质作用存在,属稳定的建筑场地,适宜本工程建设。 3.2地基土工程性质评价 拟建场地分布的地基土有:杂填土、粉质粘土、粘土、粉土、有机质土、泥炭质土及砾砂等,场地土层在空间分布具有起伏较大,不均匀的特点。现分层评价如下: 1〕①层杂填土,成份杂乱,结构疏松,不均匀,属欠固结土层,含少量地下水,对基坑开挖侧壁稳定性不利。 2〕②层粘土,以硬塑状态为主,局部可塑状态,具中压缩性,工程力学性质相对较好,抗剪强度相对较高,为本场区浅部出露的较好土层,处于基坑开挖深度范围内,对基坑侧壁稳定有利; ②1层粘土,可塑状态,具中偏高压缩性,工程力学性质相对较好,抗剪强度相对较高,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定有利; 3〕③层粘土、③3层粉质粘土,以可塑状态为主,局部硬塑状态,具中偏高压缩性,工程力学性质一般,抗剪强度一般,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定相对有利;③1层有机质土,以软塑状态为主,局部可塑状态,具高压缩性,工程力学性质差,抗剪强度低,为本场区浅部所揭露的软弱土层,均处于基坑开挖深度中下部地段,可能会形成基坑壁中软弱滑动面,最不利于基坑侧壁稳定。 ③2层粉土,局部粉砂,稍密状,含孔隙水,属强透水层,抗剪强度相对较低,在地下水作用下,易产生流土、流砂或涌土、涌砂等现象,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定及降水不利; 4〕④层粉质粘土,以可塑状态为主,局部硬塑状态,具中压缩性,工程力学性质相对较好,抗剪强度相对较高,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定有利;④1层砾砂、④2层粉土,稍密状,含孔隙水,属强透水层,抗剪强度相对较低,在地下水作用下,易产生流土、流砂或涌土、涌砂等现象,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定及降水不利;④3层有机质土,以软塑状态为主,局部可塑状态,具高压缩性,工程力学性质差,抗剪强度低,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定不利; 5〕⑤层粉质粘土,以可塑状态为主,局部硬塑状态,具中压缩性,工程力学性质一般,抗剪强度一般,处于基坑开挖深度范围内,对基坑开挖侧壁稳定有利;⑤1层粘土,可塑状态,具高压缩性,工程力学性质较差,抗剪强度低,对基坑开挖侧壁稳定不利; 6〕⑥层粉土,局部粉砂,稍密~中密状,具中压缩性,含孔隙水,属强透水层,工程力学性质较好,抗剪强度一般,在局部地段处于基坑开挖深度下部,在地下水作用下,可能会产生流土、流砂或涌土、涌砂等现象,对基坑开挖侧壁稳定及降水不利;⑥1层粘土,以硬塑状态为主,局部可塑状态,具中压缩性,工程力学性质一般,抗剪强度一般,在局部地段处于基坑开挖深度下部,对基坑开挖侧壁稳定有利;⑥2层粘土、⑥3层有机质土,可塑状态,具高压缩性,工程力学性质一般,抗剪强度较低,在局部地段处于基坑开挖深度下部,可能会形成基坑壁中软弱滑动面,对基坑开挖侧壁稳定不利;⑥4层砾砂,中密状,属强透水层,工程力学性质较好,抗剪强度较高,在局部地段处于基坑开挖深度下部,在地下水作用下,可能会产生流土、流砂或涌土、涌砂等现象,对基坑开挖侧壁稳定及降水不利; 7〕⑦层粘土,以硬塑状态为主,局部可塑状态,具中压缩性,工程力学性质相对较好,抗剪强度相对较高,层位及厚度变化较大,局部地段缺失。 8〕⑧层粉土、⑧4层砾砂,中密状,工程力学性质较好,可作为拟建建筑的桩端持力层;⑧1层粘土,可塑状态,具中压缩性,工程力学性质一般;⑧2层粘土,硬塑状态, 具中压缩性,工程力学性质较好,可作为拟建建筑的桩端持力层;⑧3层有机质土,可塑状态,具高压缩性,工程力学性质一般,抗剪强度较低,宜作为建筑物桩根底摩擦段; 9〕⑨层粘土、⑨2层粉土,工程力学性质较好,宜作为拟建建筑的桩端持力层;⑨1层粉质粘土、可塑状态,工程力学性质一般,宜作为建筑物桩根底摩擦段;⑨3层有机质土,可塑状态,具高压缩性,工程力学性质较差,宜作为建筑物桩根底摩擦段; 10〕⑩层粘土、⑩1层粉土、⑩2层砾砂,工程力学性质较好,宜作为拟建建筑的桩端持力层;⑩3层有机质土,可塑状态,具中偏高压缩性,工程力学性质较差。 11〕 层粘土,工程力学性质一般,可作为拟建建筑物桩端持力层;1 层粉土,工程力学性质相对较好;2层泥炭质土,可塑状态,具高压缩性,工程力学性质较差。 12〕层粘土及1层粘土,属本场区揭露的残积层,埋藏较深,层位及厚度变化较大,工程力学性质相对较好,可作为拟建建筑物桩端持力层。 3.3地基土均匀性评价 拟建场地处于昆明断陷盆地的北西部,沉积成因多样,地基土在空间分布上状态或密实度存在不均匀性,中部地基土中分布有厚薄不均的硬夹层〔④1层砾砂、⑥4层砾砂、⑧4层砾砂〕及软弱夹层〔③1层有机质土、④3层有机质土、⑥3层有机质土〕,下部地基土中分布有厚薄不均的粘性土、粉土、砂土层,导致地基土的工程力学性质在水平向和竖向上存在不均匀性,综合分析属不均匀地基,在上部荷载作用下的地基变形将有一定的差异,设计时应予以考虑。 3.4地震效应评价 1〕场地土类型及场地类别: 根据钻孔揭露资料,拟建场地覆盖层厚度大于50m。本次勘察于场地内编号为186、197、201、215、223、235、245及248的钻孔中进行波速测试171m,测试成果详见附件1〔波速测试报告〕。根据场地波速测试成果,场地内20m深度范围内土层钻孔的等效剪切波速值见表3.4-1: 表3.4-1 钻孔等效剪切波速测试成果表 钻孔编号 186 197 201 215 223 235 245 248 平均值 等效剪切波速Vsm(m/s) 206 176 182 191 186 191 185 183 187.5 从表可看出,等效剪切波速值介于176~206m/s之间,平均剪切波速Vsm=187.5m/s,根据?建筑抗震设计标准—2021年版?〔GB50011-2001〕中条的规定,划分建筑场地土的类型为中软土,建筑场地类别为Ⅲ类。 2〕建筑抗震地段划分: 拟建场地地基土为中软土,地基土工程力学性质在水平向和竖向上不均匀,地基土不均匀,根据?建筑抗震设计标准-2021年版?〔GB50011—2001〕中第条的规定,划分为对建筑抗震不利地段。 3〕设防烈度及地微特征: 根据?建筑抗震设计标准-2021年版?〔GB50011-2001〕附录A的划分,昆明城区抗震设防烈度为8度,设计根本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组。假设根据?建筑抗震设计标准?〔GB50011-2021〕附录A的划分,昆明城区设计地震分组为第三组。 勘察期间于场区编号为165、203、234号钻孔旁实测得卓越周期〔Ts〕分别为0.383s、0.427s、0.370 s,平均值为0.393s。设计时请避开场地卓越周期,以防止发生地震时产生共振而加大对建筑物的损坏。 4〕液化判别及软土震陷 拟建场地地基土20m深度范围内分布的饱和粉土〔③2、④2、⑥层〕、砂土〔④1层〕,根据颗粒分析试验成果,③2、④2层粉土的粘粒含量分别为14.2%、15.7%,均大于8度抗震设防烈度粘粒含量百分率13%,初判③2、④2层粉土为不液化土层,可不考虑地震液化的影响。⑥层粉土经标准贯入试验进一步判定,结果⑥层粉土为不液化土层。(详见附表NO.12地震液化成果判定表)。④1层砾砂,圆砾含量占31.0~44.0%,透水性相对较大,有利于孔隙水消散,判定④1层砾砂在设防烈度为8度时为不液化土层。 3.5地基土固结情况评价 本次勘察,在27.0m深度以下的粘土层中选择了40件土样进行高压固结试验,其中14件土样试验未能得出数值或所得数值异常较大,予以剔除,其余26件土样试验结果统计见表3.5-1(高压固结试验成果表)及附表NO.7(各地层综合e~p曲线)、附表NO.8(e—logP高压固结试验报告),从表可看出,场地土以正常固结~超固结为主,固结为重力固结,局部土样为欠固结,分析原因主要受取样影响所致〔土样受扰动及其应力释放,特别是取样较深处,应力释放较大〕,结合场地的应力史分析,场地为拆旧建新场地,地基土在原建筑物荷载及自重作用下已固结完毕,综合分析判定场地土为正常固结~超固结。 表3.5-1 高压固结试验成果表 层 号 土层 名称 试样 编号 压缩 指数 Cc 试样 深度 (m) 回弹 指数 Cs 前期固结压力(KPa) 自重 应力 (KPa) 超固 结比OCR 评 价 ⑧2 粘土 2675 0.279 27.50 0.039 391.9 427.9 1.1 正常固结 ⑨ 粘土 557 0.320 58.00 0.041 679.8 514.4 0.9 正常固结 622 0.560 43.70 0.075 525.7 410.0 0.9 正常固结 1238 0.205 53.00 0.040 340.7 477.9 1.4 超固结 1959 0.208 50.00 0.022 282.1 416.6 1.5 超固结 1983 0.386 45.10 0.030 645.4 433.1 0.8 欠固结 ⑨1 粉质粘土 1961 0.315 54.50 0.046 229.4 460.3 2.0 超固结 ⑨2 粉土 599 0.215 55.70 0.018 260.1 474.9 1.8 超固结 ⑨3 有机质土 1239 0.814 59.60 0.127 624.4 526.5 0.9 正常固结 ⑩ 粘土 600 0.356 61.80 0.044 601.0 537.4 0.9 正常固结 606 0.189 53.60 0.030 389.0 463.2 1.2 正常固结 607 0.298 61.50 0.044 529.5 530.9 1.0 正常固结 1240 0.244 65.10 0.030 558.7 573.9 1.0 正常固结 1985 0.269 61.70 0.023 453.4 548.9 1.2 正常固结 1986 0.503 63.70 0.063 617.1 570.2 0.9 正常固结 2541 0.403 62.80 0.061 606.5 583.4 1.0 正常固结 ⑩3 有机质土 625 0.242 58.70 0.039 512.5 550.7 1.1 正常固结 2660 0.515 62.00 0.067 382.3 531.1 1.4 超固结 粘土 589 0.501 66.70 0.062 432.3 618.08 1.4 超固结 1241 0.278 73.90 0.044 465.9 652.2 1.4 超固结 2665 0.298 76.40 0.071 308.6 690.8 2.2 超固结 2 泥炭质土 2669 0.475 83.70 0.071 643.2 733.1 1.1 正常固结 粘土 591 0.581 70.90 0.057 382.8 749.4 2.0 超固结 1967 0.287 95.70 0.023 445.0 849.6 1.9 超固结 2543 0.447 84.70 0.034 669.3 790.1 1.2 正常固结 1 粘土 1988 0.398 96.10 0.061 350.9 885.9 2.5 超固结 3.6地下水对建筑材料及金属的腐蚀性评价 场地海拔高度小于3000m,为湿润区,环境类别属Ⅱ类。 本次勘察于编号为161、204、、251、261的钻孔中取4组水样进行水质分析,试验结果中,Cl-含量为24.8~70.9 mg/L, SO42-含量为120.7~282.3mg/L,HCO-3含量为158.6~347.8mmol/L,Mg2+含量为2.4~28.0mg/L,侵蚀性CO2含量为0.0mg/L,PH值为7.5~8.98,(水质分析成果详见附表N0.10),按?岩土工程勘察标准—2021年版?〔GB50021-2001〕的有关规定,地下水对混凝土结构具微腐蚀性;对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。 地下水对建筑材料腐蚀的防护,应符合现行国家标准?工业建筑防腐蚀设计标准?〔GB50046〕的规定。 4 拟建建〔构〕筑物根底型式分析 根据建筑平面布置图,A地块拟建建筑由1栋42F超高层建筑、3栋41F超高层建筑、1栋38F超高层建筑、3栋28F高层及多栋2~6层多层建筑组成,场地整体设置三层地下室,开挖深度约-15.2m。根据拟建工程特点及场地地基土条件,现从适宜性和平安性考虑,对各拟建建筑物根底选型作如下分析: 1〕超高层建筑局部 拟建的A4#~A8#住宅楼为38~42F的超高层建筑,荷载较大,其下设置有3层地下室,根据场地地基土及周边环境条件,宜采用桩根底。根据建筑条件并结合地质条件,采用静压预制桩、长螺旋钻孔灌注桩难以满足要求,桩型建议以旋挖成孔灌注桩为宜。根据各栋建筑所处地段的地基土条件,对各栋号桩端持力层、桩长及预估单桩竖向抗压极限承载力标准值Quk建议见表4.1-1。 表4.1-1 各栋号建筑物桩端持力层及桩长建议表 建筑 名称 建筑物栋号 设计 层数 (层) 建议桩 端持力层 预计桩长 〔M〕 单桩极限承载力标准值Quk〔KN〕 旋挖成孔灌注桩(Φ800mm) 超高层 建筑 A4# 38+3F ⑨、⑨2 52~53 13000~13500 A5# 42F ⑨、、1、2 52~58 13000~15000 A6# 41+3F ⑨、、2 52~58 13000~15000 A7# 41+3F ⑨、⑨2、、1 48~55 12000~14000 A8# 41+3F ⑨、⑨2、、1 54~56 13500~14000 注:1、桩长自勘察时地面起算,为预计桩长,工程桩实际桩长可根据各栋号基底标高结合地质剖面确定。 2、单桩极限承载力标准值除按表列值估算外,最终应按标准以静载荷试验结果为准。 2〕高层建筑局部 拟建的A1#~A3#住宅楼为28层的高层建筑,荷载较大,其下设置有三层地下室,建议采用桩根底,桩型以长螺旋钻孔灌注桩或静压预应力管桩为宜。当采用静压预制桩时,应考虑成桩的可能性,必要时应采取预引孔措施。根据各栋建筑所处地段的地基土条件,对各栋号桩端持力层、桩长及预估单桩竖向抗压极限承载力标准值Quk建议见表4.1-2。 表4.1-2 各栋号建筑物桩端持力层及桩长建议表 建筑 名称 建筑物栋号 设计层数 (层) 建议 桩端持力层 预计桩长 〔M〕 单桩极限承载力标准值Quk〔KN〕 预应力管桩 〔500mm〕 长螺旋钻孔灌注桩 〔500mm〕 高层 建筑 A1# 28F ⑧、⑧2 28~29 4700~5300 4500~5000 A2# 28F ⑧、⑧2 28~30 4700~5400 4500~5000 A3# 28F ⑧、⑧2 28~29 4700~5300 4500~5000 注:1、桩长自基底起算,为预计桩长,工程桩实际桩长可根据各栋号基底标高结合地质剖面确定。 2、单桩极限承载力标准值除按表列值估算外,最终应按标准以静载荷试验结果为准。 3〕2~6层建筑局部 拟建的3层的商业建筑、4层的警署、6层的教学楼、2层的食堂及办公楼等,均设置三层地下室,开挖深度约-15.20m,需考虑其遭地下水浮力作用的影响,属永久性抗浮问题,鉴于工程桩在施工期间及竣工后具有一定的抗浮作用,建议采用桩根底,桩型以长螺旋钻孔灌注桩为宜。当采用静压预制桩时,应考虑成桩的可能性,必要时应采取预引孔措施。根据各栋建筑所处地段的地基土条件,对各栋号桩端持力层、桩长及预估单桩竖向抗压极限承载力标准值Quk建议见表4.1-3。 表4.1-3 各栋号建筑物桩端持力层及桩长建议表 建筑名称 建筑物栋号 设计层数 (层) 建议 桩端持力层 预计桩长 〔M〕 单桩极限承载力标准值Quk〔KN〕 预应力管桩 〔500mm〕 长螺旋钻孔灌注桩 〔500mm〕 高层建筑 S3#、S4#商业 3F ⑥、⑧、⑧2 16~18 2800~3200 2700~2900 j#警署 4F ⑥、⑧ 14~15 2600~2900 2500~2700 x#教学楼 6F ⑥、⑦、⑧ 15~17 2700~3000 2500~2800 x#食堂、办公楼 2F ⑦、⑧ 13~15 2400~2900 2300~2700 注:1、桩长自基底起算,为预计桩长,工程桩实际桩长可根据各栋号基底标高结合地质剖面确定。 2、单桩极限承载力标准值除按表列值估算外,最终应按标准以静载荷试验结果为准。 5 基坑工程评价 5.1基坑平安等级划分 1〕基坑平面尺寸及深度 据设计单位提供的建筑总平图,本工程在A地块设置三层地下室,基坑面积约57730m2,形状根本呈梯形,基坑开挖深度约现地面下-15.20 m。 2〕基坑周围环境条件 拟建基坑地处闹市区,受场地条件限制,除在基坑西、南侧外,在东、北两侧边界外无法布置勘探孔,本次勘察以调查、搜集资料为主。 a)基坑北侧为菱角塘路,距离基坑范围线约8 m,菱角塘路宽约14 m,其北侧均为2~6层多层建筑,一层多为商铺。 b)基坑南侧为人民西路,距离基坑范围线约30m,人民西路宽约32 m,其南侧为多层及高层混凝土建筑。 c)基坑西侧为本工程的B地块,B地块上均为密集的3~5层砖混结构建筑,现正进行拆迁。 d)基坑东侧为红菱路,距离基坑范围线约8 m,红菱路宽约14 m,其东侧多为2~3层砖混结构建筑。 e) 基坑周边道路下分布有杂乱的市政给、排水管网、煤气管网及通信管网等。 由上可看出,本基坑周边环境条件很复杂,对基坑支护施工要求较高,影响较大。 3〕基坑开挖深度影响范围工程地质及地下水条件 a)基坑开挖深度影响范围土层:基坑表层为较疏松的杂填土〔①层〕;其下为硬塑状态粘土〔②层〕、可塑状态粘土〔②1层、③层〕;基坑中部主要为可塑状态粘土〔③层〕、软塑状态有机质土〔③1层〕、稍密状粉土〔③2层〕、可塑状态粉质粘土〔③3层、④层〕、稍密状砾砂〔④1层〕及可塑状态有机质土〔④3层〕;基坑下部主要为可塑状态粉质粘土〔⑤层〕、可塑状态粘土〔⑤1层〕、稍密~中密状粉土〔⑥层〕、硬塑状态粘土〔⑥1层〕、可塑状态粘土〔⑥2层〕、可塑状态有机质土〔⑥3层〕;其中③2层、④1层、④2层、⑥层均为强透水层,在地下水作用下,易产生流土、流砂或涌土、涌砂现象;③1层、④3层、⑤1层及⑥3层,均具高压缩性,土质软弱,强度低,可能会形成基坑壁软弱滑动面,对基坑侧壁稳定不利; b)场地内地下水位埋深在现地面下0.30~1.60m之间,标高1887.19~1890.01 m,地下水埋藏较浅,且均高于地下室根底底板,故场地基坑开挖深度影响范围工程地质及地下水条件较差。综上所述,本基坑开挖深度为-15.2m,基坑深度范围工程地质条件较差,地下水位较高,周边环境条件很复杂,根据?高层建筑岩土工程勘察规程?〔JGJ72-2004〕的规定,基坑工程平安等级属一级。 5.2地下室抗浮评价 拟建场地地下水位埋藏较浅,均高于地下室根底底板,设计时应考虑地下室的上浮影响。根据勘察期间实测地下水位情况,结合场地地形、地貌、地下水的补给、排泄条件及含水层顶板标高等因素确定,本报告建议的抗浮设防水位标高为H=1888.58m。 直接位于主体建筑之下的地下室局部,主要是施工期间的临时抗浮稳定问题,一般可通过工程桩或基坑临时降、排水等措施来解决。而对于4层建筑物之下的地下室局部及独立结构的地下室,由于地下室埋深较大〔约-15.2m〕,水浮力较大,属永久性抗浮问题,设计时应计算地下室自重与地下水浮力,当地下室自重小于地下水浮力时,应设置一定数量的抗浮桩,以防止地下室受水浮力影响而发生上浮导致地下室移动而产生变形等问题。抗浮桩桩型建议采用通长配筋的长螺旋钻孔压灌桩为宜。当采用静压预制〔管〕桩作为抗拔桩时,对于桩身有两个以上接头的静压预制〔管〕桩,抗拔、抗剪性能较差,接头应做特殊处理,假设因接头焊接不牢固而脱落、断裂,会导致抗拔承载力失效,因此在实施前应进行相应试验,以验证适应性。 5.3地下水控制方案 1〕估算基坑涌水量 本基坑西侧距运粮河约180m,地表水较为丰富,地表水对基坑降水影响较小;场地内①层杂填土,结构较疏松,含一定量孔隙水,属含透水层;②层粘土、②1层粉质粘土、③层粘土、③1层有机质土、③3层粉质粘土、④层粉质粘土、⑤层粉质粘土及⑤1层粘土属相对隔水层;③2层粉土、④1层砾砂、④2层粉土及⑥层粉土属含透水层,富水性强,是基坑降水重点考虑的对象。为取得基坑开挖中所遇到的涌水量、渗透系数及影响半径,勘察期间在编号为255、276的钻孔进行简易抽水试验,见附表NO.11(钻孔简易抽水试验成果表),根据抽水试验结果,估算地层的综合渗透系数及基坑涌水量见表5.3-1: 表5.3-1 试验孔号 综合渗透 系数K 〔M/D〕 降水影响 半径R (M) 水位降深 (M) 基坑面积S(㎡) 涌水量Q (M3/D) 255 6.3 366.6 14.6 57730 9685 276 2.7 238.3 14.5 57730 4146.4 综合抽水过程及计算结果并结合经验,建议该场地的综合渗透系数K取值为6.3m/d,但总体上基坑涌水量较大,基坑开挖时不宜直接采取基坑内降水方案,降水方案设计建议以截水帷幕结合小井群降水方式为主。 2〕基坑降水 a)基坑降水的影响:虽然本场地周边地表水体较缺乏,但场地内含水层厚度较大,渗透性相对较强,估算的基坑涌水量较大,基坑开挖时需进行降水。基坑开挖深度范围内的①层杂填土、③2层粉土、④1层砾砂、④2层粉土及⑥层粉土,赋存一定量地下水,影响半径较大,是降水主要考虑的含水层,由于基坑边线距周边建筑及道路较近,假设采取直接降水方案,由于基坑内降水深度较大,降水时会形成周边建〔构〕筑物地段地下水位下降较大,可能引发周边地面下降,带来对建筑物及道路、管线等的不利影响。 b)降水方案建议:建议在基坑周边采用竖向截水帷幕与小井群降水方式相结合的降水方案进行截、降水,以阻止或减少地下水向降水区流入。截水帷幕应布置于基坑外侧,截水帷幕插入深度应结合基坑各壁所处地段的地质剖面确定,帷幕宜插入⑥1层、⑥2层、⑥3层或⑦层为宜,帷幕深度宜超过基坑底1倍基坑深度或满足相关标准要求。由于基坑开挖深度约现地面以下-15.2 m,开挖深度较大,截水帷幕的深度也较大,可考虑采用深层搅拌桩与高压旋喷桩〔下部采用高压旋喷桩、上部采用深层搅拌桩〕相互搭接的工艺SMW工法形成地下连续截水帷幕,也可通长采用高压旋喷桩形成帷幕。截水帷幕形成后,将会减少地下水向降水区渗流,使基坑涌水量减少,在基坑开挖过程中可设置一定数量的降水井点,基坑边采用明沟汇水或集水坑排水等措施降水。 3〕基坑外回灌 由于基坑周边环境条件很复杂,基坑降水后,不可防止地要造成周围地下水位的下降,可能会因地下水位下降造成地面下沉,致使该地段的地面建筑和地下建筑物因沉降而受到不同程度的损伤,为减少这类影响,应阻止或减少地下水向降水区流入,保持基坑周边地区内原有的地下水位仍处于原有的地下水位仍处于原有平衡状态,以有效防止降水造成的不良影响,在基坑周边已设置截水帷幕的根底上,还应对基坑周边采取回灌措施,可在基坑外设置一定数量的观测井和回灌井,深度建议以进入稳定的强透水层适宜,当基坑外地下水位明显下降时应及时进行回灌,以恢复和维持原地下水位。 5.4基坑侧壁稳定性分析 基坑开挖深度范围内各层土的抗剪强度指标见表5.4-1,三轴试验曲线见附表N0.9。基坑开挖深度范围内各层土的抗剪强度指标见表5.4-1: 表5.4-1 基坑开挖深度范围内各层土的抗剪强度指标 土层编号 土层名称 直剪〔快剪〕 直剪〔固快〕 三轴(UU) 综合经验值 内摩擦角 φk (度) 粘聚力Ck(kpa) 内摩擦角 φk (度) 粘聚力Ck(kpa) 内摩擦角 φu (度) 粘聚力Cu(kpa) 内摩擦角 φ(度) 粘聚力C(kpa) ② 粘土 6.0 43 8.1 52 2.0 21 7.2 45 ②1 粘土 4.0 38 7.2 36 2.8 23 6.6 35 ③ 粘土 5.5 32 10.5 55 4.4 16 9.0 44 ③1 有机质土 2.7 20 8.0 26 1.3 12 5.0 20 ③2 粉土 9.0 26 *10 *29 *2.3 *27 9.0 22 ③3 粉质粘土 4.5 28 *5.8 *39 *2.9 *23 5.4 35 ④ 粉质粘土 5.5 28 *7.3 *37 2.8 52 7.0 32 ④1 砾砂 *15 *12 / / / / 15 12 ④2 粉土 11.0 17 *12 *22 2.0 24 10.5 17 ④3 有机质土 4.0 22 *4.8 *29 *2.0 *12 4.5 25 ⑤ 粘土 4.2 29 9.0 44 2.4 29 8.0 40 ⑤1 粘土 4.3 24 5.6 20 1.6 12 5.0 22 ⑥ 粉土 12.0 24 12.0 32 / / 11 26 ⑥1 粘土 5.6 36 8.1 40 / / 6.5 38 ⑥2 粘土 4.5 24 5.6 24 / / 5.0 24 ⑥3 有机质土 3.3 24 / / / / 4.4 28 ⑥4 砾砂 *15 *20 / / / / 18 15 注:表中加“*〞值为经验值。 根据基坑开挖深度及坑壁的地层结构,基坑可能的破坏模式有局部坍塌、整体圆弧滑移破坏、渗透变形三种破坏模式。假设基坑开挖深度按10.0m考虑,选取圆弧滑动法采用理正边坡稳定分析软件,初步验算得侧壁平安稳定系数K=0.50~0.65之间,本工程基坑开挖深度约为-15.20m,显然基坑壁不稳定,应对基坑侧壁进行支护,以确保工程稳定。 5.5基坑支护方案建议 由于基坑开挖深度较深,周边环境条件较复杂,基坑工程平安等级为一级,建议进行基坑支护专项设计,并经相关论证通过前方可实施,以确保建筑基坑整体稳定。 由于基坑西侧为本工程的B地块,现正进行拆迁,环境相对空旷,可考虑采取放坡开挖方式,建议对坑壁进行放坡和分台设置,采用素混凝土护坡,放坡高宽比可取1:1.3~1:1.5,施工过程中可结合土质情况适当调整,当不满足相关要求时,应进行支护。基坑北侧、南侧、东侧均为重要的市政道路,且地下管线复杂,建议对基坑进行支护。结合基坑地段的工程地质及水文地质 条件,从平安性及适宜性考虑,本工程基坑支护不宜采用锚喷方式,支护方案建议如下: 1〕桩加预应力锚索支护方式 根据基坑周边环境条件,结合基坑地段的工程地质条件,建议采用截水帷幕加排桩的支护方案,即以排桩加锚索作为基坑围护的主体结构,主体结构外设置截水帷幕的基坑支护方案。 a)排桩围护结构宜设置于基坑内侧坑壁,排桩桩型可采用长螺旋灌注桩或旋挖成孔灌注桩,桩径宜不小于0.6m,桩顶用冠梁连接,桩长应满足嵌固深度要求,设计时应进行抗倾覆稳定性验算,假设不能满足要求,应增加桩长或进行坑底被动区加固;同时于排桩中上部增设3~5道锚索,以增加支护结构对坑壁土体的主动约束,减少基坑位移变形,确保基坑平安。在周边建筑距基坑边线较近的地段,建议对相应地段适当加强预应力〔预紧力〕锚索设置,以控制基坑侧壁位移,确保基坑稳定。 b)截水帷幕应布置于基坑外侧,可采用深层搅拌桩或SMW工法形成地下连续止水帷幕,为加强深搅截水帷幕的强度,截水帷幕施工时,必要时可于深搅桩中加芯〔混凝土预制桩〕或型材〔工字钢、槽钢〕等,使截水帷幕成为支挡结构的一局部,以增强围护结构的整体刚度。 c)当场地条件允许时,基坑表部宜于帷幕外侧适当放坡,坡面可采用土钉挂网喷浆维护加固,以减少基坑边土体的压力。 d〕基坑支护宜先施工排桩,然后施工截水帷幕,再边开挖边施工锚索。 e〕本方案为昆明地区基坑支护常见的结构型式,施工队伍选择较容易,但由于坑壁距离已有建筑及道路较近,坑壁的变形可能会偏大,可能影响周围建〔构〕筑物平安,基坑施工时必须加强监测工作,发现异常情况及时处理,另外,本工程为城中村改造工程,原场地上建筑物密集,原建筑物根底施工资料未搜集到,基坑周边建筑物的桩基及根底对锚索的施工可能有较大的阻碍,会给基坑施工带来一定的困难,施工前应对基坑周边的建构筑物根底,地下管网现状进行详细调查,在进行基坑水及支护桩施工时应进一步查明其位置及埋深,以制定有效方案进行施工,以确保基坑支护施工的顺利进行或及时调整支护方案。 2〕地下连续墙支护方式 地下连续墙施工要点为:修筑导墙,用机械在导墙内分段竖直挖槽,采用泥浆护壁,就地吊放钢筋笼,水下浇筑混凝土,一段段连接成地下钢筋混凝土连续墙,地下连续墙最终作为地下室外围永久性工程,该方法的优点是不需要降水〔免去截水帷幕施工〕、不需挡土护坡、不需立模与支撑,把施工护坡与永久性工程融为一体,可缩短一定工期,且对周边建筑物平安稳定性较高,但其施工技术要求相对较高,需设置内支撑体系及多头钻成槽机等专门设备,还需解决各槽段之间钢筋如何联接成整体的问题。该方案昆明地区工程经验相对较少,施工队伍难找。 3〕或采用其它有效的支护措施进行支护,但无论采用何种支护方式均应进行专项设计,且审查通过前方可实施。 5.6基坑渗透变形及基坑底隆起稳定性分析 基坑渗透变形分析 基坑开挖深度范围存在③2层粉土、④2层粉土、⑥层粉土、④1层砾砂及⑥4层砾砂,可能发生流土或管涌不良现象,根据?水利水电工程地质勘察标准?〔GB50287-99〕附录M土的渗透变形方式进行判别: 计算公式为: a、流土:Pc≥ b、管涌:Pc< 式中:Pc--土的粘粒含量,以质量百分比计〔%〕 n――土的孔隙率〔%〕 经过计算得知,③2层粉土、④2层粉土、⑥层粉土、④1层砾砂及⑥4层砾砂渗透变形为管涌,基坑支护方案设计时应根据具体支护方式及降水措施判定其是否产生流土或管涌 基坑底隆起稳定性分析 根据钻探揭露,基坑底部大局部地段分布有③2层粉土、④2层粉土、⑥层粉土、④1层砾砂及⑥4层砾砂,均为饱和砂土,在地下水渗流作用下,易产生涌土、涌砂及流土、流砂等现象,易导致基坑侧壁整体失稳,甚至会出现将已施工完毕的工程桩挤压折断的现象。基坑设计时应进行基底抗隆起稳定性验算及抗渗流稳定性验算,以确定支护结构的入土深度及降水深度,施工时应及时对坑底进行碎石土或素混凝土回填,以减轻或消除坑底产生流土、流砂及隆起危害,必要时应采取坑底被动区加固等措施进行处理,以确保基底稳定。 5.7基坑施工期的监测工作 切实做好基坑施工前及施工过程中的监测工作,特别是在基坑施工过程中通过监测,及时发现事故预兆并采取适当的措施,防止事故的发生及基坑事故带来的经济损失和社会影响,监测工作在基坑施工中十分重要的环节。监测工作的主要内容建议如下: 1〕施工前先对基坑周边的建构筑物,地下管网现状进行详细调查,对建筑物上裂缝开展情况调查、拍照,并详细记录,为判断基坑施工过程中周边建筑物是否变形〔沉降、水平位移〕提供准确依据。 2〕地下水的监测:对坑外建筑物分布地段及坑外设置观测井,定时进行地下水观测和分析,在基坑开挖时,坑内必须随开挖深度进行降水,降水会否对坑外地下水位下降,如降幅变大时,可对坑外进行回灌,以防止坑外建筑物因水位下降带来的变形。 3〕基坑支护结构应作好相应监测,包括坑壁支护结构顶部垂直位移、水平位移及坑壁应力监测。 5〕维护结构的漏水、冒水、管涌的监测,如发现量大时应采用适当的堵水措施,以防止引起坑外地下水位下降过大。 6〕支护结构监测,包括坑壁支护结构顶垂直位移,水平位移及坑壁应力观测。 7〕基坑卸载回弹观测。 6 施工应注意的问题 1〕基坑开挖施工时应合理安排施工顺序,宜先进行截水帷幕及支护施工,再边降〔排〕水、边开挖,基坑土方开挖应严格按设计要求进行,须分层均衡开挖,厚度不宜超过1.5m,不得超挖,基坑周边超载不得超过设计荷载限制条件。 2〕基坑底面局部地段分布有易扰动的粉土〔④2层、⑥层〕,在基坑开挖至设计标高前应留一定的保护层;在基坑底面有高压缩性土〔⑤1层粘土、⑥2层粘土、⑥3层有机质土〕分布的地段,由于土质较差,必要时应予以去除。 3〕基坑开挖至设计标高后应及时清底浇筑垫层,减少暴露时间,防止雨水浸刷破坏地基土原状结构。 4)基坑周边地面3~5m范围内应铺筑混凝土或水泥砂浆,并作好排水沟,以防止漏水、渗水进入坑内。 5) 基坑开挖和坡面修复过程中严禁碰撞、损坏已设置的支护结构。 6〕当桩孔到达设计深度时,应对成孔进行验收,主要检查泥浆性能指标、复核护筒中心偏位及标高、成孔深度、孔径、孔斜等。 7〕因旋挖钻机成孔速度较快,钢筋笼应在桩孔完成前制作完成并验收合格,防止成孔静置时间过长出现坍孔等各种意外情况。 8〕成孔后的孔口要设盖,成桩后的负孔要及时回填,防止人、物掉入孔中。 7 结论与建议 1) 拟建场地处于昆明断陷盆地北西部,场地总体属湖积盆地地貌。本次勘察,场地内及附近未发现滑坡、土洞、泥石流等不良地质作用存在,属稳定的建筑场地,适宜本工程的建设。 2) 本场地抗震设防烈度为8度,设计根本地震加速度值为0.20g,设计地震分组为第二组;场地土的类型为中软土,场地类别为Ⅲ类,属对建筑抗震不利地段。假设根据?建筑抗震设计标准?〔GB50011-2021〕附录A的划分,昆明城区设计地震分组为第三组。 3〕本场地地下水类型为孔隙型潜水,受大气降水及地表水入渗补给和控制。勘察期间,实测127个钻孔的静止水位,地下水位埋深在0.30~1.60m之间,水位变化差1.30m。 4) 拟建场地地基土在空间分布上成因、岩性、状态均存在一定不均匀性,各土层厚薄不均匀,层位变化大,其工程力学性质在水平向和竖向上不均匀,综合分析属不均匀地基。 5) 场地内各土层的空间展布情况参见附图NO:2 (工程地质剖面图),各层土的主要物理力学指标参见表7-1。 6) 根据拟建建筑物特点结合场地工程地质条件,建议根底型式采用桩根底,具体分析详见4拟建建〔构〕筑物根底型式分析。 7〕本工程整体设有3层地下室〔-15.2m〕,基坑开挖后,基坑底板均位于地下水位以下,设计时应考虑地下室的上浮影响,本报告建议的抗浮设防水位高程为H=1888.58m。 8〕本工程基坑开挖深度范围内工程地质及水文地质条件复杂,周边环境条件总体较复杂,破坏后果很严重,根据?高层建筑岩土工程勘察规程?〔JGJ72-2004〕的规定,基坑工程平安等级属一级。 9〕基坑方案设计时应根据具体支护型式及支护结构入土深度对流土、管涌及基坑底隆起、抗渗流稳定性进行具体分析验算。 10〕本工程基坑开挖深度及面积较大,平安等级属一级,应进行基坑工程专项设计,基坑支护方式可选择排桩加预应力锚索、地下连续墙或其它有效的支护方式,但不管采用何种支护方式均应进行专项设计,且审查通过前方可实施。 11〕基坑及桩基施工评价详见6 施工应注意的问题。 12〕做好施工期间基坑及建筑物的沉降观测工作。 表7-1 各土层主要物理力学指标建议取用值 土层编号 土层 名称 天然 重度 γ(KN/m3) 压缩模量 Es1-2 (MPa) 压缩模量 Es2-3 (MPa) 内摩擦角φ (度) 粘聚力 C (KPa) 承载力特征值fak (KPa) 桩的极限承载力标准值(KPa) 土体与锚固体极限摩阻力 标准值〔KPa〕 侧阻力 qsik 端阻力 qpk ② 粘 土 18.4 6.0 7.2 7.2 42 160 82〔88〕 / 56 ②1 粘 土 18.4 4.5 5.5 6.6 35 150 73〔79〕 / 48 ③ 粘 土 18.1 4.3 6.8 9.0 44 140 77〔82〕 / 52 ③1 有机质土 16.1 2.5 3.4 5.0 20 80 22〔28〕 / 16 ③2 粉 土 19.8 8.0 9.5 9.0 22 170 80〔85〕 / 25 ③3 粉质粘土 19.2 3.8 5.0 5.4 35 120 76〔82〕 / 33 ④ 粉质粘土 19.1 5.8 6.7 7.0 32 155 84〔89〕 / 55 ④1 砾 砂 *22.0 *15 *16 *15 *12 240 90〔110〕 / 150 ④2 粉 土 19.8 8.0 10.0 10.5 17 170 70 (75) / 20 ④3 有机质土 17.4 3.0 4.1 4.0 25 110 42 (48) / 22 ⑤ 粉质粘土 18.3 5.5 6.4 8.0 40 165 78〔83〕 / 50 ⑤1 粘 土 17.8 2.8 2.8 5.0 22 105 64〔68〕 / 37 ⑥ 粉 土 19.8 13.0 15.0 11 26 190 80 (85) 2200〔2500〕 30 ⑥1 粘 土 18.9 7.2 8.0 6.5 38 175 80〔86〕 / 55 ⑥2 粘 土 18.3 4.0 5.0 5.0 24 135 75 (82) / 38 ⑥3 有机质土 16.1 3.8 4.1 4.4 28 120 68 (75) / 22 ⑥4 砾 砂 *22.0 *15 *16 *18 *15 260 106〔115〕 3000〔3200〕 160 ⑦ 粘 土 18.9 6.3 7.4 6.0 45 170 85〔90〕 2300〔2700〕 / ⑧ 粉 土 19.7 8 12.0 10 13 220 90〔95〕 3500〔4000〕 / ⑧1 粘 土 18.7 5.6 6.7 5.6 32 160 85〔92〕 / / ⑧2 粘 土 19.1 8.5 10.5 7.0 45 180 88〔94〕 2500〔2900〕 / ⑧3 有机质土 16.0 4.3 7.0 6.0 22 110 70〔77〕 / / ⑧4 砾 砂 *22.0 *15 *16 *18 *15 250 112〔120〕 3200〔3500〕 / ⑨ 粘 土 18.8 9.5 11.8 6.8 48 185 88〔94〕 2500〔2900〕 / ⑨1 粉质粘土 18.8 5.0 6.5 4.8 36 160 84〔90〕 / / ⑨2 粉 土 19.9 9.0 12.0 8.5 20 190 86 (92) 2500〔2900〕 / ⑨3 有机质土 14.3 6.5 6.8 5.5 50 130 75〔80〕 / / ⑩ 粘 土 19.3 9.5 11.0 7.2 55 190 93〔99〕 2500〔2900〕 / ⑩1 粉 土 19.9 12.0 14.0 9.8 35 170 90〔95〕 2500〔2900〕 / ⑩2 砾 砂 *22.0 *15 *16 *18 *15 290 125〔135〕 3800〔4500〕 / ⑩3 有机质土 16.0 5.0 6.0 4.8 40 140 80〔85〕 / / 粘 土 18.4 8.5 9.0 8.5 45 185 95〔100〕 2500〔2900〕 / 1 粉 土 20.0 12.0 15.0 9.5 22 190 90 (95) 2400〔2800〕 / 2 泥炭质土 15.8 6.0 8.0 5.0 45 120 67〔72〕 / / 粘 土 17.6 6.0 8.5 7.2 45 200 94〔100〕 2600〔3000〕 / 1 粘 土 18.2 6.5 8.5 8.0 42 195 94〔100〕 / / 注:1、表中加“*〞值为经验值。单桩承载力,最终以载荷试验确定 2、表列数值桩基参数为极限值,“〔〕〞内数值适用于预制桩,“〔〕〞外数值适用于长螺旋钻孔灌注桩及旋挖成孔灌注桩; 3、当采取预引孔措施时,桩基参数应做适当折减; 4、土体与锚固体极限摩阻力标准值,适用于采用直孔一次常压灌浆工艺计算值; 5、不同压力下的压缩模量值详见附表NO.7(e~p曲线)。 本文档由香当网(https://www.xiangdang.net)用户上传

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    郭***林

    贡献于2022-05-14

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