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1、 目 录 一、前言.1（一）工程概况.1（二）勘察目的、任务.1（三）勘察依据.1（四）勘察方案及工作量.1（五）其它情况说明.2 二、场区地质构造及气象、水文.3（一）区域地貌及地质构造概况.3（二）气象及水文概况.3 三、场区地形地貌及地层结构特征.3 四、场区地层的物理力学性质.4 五、场区地下水条件.7（一）含水层及隔水层.7（二）地下水水质及对建筑材料的腐蚀性.7（三）水文地质试验及水文地质参数的测定.7 六、场区地震效应.8 七、不良工程地质条件评价.8 八、场地岩土工程评价.8（一）场地稳定性评价.8（二）地基岩土层建筑性能评价.9 九、基础型式的选择与评价.9（一）基础方案的选
2、择.9（二）桩型的选择.9（三）桩基础设计参数及单桩竖向承载力特征值估算.10（四）成桩可行性分析及桩基施工对环境影响.10（五）桩基施工注意事项.11（六）桩基础沉降估算.11 十、地下室抗浮评价.13 十一、基坑支护.13（一）基坑概况.13（二）基坑周边环境.13（三）基坑侧壁主要土层及基坑重要性等级.13（四）基坑支护设计参数.14（五）基坑突涌验算.14（六）地下水对基坑工程的影响及处理意见.14（七）基坑开挖支护方案建议.14（八）基坑施工应注意的问题.15 十二、结论及建议.15 附 图 目 录 图 号 图 名 比例尺 1 勘探点平面布置图 1：1000 2-12-17 工程地质
3、剖面图 水平1:300垂直1:200 3-13-19 钻孔柱状图 1：300 附 件 目 录 附件 1 勘察委托书及岩土工程勘察技术要求 附件 2 襄樊市中医院病房大楼钻孔抽水试验综合成果图 附件 3 土工试验及水质分析报告 附件 4 襄樊市中医院大楼工程场地地震安全性评价报告（武汉地震工程研究院。）1 襄樊市中医院病房大楼 岩土工程勘察报告（详勘）一、前言（一）工程概况 襄樊市 医院属国家三甲医院，拟在医院大院内建设病房大楼，拟建大楼属于襄樊市民心工程之一，位于襄樊市长征路市人大办公大楼北面，占地面积51.8035.00m2，建筑面积 30000m2。拟建大楼设计为框架剪力墙结构，地下 1
4、层，地上 21 层，建筑高度 85.00m，设计最大单柱轴力 22000KN/根，一般单柱轴力 13000KN/根，地下室埋藏深度4.50m，基坑开挖深度约 6.00m。拟建大楼基础类型拟采用桩基础，设计地面整平标高0.00 高程为 66.30m。拟建大楼由武汉工业大学设计院设计，受襄樊市中医院委托，鄂西北工程勘察总公司承担该项目的岩土工程勘察任务，本次勘察阶段为详勘。根据 岩土工程勘察规范（GB50021-2001）及 高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-90），拟建高层建筑物工程重要性等级为一级工程，场地复杂程度等级为二级场地（中等复杂场地），地基复杂程度等级为二级地基（中等复杂地基），
5、本次岩土工程勘察等级按甲级执行。（二）勘察目的、任务 根据工程特点和场地岩土条件，本次勘察的目的和任务是：1、查明建筑场地岩土层的类型、成因、分布、埋深及工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性及承载力；2、查明建筑场地内及附近有无影响建筑场地稳定性的不良地质现象并查明其成因、类型、分布范围和危害程度，提出整治方案建议；3、查明建筑物范围内地下水的类型、埋藏条件、补给及排泄条件，并判别地下水对建筑材料的腐蚀性及对基坑开挖工程应采取的地下水控制措施；4、确定场区的抗震设防烈度，场地土类别及建筑场地类别；5、对可供采用的基础型式进行分析论证，建议安全经济合理的基础类型。对桩基础，需评价其适宜性，提
6、供桩基础设计有关参数，并估算单桩承载力；6、对基坑工程的设计、施工方案提出建议及提供支护设计所需的岩土技术参数，论证和评价基坑开挖时对邻近建筑物的影响。（三）勘察依据 1、业主提供的拟建工程 1：500 建筑总平面图（附带坐标）；2、设计院提供的“勘察委托书及岩土工程勘察技术要求”（附件 1）；3、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）；4、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；5、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；6、高层建筑岩土工程勘察规程（JGJ72-90）；7、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）；8、湖北省地方标准建筑地基基础技术规范（DB42/242-
7、2003）；9、湖北省地方标准岩土工程勘察工作规程（DB42/169-2003）；（四）勘察方案及工作量 本次勘察根据上述规范规程，结合建设单位和设计部门提出的勘察要求，采用 2 了钻探取样、标准贯入、重型动力触探、静力触探、抽水试验及室内岩土试验等多种勘探测试手段。建筑物勘察沿轮廓线共布置勘探点 9 个，其中勘探钻孔 9 个（包括控制性钻孔4 个，一般性钻孔 5 个），4 个勘探钻孔先作静力触探试验，以作为比较；基坑勘察沿基坑边线外 5.906.10m 共布置 5 个勘探钻孔（其中 1 个钻孔先作静力触探试验进行比较）、1 个静力触探孔。勘探点间距一般 5.9026.10m，钻孔孔深 15.
8、636.80m，静力触探孔深 11.611.8m。勘探点布置详见图 1：勘探点平面布置图。为满足抗震设计要求，本次勘察业主单位委托武汉地震工程研究院对场地作测试，并提供了襄樊市中医院大楼工程场地地震安全性评价报告，详见附件 4。本次勘察共投入 XU-300 型及 HT-150 型钻机各 1 台套、静力触探测量仪 1 台套以及抽水试验相关的设备等，施工人员于 2003 年 5 月 15 日进场，于 6 月 5 日完成外业勘探测试工作，完成勘探工作量见表 1。勘探工作量一览表 表 1 序号 勘察项目 工作内容 单位 工作量 1 钻探 钻孔 m/孔 345.00/14 2 原位测试 静力触探 m/孔
9、 200.60/6 标准贯入试验 段次 34 重型动力触探 次 13 超重型动力触探 次 8 抽水试验 孔 1 3 取样 原状土试验 件 27 扰动样 件 10 4 室内水试验 水质简分析 组 1 5 测 量 测放勘探点 15 各勘探点具体孔位详见勘探点平面布置图，勘探点坐标详见 勘探点主要数据一览表（1954 北京坐标系）。各勘探点孔口标高系现场实测而得，高程引测点由甲方提供，位于现有住院部东北处，该点为拟建物0（高程为 66.30m）。钻孔坐标及孔口高程详见表 2（勘探点主要数据一览表）。勘探点主要数据一览表 表 2 序号 勘探点编号 钻孔坐标 钻孔高程（m）备注 X Y 1 K1 354
10、8207.213 469843.831 66.20 2 K2(J2)3548207.213 469869.951 66.40 3 K3 3548207.213 469815.751 66.32 4 K4（J3）3548189.713 469843.831 66.34 5 K5 3548189.713 469869.951 66.36 6 K6（J4）3548189.713 469815.751 66.40 7 K7 3548171.943 469843.831 66.40 8 K8（J5）3548171.943 469869.951 66.28 9 K9 3548171.943 469815.
11、751 66.20 10 K10 3548213.136 469843.831 66.20 11 K11 3548213.136 469815.751 66.43 12 K12（J6）3548165.337 469843.831 66.11 13 K13 3548165.337 469869.951 66.27 14 K14 3548165.337 469815.751 66.15 15 J1 3548213.136 469869.951 66.31 （五）其它情况说明 基坑四周没有布置基坑勘探点的场地，在基坑设计及施工过程中应采用较完善的信息法施工，确保工程安全。圆砾层中局部有砂透镜体，分布
12、无规律，桩基设计施工应注意避免把桩端设置于该层上。3 二、场区地质构造及气象、水文（一）区域地貌及地质构造概况 襄樊市位于湖北省西北部，地处汉江中游，西部山区属荆山、武当山脉，东部丘陵属桐柏山、大洪山脉余脉，北部为鄂北岗地，南部为汉江平原的宜钟夹道，整个地势自西北向东南倾斜。据区域地质构造资料，襄樊市区位于南（阳）襄（阳）白垩第三系盆地南缘，市区内无全新活动断裂，第四系冲积层厚度 4080m，下伏地层为白垩第三系砂岩、砂砾岩或泥晶灰岩，属非可溶岩。（二）气象及水文概况 襄樊地区属亚热带季风气候，四季分明。春季温暖潮湿，夏季炎热，秋季晴朗少雨，冬季干旱。年平均气温 15.5，极端最高气温 42.
13、5，极端最低气温零下21，年平均无霜期 239 天，年平均降水量 900 毫米。三、场区地形地貌及地层结构特征 拟建场地位于襄樊市长征路市人大办公大楼北面，场地原始地貌为汉江一级阶地，场地较平坦，地面标高 66.1168.41m，相对高差小于 0.30m。本次勘察深度范围内场区地层从上至下的构成及其特征列表描述如下：场区地层的构成及特征表 表 3 地层 编号 岩土 名称 年代 成因 层顶 埋深(m)层厚(m)颜色 状态 湿度 压 缩 性 包含物及特征 素填土 Qml 0.0 2.63.5 黄褐色灰褐色 可塑软塑 湿 高 分布整个场地，主要成份为粉质粘土，含少量砂砾石等，结构杂乱，均匀性差。-1
14、 粉土 Q4al 2.63.5 2.93.9 褐黄色 软塑 流塑 饱和 高 分布整个场地，主要成分为粉粒，局部含较多砂粒、粘粒，具有沉积微层理，含铁锰氧化物浸染团块，局部含少量有机质，略具臭味，有摇振反应。-2 粉质 粘土 Q4al 6.26.8 3.04.4 褐黄色 软塑流塑 湿 高 分布整个场地，见少量铁锰质氧化物浸染团块，局部可见沉积微层理，无光泽，干强度、韧性中等，无摇振反应。细砂 Q4al 9.510.9 1.02.3 青灰黄褐色 松散稍密 饱和 中 分布整个场地，主要成分为细砂，局部含较多粉粒、粘粒及砾石。-1 砾砂 Q3al 11.512.0 3.16.4 杂色 稍密 饱和 低
15、分布整个场地，主要成分为中粗砂，含量大于60%；含圆砾，次圆状，一般粒径2-5mm，为石英、硅质岩等，含量3040。-2 圆砾 Q3al 16.618.2 2.64.0 杂色 稍密 饱和 低 分布整个场地，砾石主要成分为石英、硅质岩等，磨圆度较好，呈次圆状，一般粒径26mm，最大大于10mm，含量5070，砾石骨架间为中粗砂及少量粘性土充填，分选性较好。-3 卵石 Q3al 20.621.8 未揭穿 杂色 稍密中密 饱和 低 分布整个场地，卵石主要成分为石英、硅质岩等，磨圆度较好，呈次圆状，一般粒径38cm，最大大于15cm，卵石含量6080，卵石骨架间为中粗砂充填。4 四、场区地层的物理力学
16、性质 本次勘察采用钻探取样及室内土工试验、标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、物探及抽水试验等多种方法获取场区地层的物理力学性质指标。场地岩土工程勘察共采取土工试验样 30 组，其中 19 组为原状土样，11 组为扰动土样。19 组原状土样作常规七项试验，10 组扰动土样作颗粒分析，由“湖北省地矿局鄂西北实验室”承作，其物理力学性质见附件 2（土的物理力学性质试验成果表）。对上述方法所测得的岩土参数进行了分层统计、计算，统计采用置信区间法，选择置信水平为 95进行计算，场区各地层的主要物理力学性质指标的分层统计结果详见下表（表 4表 8）：场区地层土工试验主要物理力学性质指标分层统计表
17、表 4 地层 编号 岩土 名称 试样 统计值 含水量 天然容重 孔隙比 液性 指数 液限 塑限 塑性 指数 压缩试验 抗 剪 压缩模量 压缩系数 粘聚力 内摩擦角 W 0（e）I L WL Wp I P a Es C%g/cm3%Mpa-1 Mpa Kpa 度 粘性素填土 统计个数 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 平均值 33.6 1.93 0.94 0.88 36.7 23.5 12.3 3.9 0.42 6.3 9.3 -1 粉土 统计个数 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 平均值 28.4 1.95 0.784 0.944 28.9 20.0 8.9 5.8 0.3
18、0 8.5 13.9 最大值 30.6 2.02 0.877 1.169 31.2 24.6 9.8 8.4 0.544 12 15.5 最小值 26.6 1.86 0.71 0.768 27.7 18.2 6.6 3.14 0.15 5 7.5 标准差 1.36 0.05 0.05 0.12 1.11 1.98 0.99 1.56 0.11 2.52 2.50 变异系数 0.05 0.03 0.06 0.13 0.04 0.10 0.11 0.27 0.38 0.30 0.18 标准值 6.9 12.3-2 粉质 粘土 统计个数 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 平均值 30.9
19、1.93 0.85 0.954 28.6 19.4 9.1 5.8 0.32 8.6 13.7 最大值 34.2 2.01 0.91 1.169 29.4 20.9 9.8 8.4 0.54 12.0 15.0 最小值 27.5 1.86 0.73 0.768 27.7 18.2 8.3 3.14 0.21 5.0 7.5 标准差 2.08 0.05 0.06 0.12 0.74 1.04 0.55 1.67 0.11 2.69 2.59 变异系数 0.07 0.02 0.07 0.13 0.03 0.05 0.06 0.29 0.33 0.31 0.19 标准值 6.7 11.9 静力触探比
20、贯入阻力 Ps值分层统计表 表 5 地层编号 岩 土 名 称 统计数 n 基 本 值 ps(MPa)标准差 变异 系数 统计修正系数 标准值 ps(MPa)max min 素填土 6 2.07 1.46 1.64 0.22 0.13 0.89 1.47-1 粉土 6 2.21 1.68 1.96 0.21 0.11 0.91 1.78-2 粉质粘土 6 1.47 0.81 1.02 0.25 0.25 0.80 0.81 细砂 6 5.09 2.48 3.56 0.93 0.26 0.78 2.79 5 标准贯入试验锤击数 N 值分层统计结果表 表 6 地层编号 岩土名称 统计数 n 基 本
21、值 N(击)标准差 变异 系数 统计修正系数 标准值 N(击)max min 素填土 2 3.0 2.0 2.5 2.0-1 粉土 13 4.0 2.0 2.99 0.61 0.20 0.898 2.7-2 粉质粘土 11 6.0 4.0 4.89 0.64 0.13 0.927 4.5 细砂 7 9.0 7.0 8.0 0.72 0.09 0.936 7.5 动力触探锤击数 N63.5修正值分层统计结果表 表 7 地层编号 岩土名称 统计数 n 基 本 值 N63.5(击)标准差 变异 系数 统计修正系数 标准值 N63.5(击)max min -1 砾砂 6 9.6 5.04 8.29 1
22、1.42 1.38 0.82 6.8-2 圆砾 7 35.7 5.73 14.47 16.95 1.17 0.76 11.0 动力触探锤击数 N120修正值分层统计结果表 表 8 地层编号 岩土名称 统计数 n 基 本 值 N120(击)标准差 变异 系数 统计修正系数 标准值 N63.5(击)max min -3 卵石 8 46.25 9.03 10.46 11.24 0.47 0.79 8.0 6 根据本次勘察试验结果综合确定的场区地基各岩土层的承载力特征值和压缩模量（变形模量）列于下表（表 9）：地基土承载力特征值（fak）及压缩模量（Es）、变形模量（E0）综合成果表 表 9 地层编号
23、 岩土名称 土工实验 静力触探 标准贯入 重型动探 超重型动探 综合取值 fak(KPa)Es(MPa)Ps(MPa)fak(KPa)Es(MPa)N(击)fak(KPa)Es(MPa)N63.5(击)fak(KPa)N120(击)fak(KPa)fak(KPa)Es/E0(MPa)-1 粉土 145 5.8 1.78 105 7.5 2.7 80 3.5 110 6.0-2 粉质粘土 120 5.8 0.81 91 4.4 4.5 110 6.5 90 4.5 细砂 2.79 106 10.0 7.5 120 10.8 110 10.0-1 砾砂 6.8 272 250 15.0-2 圆砾
24、11.0 440 400 25.0-3 卵石 8.0 640 600 40.0 说明：1、土样在运输、开启的过程中难免会扰动，土工试验中出现个别异常值在所难免，在统计中进行了合理的剔除；2、-1 粉土、-2 有机质粉质粘土的承载力主要依据土工试验、静力触探试验、以及标准贯入试验综合评价；3、细砂承载力主要依据静力触探试验以及标准贯入试验综合评价；4、-1 砾砂、-2 圆砾及-3 卵石承载力主要依据动力触探试验确定，由于局部含有大漂石动探数据偏大，在统计中进行了合理的剔除。襄樊市中医院病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 7 五、场区地下水条件 （一）含水层及隔水层 拟建场区位于汉江左岸一
25、级阶地，场地地下水主要为填土层中的上层滞水和砂、砾、卵石层中的孔隙承压水。填土层上层滞水：赋存于上部填土层中，补给来源为地表生活用水及大气降水，一般为季节性含水，雨季含水，旱季疏干。无统一自由水面，其水位变化较大，水量随大气降水及地表排水强度波动。砂、砾、卵石层孔隙承压水：赋存于砂、砾、卵石层中，含水层顶板埋藏深度一般 9.510.9m，高程 56.7055.25m，底板埋藏深度大于 50m。场区承压水与汉江地表水有水力联系，并相互补给，水位随季节变化，平水期地下水补给汉江、小清河，较大洪水期地下水受汉江补给。勘察期间地下水混合水位埋深 2.102.25m，水位高程 63.9064.23m；抽
26、水试验孔中测得场地承压水稳定水位埋深 3.1m（2008.7.11），相当于标高 63.30m，承压水头 7.30m。根据襄樊市水文地质资料，地下水水位变幅一般约为 2.15m，水位比较高的时间一般为 6 月至 11 月份。场区上部-1 粉土、-2 粉质粘土，根据邻近场区的经验数据其渗透系数在 10-510-4cm/s 之间，渗透性能属弱透水至微透水，为相对隔水层。（二）地下水水质及对建筑材料的腐蚀性 场地采取 1 组水质分析样，代表上层滞水，分析结果见附件 2（水质分析成果表）。根据岩土工程勘察规范（GB500212001）场地环境类型划分标准，场地为湿润区直接临水，属类地质环境。水质分析成
27、果表 表 10 样 号 SY1 采样位置 K12 日期 2003.06.01 分析项目 镁离子 Mg2+铵根离子 NH4+氯离子CL-硫酸根SO42-重碳酸根HCO3-硝酸根NO2-侵蚀性CO2 PH 值 含量 mg/L1 12.64 未检出 17.50 43 341.06 23 0.00 7.10 mmol/L1 1.04 0.49 0.90 5.59 0.37 根据水质分析结果，按环境类型和地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价标准判定，场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，水对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，水对钢结构具有弱腐蚀性。（三）水文地质试验及水文地质参数的测定 砂、砾、卵石层孔隙承压水
28、含水层的单位涌水量及渗透系数采用抽水试验方法测定，抽水试验为单孔、潜水泵抽水。抽水孔位于 K6 号孔附近，开孔及终孔孔径均为 800mm，过滤管内径 300mm，过滤管下入深度 20.5025.50m，其下设置有 1.30m 的沉淀管，过滤管与孔壁之间填砾，填砾厚度 0.20m，在出水管与孔壁之间下入一根测水位管，管径 25mm。含水层性质为承压含水层，过滤器位于含水层中部，过滤器长度（l）0.3M（含水层厚度），选用巴布什金公式计算含水层渗透系数（K）：rlSlQK66.0lg366.0 K 渗透系数（m/d）Q流量（m3/d）S水位降深(m)r过滤管半径(m)，r=0.15m 襄樊市中医院
29、病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 8 l 过滤器长度（m），l=5.0m 抽水试验三次水位降低，Q=f(S)曲线为直线型，分别计算得渗透系数K1=20.02m/d，K2=20.03m/d，K3=20.01m/d，平均值为 K=20.02m/d，可作为场地砂卵石层含水层的渗透系数。抽水试验成果详见附件 3（钻孔抽水试验综合成果图）。六、场区地震效应（一）场地土类型及建筑场地类别 拟建工程业主单位委托武汉地震工程研究院作工程场地地震安全性评价报告，根据该报告，场地利用 K9 号钻孔作地层剪切波速测试，测试结果详见附件4。根据工程场地地震安全性评价报告波速测试结果，场区 20.0m 深度以
30、内地层的等效剪切波速为 144m/s，判别拟建场地土类型为 250 m/sVse140 m/s 的中软场地土。根据襄樊市水文地质资料，场区附近一级阶地上部覆盖层厚度 60.070.0m，建筑场地类别为类。根据工程场地地震安全性评价报告，工程场地未来 50 年超越概率 10%的基岩水平加速度值为 60 伽；工程场地未来 50 年超越概率 10%的平均场地土条件的烈度值为度。工程场地地震安全性评价报告给出了土层的峰值加速度、时程和反应谱、地震系数、地表加速度反应谱综合图及规准加速度反应谱，详见附件4（襄樊市中医院大楼工程场地地震安全性评价报告）。（二）地震烈度及砂土液化 根据 建筑抗震设计规范（G
31、B0011-2001），襄樊地区抗震设防烈度为 6 度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为 0.10g，设计特征周期 0.35s。本区属 6 度地震烈度区，按有关规定拟建建筑物应按 6 度设防，可不考虑场地砂土的地震液化问题。建筑场地平坦开阔，无崩塌、滑坡、地下洞穴等不良地质现象，场地稳定性较好，但场地上部层素填土、-1 层粉土及-2 层粉质粘土均属软弱土层，厚度 9.510.9m，故拟建场地属对建筑抗震不利地段。七、不良工程地质条件评价 拟建高层建筑设有地下室，开挖深度约 6.0m。基坑开挖深度范围内涉及土层有第层素填土、-1 层粉土及-2 层粉质粘土，其中层素填土层均匀性及自稳性
32、能差；-1 层粉土及-2 层粉质粘土属软塑流塑状态软土，压缩性高，强度低，自稳性能差，易触变，及-1 土层是基坑侧壁土体的主要组成土层，-2 为基坑底部的主要软土层，作为基坑侧壁及坑底，自稳性能差。场地浅部素填土层中含有上层滞水，基坑开挖时浅层地下水将通过素填土中的孔隙渗入基坑，影响基坑内施工，并可能出现流砂、流土及边坡失稳现象，威胁基坑与周边建构筑物安全。这些问题在基坑支护设计及开挖时必须予以重视。场地下部的砂、砾、卵石层富含孔隙承压水，基坑开挖，会引起基坑底板突涌。八、场地岩土工程评价（一）场地稳定性评价 根据区域地质构造资料，襄樊地区的地质构造位于南（阳）-襄（阳）白垩-第四纪盆地南缘，
33、无全新活动断裂。本建筑场地处于一个地质构造运动相对稳定的地带，场地上部覆盖层为一套襄樊市中医院病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 9 河流冲积物，下伏基岩为白垩下第三系含砾泥质粉砂岩、砂砾岩，属非可溶岩，不存在岩溶现象，基岩稳定性良好。场区平坦开阔，无不良地质现象，无砂土液化，覆盖层厚度大于 50m，场地不良地质作用不发育。综上所述，本建筑场地动力地质作用影响较弱，环境工程地质条件简单，土质不很均匀，建筑场地稳定性较差，工程建设适宜性为较适宜。（二）地基岩土层建筑性能评价 层素填土，主要由粉质粘土组成，含少量砂砾石等，成份较复杂，结构松散，工程建筑性能差，不能作为拟建物地基持力层使用，
34、作为基坑侧壁土体，自稳性差；-1 粉土层及-2 粉质粘土层，强度低，压缩性高，可塑-流塑状态，建筑性能极差，不能作为拟建物地基持力层，作为基坑侧壁及坑底土体，自稳性差，易触变。总之，层素填土、-1 层粉土层及-2 粉质粘土层都属软弱土，不能作为拟建建筑物地基持力层使用。其自稳性差，作为基坑边坡的主要土层必须采取支护措施。细砂（Q4al）：其埋藏较深，承载力中等，为非均质土，不宜作为建筑物天然地基持力层。-1 砾砂及-2 圆砾（Q3al）：其埋藏较深，承载力中等，为非均质土，不宜作为建筑物天然地基持力层。-3 卵石（Q3al）：埋藏深，埋藏分布相对稳定，属强度较高、压缩性较低的土层，其厚度大，可
35、作为拟建建筑物桩基的桩端持力层。综上所述，场区浅部无良好的天然地基持力层，不宜采用天然地基上的浅基础。九、基础型式的选择与评价（一）基础方案的选择 设计建筑物高 21 层，设有一层地下室，基坑开挖深度为 6.0m（基坑底板高程 60.30m）。根据拟建建筑物层高、结构荷载情况及地下室埋深，结合场区地层特征并综合考虑场区周边施工环境条件，对拟建建筑物地基基础型式作如下评价：拟建建筑物地下室开挖后，基坑底板将置于-1 粉质粘土、-2 有机质粉质粘土层之上，上述地层属于承载力低、压缩性高的软弱土层，埋藏分布不均匀，高层建筑对沉降及差异沉降要求严格，场区浅部土层力学性质普遍较差，不能满足拟建高层对强度
36、及变形的要求，建议拟建建筑物采用钻、冲孔灌注桩或预应力管桩基础，以-3 卵石层为桩端持力层，该层承载力高，压缩性低。根据襄樊地区岩土工程勘察，卵石层中局部可能有砂砾透镜体，在桩基设计及施工应穿过砾砂透镜体，避免以该层作为桩端持力层和下卧层。（二）桩型的选择 1、钻（冲）孔灌注桩对地层的适应性强，布桩灵活，根据上部荷载的大小和设计的单桩承载力不同，可以采用不同的桩径和桩长。如采用钻孔灌注后压浆工艺，可提高灌注桩单桩竖向承载力，消除沉渣对承载力的影响。钻（冲）孔灌注桩施工时泥浆污染大，正反循环施工工艺进度较慢，周期长；采用旋挖钻机时，可大大提高施工速度，并有效保证质量。采用后压浆工艺，桩的承载力可
37、以提高20%-30%。襄樊市中医院病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 10 2、预应力管桩是近年襄樊地区引进的新桩型，分为打入式和静压式，该桩型具有施工速度快，现场清洁文明，质量可靠的优点。预应力管桩属挤土型桩，静压式桩端进入卵石层有一定困难，一般只能进入卵石层 0.5 米左右，打入式桩端可进入卵石层 13 倍桩径。预应力管桩一般设计桩径 400、500mm 两种，按襄樊市目前的预应力管桩试验和设计资料，500mm 预应力管桩单桩竖向承载力特征值可达到 20002500KN。由于拟建场地位于闹市区，打入式管桩则会产生振动和噪音污染，故建议采用静压管桩。综上所述，高层建筑由于承受竖向及水
38、平荷载较大，要求单桩承载力高，桩型建议采用后压浆钻孔灌注桩。（三）桩基础设计参数及单桩竖向承载力特征值估算 根据建筑地基基础技术规范（DB42/2422003），建议桩侧土的摩阻力特征值（qsia）及桩端阻力特征值（qpa）见表 11。桩侧土的摩阻力特征值（qsia）及桩端阻力特征值（qpa）表 11 地层编号 岩土名称 钻孔灌注桩 静压预应力管桩 侧阻力 特征值 端阻力 特征值 侧阻力 特征值 端阻力 特征值 qsia(kPa)qpa(kPa)qsia(kPa)qpa(kPa)-1 粉土 25 24 -2 粉质粘土 18 16 细砂 11 18 -1 砾砂 58 58 -2 圆砾 68 68
39、 -3 卵石 78 1200 4200 2、单桩竖向承载力特征值估算 单桩竖向承载力特征值应通过单桩竖向静载荷试验确定，工程正式开工前需打试桩，初步设计时可按建筑地基基础技术规范（DB42/2422003）中10.3.3-2 条公式进行估算。以K5孔为例，假定桩顶标高为-6.00m进行估算，单桩竖向承载力特征值（Ra）计算式如下：Ra=qpaAp+upqsiali 式中 Ra单桩竖向承载力特征值（KN）；qsia、qpa桩侧阻力、桩端端阻力特征值（KN）；li 桩穿过第 i 层土的厚度（m）；up 桩身周边长度（m）；Ap桩底端横截面积（m2）。估算单桩竖向承载力特征值结果见表 12。单桩竖向
40、承载力特征值（Ra）估算表 表 12 计算 钻孔 桩型 总桩长（m）有效桩长(m)嵌入桩端持力层深度(m)总侧阻力（KN）端阻力（KN）单桩承载力特征值(kN)K5 钻孔灌注桩（800）30 24 8.2 3424 603 4027 预应力管桩（400）21.8 15.8 0 911 528 1438 预应力管桩（500）21.8 15.8 0 1138 825 1963 注：1、表中估算的单桩竖向承载力特征值仅供参考，单桩承载力必须经过现场一定数量的试桩后确定。2、钻孔灌注桩以-3 卵石为桩端持力层，若采用桩端后压浆则单桩承载力可提高 2030。（四）成桩可行性分析及桩基施工对环境影响 襄樊
41、市中医院病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 11 钻孔灌注桩如采用正反循环施工工艺，由于卵石层中含有大漂石，施工中进度较慢，周期长；采用旋挖钻机时施工，其穿透卵漂石能力强，可大大提高施工效率。静压管桩属挤土型桩，桩端进入卵石层有一定困难，一般只能进入卵石层0.5 米左右；由于砾砂、圆砾层中含有大卵石，管桩穿越砾砂亦有一定困难。钻孔灌注桩施工时，泥浆会对周围环境造成一定污染。本场地地处繁华闹市区，为确保周边环境干净整洁，在施工时应做好泥浆的排污处理工作。管桩施工应防止挤土造成地面隆起、水平变形对桩身及周边环境等不利影响，施工时应合理安排打桩顺序。（五）桩基施工注意事项 静压预应力管桩能提
42、供的单桩承载力较高，穿透力强，而且预应力管桩施工工期短，对周边环境污染小。本工程项目当采用静压预应力管桩基础时，施工过程中一定要保证桩身的垂直度，接头处的焊接质量，杜绝斜桩、断桩质量事故发生。-3 卵石层分选性差，卵石含量不均匀，预应力管桩桩长控制应以压桩力为主，桩底标高作参考。施工中建议采用高强度砼桩，以桩身强度控制压桩力，以免压力过大，损坏桩身。钻孔灌注桩施工时，为确保桩侧阻力得以充分发挥，在成孔时应根据桩周土层不同的土性合理配制浆液比重。成孔后应严格控制成桩时间，尤其是空孔时间及浇灌混凝土的时间，为使桩端阻力得以充分发挥，尚应对孔底沉渣厚度进行检测，确保孔底沉渣厚度在规范及设计允许的厚度
43、范围内，一般不应大于 10cm。若采用钻孔灌注桩，钻孔灌注桩桩长控制应采用“现场检验岩（土）”和“桩底标高”相结合。由于拟建建筑物要求承载力较高，建议钻孔灌注桩采用后压浆工艺施工，既可提高单桩承载力，又能消除桩底沉渣影响，尽可能减少桩基沉降。（六）桩基础沉降估算 拟建建筑物中柱设计荷载为 22000KN，边柱设计荷载为 13000KN，柱网尺寸 7.58.0m。当采用钻孔灌注后压浆桩基础时，假定桩径设计为 800mm，桩长为 30m，有效桩长 24.0m，中柱设计为 5 桩承台，边柱设计为 4 桩承台（详见桩基沉降计算示意图）。本次计算适用条件为：桩中心距小于 6 倍桩径，最终沉降量计算采用等
44、效作用分层总和法；等效作用面位于桩端平面，等效作用面积为桩承台投影面积，等效作用附加应力近似取承台底平均附加压力。按建筑桩基技术规范（JGJ94-94）公式（5.3.6-1）计算桩基础沉降：nisiiiiieeEazazpss11104 S桩基最终沉降量（mm）S按分层总和法计算出的桩基沉降量（mm）桩基沉降计算经验系数，按 5.3.10.1 条确定，取 1 P0桩端平均附加应力，按 5.3.5 条确定，承台底埋深 h 为 6.0m，承台埋深范围内土的加权平均重度 取 19.5KN/m3。中柱荷载 N=22000KN，承台面积Ae=25m2，P0=N/Ae h=763KPa；边柱荷载 N=13
45、000KN，承台面积 Ae=16m2，P0=N/Ae h=695.5KPa zi、zi-1桩端平面至第 i 层土、第 i-1层土底面的距离（m），本工程桩端以下取卵石层 1 层土，zi、zi-1分别按沉降计算深度和 0 取值 Esi等效作用平面以下第 i 层土的压缩模量（MPa），本项目取卵石层 1 层土 E0=40MPa i附加应力系数，由建筑桩基技术规范（JGJ94-94）附表 G-1 查得 襄樊市中医院病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 12 e桩基等效沉降系数，按下式确定 210)1(1CnCnCbbe 上式中：Le、Be 承台长宽 C0、C1、C2桩基等效沉降系数计算参数，根
46、据群桩不同距径比（桩中心距与桩径之比）Sa/d、长径比 l/d 及承台长宽比 Le/Be 由建筑桩基技术规范（JGJ94-94）附录 H 查出 nb矩形布桩时的短边布桩数，当不规则布桩时由下式确定，当 nb计算值小于 1 时取 1 LeBennb 中柱采用 5 桩承台时，属不规则布桩，Sa/d=dnAe，Ae=25m2，n=5，d=0.8m Sa/d=2.79；l/d=24/0.8=30；Le/Be=1，查表有 C0=0.055、C1=1.646、C2=12.436。计算有 nb=2.236，由上述计算e=0.14 边柱采用 4 桩承台时，Sa/d=3；l/d=24/0.8=30；Le/Be=
47、1，查表有 C0=0.055、C1=1.542、C2=8.741。nb=2，由上述计算e=0.15 沉降计算深度按下式确定：cz2.0 mjojjzp1 z桩端以下深度 z 处附加应力 c桩端以下深度 z 处土的自重应力 由上式条件计算，本工程 5 桩承台桩基础沉降计算深度 9.5m，4 桩承台桩基础沉降计算深度 8.0m。5 桩承台桩基沉降计算示意图 4 桩承台桩基沉降计算示意图 襄樊市中医院病房大楼岩土工程勘察 鄂西北工程勘察总公司 13 由上述计算方法，计算的桩基沉降量如下表：桩基础沉降计算表 表 13 承台类型 承台尺寸及布桩型式 桩端附加应力 P0（KPa）沉降计算深度Zi(m)经验
48、系数 等效沉降系数e 计 算 沉降量 S（mm）拟建物基础的倾斜 5 桩承台 见示意图 763 9.5 1 0.14 9.2 0.0001 4 桩承台 695.5 8.0 1 0.15 7.0 拟建物高度为 60mHg100m，由上述沉降计算可知，拟建物沉降量及倾斜均满足建筑物桩基变形容许值（建筑桩基技术规范表 5.3.4）十、地下室抗浮评价 拟建建筑物设一层地下室，地下室埋深 6.0m，场区浅部地下水主要为赋存于上部素填土层中的上层滞水，上部粉土层-1、粘性土层-2渗透系数在10-510-4cm/s 之间，渗透性能为弱透水性，可视为相对隔水层。根据襄樊地区有关经验，抗浮计算时，抗浮设防水位宜
49、按拟建物室外地坪标高采用。当通过抗浮验算需采取抗浮措施时，可设置抗浮桩或抗浮锚杆，抗浮桩可选用钻孔灌注桩。设计所需的各土层桩侧摩阻力特征值可按表 11 取值，抗拔系数砂土取 0.5，粉土及粘性土取 0.7。施工中应采取可靠措施，防止基坑内积水。十一、基坑支护（一）基坑概况 拟建建筑物设有一层地下室，基坑开挖深度 6.0m，基坑范围为建筑范围，该处场地设计地面整平标高约 66.3m，场区周边现状标高为 66.2066.43m。基坑开挖深度范围内地层为素填土、-1 粉土层，基坑基底以下地层为-2 粉质粘土、中砂、-1 砾砂、-2 圆砾及-3 卵石层。（二）基坑周边环境 基坑平面呈矩形，北侧距离基坑
50、边线约 9m 为襄樊市消防队 2 幢 4 层及 1 幢2 层住宅楼，均采用的是浅基础，该段基坑长约 52.0m；基坑南侧西段距离基坑边线约 15.2m 为中医院已建住院部大楼，该大楼采用钻孔灌注桩基础，框架结构，南侧东段为中医院绿化带，南侧基坑总长约 52.0m；基坑西侧由北向南分别为 7层、4 层及 2 层的住宅楼，其中 7 层住宅楼采用复合地基浅基础，4 层及 2 层住宅楼采用的是天然地基上的浅基础，距离基坑边线最近仅有约 3.0m，该段基坑长约 35.3m；基坑东侧由北向南分别为 3 层、3 层及 4 层的中医院办公楼，采用的是天然地基上的浅基础，距离基坑边线约 6.0m，该段基坑长约