2021韶山路道路项目截污干管工程岩土详细勘察报告(117页).pdf
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1、石碑大港流域截污干管工程韶山路(雀园路-高升路)项目截污干管工程岩土工程详细勘察报告xx勘察设计院有限公司2021年9月3日1目录文字部分1 工程与勘察工作概况.11.1 拟建工程概况.11.2 勘察目的、任务要求和依据的技术标准.11.2.1 勘察目的、任务要求.11.2.2 勘察依据的技术标准.21.3 岩土工程勘察等级.41.4 勘察方法及勘察工作完成情况.41.4.1 勘察方法.41.4.2 岩土物理力学指标统计分析与选用依据.51.4.2 勘察工作量.72 场地环境与工程地质条件.82.1 气象和水文情况.82.2 区域地质构造情况.92.3 场地地形、地貌.92.4 不良地质作用.2、92.5 场地地层及岩性.102.6 对工程不利的埋藏物.112.7 地下水和地表水.122.7.1 地表水.122.7.2 地下水.122.7.3 水文地质参数的选择.133 岩土参数统计.133.1 土壤物理力学性质.133.2 岩石力学性质.133.3 原位测试成果.144 场地地震效应评价.1624.1 抗震设防基本参数.164.2 场地土类型及建筑场地类别.174.3 地震液化和震陷影响.174.4 场地的抗震地段类别及岩土地震稳定性评价.185 岩土工程分析评价.185.1 场地稳定性、适宜性评价.185.1.1 场地稳定性评价.185.1.2 场地适宜性评价.195.2 特殊性岩3、土评价.195.3 地下水和地表水评价.195.3.1 水和土对建筑材料的腐蚀性评价.195.3.2 地表水及地下水对建设工程的影响.215.4 岩土工程参数分析.225.4.1 取样及试验基本情况.225.4.2 各岩土层的工程特性及均匀性评价.236 地基基础方案分析.246.1 天然地基评价.246.1.1 地基均匀性及稳定性评价.246.1.2 天然地基基础类型及持力层选择.246.1.3 场地岩土层工程特性指标.256.2 桩基础评价.256.3 高低层建筑差异沉降评价.256.4 基础设计、施工注意事项.257 边坡工程.268 顶管工程.269 基坑工程.2610 危险性较大的工4、程风险评价.2711 结论与建议.2911.1 结论.29311.2 建议.30附图部分1、图例2、建筑物与勘探点平面位置图(图号 1)3、工程地质剖面图(图号 2)4、钻孔柱状图(图号 3)附表部分1、勘探点一览表2、地层统计表3、标准贯入试验成果统计表4、重型动力触探试验统计表5、土壤物理力学性质试验成果表6、岩石室内试验成果报告表7、颗粒分析试验成果报告表8、水腐蚀性检测报告9、土腐蚀性检测报告附件部分1、施工图设计阶段工程地质勘察任务书11 1 工工程程与与勘勘察察工工作作概概况况1.1 拟建工程概况拟建工程建(构)筑物采用顶管施工。各拟建工程建筑物概况见表 1.1.1受xx市xx区市5、政设施维护中心的委托,我院承担了该项目的岩土工程详细勘察任务,依照湖南省建筑设计院集团有限公司提出的建筑物平面图及 工业与民用建筑详细勘察阶段工程地质勘察任务书(见附件),我院于 2021 年 8 月 26 日-8 月 31 日对该项目进行了野拟建的石碑大港流域截污干管工程韶山路(雀园路-高升路)项目截污干管工程位于xx市xx区韶山路(雀园路-高升路)。外勘察工作。1.2 勘察目的、任务要求和依据的技术标准1.2.1 勘察目的、任务要求本次岩土工程勘察为详细勘察,勘察目的:1、通过地质勘察,为表 1.1.1拟建工程建筑物概况建(构)筑物名称底板标高(m)地上层数建筑物高度(m)建筑物安全等级结6、构类型对沉降敏感程度单位荷载或最大轴力(kN/柱)截污干管48.2-51.8/二级钢筋砼敏感/2线路布设和编制工程设计提供完整的工程地质资料。2、查明沿线的工程地质条件,不良地质区段的工程地质特征等。取得必须的工程地质数据,为工程设计提供详细的工程地质资料。本工程由湖南省建筑设计院集团有限公司设计。根据勘察任务书的要求,本次岩土工程详细勘察的任务要求主要为:1、本项目综合结构按现行市政工程勘察规范要求布孔勘察,钻孔间距约 20m。钻孔布置方式为:沿管道中线、外侧交叉布置,每 20m 左右布置一个钻孔;采取土试样和进行原位测试的勘探孔数量不应少于勘探孔总数的 1/2;明挖管道勘探应满足开挖、地下7、水控制、支护设计及施工的要求,且应达到管底设计高程以下 5 米;非开挖敷设管道,勘探孔深度应达到管底设计高程以下 8 米。布孔位置可根据地形地质情况作适当调整,要符合 市政工程勘察规范(CJJ56-2012)8.4.2 条的要求。2、勘探钻孔深度应满足市政工程勘察规范(CJJ 56-2012)8.4.3 条的要求。3、查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件,分析和评价场地的稳定性、均匀性和承载力。4、查明场地不良地质作用的类型、性质,及特殊土的分布,对场地的稳定性作出评价,提出基坑边坡稳定性计算的参数及基坑支护设计的参数。5、查明地下水的埋藏情况、水位变化、类型、补给排泄条件,明8、确地下水的腐蚀性,预测顶管施工及工作井开挖期间出水状态、涌3水量,需降水施工时应分段提出降水方案与参数。6、提出顶管设计及施工所需参数及岩土物理力学指标数据,稳定性较差地层及可能产生流砂、管涌等地层,应提出预加固处理措施的建议。7、应明确地下管线、设施的现状、结构特点以及对开挖变形的承受能力,预测基坑开挖时,评价工作井开挖对周边道路、管道及房屋可能产生的影响,提出防治措施。8、其它与上述勘察技术规范有关的评价与建议。1.2.2 勘察依据的技术标准(1)岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009 年版);(2)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB50032-2003);(3)9、岩土工程勘察标准(DBJ43/T 512-2020);(4)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011);(5)市政工程勘察规范(CJJ56-2012);(6)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012);(7)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012);(8)建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016 版)(9)建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008);(10)中国地震动参数区划图(GB18306-2015);(11)建筑工程地质勘探与取样技术规程(JGJ/T87-2012);4(12)岩土工程基本术语标准(GB/T50279-2014);(13)土工试验方法10、标准(GB/T50123-2019);(14)工程岩体试验方法标准(GB/T50266-2013);(15)岩土工程勘察安全标准(GB/T50585-2019);(16)工程测量标准(GB50026-2020);(17)工业建筑防腐蚀设计标准(GB/T50046-2018);(18)土的工程分类标准(GB/T50145-2007);(19)工程岩体分级标准(GB50218-2014);(20)房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2020 年版);(21)工业与民用建筑详细勘察阶段工程地质勘察任务书等。1.3 岩土工程勘察等级根据市政工程勘察规范(CJJ56-2012)3.0.1 条11、,本次勘察工程重要性等级为一级,场地复杂程度等级为二级,岩土条件复杂程度等级为二级,综合评定其勘察等级为甲级。1.4 勘察方法及勘察工作完成情况1.4.1 勘察方法(1)钻探本次勘察投入 XY-100 型钻机 8 台套。钻孔口径 127mm。在填土、黏性土、圆砾层采用冲(锤)击钻进工艺,套管护壁。岩层采用回转5钻进工艺,泥浆护壁。(2)取样土样:采用上提双锥面活阀式取土器重锤少击法取原状土样,土样质量等级 I 级,现场密封。岩样:利用钻探岩芯制作,采取的毛尺寸满足试块加工要求。水样:直接从钻孔取样。其中进行侵蚀性 CO2分析的水样,在500ml 水样中加入 3g 的大理石粉。(3)原位测试标准12、贯入试验:采用自动脱钩的自由落锤法。主要在黏性土层中进行试验。动力触探试验:采用自动脱钩的自由落锤法。主要在圆砾层中进行试验。(4)室内试验本次勘察主要进行土的常规项目试验,岩石进行天然单轴抗压强度试验。采取水样和土样进行腐蚀性试验。1.4.2 岩土物理力学指标统计分析与选用依据(1)岩土试验指标的统计分析每一个岩土试验数据均与野外记录进行详细的对比分析,在剔除异常数据后,根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)(2009年版)第 14.2 节有关要求进行分层统计,分别计算各指标的数量、数值范围、平均值、标准差、变异系数及标准值等,按建筑地基基础6设计规范(GB50007-2011)确13、定各土层抗剪强度和压缩等指标的标准值,并以此作为评定土层地基承载力及变形特性的主要依据。(2)标准贯入试验指标的统计分析每一个标准贯入试验数据均与土层情况进行详细的对比分析、分层,剔除异常数据及土层界线上的试验数据,然后分别对原始击数和经杆长修正后的击数进行分层统计,分别计算其数量、数值范围、平均值、标准差、变异系数及标准值等,并以此作为评定土层地基承载力及变形特性的依据之一。(3)重型圆锥动力触探试验指标的统计分析根据记录数据绘制动力触探单孔曲线,然后计算单孔分层贯入指标平均值,最后根据各孔分层的贯入指标平均值,用厚度加权平均法计算场地分层贯入指标平均值和变异系数。以此评定土的均匀性和物理性14、质、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力等。(4)岩土物理力学指标的选用物理指标根据土工试验资料统计分析确定,一般取平均值;力学指标主要根据土工试验资料结合原位测试结果综合确定;压缩指标取平均值,剪切指标取标准值。为地基基础强度及变形验算,提供地基土的承载力特征值、压缩模量、各土层各级荷载下的孔隙比的统计值。岩石的物理指标根据岩石试验结果,一般取平均值,力学指标取标准值。综上所述,本次勘察的钻探、原位测试及室内试验均符合规范要求。71.4.2 勘察工作量本次勘察的勘探点按构筑物轮廓线和相关规程规范,布置于管道沿线,并满足规程规范对勘探点间距的要求。勘探点布设由我院、设计单位及甲方协商确定15、。共布置钻孔 57 个,编号 ZK1ZK57,其中控制性钻孔按总数的 1/2 考虑,采取土试样的钻孔数量按不少于总数的1/3考虑,采取土试样和原位测试的钻孔数量按不少于总数的1/2考虑。拟建构筑物的勘探孔深度按满足任务书要求的深度考虑。针对勘察目的及规范要求,本次勘察采用的勘察手段以钻探为主,辅以原位测试和室内试验。本工程测量放点工作由我院测量人员采用GPS 施测。在整个勘察过程中,得到建设方及设计方的大力支持并由建设方指定专人进行现场旁站见证,使勘察工作能够顺利进行。本次勘察完成的实物工作量见表 1.4.1。表 1.4.1完成勘察实物工作量统计表项目单位数量勘察方法工程地质钻探m孔902.016、0/57采用 XY-1A 型钻机,浅部土层采用冲击钻进、套筒护壁;深部土层及岩层采用回转钻进、泥浆护壁。取原状土样并试验件30采用上提双锥面活阀式取土器重锤少击法取样。取扰动样并试验件8从大样中采取。取岩样并试验组18从大样中采取,测试岩石主要物理力学指标。取水样并进行腐蚀性试验件4采用活塞式取水器,采用电位法、摩尔法、酸滴定法、质量法等。8取土样并进行腐蚀性试验件2从大样中采取。标准贯入试验 N次78采用 63.5kg 的穿心锤,76cm 自由落距,贯入器打入土中 15cm 后,记录每贯入 10cm 的锤击数,累计打入 30cm 的锤击数为标准贯入试验锤击数。重型动力触探试验 N63.5m/17、孔4.5采用 63.5kg 的穿心锤,76cm 自由落距,记录每贯入 10cm 的锤击数。简易水文观测孔57用电测水位计测量初见、稳定水位。测量放孔孔57采用 GPS 定位。封孔孔57用水泥浆或混凝土由孔底向上灌注回填。注:本次勘察采用长沙独立坐标系,1985 国家高层基准;引点坐标:控制点 1:X=87399.523m,Y=53509.615m,H=62.726m;控制点 2:X=87426.845m,Y=53469.806m,H=62.478m。2 2 场地环境与工程地质条件场地环境与工程地质条件2.1 气象和水文情况本区属温暖湿润的亚热带季风气候,具有四季分明、温暖潮湿、雨量充沛、严寒期18、短等特点。根据气象部门长年观测资料统计,本区多年平均气温 16.4-18.2,最低为-9,最高可达 40左右,日平均最高气温 38.1 度,日平均最低气温 0.4 度;年平均相对湿度 79.5%,常年主导风向为东南风,多年平均降水量 1394.6mm,最大年降水量达 1751.2mm(1998 年),最小年降水量达 708.8mm(1953 年),最大日降水量达 327.0mm,年降雨天数为 142-164 天,雨季多集中在 3-8月,占年降雨量 64-80%;多年平均蒸发量为 1206.9mm,仅 7-9 月蒸9发量大于降雨量;最大积雪厚度为 20cm;多年平均日照为 1717.3 小时,无19、霜期为 270-300 天;平均风速为 2.2m/s,最大风速为 20m/s,风向随季节变化,冬季多为西北风,夏季多为东南风。水资源以地表水为主,水源充足,年均地表径流量达 808 亿立方米。除了湘江外,还有汇入湘江的支流有 15 条,主要有浏阳河、捞刀河、靳江和沩水河。最大的水库为宁乡县境内的黄材水库和浏阳市境内的朱树桥水库。2.2 区域地质构造情况根据长沙地区区域地质调查报告(湖南省地质矿产局 1989年)及野外勘察结果:本线段位于长沙洼陷中,长沙洼陷系永安复式向斜的次级向斜构造,轴线呈北东 40-45方向,延伸达 60km,在不断的拱断作用下,由地洼沉积层组成褶皱平缓的红色盆地,地层产状20、平缓。以湘江为界,西岸属褶皱丘陵,东侧为内陆湖相沉积的下第三系或白垩地层。2.3 场地地形、地貌拟建场地位于长沙市雨花区韶山路(雀园路-高升路),场地原为丘陵坡地,现钻孔孔口标高介于 55.1-61.9m 之间,相对高差约 6.8m。2.4 不良地质作用本次勘察在场地钻孔控制深度及范围内未发现有影响场地稳定性10的全新活动断裂、采空区、岩溶、地面沉降、滑坡,泥石流等不良地质作用。2.5 场地地层及岩性据钻孔揭露,场地内地层主要为素填土、粉质黏土、圆砾、残积粉质黏土、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩,现将各岩土层特征自上而下分别描述如下(其中为地层序号)(1)素填土(Q4ml):黄褐色、红褐色21、,稍密-松散,湿-饱和,以粉质黏土为主,局部夹少量碎石,道路上钻孔上部为压实区域,压实区域稍密状为主,密实程度较均匀,回填时间超过 8 年,已基本完成自重固结,下部未压实区域较松散,含水量较高。岩芯采取率为 85左右。本次勘察时场地内除 zk31 外各钻孔均遇见该层,其顶面埋深0.00m,标高介于 55.10-61.90m,层厚 0.80-7.40m。(2)粉质黏土(Qal):黄褐色、黄白色,硬可塑,湿,手搓砂感明显,摇震无反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。岩芯采取率为 90%左右。本次勘察时场地内大部钻孔遇见该层,其顶面埋深0.00-5.80m,标高介于 49.40-60.00m,层厚 22、0.50-2.10m。(3)圆砾(Qal):黄白色,中密,湿-饱和,颗粒最大粒径60mm 左右,大部分在 2-30mm 之间,主要成分为石英、长石,颗粒呈亚圆形,级配中等,中细砂及泥质填充。岩芯采取率为 75左右。本次勘察部分钻孔分布,其顶面埋深 4.80-6.90m,标高介于48.50-56.90m,层厚 0.50-1.10m。11(4)粉质黏土(Qel):红褐色,硬塑,湿,为泥质粉砂岩风化残积而成,手搓具砂感,摇震无反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。岩芯采取率为 90左右。本次勘察时场地内大部钻孔遇见该层,其顶面埋深 0.80-7.60m,标高介于 47.70-59.10m,层厚 0.23、50-1.80m。(5)强风化泥质粉砂岩(E):红褐色,干,裂隙很发育,可见层理,含铁锰质氧化物,泥质结构,中厚层构造,岩芯破碎,岩石质量指标差,RQD=25-50,岩体基本质量等级为 V 级,属极软岩,遇水易软化,具崩解性,不具膨胀性。岩芯采取率为 80%左右。本次勘察时场地内各钻孔均遇见该层,其顶面埋深 1.40-8.20m,标高介于47.20-57.60m,层厚 0.50-1.40m。(6)中风化泥质粉砂岩(E):暗红色,干,泥砂质结构,中厚层状构造,岩芯较完整呈长柱状,裂隙不发育,略具崩解性,无膨胀性。属极软岩,岩石质量指标 RQD 值为 80。岩体较完整,岩石基本质量等级 V 级。岩24、芯采取率为 85左右。该层未揭穿,本次揭露最大层厚达 12.80m。2.6 对工程不利的埋藏物本次勘察在场地钻孔控制深度及范围内未发现有河道、池塘、墓穴、防空洞、孤石及溶洞等对工程不利的埋藏物。122.7 地下水和地表水2.7.1 地表水拟建场地北侧为圭塘河,勘察期间,圭塘河水位标高约为35.40-36.40m,年变化幅度 4m 左右。圭塘河是浏阳河的支流,起于长沙县跳马乡,在黎托花桥村汇入浏阳河,干流全长约 32.2km,为季节性流水河流,流量随季节性降水变化较大,历史最高洪水位约 40m(1998.06.27,长善垸堤委会)。圭塘河与拟建场地相距约 2000m,地表水基本与本场地地下水无水25、力联系。2.7.2 地下水(1)地下水类型勘察期间各钻孔遇见地下水,场地地下水主要为赋存于素填土中的松散土类上层滞水和赋存于圆砾中的孔隙潜水。(2)地层透水性根据本次勘察结果,结合地区经验综合判定,场地内素填土为弱透水性地层,圆砾为强透水性地层,中风化泥质粉砂岩为极微透水性地层,其余各土层均为微透水性地层。(3)地下水位勘察期间测得上层滞水的初见水位埋深为 2.70-4.20m,初见水位相对应标高为 51.00-58.50m,稳定水位埋深为 2.40-3.90m,稳定水位相对应标高为 51.30-58.90m;孔隙潜水的初见水位埋深为 4.60-6.70m,初见水位相对应标高为 48.60-526、7.10m,稳定水位埋深为 4.80-6.80m,13稳定水位相对应标高为 48.40-57.00m。(4)地下水的补给、径流、排泄及动态特征场地上层滞水补给来源主要靠大气降水和地表水补给,以大气蒸发排泄;受季节气候变化影响较大。孔隙潜水主要靠侧向径流补给,以侧向径流及蒸发排泄。据临近水文地质长期观测资料,上层滞水地下水年变化幅度一般为 1.002.00m;孔隙潜水地下水年变化幅度一般为 1.502.50m。2.7.3 水文地质参数的选择结合场地地貌条件、地层条件、水文地质条件和当地工程经验,各岩土层渗透系数取值建议见表 2.1。表 2.1各岩土层渗透系数建议值地层及编号渗透系数建议值(cm/27、s)渗透性强弱素填土8.2910-4弱透水粉质黏土8.2910-6微透水圆砾2.3810-2强透水粉质黏土4.2810-6微透水强风化泥质粉砂岩1.0010-6微透水中风化泥质粉砂岩4.0010-7极微透水3 3 岩土参数统计岩土参数统计3.1 土壤物理力学性质本次勘察共采取素填土、粉质黏土和粉质黏土原状土样 30件进行室内物理力学性质试验,其结果见土工试验成果报告表。素填土、粉质黏土和粉质黏土的主要物理力学性质指标统计见14表 3.1.1-表 3.1.3。表 3.1.1 素填土主要物理力学性质指标统计表项目指标统计个数最小值最大值平均值标准差变异系数修正系数标准值天然含水量 w(%)102428、.527.526.10.8560.0331.0226.6天然密度(g/cm3)101.701.761.730.0170.0100.991.72孔隙比 e100.9311.0400.9820.0330.0341.021.002塑性指数 Ip1012.213.813.20.5800.0441.0313.5液性指数 IL100.260.420.330.0510.1551.020.36压缩模量 Es(MPa)104.46.25.20.5800.1130.934.8压缩系数 a1-2(MPa)-1100.310.460.390.0470.1211.070.42内摩擦角()1011.014.012.90.29、9940.0770.9512.3粘聚力 c(kPa)101630234.6300.2000.8820表 3.1.2 粉质黏土主要物理力学性质指标统计表项目指标统计个数最小值最大值平均值标准差变异系数修正系数标准值天然含水量 w(%)1024.727.526.10.7500.0291.0226.5天然密度(g/cm3)101.941.981.960.0140.0071.001.95孔隙比 e100.7130.7880.7460.0220.0291.020.759塑性指数 Ip1012.513.913.20.5010.0381.0213.5液性指数 IL100.230.380.310.0430.130、401.010.33压缩模量 Es(MPa)106.07.46.70.4890.0730.966.4压缩系数 a1-2(MPa)-1100.230.290.260.0200.0781.050.27内摩擦角()1016.020.017.51.3540.0770.9516.7粘聚力 c(kPa)103749444.1380.0950.944115表 3.1.3 粉质黏土主要物理力学性质指标统计表项目指标统计个数最小值最大值平均值标准差变异系数修正系数标准值天然含水量 w(%)1024.926.725.90.5230.0201.0126.2天然密度(g/cm3)101.952.001.980.01631、0.0081.001.97孔隙比 e100.7050.7700.7410.0200.0271.020.752塑性指数 Ip1015.016.816.00.6380.0401.0216.4液性指数 IL100.020.190.120.0550.4781.020.15压缩模量 Es(MPa)109.112.510.81.1140.1040.9410.1压缩系数 a1-2(MPa)-1100.140.190.160.0170.1041.060.17内摩擦角()1020.023.021.71.2520.0580.9721.0粘聚力 c(kPa)105583648.1950.1270.93603.2 岩32、石力学性质本次勘察采取强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩进行天然岩石室内试验,其试验结果统计见表 3.2.1-3.2.2。表 3.2.1 强风化泥质粉砂岩主要物理力学性质指标统计表项目指标统计数最小值最大值平均值标准差变异系数修正系数标准值天然密度22.262.282.27/天然抗压强度(MPa)80.801.311.040.1790.1720.880.92表 3.2.2 中风化泥质粉砂岩主要物理力学性质指标统计表项目指标统计数最小值最大值平均值标准差变异系数修正系数标准值天然密度22.332.352.34/天然抗压强度(MPa)102.835.073.940.8770.2230.873.4233、163.3 原位测试成果为了研判场地内各主要岩土层的力学性质,本次勘察在素填土、粉质黏土和粉质黏土中进行了标准贯入试验共计 78 次,在圆砾中进行重型动力触探试验 4.5m。其实测锤击数见分层标准贯入试验成果统计表和N63.5分层一览表,统计结果见表 3.3.1。表 3.3.1原位测试成果统计表地层名称测试方法统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值素填土N383.0-7.05.31.3170.2480.9314.9粉质黏土N207.0-15.010.72.3190.2170.9159.8圆砾N63.5714.2-15.014.60.2570.0180.98714.5粉质黏土N201734、.0-20.018.60.9400.0510.98018.2注:1.N 为标贯锤击数,N63.5为圆锥动力触探锤击数;2.表中 N 为实际锤击数,N63.5经杆长修正。4 4 场地地震效应评价场地地震效应评价4.1 抗震设防基本参数本区属长江中下游地震亚区的麻城-岳阳-定远地震带。长沙市区据历史记载共发生过 28 次地震,无大于 5 级地震的记录,主要以小震形式释放能量,烈度在 6 度或 6 度以下。据中国震动参数区划图(GB18306-2015),长沙市抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度值为 0.05g,设计地震分组为第一组。174.2 场地土类型及建筑场地类别结合场地内各岩土层分布35、情况及其性状以及当地经验,按建筑抗震设计规范(GB50011-2010)2016 年版第 4.1.3 条第 3 款规定,场地内各地层的剪切波速综合取值如表 4.2.1。表 4.2.1场地土类型及场地类别划分表岩土名称各岩土层平均厚度(m)各土层剪切波速值经验值(m/s)场地土类型土层等效剪切波速(m/s)覆盖层厚度(m)等效剪切波速计算深度(m)场地类别素填土4.22130软弱土154.76.246.24II粉质黏土0.90220中软土圆砾0.38330中硬土粉质黏土0.74280中硬土强风化泥质粉砂岩1.05500软质岩石中风化泥质粉砂岩8.52700软质岩石注:1)上表中等效剪切波速覆盖层36、厚度自0.00 开始计算;2)计算深度 d0,取覆盖层厚度与 20m 两者的较小值。据表 4.2.1,场地内地基等效剪切波 Vse=154.7m/s,覆盖层厚度6.24m 范围内,依照建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016版)的有关规定,结合场地的地质、地形、地貌综合条件判定:场地土类型为中软土场地,建筑场地类别为 II 类,地震动反应谱特征周期值为 0.35s。4.3 地震液化和震陷影响根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016 版)4.3 条,本场地无可液化土层,可不考虑液化影响。场地内不包含滑坡、崩塌,无可液化土层,无可能产生震陷的软弱黏土层,可不考虑其震37、陷的影18响。4.4 场地的抗震地段类别及岩土地震稳定性评价根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(2016 版)第 4.1.1条及条文说明,结合场地的地质、地形、地貌综合条件,本场地属于抗震一般地段。场地内不包含滑坡、崩塌,无可液化土层,无可能产生震陷的软弱黏土层。各岩土层在地震作用下是稳定的。5 5 岩土工程分析评价岩土工程分析评价5.1 场地稳定性、适宜性评价5.1.1场地稳定性评价(1)区域稳定性评价:场地内未发现活动性断裂及构造破碎带。(2)不良地质作用、地质灾害对场区稳定性的影响评价:本场地未发现断裂构造、滑坡、崩塌、泥石流、塌陷、地下洞穴、采空区等不良地质作用和地质灾害38、。(3)边坡对场区稳定性的影响评价:本场地无边坡影响。(4)地震稳定性评价:本场地为抗震一般地段,场地内不包含滑坡、崩塌,无可液化土层,无可能产生震陷的软弱黏土层,岩土层在地震作用下是稳定的。19(5)地基稳定性评价:本场地未发现土洞、岩溶、采空区,地基是稳定的。(6)场地稳定性评价:综上所述,本场地为基本稳定场地。5.1.2 场地适宜性评价本场地为基本稳定场地,适宜拟建建(构)筑物的建设。5.2 特殊性岩土评价本场地特殊性岩土为素填土、残积土及风化岩。填土呈稍密-松散状,强度低,已基本完成自重固结,厚度分布均匀,土层物理力学性质不均匀,为不均匀土层,高压缩性,无湿陷性,基槽开挖时易垮塌,故在39、施工时应进行相应支护。残积土土质不均,孔隙较大,易冲刷,分布厚度变化大,工程性能存在一定差异,作为建筑物地基时,应考虑其承载能力和可能产生的不均匀沉陷。风化岩无岩脉和孤石分布,无破碎带和软弱夹层,于基底下分布厚度均匀,岩层物理力学性质均匀,为均匀岩土层,具有遇水易软化,失水易崩裂的特性,故基槽开挖时,基槽底板应及时进行封闭。5.3 地下水和地表水评价5.3.1 水和土对建筑材料的腐蚀性评价勘察期间在钻孔 ZK6、ZK7、ZK33 和 ZK55 中采取 4 件地下水试20样进行腐蚀性分析,其试验结果见表 5.3.1。在钻孔 ZK3、ZK13 中采取 2 件土试样进行腐蚀性分析,其试验结果见表 540、.3.2。表 5.3.1地下水的腐蚀性评价表孔号地下水类型分析项目指标水对砼结构的腐蚀性水对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性单位含量类环境强透水性地层弱透水性地层长期浸水干湿交替ZK6上层滞水SO42-mg/L29.30微/PH 值PH6.70/微微/侵蚀性 CO2mg/L12.32/微微/Mg2+mg/L7.90微/NH4+mg/L0.00微/OH-mg/L0.00微/矿化度mg/L166.47微/HCO3-mmol/L1.19/Cl-mg/L41.12/微微ZK33上层滞水SO42-mg/L26.42微/PH 值PH6.68/微微/侵蚀性 CO2mg/L11.88/微微/Mg2+mg/L6.32微41、/NH4+mg/L0.00微/OH-mg/L0.00微/矿化度mg/L152.81微/HCO3-mmol/L1.07/Cl-mg/L38.29/微微ZK7孔隙潜水SO42-mg/L27.86微/PH 值PH6.84/微微/侵蚀性 CO2mg/L10.34/微微/Mg2+mg/L7.66微/NH4+mg/L0.00微/OH-mg/L0.00微/矿化度mg/L153.73微/HCO3-mmol/L1.37/Cl-mg/L29.07/微微ZK55孔隙潜水SO42-mg/L32.67微/PH 值PH6.84/微微/侵蚀性 CO2mg/L10.78/微微/Mg2+mg/L7.78微/NH4+mg/L0.42、00微/OH-mg/L0.00微/21矿化度mg/L169.85微/HCO3-mmol/L1.45/Cl-mg/L32.26/微微表 5.3.2土的腐蚀性评价表地层土样编号分 析项 目指标土对砼结构的腐蚀性土对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性单位含量类环境强透水性地层弱透水性地层AB素填土ZK3SO42-mgkg99.44微/Mg2+mgkg15.93微/PH 值PH6.76/微微/Cl-mgkg92.52/微微粉质黏土ZK13SO42-mgkg92.24微/Mg2+mgkg13.74微/PH 值PH6.83/微微/Cl-mgkg80.47/微微经调查场地及附近范围内无环境污染源存在。因此,根据岩土工43、程勘察规范(GB 50021-2001,2009 年版)第 12 章有关条文标准综合判定:该场地环境类型属于类,场地地下水在干湿交替作用段和长期浸水段对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;场地土层在干湿交替作用段和长期浸水段对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。水和土对建筑材料腐蚀的防护,请按现行国家标准工业建筑防腐蚀设计标准(GB/T50046-2018)的有关规定执行。5.3.2 地表水及地下水对建设工程的影响圭塘河与拟建场地相距约 2000m,地表水基本与本场地地下水无水力联系,对工程建设无影响。场地地下水为松散土类上层滞水和圆22砾中的孔隙潜44、水,上层滞水赋存于填土中,水量较贫乏,不具承压性。孔隙潜水赋存于圆砾中,水量较丰富,不具承压性。受大气降水和侧向径流补给。场地基槽开挖后,地下水对基槽施工有一定影响,施工时可根据施工季节及水位变幅等情况需要采取有效的截、降、排水措施。5.4 岩土工程参数分析5.4.1 取样及试验基本情况本次勘察取样、原位测试、室内土工试验均依照国家现行相关规程、规范进行,并按照岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)(2009年版)14.2 节要求对岩土参数进行统计,按 Crubbs 准则对数据进行舍取。本场地内素填土结构松散,性质不均匀,其工程特性指标根据原位测试(标准贯入)数据和类似工程经验综合确定45、。室内土工试验所用原状土样均为 I 级土试样,取样、封样、送样基本符合规范要求,取得的数据可靠度高。本次勘察获得的岩土参数,基本反应了本项目场地岩土的物理力学特征,满足本项目岩土工程设计计算的要求。根据钻探揭露、现场原位测试、室内试验,结合当地经验,经综合分析后,对场地内各岩、土层的承载力特征值 fak以及有关设计参数建议见表 6.1.1。235.4.2 各岩土层的工程特性及均匀性评价(1)素填土:属近期堆填,该层分布于整个场地,为相对透水性地层,该层组成成分不均匀,层厚度变化大,基本完成自重固结,工程性能差,厚度分布不均匀,土层物理力学性质不均匀,为不均匀土层,不能直接选作截污干管的基础持力46、层。在施工时应采取有效的支护措施,防止坍塌以及失水沉陷。干湿类别为潮湿型。(2)粉质黏土:湿,湿,硬可塑状态,具中等强度及中等的压缩性,工程性能一般,厚度不均,土层物理力学性质较均匀,为不均匀土层,可选作截污干管的基础持力层。干湿类别为中湿型。(3)圆砾:场地大部分地区均遇见该层,为场地强透水性地层,呈中密状态,工程性能一般,厚度均匀,土层物理力学性质较均匀,为均匀土层,可选作截污干管的基础持力层。开挖时,必须采取支护措施。干湿类别为潮湿型。(3)粉质黏土:场地普遍分布,呈湿、硬塑状态,具中等的强度及中等的压缩性,遇水易软化,强度降低,工程性能一般,厚度不均匀,土层物理力学性质较均匀,为均匀土47、层,可选作截污干管的基础持力层。干湿类别为中湿型。(4)强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩:透水性较小,具有较高的强度及较低的压缩性,工程性能较高,该层厚度分布均匀,物理力学性质较均匀,为均匀岩层,可选作截污干管的基础持力层。干湿类别为干燥型。246 6 地基基础方案分析地基基础方案分析6.1 天然地基评价6.1.1 地基均匀性及稳定性评价拟建石碑大港流域截污干管工程韶山路(雀园路-高升路)项目截污干管工程的场地位于同一地貌及工程地质单元,基础开挖后基底出露地层主要为圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩,圆砾、粉质黏土为中等压缩性土层,强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩为低压缩性48、地层,各地层工程特性差异显著,地层变形差异较大,于基底下分布厚度不均匀,部分区域持力层底面坡度大于 10%,为不均匀性地基。拟建石碑大港流域截污干管工程韶山路(雀园路-高升路)项目截污干管工程的地基为不均匀地基,按规范要求应进行地基变形的验算评价,以免地基变形失效给建筑物带来安全隐患。6.1.2 天然地基基础类型及持力层选择根据拟建建(构)造物类型和荷载特点,单位荷载不大,可考虑采用天然地基方案,截污干管以圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩作为基础持力层。当基础砌置于不同持力层上时,应考虑不均匀沉降的不利影响。256.1.3 场地岩土层工程特性指标根据现场原位测试、室内试验,经49、综合分析,采用天然地基时,本勘察场地各岩、土层的工程特性指标以及有关设计参数如表 6.1.1。表 6.1.1场地岩土层工程特性指标推荐值地层名称承载力特征值fak(kPa)压缩模量平均值 Es(MPa)内摩擦角标准值k()粘聚力标准值 ck(kPa)重度(kN/m3)素填土/5.2101217.2粉质黏土2006.7152519.5圆砾30025(E0)38221.0粉质黏土24010.8172819.7强风化泥质粉砂岩35040(E0)253622.7中风化泥质粉砂岩800100(E0)308023.4注:1.E0为变形模量。2.在基础施工过程中应进行现场载荷试验,以校核持力层强度及变形参数50、。6.2 桩基础评价拟建截污干管荷载不大,可不考虑桩基础。6.3 高低层建筑差异沉降评价本工程场地地质情况不复杂,请设计方根据相关规范及当地经验考虑差异沉降问题。6.4 基础设计、施工注意事项(1)基础开挖后,基础底板土不宜暴露过久,并严防被地下水浸26泡。基础开挖到位后,需及时用混凝土封底,严防地表(下)水渗入地基土,破坏地基土结构,从而降低地基土承载力。基础施工时应做好截、排水措施。(2)当同一建(构)筑物采用不同地层作为基础持力层,应计算沉降变形,并根据差异沉降考虑是否设置沉降缝或结构上加强处理,以防止不均匀沉降。7 7 边坡工程边坡工程根据设计示意图,拟建建筑无边坡工程。8 8 顶管工51、程顶管工程拟建截污干管采用顶管施工,根据顶管埋置标高,以圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩作为基础持力层。因截污干管埋深大多在地下水位以下,故在顶管施工时,应采取有效的排水措施。顶管施工方法可采用套管护壁人工掘进方法。9 9 基坑工程基坑工程根据设计示意图,拟建场地内工作井底板标高约 48.2-51.8m,开挖深度最大约 7-10m,按建筑基坑支护技术规程(JGJ120-2012)中 3.1.6 条判定工作井基坑安全等级均为二级,0=1.0。279.1 基坑周边环境拟建工作井四周放坡空间不足。基坑开挖施工应注意避让或将原管网改线。9.2 工作井基坑(槽)侧壁、基底岩土条件及稳定52、性评价拟建工作井基坑底板基本位于圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩上。基坑(槽)侧壁揭露地层主要为素填土、粉质黏土、圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩。素填土垂直开挖自稳性差,粉质黏土、圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩物理力学性质较好,具一定抗剪强度。基坑(槽)可能的破坏模式为崩塌和土层中圆弧滑动(或上部土层沿基岩面滑移)。9.3 工作井基坑(槽)支护措施及设计参数拟建工作井基坑支护措施建议为钢筋混凝土支护或钢板桩支护,可采用沉井法支护施工。基坑(槽)开挖应与支护同步进行,以防临空面过大造成坑壁变形失稳,同时做好基坑变形监测工作,做到信息化施工53、,确保基坑开挖的安全。基坑(槽)支护应做专项设计,且应由具有相应资质的单位进行设计。289.4 基坑止水、排水措施及抗浮水位根据勘察期间地下水的埋藏情况,基坑开挖后由于排泄不畅易造成基坑滞水,因此基坑外围应提前做好截、排水措施,基坑底部可采取明沟排水措施。圆砾中孔隙潜水水量较丰富,建议注浆帷幕止水。综合考虑地下水补给、排泄条件以及场地基坑外围回填后形成上层滞水等因素,工作井抗浮水位建议取值设计地坪标高。在基坑的回填过程中严格控制其周边回填土的密实度,建议采用弱或微透水性粘性土或其它不透水的材料,同时做好地表水的排泄通道。抗浮措施可采用抗浮地锚或设置排水系统降低地下水位等措施。根据勘察结果,参照54、有关规范,结合当地经验,建议有关基坑设计参数如表 9.4.1。表 9.4.1 基坑支护抗浮设计参数推荐值地层名称渗 透 系 数 K(cm/sec)临时边坡坡率(高:宽)顶管壁周极限摩阻力标准值qsik(kpa)地基土水平抗力系数的比例系数m(MN/m4)沉 井 外 壁与 土 的 单位 摩 阻 力fk(kpa)坡高H5m坡高 H5m素填土8.2910-41:1.751:2.0030515粉质黏土8.2910-61:1.251:1.50602018圆砾2.3810-21:1.501:1.7516010020粉质黏土4.2810-61:1.251:1.501003040强风化泥质粉砂岩1.0010-55、61:0.751:1.00200100100中风化泥质粉砂岩4.0010-71:0.501:0.75300200150291010 危险性较大的工程风险评价危险性较大的工程风险评价10.1 工作井基坑(基槽)工程拟建工程开挖深度最大约 7-10m,且相邻市政道路,属于危险性较大的分部工程,建议对基坑开挖、支护、降水进行专项施工方案专家论证。10.2 顶管工程拟建截污干管埋深最大约 7-10m,拟采用顶管法施工,属于危险性较大的分部工程,建议对基坑开挖、支护、降水进行专项施工方案专家论证。1111 结论与建议结论与建议11.1 结论(1)根据勘察结果,拟建场地在勘察范围内和勘察深度内未发现影响场56、地稳定性的不良地质作用和断裂构造。场地是基本稳定的,适宜建筑拟建建筑物。(2)本场地抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期值为 0.35s。场地土类型为中软土,建设场地类别为 II 类,属可进行建设的一般场地。(3)场地地下水在干湿交替作用段和长期浸水段对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性;场地土层在干湿交替作用段和长期浸水段对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土30结构中的钢筋具微腐蚀。水和土对建筑材料腐蚀的防护,应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计标准(GB/T50046-2018)的规定。11.2 建议(1)根据本次勘察结果及各57、层地基土的特性,结合该场地岩土层分布及各建筑物设计要求,建议采用的基础形式及持力层选择情况如下表 11.2.1 所示,各岩土层物理力学指标按上表 6.1.1 所示,基坑支护、抗浮设计参数推荐值按上表 9.4.1 所示。表 11.2.1 基础形式及持力层的建议建筑物栋号参照剖面图基础形式持力层选择截污干管1-4天然地基圆砾、粉质黏土、强风化泥质粉砂岩或中风化泥质粉砂岩(2)拟建截污干管工作井基坑支护措施建议为钢筋混凝土支护或钢板桩支护。工作井抗浮水位建议取值设计地坪标高。(3)顶管穿过圆砾段应注浆止水处理。(4)为确保建筑物、基坑的正常施工及建筑物的安全使用,建议在建筑物基础、基坑施工及使用后的一定年限内进行系统的长期变形观测工作。(5)根据建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)的要求,建筑物在基础施工过程中应进行现场载荷试验,以校核持力层强度及变形参数。(6)基础施工时请及时通知我院参与施工验槽工作,以便及时发现和解决基础施工中出现的岩土工程问题。
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