攀枝花体育公园项目岩土工程勘察报告 钻孔波速测试报告
攀钢集团矿业有限公司设计研究院岩土测试中心
二零一一年十一月九日
报 告 名 称:攀枝花体育公园项目岩土工程勘察报告 钻孔波速测试报告
委 托 单 位:冶金工业部华东勘察基础工程总公司
测 试 单 位:攀钢集团矿业有限公司设计研究院岩土测试中心
测 试 人 员: 吴文敏 万道春 测 试 负 责: 万道春 项 目 负 责: 吴文敏
审 核: 赵永顺
单 位 地 址:攀枝花市瓜子坪 联 系 电 话:0812-3385769 报告提交日期:二0一一年十一月九日
1、前言
攀枝花体育公园项目位于攀枝花市炳三区,龙箐花园小区(炳草岗龙箐大桥)南侧,东西宽约315m,南北长440m,规划占地面积约0.1km2。此项目由四川攀枝花规划建筑设计研究院有限公司设计,项目包括体育公园和奥林匹克花园两部分组成,体育公园位于北地块,由2~4层整合馆、网球馆、羽毛球馆、商业馆及室外网球场、篮球场、游泳池、活动广场等组成,总用地面积65700m2,总建筑面积118132 m2,奥林匹克花园位于南地块,由6栋30F的高层建筑物组成,建筑面积预计128460 m2。
根据钻探及地表调查,拟建场地范围内分布地层共3个单元层,即:①第四系全新统素填土Qmldl+el4、②第四系全新统残坡积粉质粘土Q4、③1强风化花岗岩、③2中风化花岗岩,根据场地岩土工程勘察规范要求,需对场地钻孔进行波速测试。
受冶金工业部华东勘察基础工程总公司委托,在测试条件具备后,于2011年9月6日至10月16日,对TZK3、TZK9、 TZK12、TZK17、TZK20、TZK24、ZK10、ZK15、ZK27、ZK41、ZK50、ZK58、ZK64十三个钻孔进行了波速测试,测试目的为:
① 提供所测各孔揭露地层的横(剪切)波波速,并计算它们的动弹性模量、动剪切模量和动泊松比等岩土地基动力参数。
② 根据测试结果进行场地评价。 2、测试方法
波速测试采用单孔法进行。测试系统包括激震源、检波器、数值采集仪、笔记本计算机等。剪切波的激发采用叩板法,测试时,在距孔口1~3m处放置一长2~3m的枕木,上压约500kg的重物,用锤沿板纵轴从两个相反方向水平敲击枕木两端,作为激震源,产生水平剪切波,将弹簧式三分量检波器置于孔内,检波器紧贴孔壁,接收剪切波信号,经屏蔽线将接收到的信号传到采集仪,进而传入计算机进行处理。由校正后的测试距离和层间剪切波到达的时间差,计算出各土层的剪切波速。测试时自下而上进行,每隔1.00m测一个点(局部测点间距小于1.00m),在一个试验深度上,至少激发记录两次。本次测试按中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001 2009年版)和中华人民共和国国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和委托方要求实施。
3、测试成果及分析
根据实测成果资料(附录01~04)按相关规范要求计算各钻孔所揭露覆盖层(剪切
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波速Vsi<500m/s的土层)剪切波速,统计结果详见表1~4。Vsi为钻孔揭露相应土层的平均剪切(横)波速,Vse为场地范围内覆盖土层(剪切波速Vsi<500m/s的土层)等效剪切波速,按相关规范要求采用公式(1)~(2)分钻孔对场地进行场地范围内覆盖土层(剪切波速Vsi<500m/s的土层)等效剪切波速(Vse)、卓越周期(T)计算,并进行场地土的类型、场地类别的判定,统计结果详见表1~表12。
表1 TZK3 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~5.80 5.80~6.40 6.40~11.30 11.30~16.80 地层 素填土 残坡积粉质粘土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 189 306 403 745 252 0.18 11.30 中硬土 Ⅱ 深度 (m) 覆盖层厚度 (m) 13.70 土的 类型 中软土 场地 类别 Ⅱ 0.00~6.00 6.00~9.80 9.80~16.60 Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 深度 (m) 0.00~1.50 1.50~2.70 2.70~14.20 地层 表6 ZK10 钻孔波速测试统计结果
Vsi (m/s) 163 269 747 198 0.05 2.70 中软土 Ⅱ Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 表7 ZK15 钻孔波速测试统计结果
深度 (m) 0.00~5.40 5.40~16.70 地层 素填土 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 188 774 Vse (m/s) 188 卓越周期T(s) 0.11 覆盖层厚度 (m) 5.40 土的 类型 中软土 场地 类别 Ⅱ 表8 ZK27 钻孔波速测试统计结果 地层 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 195 420 717 246 0.16 9.80 中软土 Ⅱ Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 表2 TZK9 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~13.70 13.70~20.70 地层 素填土 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 207 757 Vse (m/s) 207 卓越周期T(s) 0.26 表9 ZK41 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~7.50 7.50~12.00 12.00~16.80 地层 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 194 440 735 246 0.19 12.00 中软土 Ⅱ Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 表3 TZK17 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~29.40 29.40~32.50 32.50~37.20 地层 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 267 436 768 Vse (m/s) 171 卓越周期T(s) 0.47 覆盖层厚度 (m) 29.40 土的 类型 中软土 场地 类别 Ⅱ 表10 ZK50 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~16.40 16.40~19.70 218 0.29 15.60 中软土 Ⅱ 19.70~24.80 地层 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 236 445 755 256 0.31 19.70 中硬土 Ⅱ Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 表4 TZK20 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~14.10 14.10~15.60 15.60~21.80 地层 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 208 409 723 Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 表11 ZK58 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~6.20 6.20~7.30 7.30~8.40 8.40~14.50 地层 素填土 残坡积粉质粘土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 198 366 428 761 228 0.15 8.40 中软土 Ⅱ Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 表5 TZK24 钻孔波速测试统计结果 深度 (m) 0.00~20.60 20.60~28.20 28.20~33.70 地层 素填土 强风化花岗岩 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 235 443 756 191 0.42 28.20 中软土 Ⅱ Vse (m/s) 卓越周期T(s) 覆盖层厚度 (m) 土的 类型 场地 类别 2
表12 ZK64 钻孔波速测试统计结果
深度 (m) 0.00~11.70 11.70~16.40 地层 素填土 中风化花岗岩 Vsi (m/s) 216 746 Vse (m/s) 216 卓越周期T(s) 0.22 覆盖层厚度 (m) 11.70 土的 类型 中软土 场地 类别 Ⅱ 30~50m;
Vsi——第i层土的剪切波速(m/s); n——土层层数。
根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度按表14划分为五类。
表14 各类建筑场地的覆盖层厚度(m)
岩石的剪切波速或土的等效剪切波速(m/s) Vs>800 800≥Vs>500 场地类别 Ⅰ0 0 Ⅰ1 0 <5 <3 <3 Ⅱ ≥5 3~50 3~15 Ⅲ >50 15~80 Ⅳ >80 计算公式如下:
Vse?d0/t (1)
n其中: t??(di?1i/Vsi)
式中 Vse——土层等效剪切波速(m/s);
d0——计算深度(m),取覆盖层厚度和20m二者的较小值; t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间; di——计算深度范围内第i土层的厚度(m); Vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s); n——计算深度范围内土层的分层数。
表13 土的类型划分和剪切波速范围
土的类型 岩石 坚硬土或软质岩石 岩土名称和性状 坚硬、较硬且完整的岩石 破碎和较破碎的岩石或软和较软的岩石、密实的碎石土 土层剪切波速范围 Vs﹥800 800≥Vs﹥500 500≥Vse>250 250>Vse>150 Vse≤150 注:表中Vs系岩石的剪切波速,Vse系土的剪切波速。
采用加权平均(按平均厚度加权),按场地覆盖土层厚度(剪切波速Vsi<500m/s的土层)统计地基动力参数,统计结果见表15:
表15 按场地覆盖土层统计地基动力参数结果表
Vse(m/s) 218 卓越周期T(S) 0.28 覆盖层平均厚度(m) 12.53 土的类型 中软土 场地类别 Ⅱ 中密、稍密的碎石土,密实、中密的中硬土 砾、粗、中砂,fak﹥150的黏性土和500≥Vs﹥250 粉土,坚硬黄土 稍密的砾、粗、中砂,除松散外的细、中软土 粉砂,fak≤150的黏性土和粉土,fak250≥Vs﹥150 ﹥130的填土,可塑黄土 淤泥和淤泥质土,松散的砂,新近沉软弱土 积的黏性土和粉土,fak≤130的填Vs≤150 土,流塑黄土 注:fak为由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值(kPa);Vs为岩土剪切波速 n根据表1~表12结果及统计表15结果,按相关规范综合判定该工程拟建场地土的类型为中软土,场地分类为中软场地,场地类别为Ⅱ类。 4、结论
(1)所测钻孔对应岩土地基动力参数详见附录01~附录13,统计结果详见表15。 (2)根据该场地的实际,拟建场地范围内地基土动参数建议取值如下:
表16 地基土动参数建议取值表
Vse(m/s) 215 卓越周期T(S) 0.30 土的类型 中软土 场地类别 Ⅱ T??4hi?1i/Vsi (2)
式中 T——场地地基土的卓越周期(s);
hi——第i层土层厚度(m),一般计算至基岩面,当基岩面较深时,可计算至
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(3)本次钻孔波速测试严格按照国家现行规范要求进行,仪器设备经过标定,测试成果可靠,反映了该场地土层特性,可供工程抗震设计时参考。