广东动物表演场工程地质勘察报告

'1、前言受xxxx投资发展有限公司的委托，xx省xx工程勘察院对其拟兴建的xxxx海洋王国海狮海象表演场场地进行详细的岩土工程勘察，以查明场地内各土（岩）层的成因和厚度变化，提供各土（岩）层的物理力学指标，查明场区内不良地质现象及地下水埋藏条件和腐蚀性，提出基础选型的建议和有关的岩土参数，为基础的设计、施工提供岩土工程资料。拟兴建的海狮海象表演场占地面积约5000m2，楼高2层，局部地下一层，地下室范围及标高待定。建筑结构上部为大跨度结构。本次勘察钻孔数量、位置和技术要求由委托方提供，共布置16个钻孔。其中一般性勘探孔8个，编号6J1～46J8，控制性勘探孔8个，编号6K1～6K8。坐标为xx坐标系，高程为1956年黄海高程系。我院于2010年12月7日调遣3台XY—100型钻机进行钻探和原位试验，采用套管及泥浆护壁，岩芯法钻探工艺，分层采取土样和进行标准贯入试验。全部野外作业于12月13日结束。所完成工作量如表1：表1工作量一览表钻孔数（个）总进尺(m)土样（组）水样（组）标贯试验（次）16646.65242103本次勘察钻探施工由我院勘察队完成，钻孔定位由我院测量队完成，土工试验由我院实验室完成。计算机成图采用理正软件研究所的《工程地质勘察CAD》系统，勘察执行的规范、规程和标准主要有：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）；《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）并结合本院经验。15 2、自然地理2.1、场地地形地貌场地位于xx市横琴新区富祥湾内,北侧为进村路。场地为滨海平原地貌，前期经填土整平，勘察期间孔口标高4.04m～4.26m，高差0.22m，地形较平坦。2.2、水文气候xx濒临南海，地处低纬，冬夏季风交替明显，终年气温较高，偶有阵寒，但无严寒，夏不酷热，年、日温差小，属南亚热带海洋性季风气候。xx地区年均日照时数为1991.8小时，太阳辐射年总量为4651.6兆焦/米2。年平均气温为22.4℃，最热月（7月）平均气温为28.6℃，极端最高温度38.5℃，日温高于35℃全年只有5天；最冷月（1月）平均气温14.5℃，历年极端最低温度也出现在此段时间，极端最低气温2.5℃。xx地区降雨量丰富，介于1700～2200毫米之间，但降雨在年内分配不均，主要集中在雨季的4～9月，占年总降雨量的84%，日降雨强度平均在11.7～20.2毫米之间，暴雨集中在雨季；10月到翌年3月为旱季，雨量只有308.1毫米，仅占年降雨量的16%。xx地区风速较大，年平均风速为3.3米/秒，累年最大风速超过12级，有40米/秒以上的记录，最大风速出现在8～10月，均是台风影响的结果。xx位于珠江口段的中心，属台风多登陆地段，平均每年受影响4.1次，其中从本区登陆的台风，年平均1.4次，并伴随有暴雨、暴潮和巨浪，每年的7～10月是台风的盛季。常年盛行风向为东南风和东北风，频率均在10%，较多风向集中在N-E-SE，最少风向为NW-WSW。xx地区重现期10年、50年、100年的基本风压分别为0.75kN/m2、0.85kN/m2、0.90kN/m2。15 3、工程地质3.1岩土体划分依据和划分结果根据本次钻探揭露，按岩性、地质年代和成因类型来划分，场地内土（岩）层可分如下几层：人工填土层（Qml），海陆交互相沉积的淤泥层、砾砂层、粉质粘土层（Qmc），和下伏的全、强风化花岗岩（γ52-3）。详见表2。表2场地岩土层一览表分类成因类型地层代号分层代号岩性土层人工填土层Qml①素填土海陆交互沉积层Qmc②1淤泥/淤泥质土②2砾砂②3粉质粘土岩层燕山期侵入岩γ52-3④1全风化花岗岩④2强风化花岗岩3.2各地层地质特征和工程性质分述如下：（1）、素填土（Qml）层号①褐红、褐黄、土灰色，为花岗岩风化土堆填而成，湿，欠压实。该层在场地内分布较普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度3.00～5.70m，平均4.71m；层底标高-1.51～1.22m。（2）、淤泥/淤泥质土（Qmc）层号②1灰黑色，具腐臭味，局部夹含贝壳碎屑及少量石英砂，饱和，流塑。局部为淤泥质土。该层于场地中分布普遍，本次勘察除6J1钻孔缺失外，其余钻孔均有揭露，厚度0.80～9.30m，平均5.36m；层底标高-0.78～-20.25m。（3）、砾砂（Qmc）层号②2土黄、灰白、灰黄、灰黑色，主要成分为石英砂，次棱角状，分选性差，松散－稍密，饱和。局部为中砂、粉砂。15 该层于场地分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，部分钻孔呈双层状产出，厚度1.50～25.50m，平均7.32m；层底标高-19.56～-32.81m。（4）、粉质粘土（Qmc）层号②3灰黄、灰白、土黄、褐红色，岩芯泥柱状，含少量石英砂砾，可塑-硬塑，饱和。该层于场地中分布较普遍，本次勘察除6K1、6K2两个钻孔缺失外，其余钻孔均有揭露，厚度2.00～18.50m，平均7.48m；层底标高-31.26～-14.81m。（5）、全风化花岗岩（γ52-3）层号④1褐黄、土黄、肉红、褐红、灰白等色，岩芯土柱状，原岩结构可辩，组分主要为石英、粘土和少量长石组成。饱和，硬塑-坚硬。该层于场地中分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度2.30～11.00m，平均5.56m；层底标高-37.31～-26.04m。本次勘察6K6、6K7两钻孔于该层中分别揭露一中风化花岗岩孤石，厚度分别为0.40m及0.70m。（6）、强风化花岗岩（γ52-3）层号④2褐黄、褐红、土黄、褐灰色，岩芯半岩半土状，手可捏散，原岩结构清晰，组分主要为长石、粘土和石英。该层于场地中分布普遍，本次勘察各钻孔均有揭露，厚度未揭穿，揭露厚度1.94～4.18m，平均3.17m；该层揭露层顶标高为：-37.31～-26.04m。各岩土层的分布、产状和岩土特征详见工程地质剖面图、钻孔柱状图和岩层等高线图。各岩土层物理力学性质详见表3－岩土层物理力学性质指标统计成果表及土工试验报告。15 4、水文地质勘察期间测得场地地下水位埋深1.00m～1.70m，平均1.33m,相应标高2.34m～3.21m。地下水主要赋存于②2层砾砂中，为孔隙承压水。此外，表层素填土层赋存上层滞水不可忽视；花岗岩风化带裂隙中，还赋存网状风化裂隙水，具弱承压性。砾砂层富水性较好，属强透水层；其余各土（岩）层均属微－弱透水层，富水性差，局部砾砂层与花岗岩风化层中的地下水有较好的水力联系。地下水主要补给来源为大气降水及山体基岩裂隙水的补给，主要向东面的海洋排泄，水位随季节性变化。据6K1和6K8所取水样水质分析报告，根据地下水有关离子含量与规范值对比结果（详见表4），按场地环境类别：地下水对混凝土结构具微腐蚀性；按地层渗透性地下水对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，须采取相应的防腐措施。对混凝土结构建议提高一级防护，防腐措施可按《工业建筑防腐设计规范》进行，也可按表5方法防腐；对钢筋混凝土结构中钢筋的防护，主要对钢筋混凝土结构进行合理的结构设计，控制混凝土的等级，并提高混凝土结构的抗渗能力，具体措施应按有关设计规范条款执行。15 表4　场地地下水有关离子含量与规范值对照表建筑材料类别腐蚀等级腐蚀介质对比项微弱中强混凝土结构按环境类型（Ⅱ类环境）SO42-（mg/L）规范值＜300300~15001500~3000>3000本场地19.21~24.01Mg2+（mg/L）规范值＜20002000~30003000~4000>4000本场地6.08~7.90OH-（mg/L）规范值＜4300043000~5700057000~70000>70000本场地0.00总矿化度（mg/L）规范值＜2000020000~5000050000~60000>60000本场地846.00~854.00按地层渗透性（A）PH值规范值＞6.56.5~5.05.0~4.0<4.0本场地6.82~6.85侵蚀性CO2（mg/L）规范值＜1515~3030~60＞60本场地2.20~3.85HCO3-（mmol/L）规范值＞1.01.0~0.5<0.5－本场地3.050~3.200钢筋砼结构中钢筋干湿交替水中Cl--含量（mg/L）规范值＜100100~500500~5000>5000本场地377.57~382.89表5防护措施标准综合评价腐蚀等级防护等级水泥水灰比最少水泥用量(kg/m3)铝酸三钙C3A（%）弱腐蚀一级防护普通硅酸盐水泥矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥0.60340～360＜8注：水泥、粗细骨料、拌和和养护用水、外加剂、混凝土标号、混凝土密实度、混凝土养护及结构设计等，均须符合相关规范规程的规定。15 5、不良地质和地震效应5.1、不良、灾害地质现象拟建场地地形较平坦，场地范围未发现滑坡、崩塌、泥石流等灾害地质现象。场地现状较平整，表层为素填土层，场地普遍分布欠固结淤泥软弱土层，厚度0.80～9.30m，平均5.36m，厚度较大，属欠固结土。自然条件下因淤泥质土层的长期固结压缩会导致地面持续缓慢下沉，并对桩基础产生负摩阻力；工程性质差，具高压缩性和触变性，为主要的不良地质现象。另外，本次勘察于两个钻孔揭露有花岗岩孤石，厚度分别为0.40及0.70m,孤石可能对桩基础设计与施工带来一定的影响（孤石分布情况详见表6）；场地砾砂层在7度地震时会发生轻微砂土液化。除此之外，未发现其它不良地质现象。表6孤石分布情况表孔号孤石埋深（m）孤石厚度（m）孤石岩性孤石所处层位6K633.10～33.500.40中风化花岗岩全风化花岗岩层中6K734.10～34.800.70中风化花岗岩全风化花岗岩层中5.2、场地土的类型、场地类别及抗震验算参数按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的划分，xx市的抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组。设计基本地震加速度为0.10g，水平地震影响系数最大值多遇地震情况下为0.08g，罕遇地震情况下为0.50。场地内普遍分布欠固结淤泥软弱土层，场地砾砂层7度地震时会发生轻微～中等砂土液化现象，属对建筑抗震不利地段，并须考虑地震时震陷的影响。根据各土（岩）层等效剪切波速地区经验数据及建筑抗震设计规范对场地类别的划分原则,场地土类型属软弱～中软（场地）土，覆盖层厚度30.30～41.50m，场地类别为Ⅱ类。特征周期为0.35s。15 5.3、软土震陷场地广布淤泥软土层，承载力低，在地震设防烈度7度区须考虑软土层震陷的影响。软土震陷可通过采用桩基础和进行软基加固来削弱或消除其不良影响。5.4、饱和砂土液化判别经钻探揭露，场地在20m深度范围内分布饱和的砾砂层②1，根据野外标贯试验成果，利用饱和砂土液化判别公式：Ncr＝No[0.9＋0.1]（ds-dw）]（ds≤15），Ncr＝No（2.4-0.1ds)（15≤ds≥20）；计算相应的临界锤击数Ncr与野外实测锤击数N’比较进行判别，当N’＜Ncr时为液化，N’＞Ncr时为不液化。其中：No为基准值（xx地区抗震设防烈度为7度取6）；ds为贯入点深度（m）；dw为地下水位深度（m）；ρc为粘粒含量（%），取ρC＝3。液化时按需要进一步按下式计算液化土层的液化指数，并评价其液化等级。式中：IlE——液化指数；n——在判别深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；Ni、Ncri——分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；di——i点所代表的土层厚度（m）；Wi——i土层单位土层厚度的层位影响权函数值（m-1）判别深度为0～15m时：当0＜IlE≤5时为轻微液化，5≤IlE≤15为中等液化，IlE＞15时为严重液化；判别深度为15～20m时：当0＜IlE≤6时为轻微液化，6≤IlE≤18为15 中等液化，IlE＞18时为严重液化。当抗震设防烈度为7度时，在对6个钻孔砾砂层的15个标贯点次的判别和计算中，其中有14个点次会发生轻微砂土液化现象，有1个点次会发生中等砂土液化现象，即该场地砂土层在7度地震时会发生轻微～中等砂土液化现象。计算及判别结果详见表7。表7砂土液化判别表孔号岩性水位（m）标贯点底深度（m）锤击数判别结果累计液化指数液化等级临界实测NcrN’（击）Ile6K1砾砂1.508.509.67液化8.78中等12.5012.09液化2.50轻微16.5013.511液化2.52轻微6K2砾砂1.508.509.68液化4.26轻微12.5012.010液化1.70轻微16.5013.511液化2.52轻微6K3砾砂1.7010.5010.689液化2.57轻微15.5013.3811液化3.83轻微6K4砾砂1.408.509.669液化1.99轻微12.5012.0611液化0.80轻微16.5014.4613液化1.40轻微6K6砾砂1.3014.5013.3210液化0.42轻微18.5013.6213液化0.27轻微6K7砾砂1.407.509.068液化3.47轻微17.5013.5612液化1.10轻微15 6、岩土工程分析评价6.1、场地工程环境评价拟建的xxxx海狮海象表演场场地位于xx市横琴富祥湾内。原新村东侧，场地北侧为进村路，进村路与环岛路相通，交通便利，大型设备进退场容易。场地空旷开阔，地面较平坦，表层素填土层有一定的承载力，可承受大型设备进场作业，场地新近填土，雨后地表有积水，较泥泞，雨季施工要防止大型设备陷机危险。场地范围内无地下管线经过，场地周围有足够的堆料空间，及搭建临设用地，施工条件较优越。6.2、场地稳定性、适宜性评价根据《xx区域地质综合调查报告》（1:50000），场地属地质构造基本稳定区。根据钻孔揭露，场地范围内未发现明显的全新世活动断裂构造痕迹，尚未发现土洞、塌陷。场地地形开阔平坦，亦不存在滑坡、泥石流、崩塌等不良地质现象。场地所处区域近年属弱震区，发生强震的可能性小。场地内花岗岩风化层分布稳定，适宜该场地各拟建物的兴建。场地广泛分布淤泥软土层，为不稳定土体。场地未进行地基处理时，因软土固结的长期效应，会引起地面持续缓慢下沉，同时场地饱和砂土层会发生轻微～中等砂土液化现象。但可采用桩基础等措施得以解决。综上所述，场地采取适当措施后基本适宜工程建设。3、岩土体物理力学参数选定岩土参数建议值见表8。其中地基承载力取特征值，抗剪强度指标取标准值，压缩性指标等指标取平均值。15 表8土（岩）层的参数建议值表分层号土的名称（成因）土的状态地基承载力特征值fak(kpa)重度γ(KN/m3)孔隙比e含水率w(%)直接快剪法压缩模量Es1－2(MPa)变形模量EO(MPa)粘聚力C(KPa)内摩擦角φ（º）①素填土欠压实90－－－－－－－②1淤泥流塑5016.01.62056.73.131.881.740—②2砾砂松散－稍密15019.60.52215.1－28.39.95－②3粉质粘土可塑—硬塑16018.40.78324.622.619.44.41－④1全风化花岗岩硬塑33018.80.67019.923.126.45.0098.0④2强风化花岗岩强风化700162.0注：砂土内摩擦角由φ＝＋15º计算；变形模量由EO＝αN’估算，对于全风化花岗岩α取2.5，对于强风化花岗岩，α取3.0。6.4、地基基础选型场地第四纪地层厚度较大，其中表层素填土层为新近回填，欠压实，不均匀，强度较低；场地普遍分布淤泥软土层，厚度较大，工程性质差，在上部荷载的作用下易产生较大沉降，应考虑地震时震陷的影响；7度地震时，场地内砾砂层会发生轻微～中等液化现象。根据拟建场地内地层情况和建筑物上部的荷载要求，拟建建筑物不宜采用天然地基。从经济角度和技术角度考虑，结合场地地质条件，本工程适宜采用预制桩基础。建议选用φ400桩径的预制管桩。以全、强风化花岗岩层作为桩端持力层，尤以强风化花岗岩层为佳。预制管桩沉桩速度快，质量易保证，是较为理想的桩型。施工采用锤击或静压均可，以贯入度或压力表值控制桩长，桩基础施工前宜进行试桩以便15 决定桩长和成桩工艺。预制桩的设计参数建议见表9。另外桩基础设计和施工时应注意以下问题：（1）为增加桩的水平抗力，桩基础承台用地梁连接，并夯实周围填土层。（2）为保持基地地面的稳定性，建议对场地内淤泥层做水泥搅拌桩满堂处理，搅拌桩水泥掺入量可取15％～18％，桩端穿过淤泥质土层进入下部好土层1～2米。如不处理，首层楼面地板宜做成刚性架空地面板，进出管线柔性连接，以防软土长期沉降造成问题。（3）场地淤泥层为欠固结土，厚度较大，负摩阻力不可忽视，设计时桩的规格选择和施工时桩的垂直度要严格控制，必要时进行桩的抗折验算。（4）场地6K1、6K2、6K6三个钻孔所处地段砾砂层厚度较大，局部底部呈中密状态，在沉桩过程中可能会有困难，应引起注意。（5）本次勘察于6K6、6K7两个钻孔揭露有花岗岩孤石，厚度0.40及0.70m,孤石可能对桩基础设计与施工带来一定的影响。必要时可调整桩位或采取其他措施。15 表9预制管桩基础设计建议表值层号土的名称土的状态地基承载力特征值fak(kPa）预制桩的侧阻力特征值qsa（kPa）预制桩的端阻力特征值qpa（kPa）预制桩入土深度（m）9＜L≤1616＜L≤30L＞30①素填土欠压实90-10－－－②1淤泥流塑50-8②2砾砂松散－稍密15025－－－②3粉质粘土可塑-硬塑16035－－－④1全风化花岗岩硬塑33070－4000(4500)④2强风化花岗岩强风化700120－5000(5500)注：预制桩的端阻力特征值括号内值为锤击值，括号外为静压值。表中预制桩桩侧摩阻力特征值的经验值qsa应根据土层埋深乘以表10中的修正系数。表10预制桩侧摩阻力特征值的经验值qsa修正系数表土层埋深h(m)≤51020≥30修正系数0.81.01.11.2预制管桩单桩承载力按下式估算为：Ra＝u∑qsiali+qpaAp式中：qsia—第i土层桩侧的摩阻力特征值；qpa—桩端持力层端阻力特征值；u—桩身截面周长；li—第i土层的厚度；Ap—桩身截面面积。6.5、场地地下室基坑问题本场地局部设一层地下室，鉴于本次勘探期间，委托方尚未确定地下室范围及标高。无法对基坑问题做评价，待确定后再补充评价。6.5.1地下室抗浮问题场地地下水位埋深平均值为1.00m～1.70m，平均1.33m,相应标高2.34m～3.21m，地下室抗浮设防水位取场地周边地表标高最低值4.04m。地15 下室建筑主体自重若不能抵抗静水浮力，须考虑抗浮措施。抗浮措施建议设置抗浮桩或抗浮锚杆，抗浮桩或抗浮锚杆设计应符合相关规定。抗拔锚杆极限侧阻力及锚固体与土体粘结强度值见表11表11土层锚杆摩阻力土体粘结强度值表层号土的名称土的状态地基承载力特征值fak(kPa）锚杆摩阻力标准值qsik（kPa）抗拔桩摩阻力折减系数（λi）锚固体与土体粘结强度标准值qak（kPa）①素填土欠压实90250.6025②1淤泥流塑50100.3010②2砾砂松散－稍密150500.4075②3粉质粘土可塑-硬塑160600.6060④1全风化花岗岩硬塑3301000.6090④2强风化花岗岩强风化7001500.601207、结论与建议（1）、拟建工程为一般工程，重要性等级为二级；拟建场地广布淤泥质土，软土固结沉降较发育，为二级场地（中等复杂场地）；拟建场地局部分布软弱土层，岩土性质差，地基的复杂程度为二级（中等复杂地基）。本次岩土工程勘察为乙级。（2）、根据《xx区域地质综合调查报告》（1:50000），场地属地质构造基本稳定区。根据钻孔揭露，场地范围内未发现明显的全新世活动断裂构造痕迹，场地地层结构属中等复杂，场地广布淤泥层及可液化砂土层，应考虑震陷及液化的影响；场地部分钻孔揭露有孤石，对桩基础设计及施工可能有15 一定影响。除此之外，无其他不良地质现象。场地和场地土基本稳定，适宜本工程的建设。（3）、xx地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。场地土属软弱～中软（场地）土，场地类别为Ⅱ类。特征周期为0.35s。场地砾砂层会发生轻微～中等砂土液化现象，场地处于抗震不利地段。（4）、场地地下水位埋设1.00m～1.70m，平均1.33m,相应标高2.34m～3.21m。场地地下水按场地环境类别：对混凝土结构具微腐蚀性；按地层渗透性对混凝土结构具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，须采取相应的防腐措施。对混凝土结构建议提高一级防护。（5）、基础选型建议采用预制管桩，以全、强风化花岗岩层作为桩端持力层，尤以强风化花岗岩层为佳。承台间拉纵横地梁，夯实承台周围填土。施工前先试桩，以便最终确定桩长和成桩工艺。（6）、建议对场地淤泥层进行地基处理，以避免淤泥长期效应的自重固结下沉带来的工程问题。如不处理，首层楼板应做成刚性架空板（7）、地下室抗浮水位标高取4.04m，地下室建筑主体自重若不能抵抗静水浮力，须考虑抗浮措施。（8）、场地现状标高较周边略低，需做好场地周边截排洪措施，以防暴雨时场地被淹。15'