1、概况
龙岩市中医院拟在龙岩市中医院门诊大楼北东侧空地上兴建病房大楼，建筑总面积18993m2，层数16层，框剪结构，单柱荷载一般为13000－18000kN，拟采用筏板基础，设计室外地坪标高（±0.00）为331.00－332.00m，拟沿建筑物边界范围兴建地下室一层，地下建筑面积约995m2，地下室底板顶标高约为－4.20m，基础埋深预计在设计地坪标高下约6.00m，建筑物整体倾斜允许值为0.003。
拟建建筑物工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，综合确定本工程岩土工程勘察等级为乙级；抗震设防类别属乙类。本工程由龙岩市第二建筑设计院设计。
为查明场地岩土工程地质条件，给施工图设计阶段的地基基础设计提供岩土工程勘察报告，受龙岩市中医院的委托，我院进行场地岩土工程详细勘察。
本次勘察为详细勘察阶段，勘察时遵循下列有关规范、标准的有关技术要求： （1）国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021－2001； （2）国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002； （3）国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011－2001（2008年版）； （4）行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72－2004； （5）行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94－2008； （6）行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ79－2002； （7）行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120－99；
（8）福建省工程建设地方标准《岩土工程勘察规范》DBJ13－84－2006。 根据建设单位、设计单位提供的岩土工程勘察任务书，本次勘察的主要技术要求如下：
（1）查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势，并提供不良地质作用防治工程所需的计算指标及资料；
（2）查明建筑场地范围内的地层结构，提供各地基土层的物理力学指标及地 基承载力特征值；
（3）查明场地地下水的分布及埋藏条件，判定地下水对建筑材料的腐蚀性和地基土对建筑材料的腐蚀性；
（4）提供场地抗震设防烈度，确定建筑场地的类别； （5）对场地的稳定性和适宜性进行评价；
（6）对拟建建筑物的地基基础方案提出建议，并提供相应的岩土参数。 本次勘察根据场地地质条件和有关规范的要求，共布置钻孔24个。其中建筑物范围内布置钻孔14个（钻孔编号ZK1~ZK14），控制性钻孔10个，设计孔深45m或进入中风化基岩6m，一般性钻孔4个，设计孔深40 m或进入中风化基岩3m；布置基坑钻孔10个（钻孔编号JK1~JK10），设计孔深16m，其中JK4钻孔受场地限制，无法施工。因场地部分地段揭露有土洞，为进一步查明土洞的平面分布范围，经与建设单位、设计单位协商同意，补充勘察3个钻孔（钻孔编号BK1－BK3），钻孔具体位置详见钻孔平面布置图。
我院勘察队伍于2009年2月11日进场。勘察手段主要采用岩芯钻探、取土试样、孔内原位测试、波速测试、抽水试验等方法，并进行室内土工、水质分析试验等手段。根据建设单位提供的建筑总平面图和用地界线图，依设计孔位计算出各钻孔的理论座标，依据场地附近的两个测量控制点［LX3：X=76588.401，Y=500870.844，H=332.148m；LX4：X=76581.155、Y=500976.433，H=332.393m（平面座标X、Y为龙岩座标系统，H为黄海高程）］，用全站仪进行钻孔放样。
本次勘察钻探采用4台GXY－1型钻机及配套设备，按放样孔位进行钻探施工，采用全孔取芯钻探方法，回次描述，回次进尺控制在2.0m以内；原状土样采用重锤少击法采取；钻孔孔内原位测试主要采用标贯试验和重型圆锥动力触探试验。于2009年3月7日完成野外勘察工作，室内土工试验、水质分析试验于2008年3月15日完成。本次勘察完成主要野外工作量如下：
（1）钻探及工程地质编录：26个钻孔，总进尺745.26m； （2）取原状土试样：12件，取扰动土样：9件；
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（3）标贯试验：12次；
（4）重型圆锥动力触探试验：34.2m； （5）抽水试验：1次降深/1个钻孔； （6）取水试样：2件；
（7）钻孔剪切波速测试：2个钻孔共68点； （8）钻孔座标、标高测量：27个钻孔；
（9）室内试验：物理性质试验12组，标准固结12组，直接快剪试验12组，颗粒分析9组，水质分析试验2组。
2、场地岩土工程地质条件 2.1 地形地貌
场地位于龙岩盆地中部，地貌属龙津河Ⅱ级堆积阶地，场地及周围地形平坦，现地面标高介于331.73－332.15m。
2.2 岩土层分布及特征
根据本次勘察钻孔揭露，场地表层分布杂填土①；上部为第四系冲洪积成因（Qal+pl）的粉质粘土②、卵石③、粉质粘土④、含角砾卵石粉质粘粘土⑤、含角砾粉质粘土⑥、含角砾粉质粘土⑥1（土洞充填物）；下部基岩为二叠系下统棲霞组（P1q）中风化石灰岩⑦，石灰岩岩溶较发育，岩溶形态以溶蚀裂隙为主，部分地段发育充填溶洞。各岩土层的分布及特征自上而下分述如下：
（1）杂填土①：黄褐、黑褐色，松散状态，主要由粘性土组成，上部含有25%～30%的碎石、砖块等建筑垃圾，下部以粘性土为主，呈软塑状态。据调查，堆填时间大于5年，填土来源主要为场地附近拆房的建筑弃土堆积而成，未经分层压实。重型圆锥动力触探试验3.1m，每贯入10cm的击数为1－5（实测），平均击数3.0。该层分布整个场地，层厚1.30－3.50m。
（2）粉质粘土②：黄褐色，可塑状态，部分地段砂感较强。湿土切面较光滑，无摇震反应，韧性中等，干强度中等，部分地段底部分布薄层砂粒。取原状土试样6件，压缩模量Es0.1-0.2为5.29－6.09MPa，平均值5.72MPa；标贯试验6次，
击数4.9－5.9（杆长修正后），平均击数5.1。该层分布整个场地，层顶埋深1.30－3.50m，层厚0.40－2.00m。
（3）卵石③：灰褐、黄褐色，稍密－中密状态，卵石含量55－65％，粒径一般20－100mm，局部偶含漂石，成分主要为石英砂岩、石英砂砾岩等，呈次圆状，卵石在土体中分布不均匀，卵石颗粒间隙中充填圆砾、中粗砂粒及少量泥质，局部地段泥质含量较高。重型圆锥动力触探试验9.5m，每贯入10cm的击数为7－28（实测），平均击数17.4。该层分布整个场地，层顶埋深1.80－4.10m，层厚2.80－6.50m。
（4）粉质粘土④：褐黄、局部灰色，软塑~可塑状态，略具砂感。湿土切面较光滑，无摇震反应，韧性中等，干强度中等。取原状土试样6件，压缩模量Es0.1-0.2为3.35－4.50MPa，平均值4.00MPa；标贯试验6次，击数3.5－5.7（杆长修正后），平均击数4.6。该层仅在ZK6、ZK9、JK1、JK5钻孔有揭露，层顶埋深6.10－7.20m，层厚1.50－4.90m。
（5）含角砾卵石粉质粘土⑤：褐黄、褐色，可塑状态，角砾、卵石含量25－40%，粒径一般为5－60mm，部分粒径大于100mm，成分主要为硅质岩、石英砂岩，偶含少量碎石。重型圆锥动力触探试验12.7m，每贯入10cm的击数为7－25（实测），平均击数12.6。该层分布整个场地，层顶埋深5.50－12.10m，钻孔揭露厚度5.36－30.10m。
（6）含角砾粉质粘土⑥：灰褐色，软塑~可塑状态，角砾含量25－35%，粒径5－20mm，成分主要为硅质岩、石灰岩，多呈强风化状态，粗颗粒在土体中分布不均匀，局部含少量碎石。重型圆锥动力触探试验3.3m，每贯入10cm的击数为3－9（实测），平均击数4.7。该层在ZK6、ZK7、ZK11、ZK12、ZK14、BK1、BK2钻孔有揭露，层顶埋深17.20－26.30m，层厚1.50－6.40m。
含角砾粉质粘土⑥1（土洞充填物）：灰褐色，流塑－软塑状态，角砾含量25%左右，角砾成分以硅质岩为主，呈强风化状态，粒径一般10－20mm，砾质分布不均匀，局部地段夹有碎石，含水率高，土质极松软，岩芯采取率较低，有漏水
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现象，物理力学性质较差。重型圆锥动力触探试验2.2m，每贯入10cm的击数为1－2（实测），平均击数1.3。该层仅在ZK14、BK3钻孔有揭露，层顶埋深21.00－24.70m，层厚2.50－3.30m。
（7）中风化石灰岩⑦：灰、深灰色，中厚层状，岩芯以短柱状为主，部分呈碎块状，溶蚀裂隙或蜂窝状溶蚀发育，钻进施工至该层时孔内均全泵量漏水。岩石质量指标RQD值为20－40%，按岩石坚硬程度的定性分类属较硬岩，按岩石完整性的定性分类属较破碎，岩体基本质量等级为Ⅳ级。多数孔段断续发育溶蚀裂隙，部分地段上部岩溶较发育或为岩溶化石灰岩，岩芯较破碎，进尺时快时慢，岩芯采取率低；溶洞以充填溶洞为主，发育形态主要为溶蚀凹槽、溶蚀裂隙等，均有充填，充填物为含角砾粉质粘土，呈黄褐、灰褐色，稍湿，多数呈可塑状态，局部呈软塑状态，角砾含量25－45%，成分主要为硅质岩、石灰岩等，粒径一般5－20mm。该层分布场地下部，层顶埋深23.70－42.90m，钻孔揭露厚度1.90－10.23m。
2.3 岩土参数的分析与选用
本次勘察采用土工试验、标贯试验、重型圆锥动力触探试验确定地基岩土体的工程特性，结合野外鉴别和当地建筑经验综合确定地基岩土体的岩土参数。标贯试验成果见附表2，重型圆锥动力触探试验成果见附表3，土工试验成果见附表4。
标贯试验和重型圆锥动力触探试验的操作方法按《岩土工程勘察规范》GB50021－2001的要求进行，采用带变径导向杆和自动脱钩的自由落锤装置进行试验，试验的准确度较高。杂填土①、含碎石粉质粘土④、含角砾粉质粘土⑤、重型圆锥动力触探试验的击数变异性较大；淤泥质粉质粘土②、粉质粘土③标贯试验击数的变异性一般。
原状土试样采用重锤少击法进行取样，取样质量符合现行有关规范要求，取样质量对试验指标的影响较小。室内土工试验按照国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123－1999的要求进行，其中液、塑限试验采用联合测定法，以76g锥体
入土10mm深度相对应的含水量为液限，以76g锥体入土2mm深度相对应的含水量为塑限；固结试验的最大固结压力采用400Pa。各项土工试验指标基本无异常，离散性一般。
各层土主要物理力学指标的统计方法按照国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021－2001的要求进行，统计结果详见附表1。
根据本次勘察成果，依土工试验、原位测试等方法和当地建筑工程经验对地基岩土承载力进行分析评价，详见下表1。
地基承载力特征值fak(kPa)分析对比表 表1
当地 承载力 岩土层名称 编 标贯 重型 强度 建筑 特征值 号 试验 触探 指标 工程 fak 经验 推荐值 粉质粘土 ② 140 150 140-160 150 卵石 ③ 320 260-320 300 粉质粘土 ④ 130 150 130-160 140 含角砾卵石粉质粘土 ⑤ 220 180-250 230 含角砾粉质粘土 ⑥ 150 120-180 150 含角砾粉质粘土 （土洞充填物） ⑥1 20 30-80 50 中风化石灰岩 ⑦ 1000-1500 1200 2.4 地下水
本场地地下水分为上、下两层。上部为第四系孔隙潜水，下部为石灰岩岩溶水，具承压性。
上部第四系孔隙潜水主要含水层为卵石③，富水性强，勘察期间地下水的初见水位埋深4.90－5.40m，稳定水位埋深4.80－5.30m，水位标高为326.80－327.08m，地下水受大气降水和地表水的补给。根据调查邻近场地的民井水位变化资料，判定场地地下水的年变化幅度在2.0m左右。据调查，场地附近历年来的最高水位为黄海高程约329.80m，根据场地水文地质条件和场地附近历年来的最高水位资料，地下室防水设计水位标高和抗浮设防水位标高，建议采用黄海高程
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329.80m。
下部为石灰岩岩溶裂隙水，受大气降水和地表水的补给，富水性良好，具有承压性，经分层观测，勘察期间地下水的水位埋深为9.80－10.50m，水位标高为321.62－322.16m，根据场地附近龙岩盆地岩溶地下水长期监测孔的观测资料，岩溶水的年变化幅度在2.00m左右。
本工程设有地下室一层，基坑开挖范围内主要含水层为卵石③，属强透水层。为查明卵石③地下水的渗透性能，给基坑降水等提供水文地质参数，采用钻孔稳定流方法对卵石③进行抽水试验。
本次勘察选择较有代表性的ZK3钻孔成井进行抽水试验，并利用ZK2钻孔成井作为观测孔（距主孔15.90m），主孔按一次降深要求进行，稳定水位延续时间不小于8h（流量、抽水孔水位、观测孔的水位均为稳定），最大降深主要考虑基坑开挖的最大深度和含水层底板的深度等综合确定。试验时用三角堰观测抽水孔的涌水量，钻孔水位用带有刻度的专用测绳配万用表进行测量，抽水试验设备采用潜水泵，成井结构及抽水试验成果详见附表7。
根据本次勘察的抽水试验成果，确定卵石③的渗透系数为41.33m/d。 本次勘察选择ZK13、ZK14钻孔对第四系孔隙水含水层中各取1件水试样进行室内水质分析，根据水质分析成果（详见附表5），主要的化学指标如下：PH=6.15－6.35，侵蚀CO2含量18.95－20.77mg/L，HCO3-1
的含量4.7435－6.6080mmol/L，SO4-2含量59.94－64.79mg/L，Cl-1含量20.21－23.04mg/L，地下水化学类型为HCO3－Ca型水。
根据场地环境地质条件，场地环境类别属Ⅱ类，含水层属强透水层。依据国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021－2001第12.2.1、第12.2.2、第12.2.3条、第12.2.4、第12.2.5条的有关规定，判定该场地地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性，对混凝土结构和钢结构具弱腐蚀性。
2.5 土对建筑材料的腐蚀性
本场地处于亚热带气候区，雨量充沛，雨水的淋滤作用强烈，地下水的化学
成分基本代表了土壤中可溶盐成分，场地及周围无污染源，场地土未受化学污染。根据地下水的化学成分和当地建筑工程经验，场地地下水位以上的地基土对钢筋混凝土结构中的钢筋不具腐蚀性，对混凝土结构和钢结构具弱腐蚀性。
2.6 不良地质作用
根据已有的区域地质资料和本次勘察成果，该场地未发现区域性断裂构造通过。场地未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，据调查场地现状未发生过岩溶塌陷等地质灾害。
但场地属覆盖型岩溶区，下伏基岩为石灰岩。本次勘察在部分钻孔中揭露有石灰岩溶洞，洞内均被含角砾粉质粘土所充填，充填物较密实；本次勘察在ZK14 、BK3钻孔揭露有土洞等不良地质体，土洞主要发育在上覆土层与基岩接触部位，平面上呈不规则状，洞内多被含角砾粉质粘土⑥1所充填，土质极松软，工程性能差，对地基稳定性有一定的影响。本次勘察钻孔揭露的溶洞、土洞分布、特征等情况分别列于表2、表3。
钻孔揭露的溶洞分布情况一览表 表2
溶洞分布深度 石灰岩 钻孔 （洞顶—洞底高度充填充填物特征 顶面埋深 编号 埋深，m） （m） 情况 （m） ZK4 25.30-25.60 0.30 含角砾粉质粘土，黄褐、23.70 ZK10 26.50-26.80 0.30 灰褐色，稍湿，多数呈可ZK10 28.30-30.30 2.00 塑状态，局部呈软塑状态，24.60 ZK11 25.60-29.00 3.40 充填 角砾含量25－45%，成分24.60 ZK12 30.30-30.70 0.40 程度主要为硅质岩、石灰岩等，25.20 ZK14 32.40-33.00 0.60 一般 粒径一般5－20mm。 29.80 28.00 BK1 31.30-32.50 1.20 30.70 BK3 24.00-24.30 0.30 23.50
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钻孔揭露的土洞分布情况一览表 表3
钻孔 土洞分布深度石灰岩 编号 （洞顶—洞底高度充填（m） 充填物特征 顶面埋深 埋深，m） 情况 （m） 含角砾粉质粘土⑥1：灰褐ZK14 24.70－28.00 3.30 充填 色，流塑－软塑状态，角砾28.00 程度含量25%左右，成分以硅质BK3 21.00－23.50 2.50 较差 岩、石灰岩为主，含水率高，土质松软，全泵量漏水。 23.50
从上表2、表3可以看出，本场地有7个钻孔揭露有溶洞，占总孔数（26个钻孔）的26.9%，溶洞均有充填，溶洞充填率为100%，充填物较密实，基本无被水冲蚀的可能，溶洞埋深一般较大（大于20m），且洞高一般较小，采用筏板基础时，可不考虑溶洞对地基稳定性的影响。本场地有2个钻孔揭露有土洞，占总孔数（26个钻孔）的7.7%，土洞仅局部发育，且均有充填，但充填物性质较差，对地基的稳定有一定的影响。
3、岩土工程分析与评价
3.1 场地和地基稳定性及适宜性评价
根据已有的区域地质资料和本次勘察成果，该场地未发现区域性断裂构造通过，场地及周围较大范围内的地形较平坦，地貌类型单一，不存在滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用；场地及周边无边坡临空面等影响场地和地基的稳定。
根据《1:2.5万龙岩盆地供水水文地质勘探报告》和本次勘察成果，场地属覆盖型岩溶区，下伏基岩为石灰岩，本次勘察钻孔见有溶蚀裂隙、溶洞等，洞高普遍较小，洞顶埋深一般较大，均被含角砾粉质粘土所充填，充填物较密实，当采用筏板基础时，可不考虑溶洞对地基稳定性的影响。
根据本次勘察钻孔揭露，场地局部地段分布有土洞，土洞充填物较松软，物理力学性质较差，且有进一步发展的趋势，对地基稳定性有一定的影响，应对土洞采取地基加固处理措施。
该建筑场地位于龙岩中心城市中部的繁华地段，均采用自来水管网供水，属龙岩盆地岩溶地下水限制开采区，本场地及周围在不过量开采岩溶地下水情况下，场地和地基基本处于稳定状态。因此，应限制场地及附近岩溶地下水的开采量，加强地面排水措施，实现无下渗排放，以防止可能产生岩溶地面塌陷等不良地质作用，影响或破坏场地和地基的稳定性，影响建筑物的安全使用。
场地局部地段分布土洞及承载力相对较低的下卧层，采取地基加固处理并选
用适宜的基础形式后，场地适宜进行工程建设。
3.2 地基均匀性评价
场地地基岩土体由杂填土①、粉质粘土②、卵石③、粉质粘土④、含角砾卵石粉质粘土⑤、含角砾粉质粘土⑥、含角砾粉质粘土⑥1（土洞充填物）、中风化石灰岩⑦等组成。
拟建建筑物属高层建筑，根据行业标准《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72－2004的有关规定，建筑物地下室基坑开挖后的基底标高和地基岩土层分布情况，基础主要持力层为卵石③、含角砾卵石粉质粘土⑤，局部地段为粉质粘土④；卵石③承载力较高，但在基坑开挖后，多数地段的残余厚度较小；粉质粘土④承载力相对较低，厚度不大且分布范围小；含角砾卵石粉质粘土⑤承载力一般，具一定厚度。持力层及下卧层为卵石③、粉质粘土④、含角砾卵石粉质粘土⑤、含角砾粉质粘土⑥、含角砾粉质粘土⑥1（土洞充填物）、中风化石灰岩⑦等岩土层，性质变化较大，地基均匀性差，基础持力层及其下卧层在基础宽度方向上的厚度差值大于0.05b（b为基础宽度），大部分地段持力层底面土层坡度大于10%，地基土的压缩性和承载力差异较大；局部地段分布有承载力较低的含角砾粉质粘土⑥1（土洞充填物）等软弱土层，根据钻孔地层资料，对地基变形计算深度范围内，当量模量最大值ESmax与当量模量最小值ESmix进行估算，其比值均大于地基不均匀系数界限值K，综合确定该场地属不均匀地基，基础设计时应进行下卧层承载力验算和地基变形验算。
依据《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002规范有关规定，拟建建筑物
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