上海市某大厦岩土工程勘察报告01

花木文化大厦 岩土工程勘察报告

工程编号：

☆岩土工程有限责任公司2005年 月

花木文化大厦

岩土工程勘察报告

工程编号：

批 准： 审 定： 审 核： 工程负责： 编 写：

☆岩土工程有限责任公司2005年06月

目 录

Ⅰ 文字部分 1. 前言 1.1 工程概况

1.2勘察目的及勘察工作执行的主要技术标准 1.3 勘察手段及完成的工作量 1.4需要说明的问题 2. 场地工程地质条件 2.1地形地貌及地面标高 2.2 地基土的构成与特性 2.3 地基土的物理力学性质指标 2.4 地下水 2.5 场地地震效应 2.6 不良地质现象 3. 地基土的分析与评价 3.1 天然地基 3.2 桩基

3.3 桩基沉降量估算

3.4 沉桩可能性及其对周边环境的影响 3.5 基坑工程分析与评价 4. 结论与建议

Ⅱ 图表部分 序号 1 2 3 4 5 6 图表名称 勘探点平面布置图 图例 钻孔柱状图 静力触探曲线图表 静力触探分层参数表 工程地质剖面图 张数 2 1 5 7 1 15 编号 1-1～1-2 2 3-1～3-5 4-1～4-7 5 6-1～6-15 3

7 8 9 10 11

土工试验成果表 固结试验成果表 土层压缩曲线图表 十字板试验成果图表 钻孔降水头注水试验成果图表 7 7 2 2 4 7-1～7-7 8-1～8-7 9-1～9-2 10-1～10-2 11-1～11-4 4

1、前言 1.1工程概况

拟建花木文化大厦项目位于上海市联洋社区C4地块，场地东侧为长柳路，北侧为侨泰高尔夫俱乐部。该工程总建筑面积约为41800平方米．我公司受五角星有限责任公司的委托，对该拟建场地进行了岩土工程详细勘察工作。拟建建筑物性质详见表1《拟建建筑物性质一览表》。该项目由北京东方华太建筑设计工程有限责任公司进行设计工作。该项目勘察等级为甲级。

拟建建筑物性质一览表 表1

建(构)结构类层数筑物名型 称 基础设计资料 基础基础底面单位面积荷有否地下室或容许沉降量及相对倾斜 或高基础基础度 型式 尺寸(m) 埋深(m) 主楼 框支剪 21 力墙 裙楼 框架 2 桩筏 桩筏 8.5 8.5 桩筏 8.5 载(kpa) 其他设备基础 500 2层 100mm 2层 2层 地下室 1.2勘察目的及勘察工作执行的主要技术标准

本次勘察旨在查明拟建场地勘察深度90.45米范围内各土层的分布规律及工程地质特征,提供各土层的物理力学性质指标，对地基土的工程地质条件作出分析评价,查明暗浜等不良地质现象及地下水埋藏分布情况,并确定地基土及地下水对混凝土有无腐蚀性。若20m以浅存在砂土、砂质粉土层，判别其在地震烈度七度条件下的液化可能性。为拟建建筑物基础设计,沉降量估算,桩基承载力估算等提供有关计算参数. 在该工程拟建场地的勘察过程中,执行的主要规范和标准如下:

1.上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999): 2.上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002): 3.上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003):

5

4.上海市工程建设规范《地基处理技术规范》(DGJ08-40-94): 5.上海市工程建设规范《基坑工程设计规范》(DGJ08-61-97):

6.上海市工程建设规范《岩土工程勘察文件编制深度规定》(DGJ08-72-98):

7.上海市工程建设规范《上海地区地基勘察钻探安全操作规程》(DG/TJ08-1001-2004): 8.国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999): 9.工程建设标准《静力触探技术标准》(CECS04:88): 10.国家标准《工程测量规范》(GB50026-93):

11.中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）： 12.国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001） 13.国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001） 1.3采用的勘察手段及完成的工作量

本次勘察采用了钻探取土、标准贯入试验、静力触探试验、十字板试验、现场注水试验、室内土工试验、测量等多种勘测手段。对该拟建场地进行了综合性的勘察，本次勘察外业自2003年6月1日开始至6月6日完成，室内土工试验6月4日～6月11日完成；由于设计变更影响，于2005年6月5日至6月9日进行补勘，室内土工试验于6月10日完成。共完成的勘探工作量见下表2。

勘探工作量一览表 表2

野外工作 取土及标贯孔 静力触探孔 7个 7个 不扰动土 取土（水）样 扰动土 水样 螺纹孔 标准贯入试验 十字板试验 3孔 31个 49次 60.00m 451.85m 标 305.00m 154件 49件 0件 124m 度 渗透系数 地下水位测量 14项 7个 液塑限 固结试验 固结快剪 颗粒分析 无侧限抗压强13项 91项 154项 143项 115项 室内试验 常规物理性指160项 6

勘探点标高测注水试验 1.4需要说明的问题

该项目于2003年6月已进行了外业及室内土工试验等工作，后因设计方案等变更，故现在 按照变更后的方案进行了外业补勘，重新资料整理，并形成岩土工程勘察报告。 2.场地工程地质条件 2.1场地地形地貌及地面标高

该拟建场地位于长江三角洲入海口东南前缘,其地貌属于上海地区四大地貌单元中的滨海平原类型。场地现为平地,局部堆有建筑垃圾,实测各勘察点的地面标高在3.17-4.44m之间,高差为1.27m。上述标高引测点（IP点吴淞高程为4.95m）由甲方指定，该点位于拟建场地南侧上海醇大酒店东南侧入口围墙上，由建设方从市设水准点引测。 2.2地基土的构成与特征

本次勘察表明,在所揭露深度90.45m范围内的地基土均属第四系沉积物。地基土层的划分,主要根据土的结构特征、原位测试以及土的物理力学性质指标等综合分析,共划分九个工程地质层及分属不同层次的亚层。各层地基土的结构与特征详见“地层特性表”. 2.3地基土的物理力学性质指标

2.3.1本次勘察对场地内各层地基土的物理力学性质指标进行分层统计,在删除个别明显不合理的指标后,提供各指标的最大值、最小值、算术平均值、均方差、变异系数等.详见(土层物理力学性质参数表).(附表1-1)

2.3.2地基土承载力设计值fd及特征值fak：当计算条件为:条形基础,基础宽度1.50m,基础埋深为1.0m,地下水位埋深0.50m,并结合静力触探试验指标综合确定。各土层地基承载力设计值fd及特征值fak见下表3：

地基承载力设计值fd及特征值fak一览表 表3

层序 土名 地基承载力设计值fd地基承载力特征值fak（kPa） ② 粘土 ③ 淤泥质粉质粘土 ③夹 砂质粉土 ④ 淤泥质粘土 ⑤1-1 粘土 ⑤1-2 粉质粘土 ⑥ 粉质粘土 105 80 90 115 195 85 65 70 95 160 105 85 （kPa） 85 70 2孔 50.00m 量 50点 注：表中fd与fak值仅作为评价土层工程特性之用，设计时应根据实际基础形状、尺寸和埋深进行计算，并考虑其下卧层强度和变形。

2.3.3本次勘察采用的原位测试手段主要是标贯试验静力触探试验及十字板试验, 标准贯入击数N为实测值；静

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力触探实测Ps-H曲线及各土层比贯入阻力平均值详见附图《静力触探测成果图表》。

2.3.4本次勘察对②～⑨层地基土在不同荷重作用下的压缩性指标分层进行了统计,并绘成《土层压缩曲线图表》.对于设计验算地基沉降量所需要的压缩模量Es值,可在该压缩曲线图中自行选择,换算后使用. 2.4地下水 2.2.1 潜水

该拟建场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，其动态变化主要受控于大气降水和地面蒸发影响。在勘察施工期间，测得钻孔静止水位埋深在0.65～1.4m之间,相应标高为2.52～3.79m.详见表4:《实测地下水位一览表》。根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)第3、2、1条规定,在该工程建筑设计时,场地内的地下水位埋深可按年平均水位0.50m使用.

实测地下水位一览表 表4

孔号 地下水位埋深(m) 地下水位标高(m) 经勘察施工期间实地调查,场区周围无环境污染源存在,故根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)第3、2、5条，场区地下水及地基土对混凝土基础无腐蚀性. 2.2.2 承压水

本场地第Ⅰ承压含水层，分布于第⑦2粉细砂层土中，该层层顶埋深36.60～38.80m，水头压力高度在30m以内，由于埋藏较深，其承压水头压力远小于基坑开挖面以下至承压水层顶板间覆盖土的自重压力，故该层承压水对本基坑施工没有影响。 2.2.3 渗透系数

室内渗透试验：本次对基坑影响深度范围内各地基土层进行了室内渗透试验，其成果详见表5：

土层渗透系数成果表 表5

室内试验渗透系数 层 序 ② ③ ③夹 ④ 土层名称 Kv(cm/s) 粘土 淤泥质粉质粘土 砂质粉土 淤泥质粘土 2.77×10-7 2.50×10-6 4.01×10-4 2.09×10-7 Kh(cm/s) 4.63×10-7 2.41×10-6 5.19×10-4 6.20×10-7 3.33 3.34 3.79 3.45 3.63 2.52 2.80 K1 0.68 K2 0.69 K3 0.65 K4 0.70 K5 0.72 K6 1.3 K7 1.4 野外勘察期间在K6、K7孔附近进行了现场简易钻孔降水头注水试验。注水试验成果汇总如下表6：

注水渗透系数成果表 表6

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层 序 ③ 土层名称 渗透系数(cm/s) 备 注 淤泥质粉质粘土 7.41×10-5～8.25×注水（2个孔） 10-5 ③夹 ④ ⑤1-1 ⑤1-2 砂质粉土 淤泥质粘土 粘土 粉质粘土 1.99×10-4 4.81×10-5 4.44×10-5 6.37×10-5～7.03×注水（1个孔） 注水（1个孔） 注水（1个孔） 注水（2个孔） 10 从上述两表中可以看到，一般现场注水试验得出的渗透系数比室内渗透试验得出的渗透系数大，这是由于土层一般呈水平层理，均夹有薄层粉砂，增加了透水能力，而室内渗透试验则受取土质量、试验边界条件的，故现场试验得出的渗透系数相对准确。 注水试验成果详见附图 11。 2.5场地地震效应

根据上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》(DGJ08-9-2003)及国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的有关规定，本建筑场地属于Ⅳ类场地，地基土为软弱土, 为抗震不利地段。拟建建(构)筑物的抗震设防烈度为七度.设计基本地震加速度为0.10g。设计地震分组为第一组。

勘察结果表明,拟建场地20.00m以浅有③夹层灰色砂质粉土，因此在K3、K4、K5孔中进行了标准贯入试验，其判断结果见表7。

液化判定表 表7

孔层号 号 K3 K4 ③夹 5.60 K5 6.60 7.3 6.0 5.81 否 从表4分析可知：该场地在20.00m深度范围内无地震液化问题。 2.6不良地质现象

经钻探揭露:该拟建场地东南角分布有暗浜，浜深为2.90m，浜范围见“勘探点平面位置图（小螺纹孔）”；另外拟

4.7 7.5 6.76 否 度（m） 5.60 5.60 （%） 9.2 2.6 Ncr（击数） 8.5 8.5 数Ncr（击） 4.83 8.46 否 否 试验点深粘粒含量实测标贯击数临界标贯击液化否 -5 9

建场地普遍分布有1.20～2.60m厚的填土层，平均厚度为2.19m。除此之外，场地内无其他不良地质现象。 3.地基土的分析与评价 3.1天然地基

（1） 拟建场地①1层填土及①2层浜填土,由于结构松散,土质软弱,不均匀，未经处理，不可作为拟建建筑物的天然地基持力层.

（2） 拟建场地大部分地段分布有②层褐黄～灰黄色粘土（上海地区俗称“硬壳层”），该层厚度为0.40～1.70米，平均厚度为1.07m，可塑～软塑，静探比贯入阻力平均值Ps=0.73Mpa。该层土质较均匀，当计算条件为：条形基础，基础宽度1.50m，基础埋深1.00m，砌置标高约为3.13m，地下水位埋深0.50m，按照上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）提供公式进行计算，地基土承载力设计值fd建议采用105kPa。地基承载力特征值fak系按国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）第5.2.3条确定，第②层褐黄～灰黄色粘土的地基承载力特征值fak建议采用85kPa。工程性质相对较好，可作为本工程辅助建筑物的天然地基持力层,设计时基础应尽量砌置于②层褐黄～灰黄色粘土层顶部为宜。 3.2桩基

（1） 桩基持力层选择

本工程主楼21层，主、裙楼及地下室为统底板地下室，在整个地下室范围内设计拟采用相同桩长、疏密布置方案。根据上述拟建建筑物结构特性，对桩基持力层选择如下：

从地基土构成与特性可看出，本场地⑥层以上各土层均为饱和粘性土，含水量高，孔隙比大，呈流塑～软塑状态，土质较软弱，承载力低，故均不宜作为本工程的桩基持力层。

⑥层粉质粘土（俗称硬层），含水量W平均值为24.2%，压缩模量Es0.1-0.2平均值为8.11Mpa，静力触探Ps平均值为2.Mpa，地基承载力特征值为160kPa，土质致密，土性较佳，但获得的单桩承载力不能满足设计排桩要求，故第⑥层不宜作为本工程的桩基持力层。

第⑦1层砂质粉土，含水量W平均值为29.9%，标准贯入击数平均值为23击，静力触探Ps平均值为7.71Mpa，土性较好，但对本工程而言，获得的单桩承载力不大，难以满足设计排桩要求，故不建议该层作为本工程的桩基持力层。

第⑦2层粉细砂，顶板埋深约36.9～39.0m，厚度约20.0m，含水量W平均值为27.2，%，标准贯入击数平均值＞50击，静力触探Ps平均值为16.46Mpa，土性甚佳，且该场地缺失⑧层，⑦2以下即为⑨层细砂，该地层组合对控制沉降较为有利。因此⑦2可作为本工程的桩基持力层。若考虑采用预制桩方案时，考虑沉桩的可行性，桩端入土深度宜为42.0～43.0m左右较为经济合理，桩型建议为预应力管（PHC）桩（如ф600mm）；如采用钻孔灌注桩方案，考虑主、裙楼为统底板，主楼区基底压力可得到适当调整，故单桩竖向承载力能满足设计排桩的要求。为较充分发挥桩身结构强度，桩端宜进入⑦2层一定深度，故桩端入土深度47.0～48.0m为宜，桩型建议为ф650～750mm。

第⑨层细砂，土性甚佳，由于埋深偏大，作为本工程桩基持力层，基础造价高，欠经济。 （2） 桩型的选择

据上海地区工程经验，应首先考虑选用较经济的预制桩，其造价可比钻孔灌注桩节省30%以上，当然，采用混凝土预制桩的前提条件是周围环境的允许。拟建场地东侧为长柳路，南侧为上海醇大酒店等高层建筑，如采用预制桩（静压式），对周围环境有挤土效应，因此施工时需采用有效的防护措施，如设置砂井、预钻取土、挖防震沟及合理安排打桩流程等，并对周围建筑物及道路地下管线进行必要的监测，做到信息化施工，确保临近建筑物与地下管线的安全。如采用钻孔灌注桩，因钻孔灌注桩成桩质量较难控制，故需加强施工过程质量的监理及对桩身质量的检测。而且本场地位于闹市区，对环境卫生要求较高，如采用钻孔灌注桩，排污对周围的影响也是应考虑的因素。

（3） fs和fp值的确定和单桩竖向承载力估算.

fs和fp值表 表8 层地层名称 Ps PHC桩 灌注桩 10

序 (Mpa) 桩侧极限摩阻力标准值fs(kpa) 桩端极限端阻力标准值fp(kpa) 桩侧极限摩阻力标准值fs(kpa) 12 埋深6m以桩端极限端阻力标准值fp(kpa) ② ③ 粘土 淤泥质粉0.66 0.60 15 埋深6m以上15 埋深6m以上15 质粘土 上12 埋深6m以上12 埋深6m以下30 埋深6m以 下25 20 ③夹 砂质粉土 2.55 埋深6m以下35 淤泥质粉③ 质粘土 淤泥质粘④ 土 ⑤粘土 1-1埋深6m以0.60 下35 0.56 25 0.71 35 25 粉质粘土 1.11 50 70 80 100 6 26.6 7000 40 55 65 80 2500 ⑤1-2 ⑥ 粉质粘土 2. ⑦1 砂质粉土 7.71 16.4⑦2 粉细砂 ⑨ 细砂 5 90 3000 根据各地基土层的埋藏深度、土性、物理学性质指标及静力触探ps值，参照上海市工程建议规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)中,桩基参数综合分析,各土层的桩周土极限摩阻力fs值与桩端土极限端承力fp值建议值如上表8所列.

（3）单桩竖向承载力估算

假定承台埋深8.50m,根据上表6提供的fs值与fp值,根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)提供公式计算单桩竖向承载力值如下表9.

单桩竖向承载力表 表9

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单桩竖向持力桩径桩长 承载力设桩型 层 (m) （m） 计值Rd(kN) 0.55 33.0 PHC⑦2 0.60 33.0 桩 0.65 33.0 0.65 39.0 灌注⑦2 桩 0.75 39.0 0.80 39.0 3700.0 4000.0 0.70 39.0 4010.0 3130.0 3410.0 3290.0 3180.0 单桩极限承载力标准值Rk(kN) 5083.0 5710.0 63.0 5013.0 5468.0 5932.0 07.0 单桩竖向使用承载力特钻孔征值资料 Ra(kN) 2541.0 2855.0 3182.0 2506.0 2734.0 2966.0 3203.0 K1 以上估算仅供参考,待桩基方案确定后,设计人员可根据表中fs、fp值自行估算单桩承载力值。并以桩静载试验为准.

3.3桩基沉降量估算

（1） 桩基下各土层的压缩模量Es（为有效自重压力至有效自重压力加附加压力段的压缩模量），根据室内土工试验和原位测试成果综合分析，提出建议值见表10。

沉降估算参数Es建议值 表10

压缩模量Es（Mpa） 层序 土层名称 土试Es值 值 ⑦2 ⑨ 粉细砂 细砂 43.4 56.9 49.4 79.9 65 110 60 80 用Ps估算用N估算值 建议值 （2） 按上海市工程建设规范《地基基础设计规范》（DGJ-08-11-1999）第6.4.4条计算，沉降计算结果见下表11，仅供参考。

沉降计算结果一览表 表11

建筑物名称 基础尺寸（m） 附加应力 （kPa） 桩端入土深度 （m） 21层 54.0×30.0 3.4沉桩的可能性及其对周围环境的影响

500 47.5 ⑦2 持力层 桩基最终沉降量S（mm） 70.1 12

当选择⑦2层作为桩基持力层时，桩身须穿过⑦1层，进入⑦2层一定深度，沉桩有较大的阻力，应适当加强桩身强度并选用与单桩承载力相匹配的压桩设备。沉桩时应加强周围环境的监测。此外还受群桩密集程度、打桩次序等多种因素的制约，上述因素应引起业主、设计及施工单位的重视。

该场地周围为人口密集区，打入式预制桩对周围环境有一定影响，建议采用静压式预制桩。在软土地基中沉桩，由于挤土效应会引起较高的孔隙水压力，导致土体隆起和土体水平位移，因此应注意以下几个问题：

a、 设置排水通道，以降低孔隙水压力 b、 严格沉桩速度，合理按排打桩顺序。 3.5基坑工程分析与评价

（1）本工程地下室埋深为8.50m，属Ⅱ级基坑。基坑开挖主要在②、③、③夹层中进行，基底位于第③层砂质粉土层中，基坑中部土层为③夹层（砂质粉土），而地下水埋藏较浅，在一定的水动力作用下，基坑开挖时易产生流沙、管涌等不良地质现象，需做好围护和降水工作，且拟建场地分布有暗浜、上部土层填土厚度较大，尤其应加强围护。

（2）根据现有的场地状况及经验，围护结构可采用格栅型深层搅拌桩或单排水泥搅拌桩加土钉墙方案（土钉墙围护现在在上海已有非常成熟的施工工艺，且效果较好）。施工开挖到设计底面标高时，需预留0.2～0.3m采用人工挖土，并防止土体结构扰动，产生橡皮土，挖到设计底面标高后及时浇注混凝土垫层。

（3）基坑施工阶段需进行坑内降水、排水工作，一般可采用井点降水，使地下水位降至基坑底面以下0.5～1.0m处。在降水时，必须考虑降水对临近建筑物、道路和地下管线可能造成的影响。

（4）本工程纯地下室部分埋深为8.50m，上覆土层按1.5m考虑，底板处地下水浮力大于上覆荷重。由于在地下室开挖前，考虑到本项目的工程桩已施工完毕，该工程桩可以起到抗拔作用，不必单独采取设计抗拔桩方案。

（5）在基坑施工过程中应加强对周围建筑物沉降和地下管线的监测，随时掌握基坑周围土体的位移和应力变化情况，以确保基坑安全和有效保护基坑周围环境。有关基坑围护设计计算参数见下表12。

基坑围护设计参数一览表 表12

无侧限十字板不排层土层名称 序 γ ② 粘土 淤泥质粉③ 质粘土 ③夹 砂质粉土 18.8 淤泥质粘④ 土 16.6 49 12.5 12 13.8 10-7 35.5 3 66.8 10-4 6.2×17.3 45 18.0 12 17.7 10-6 1.9×18.0 度 (kPa) qu 137 φ(°) 17.5 C(kPa) 16 25.8 10-6 7.0×（cm/s） 4.0×重度 抗压强 固结快剪峰值 水抗剪强度值数建议渗透系 13

注：表中值综合室内试验、原位测试、工程经验确定。 4.结论与建议

4.1拟建场地地形地貌简单，地层稳定，分布均匀及相临已建工程的正常使用的情况，可以说明拟建场地属稳定场地，适宜拟建建筑物的建造。

4.2拟建场地①1素填土和①2层浜填土由于结构松散，土质较软，未经处理，不可作为建筑物的天然地基持力层。 4.3第②层褐黄～灰黄色粘土可作为辅助建筑的天然地基持力层,地基土承载力设计值建议采用105kPa，特征值为85kPa。建议基础砌置于该层顶部为宜。

4.4拟建21层主楼,建议采用桩基,可采用⑦2层灰黄色粉细砂土作桩基持力层.设计人员可根据对单桩垂直承载力的需求和变形控制要求,选择适当的桩端入土深度。本工程如采用预制桩，建议进行试沉桩，以确定合理的桩端入土深度及选择适宜的沉桩设备。沉桩时应采取有效的防护措施以减少对周围环境的不利影响并进行严密的沉桩监测，以确保临近建筑与管线的安全。

4.5拟建场地属Ⅳ类建筑场地、软弱地基土,建筑抗震设防烈度为七度,为抗震不利地段。设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。在勘探深度0～20m范围内有成层的饱和砂质粉土层,经判断无震动液化问题.

4.6场地内地基土及地下水(潜水)对砼无腐蚀性.

4.7本工程有二层地下车库，基坑开挖最大深度约8.50m，基坑开挖时须做好围护和降水。围护结构一般可采用格栅型深层搅拌桩或单桩水泥搅拌桩夹土钉墙方案，同时应加强周围建筑物和地下管线等的监测。

4.8基槽开挖后，如发现基槽地基土与本报告不符时，应通知我院派员前往验槽，并与有关方面协商解决有关问题。

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