XX中學教學樓工程檢測鑒定
巖土工程勘察報告
1 前 言
1.1 工程概況
受XX中學委托，由我院承擔XX中學教學樓工程檢測鑒定的巖土工程勘察工作。
已建教學樓位于XX中學校園內，交通便利。建筑物占地面積約為506平方米（50.6m×10.0m）。為3層框架結構建筑物，采用天然地基淺基礎，基礎類型、埋深及寬度尚不明確。由于該教學樓局部出現開裂而影響正常使用，故由業主委托我院進行本次勘察，目的是了解建筑物地基土結構及其巖土層物理力學參數。該教學樓與鄰近建筑物、道路之間的位置關系詳見“建筑物與勘探點位置平面圖”。
1.2 勘察的主要目的和任務
本次勘察旨在查明場地的巖土工程條件，為設計、施工提供巖土工程依據。其主要任務為：
（1）查明建筑物范圍內各巖土類別、深度、分布、工程特性，分析和評價場地與地基的穩定性、均勻性和承載力；
（2）查明不良地質作用的成因、類型、分布規律、發展趨勢及危害程度，并提出整治方案的建議；
（3）闡明場地水文地質條件，地下水的埋藏條件，地下水位及其變化幅度，并判定地下水及地下水位以上土對建筑材料的腐蝕性；
（4）劃分場地、場地土類別和復雜程度判別，對整個場地的穩定性及適應性作出明確結論，并提供場地特征周期；
（5）提供地基基礎設計及施工所需的巖土技術參數；
1.3 執行規范
勘察工作執行的主要規程、規范有：
|
序號 |
執行標準、規范、規程 |
|
1 |
《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)（2009年版） |
|
2 |
《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011) |
|
3 |
《廣東省建筑地基基礎設計規范》(DBJ15-31-2003) |
|
4 |
《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010) |
|
5 |
《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2008） |
|
6 |
《建筑樁基技術規范》（JGJ94-2008） |
|
7 |
《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012） |
|
8 |
《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999） |
|
9 |
《建筑工程地質勘探與取樣技術規程》（JGJ/T87-2012） |
|
10 |
《房屋建設和市政基礎設施工程勘察文件編制深度規定》（2010年版） |
執行技術標準一覽表 （表1）
以及現行的國家、行業規程規范中有關巖土工程勘察的相關規定并結合本地區經驗提供勘察技術資料。
勘察期間原位測試、取土樣、鉆探和室內分析等資料整理工作均按有關規范、規程進行。
1.4工作方法及完成的工作量
經與委托方商定，在擬建場地范圍內布置鉆孔3個，鉆孔編號為ZK1～ZK3，技術孔3個。各鉆孔位置詳見“建筑物與勘探點位置平面圖”。
1.4.1 勘察的工作方法
（1）鉆探工作
鉆探使用機械為XY-1型液壓工程鉆機1臺套，鉆孔直徑Ф91～127mm，第四系土層采用干鉆。并按技術要求采用厚壁取土器采取原狀土樣，試樣等級為Ⅱ級。終孔24小時后采用測繩法測定孔內穩定水位，吊瓶法采取水樣。并對鉆孔巖芯進行拍照存檔。全部鉆孔施工完成并統一量測地下水穩定水位后，用原土對鉆孔進行回填。
（2）現場巖土測試
標準貫入試驗，使用國產標準貫入器，采用63.5kg標貫錘自動脫落鉤的自由落錘法，落距為76cm，錘擊速率30擊/min。
（3）室內樣品測試
巖土樣測試及水質分析均按規范要求進行取樣和試驗分析，室內試驗委托廣州工立質量檢測有限公司完成。
（4）資料整理
巖土層分類鑒定以現場簡易工程地質調查、巖土芯編錄、原位測試結合室內土工測試成果經綜合整理而形成勘察報告。
1.4.2 完成的工作量
接受任務后，我院人員及設備于2016年5月13日進駐現場，于2016年5月14日完成外業工作。本次勘察完成的實物工作量見表2。
勘探工作量表 （表2）
|
項目 |
鉆孔 放樣 |
鉆 探 |
標貫 試驗 |
地下水位測量 |
取樣與試驗 |
照 片 |
|||
|
孔數 |
總進尺 |
土樣 |
水樣 |
土的腐蝕性樣 |
|||||
|
單位 |
孔 |
孔 |
（m） |
次 |
次 |
件 |
張 |
||
|
數量 |
3 |
3 |
58.50 |
10 |
3 |
7 |
1 |
1 |
8 |
2 場地巖土工程條件
2.1 自然地理與地形地貌
建筑場地位于XX中學校園內。場地原始地貌為剝蝕殘丘，后期經該教學樓的建設及人工填土而改造。施工場地地勢平坦，周邊主要為空地及綠化用地。各鉆孔位置沿建筑物輪廓及角點進行布置。假設場地旁邊水泥道路的路面BM點高程為20.00米，各鉆孔的孔口高程以此假設高程引測得到，鉆孔孔口高程在20.01～20.03米之間。
鉆探期間，經現場初步調查，未發現場地內有明顯的地下管線通過。擬建場地與相鄰道路、建筑物之間的位置關系見“建筑物與勘探點位置平面圖”。場地交通便利，四周均空曠，施工條件較好。
2.2 氣象特征
惠州市南臨南海，地處北回歸線以南，屬亞熱帶海洋性季風氣候，
雨量充沛，氣候溫暖潮濕。
據惠州市氣象局提供的多年氣象資料，多年平均氣溫22.7℃，年極端最高氣溫38.4℃（1953年），年極端最低氣溫為零下1℃（1963年），偶有霜凍。具有春潤、夏濕、秋干、冬燥，干濕分明，季風氣候明顯的特點。受季風影響，降雨具有雨量多、強度大、季節長、雨日多、時程及分布不均等特點。近十年年降雨總量1280.0～2743.1mm，年平均降雨量1859.8mm，其中2000年降水量最大（2743.1mm），2002年降水量最?。?/span>1280.0mm）。3 ~ 9月份為雨季，降雨量占全年的71.1～91.7％；10月份至次年2月份為旱季，降雨量占全年的28.9～8.3％；年平均蒸發量1626.9 mm。風向具明顯季節性，夏季多為東風和東南風，冬季多為北風和西北風，夏季常有臺風侵襲，可達10～12級，陣風12級以上，常形成風災。
2.3巖土組成及工程特性
根據鉆探孔揭露，該場地在揭露深度范圍內的主要巖土層按時代成因類型自上而下為: (1)人工填土層(Qml）、(2)第四系殘積土層(Qel）、(3)、下伏燕山期花崗巖(γ)，分述如下：
（1）人工填土層(Qml）
① 素填土：褐黃色、灰褐色，土質不均勻，成份以粘性土、硬質礫石為主，表部含較多碎石。堆填時間較長，已完成自重固結。稍密，濕。本層各勘探孔均有揭露，分布整個場地的表部。層底高程17.63～19.61米，層底埋深0.40～2.40米，層厚0.40～2.40米。
（2）第四系殘積土層(Qel）
② 砂質粘性土：棕紅色、褐黃色、棕紅色，可塑。由下伏花崗巖風化殘積而成。土質不均勻，成份以粘粒、石英砂粒及云母碎片組成。粘性及韌性較低，干強度低，無光澤。巖芯遇水易軟化，飽水崩解。本層各勘探孔均有揭露。層頂高程17.63～19.61米，層頂埋深0.40～2.40米，層厚10.00～16.00米。該層做標準貫入試驗7次，實測擊數：N’=9～12擊，平均10.3擊，修正擊數：N=8.1～9.9擊，平均9.2擊。該層取土樣7件，其物理力學性質指標統計結果見表3。
② 砂質粘性土層主要物理力學性質指標統計表 （表3）
|
指 標 |
天然 含水率W(%) |
天然 重度γ (kN/m3) |
孔隙比 e |
液性 指數 IL |
壓縮 模量 Es(MPa) |
直 剪 |
標貫 N(擊) |
|
|
粘聚力C(kPa) |
內摩擦角φ(0) |
|||||||
|
統計個數 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
|
最 小 值 |
21.9 |
18.1 |
0.742 |
0.42 |
4.45 |
10.9 |
13.5 |
8.1 |
|
最 大 值 |
26.2 |
18.9 |
0.882 |
0.60 |
5.50 |
18.1 |
15.2 |
9.9 |
|
平 均 值 |
25.1 |
18.5 |
0.828 |
0.53 |
5.08 |
13.7 |
14.4 |
9.2 |
|
標 準 差 |
1.487 |
0.331 |
0.047 |
0.073 |
0.430 |
2.805 |
0.650 |
0.634 |
|
變異系數 |
0.059 |
0.018 |
0.056 |
0.136 |
0.085 |
0.205 |
0.045 |
0.069 |
|
修正系數 |
1.044 |
0.987 |
1.042 |
1.101 |
0.937 |
0.848 |
0.967 |
0.949 |
|
標 準 值 |
26.2 |
18.3 |
0.862 |
0.59 |
4.77 |
11.6 |
14.0 |
8.7 |
（3）下伏燕山期花崗巖(γ)
場地范圍內下伏基巖為燕山期花崗巖。鉆探深度內揭露強風化巖帶，其巖性描述如下：
③ 強風化花崗巖：褐黃色、灰褐色。原巖結構大部分風化破壞，尚可辨認。巖芯多呈半巖半土狀，遇水易軟化。局部含少量中風化巖碎塊，巖體基本質量等級為Ⅴ級。各鉆孔均揭露至該層，層底均已揭露至中風化巖面，層頂高程2.52～7.63米，層頂埋深12.40～17.50米，揭露層厚2.70～6.80米。該層做標準貫入試驗3次，實測擊數均大于50擊。
各巖土層的分界線見柱狀圖或剖面圖。
各巖土層的物理力學性質見《土工試驗報告》。
2.4 地下水與土的腐蝕性分析
場地的地下水類型主要為賦存于第四系人工填土層中的上層滯水，其富水性及透水性均較差；下伏基巖含裂隙水，水量大小與基巖的裂隙發育程度有關。場地內各巖土層均為弱透水層。
地下水以接受大氣降水的補給為主；向低于地下水位的溝谷徑流排泄。地下水動態不穩定，季節性變化不大。
鉆孔施工完后一次性測量穩定水位埋深為2.00～2.50米，相當于高程17.53～18.02米。根據本地區的水文地質觀測經驗，地下水位年變化幅度約為1.50米。場地環境類型為Ⅱ類，按地層滲透性分類屬B類。取水樣1件，進行地下水的腐蝕性分析，取土的腐蝕性試樣1件，進行土壤的腐蝕性分析，結果見表4、表5。
地下水的腐蝕性指標 （表4）
|
編號/水樣
|
pH值
|
侵蝕性CO2(mg/ L)
|
HCO3—(mmol/L) |
Cl—(mg/ L) |
SO42－(mg/ L) |
Mg2+(mg/ L) |
NH4+(mg/ L) |
|
ZK3
|
6.86
|
9.98
|
1.229
|
33.15
|
14.97
|
3.47
|
0.390
|
土的腐蝕性指標 （表5）
|
編號/土腐
|
pH值
|
HCO3—(mmol/kg) |
Cl—(mg/ kg) |
SO42－(mg/ kg) |
Mg2+(mg/ kg) |
|
ZK1
|
6.63
|
1.311
|
26.50
|
27.56
|
6.27
|
綜合判定該場地地下水對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋在長期浸水與干濕交替條件下具微腐蝕性；場地土壤對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。
2.5 地質構造
本地區屬區域性北東向紫金～博羅大斷裂和蓮花山斷裂帶間的惠陽斷陷盆地，構造運動以燕山期為顯著，其形成的北東向斷裂規模大，波及范圍廣。喜山期構造運動以地殼升降作用為主，是燕山期的繼承和發展，規模小，走向較平直，傾角也較陡，有活動跡象。
在鉆探深度范圍內，該勘察場地未發現有活動斷裂等新構造跡象，地質構造相對穩定。
2.6 不良地質作用與特殊性巖土
根據鉆探揭露，場地內未發現采空區、活動斷裂、崩塌、滑坡、泥石流等不良地質作用。
特殊性巖土主要為素填土、殘積土、強風化巖。素填土呈稍密狀，具壓縮性高、強度低、土質不均勻及濕陷性等特點，對地坪穩定性及基坑開挖有不利影響，為本工程場地的不良地基土；殘積土、強風化巖性狀較穩定，強度較高，但具有遇水易軟化、飽水崩解的特點，長時間浸水會導致地基土強度的降低，設計及施工時應加以注意。
2.7 巖土物理力學性質
詳見《土工試驗報告》及前述統計結果。
3 場地巖土工程評價
3.1 場地穩定性評價
場地范圍內新構造運動無跡象，不良地質作用不發育，穩定性好，工程建設誘發不良地質作用的可能性不大，適宜工程建設。
3.2 地基穩定性、均勻性評價
場地范圍內揭露的巖土層種類不多，各巖土層性狀變化不大，分布較均勻，巖土層面埋深變化較大。因此，地基均勻性較好，對地基穩定性較有利。地基變形特征主要表現為沉降量、沉降差；建筑物的變形特征為傾斜、局部傾斜。設計及施工時應采取相應措施予以處理，以保證建筑物的正常運營。
3.3 各巖土層的巖土技術參數評價
綜合野外編錄、標貫試驗以及室內試驗結果，結合本地區建筑經驗，各巖土層的巖土技術參數見表6。
各巖土層的巖土技術指標建議值 （表6）
|
代號 |
土的名稱 |
土的狀態 |
承載力 特征值 fak(kPa) |
壓縮 模量 Es(MPa) |
天然 重度 γ(kN/m3) |
直接快剪 |
|
|
粘聚力C(kPa) |
內摩擦角Φ(°) |
||||||
|
① |
素填土 |
稍密狀 |
（80） |
—— |
（19.0） |
（8.0） |
（10.0） |
|
② |
砂質粘性土 |
可塑狀 |
160 |
5.0 |
18.5 |
11.6 |
14.0 |
|
③ |
強風化花崗巖 |
半巖半土狀 |
600 |
—— |
（20.5） |
（20.0） |
（40.0） |
注：表6中（）內的數值為經驗數值。強風化巖變形模量E0建議取120MPa。
3.4 巖土層評價
1、人工填土層（①）分布廣泛，結構較疏松且不均勻，承載力低，壓縮性大，未經處理不宜作為建筑物基礎持力層。
2、砂質粘性土層（②），分布范圍廣，承載力及壓縮性中等，分布連續、均勻?？勺鳛槎鄬咏ㄖ锾烊坏鼗鶞\基礎的持力層。
3、強風化花崗巖（③），分布范圍廣，基本連續，承載力較高，壓縮性低，埋藏深；可作為建筑物樁基礎的樁端持力層。
4 場地與地基地震效應評價
根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）4.1.3規定，結合野外土巖芯鑒定、土工試驗以及惠州市地區經驗，現以擬建場地內的ZK2、ZK3進行剪切波速估算。具體見下表7。
土層等效剪切波速估算表 （表7）
|
孔號 |
土的名稱 |
厚度（m） |
剪切波速 Vsi（m/s） |
等效剪切波速 Vse（m/s） |
|
ZK2 |
素填土① |
2.40 |
130 |
234.8 |
|
砂質粘性土② |
10.00 |
210 |
||
|
強風化花崗巖③ |
7.60 |
450 |
||
|
ZK3 |
素填土① |
1.50 |
130 |
214.4 |
|
砂質粘性土② |
16.00 |
210 |
||
|
強風化花崗巖③ |
2.50 |
450 |
根據估算的Vse判定場地土類型為中軟土；根據鄰近場地的剪切波速測試結果，中風化巖的Vse均大于500m/s，鉆孔揭露的場地覆蓋層厚度為20m，在3~50m范圍內。綜合判定建筑場地類別為Ⅱ類。
建設場地處在抗震設防烈度6度區內，場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅱ類，設計特征周期為0.35s；地震設計分組為第一組，場地屬可進行建筑的一般地段。
場地內素填土層成份以粘性土為主，堆填時間較長，已完成自重固結，發生震陷的可能性較小。因此，場地的地震穩定性較好。
惠州地區主要受新豐江水庫誘發地震影響，震級及破壞輕微，歷史上惠州地區未發生過重大震害。
按惠震涵【2009】16號文規定，本項目抗震設防烈度按7度設防，設計基本地震加速度為0.10g，建筑物抗震設防類別為乙類。
5 結論與建議
5.1 已建建筑物重要性等級為二級，場地復雜程度等級為二級，地基復雜程度等級為二級，因此，本次勘察等級為乙級。
5.2 已建教學樓為1棟3層框架結構建筑物，采用天然地基淺基礎，基礎形式、埋深和寬度尚不明確。由于本次勘察時鉆孔均沿建筑輪廓外圍布置，勘察所取得的地層結構分布情況和巖土層的物理力學參數僅供參考。引起建筑物開裂的具體原因有待進一步查明，針對開裂而采取加固措施和方案，應由具有專業資質的設計單位進行設計。初步建議采用微型樁進行加固處理，其設計及施工請按《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012中9章的有關規定執行?；鶚稁r土設計參數詳見表8。
微型樁設計土（巖）參數（表8）
|
代號 |
土的名稱 |
樁周摩阻力特征值 qsa（kPa） |
樁端阻力特征值 qpa（kPa） |
|
① |
素填土 |
—— |
—— |
|
② |
砂質粘性土 |
20 |
150 |
|
③ |
強風化花崗巖 |
60 |
500 |
5.3已建建筑物抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計特征周期為0.35s，建筑物抗震設防類別為乙類。場地土類型為中軟場地土，建筑場地類別為Ⅱ類。
5.4 場地地下水對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋在長期浸水與干濕交替條件下具微腐蝕性；場地土壤對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。
5.5 場地內未發現如古河道、溝浜、墓穴、孤石、防空洞、地下管線等對工程不利的埋藏物。