新建洗煤厂岩土工程补充勘探报告Word文件下载.docx
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2、提供各层地基土的物理力学性质指标。
3、查明场地地下水的埋藏条件、水的类型及水对建筑材料是否具有腐蚀性,提供季节变化幅度、抗浮设防水位。
4、对地基土的工程特性和地基的稳定性进行分析评价,提出各土层的地基承载力特征值;
论证采用天然地基及相应基础形式的可行性,对持力层选择、基础埋深等提出建议。
5、预测地基变形特征,提供计算变形所需的计算参数。
6、判定该场地土类型及建筑场地类别,对地基的稳定性及地基土的均匀性做出评价。
7、建议并提出经济合理的地基处理方案。
8、提供场地土的标准冻结深度。
(三)岩土工程勘察等级
根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版),该拟建工程重要性等级为三级,场地复杂程度等级为三级,地基复杂程度为二级;
综合评定本工程勘察等级为乙级。
依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),该工程地基基础设计等级定为丙级。
根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008),该工程抗震设防类别为丙类。
依据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004),该工程划分为丙类建筑。
二勘察工作
(一)确定勘察工作量的依据
1、委托方提供的勘察委托书、设计部门对勘察的要求及《拟建建筑物平面位置图》(1:
1000)。
2、现行的规范、规程:
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009)(2009年版)
《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJT87-2012)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)
《建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ04-258-2008)
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)
《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)
《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)
《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)
《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》
(2010年版)
《岩土工程勘察报告编制标准》(CECS99:
98)
《建筑工程勘察文件编制标准》(DBJ04-248-2006)
(二)勘察方法及完成工作量
1、勘察方法
本次勘察采用GXY-1型工程地质钻机,套管护壁,以回转法结合冲击法钻进;
探井采用人工挖掘,人工采样。
标准贯入试验采用63.5㎏自动落锤,先打入15㎝不记锤击数,然后再记录每打入10㎝的锤击数,累计贯入30㎝的锤击数为标准贯入击数N。
上述试验过程按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)要求进行。
2、完成工作量
本次勘察为详细勘察阶段,依据现行的有关规范要求,沿建筑物周边及其角点共布置14个勘探点(其中钻孔12个、探井2个)。
完成工作量详见《勘探点一览表》。
(三)室内土工试验
土工试验中固结试验采用快速加压法,湿陷性试验采用双线法。
试验项目按《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)的要求进行。
勘探点
编号
探井钻孔
地面高程
(m)
勘探点
深度
(m)
类型
取样
件数
(件)
标贯
试验
(点次)
水位
标高
埋深
TJ1
973.7
6
取样
TJ2
973.2
ZK1
976.4
25.5
4
968.5
7.9
ZK2
975.2
20.1
鉴别
967.7
7.5
ZK3
974.9
20.3
标贯
5
967.1
7.8
ZK4
974.2
25.3
7
966.6
7.6
ZK5
973
965.0
8
ZK6
973.3
24.8
965.7
ZK7
973.6
20.9
966.1
ZK8
974.1
20.2
967
7.1
ZK9
976.5
24.7
969.6
6.9
ZK10
974
967.0
ZK11
19.9
7.2
ZK12
9
966.0
合计
278.6
46
31
表2.1勘探点一览表
三场地工程地质条件
(一)地形地貌
建筑场地位于长子县西南部、长治盆地西缘,场地地势平坦开阔。
建筑场地所处地段总体上属山前坡地地貌单元。
拟建工程场地原为工业场地洗煤厂北部。
参照《拟建建筑物平面位置图》(1:
1000),同时读取各钻孔(探井)孔(井)口高程。
(二)地基土构成及岩性分布特征
根据勘探揭露地层岩性及其沉积旋回特征,结合区域地质资料综合分析,该场地勘探深度范围内地基土由第四系全新统(Q4)素填土、上更新统(Q3)湿陷性粉土,中更新统(Q2)粉质粘土及二叠系下统下石盒子组(P1x)中等风化砂岩夹泥岩层组成。
按其岩性及力学性质的不同,可分为四层,自上而下分述如下:
第①层:
第四系全新统(Q4ml)杂填土,分布厚度一般为1.4~4.2m,层底埋深为1.4~4.2m,层底标高970.7~974.5m。
黄褐、棕褐色,场地内广泛分布。
其成分以粉土为主,稍湿,含有大量炭屑、小砖砾等杂质,杂质含量由上而下逐渐减少。
该土层系近代堆积而成,结构疏松,物理力学性质差。
第②层:
第四系上更新统(Q3al+pl)粉土,属冲洪积相,分布厚度一般为2.5~10.5m,层顶埋深为1.4~4.2m,层顶标高970.7.15~974.5m。
于场地北部区域分布,浅黄、黄色,稍湿~湿,土质较均匀,中上部具大孔隙结构。
接近场地西部以往冲沟地段地层下部含0.2~0.4m厚的粉砂层。
zk5、zk6、zk9、zk10、zk11、zk12靠近原古河道含大量淤泥质粉土,厚度平均为4.6m。
摇振反应中等,无光泽反应,干强度低,韧性低。
呈稍密~中密状态,属中~高压缩性土。
标准贯入试验击数N为4~10击,平均击数6.8击。
第③层:
第四系中更新统(Q2al+pl)粉质粘土,属冲洪积相,分布厚度一般为7~14.1m,层顶埋深为6.47~13.4m。
棕褐色夹褐红色,质地均一,结构紧密,具垂直节理,层底接近基岩部分含较多砂岩碎石;
无摇振反应,稍有光泽,干强度中等,韧性中等。
呈硬塑~可塑状态,属中压缩性土。
标准贯入试验击数N为11~16击,平均击数12.2击。
第④层:
二叠系下统下石盒子组(P1x)中等风化泥岩夹砂岩,构成勘察区基岩的风化剥蚀面。
层顶埋深为17.5~21.8m。
本次勘探深度范围内未穿透该层,最大揭露孔深为25.5m,揭露最大厚度为8m。
棕褐色夹灰褐色,巨厚层状,中等风化,自上而下风化程度逐渐减弱,具近水平层理,裂隙较发育,多呈闭合状,沿裂隙面发育黑褐色铁质薄膜,局部夹浅灰色中厚层砂质泥岩。
岩芯多呈扁柱状,局部为短柱状,岩石质量指标RQD为差的~较差的(RQD=35.7~58.2)。
据前期工业场地勘察报告中风化砂岩钻孔岩样的岩石饱和单轴抗压强度试验测试结果,风化砂岩饱和单轴抗压强度最大值为60.3MPa,最小值为30.7MPa,平均值为42.7MPa,标准值为33.1Mpa,属较硬岩。
岩体属破碎~较破碎,岩体基本质量等级为Ⅳ~Ⅴ级。
上述各层空间展布状况和具体接触组合关系以及标贯测试结果详见工程地质剖面图。
(三)场地地下水
勘察场地浅层地下水属第四系松散岩类孔隙潜水,水位埋深为6.9~8m,水位标高为965~969.6m,含水层主要为第四系上更新统粉土层。
大气降水为其主要补给来源,地下水位随季节性变化较大,年变化幅度在0.5m左右。
作为含水层的第四系中更新统粉土层渗透性能较好,地下水循环交替较为频繁,水质较好,为当地居民灌溉用水源之一。
(四)不良地质作用和地质灾害
根据本次勘察结果及区域地质资料,场地内及场地附近无全新活动断层通过,亦不存在危及工程安全的崩塌、滑坡、地面塌陷、地面沉降、泥石流、采空区等不良地质作用。
四地震效应
(一)抗震地段划分
建设场地处于山前坡地地貌单元,属对建筑抗震一般地段。
(二)液化判别
根据勘探揭露土层类别及其空间展布情况,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.3.3条,饱和砂土或粉土液化初步判别条件,地质年代为第四纪上更新统(Q3)及其以前时,7、8度时可判为不液化,由此判断本场地不具备地基土的液化条件。
(三)建筑场地类别
根据本次勘察获得的地质资料,结合当地的建筑经验,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)判定,该场地土类型为中软场地土。
据本次勘察揭示地层情况,结合前期工业场地勘察资料判断GK1钻孔内地表以下20m深度范围内为第四系全新统素填土、上更新统湿陷性粉土、中更新统粉质粘土层,以GK1钻孔所处地段地层情况估算该处地表以下20m深度范围内地层等效剪切波速值为205.9m/s,其它地段地层情况与其相类似。
由此判断场地内土层的等效剪切波速250≥
>
150m/s,又场地覆盖层厚度约为12.5~25.0m,故建筑场地类别为Ⅱ类。
(四)抗震设防烈度
依据建筑抗震设计规范,本区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第三组。
(五)震陷影响
本场地地基土属非震陷性软土,可不考虑地基土的震陷影响。
五场地岩土分析评价
(一)场地稳定性与适宜性评价
本区区域地壳稳定性良好,无活动性断裂及其它不良地质作用存在,地层分布基本稳定,本场地适宜工程建筑。
(二)物理力学性质指标统计
1、各层土的物理力学性质指标统计采用算术平均法,按岩土力学性质分层进行统计,在进行统计时对于离散性较大及有明显异常的指标予以舍去。
2、各项指标统计均给出最大值、最小值、平均值、标准差、变异系数、统计频数。
各土层物理力学性质指标统计值详见表5.1。
(三)地基土腐蚀性评价
1、场地环境类型
长子县地处山西省东南部,长治盆地西部,属湿润区;
对于浅基础,所处土层为地下水位之上稍湿的弱透水层,其场地环境类型为Ⅲ类;
对于桩基础,所处土层为地下水位之下弱透水层,其场地环境类型为Ⅱ类。
场地周边无污染源存在。
2、场地水的腐蚀性评价
根据2015年6月提供《山西省垚志达煤业有限公司新建洗煤厂岩土工程勘察报告》(详勘资料,地下水腐蚀性介质含量如下表所示:
表5.2地下水腐蚀性介质含量统计表
Na+
25.08
SO42-
129.69
K+
1.05
CL-
70.73
Ca2+
133.27
HCO3-
312.50
Mg2+
24.91
CO32-
0.00
PH值
7.4
总矿化度
697.24
根据场地地下水水质分析资料,地下水的腐蚀性评价结果如下表所示:
情况类别
评价结果
备注
水对混凝土结构的腐蚀性评价
微
按环境类型评价为微
按地层渗透性评价为微
水对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价
表5.3地下水腐蚀性评价结果表
3、场地土的腐蚀性评价
根据2015年6月提供《山西省垚志达煤业有限公司新建洗煤厂岩土工程勘察报告》(详勘)报告中易溶盐检测结果如下表所示:
表5.4易溶盐检测结果表
检测项目
检测结果
(mg/kg)
65
360
13
52
280
774
43
28
8.1
易溶盐总量
0.13%
根据场地土的易溶盐检测结果,进行土的腐蚀性评价,分析判断情况如下表所示:
表5.5土的腐蚀性评价表
土对混凝土结构的腐蚀性评价
土对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价
建设项目中地表下无钢结构,故这里不作土对钢结构的腐蚀性评价。
(四)地基土湿陷性评价
根据TJ1、TJ2探井土样的湿陷性试验结果,依据《湿陷性黄土地区建筑规范》(GB50025-2004)进行计算及分析评价,计算过程见表5.6,分析评价见表5.7。
表5.7地基土湿陷性评价表
探 井
编 号
自重湿陷系数
δzs
湿 陷
系 数
δs
自重
湿陷量
计算值
△zs(mm)
△s
(mm)
类 型
等 级
0.003~
0.009
0.012
无湿陷
---
0.002~0.008
0.006~
0.01
从土工湿陷性试验结果可以看出,该工程地基土无湿陷性,由计算结果综合评价,该场地属非湿陷性黄土场地。
(五)地基土均匀性评价
据本次工程勘察资料,第①层杂填土分布于场地表层,在单个基础分布范围内,厚度变化较小,属清除土层。
下伏第②~④层中靠近古河道区存在淤泥质粉土,且层厚平均4.6m,层面坡度大于10%,地基属不均匀地基。
(六)地基土承载力评价
地基土承载力确定,系根据野外勘探资料、原位测试结果、室内试验结果并结合地区经验综合确定,地基土的承载力特征值详见下表:
岩 性
地质
年代
地基土承载力特征值(KPa)
原位测试
土工试验
建议值
①
杂填土
Q4
80
70
②
粉土
Q3
140
130
②1
淤泥质粉土
120
105
100
③
粉质粘土
Q2
200
180
160
④
砂岩夹泥岩
P1x
1800
表5.8地基土承载力一览表
若考虑桩基或CFG桩复合地基方案,在本次岩土工程勘察过程中,通过对各土层物理状态的岩性鉴别,结合标准贯入等原位测试及室内土样的力学性质试验,考虑成孔工艺的类别,同时参照地区经验及相关规范建议各土层桩周侧阻力特征值、桩端端阻力特征值按下表所示取值:
土层编号
土的类别
土的状态
桩周侧阻力特征值
(kpa)
桩端端阻力特征值
稍湿
30
320
24
300
硬塑~可塑
63
550
中等风化砂岩夹泥岩
软岩、岩体较破碎
90
1500
表5.9各土层桩周侧阻力、桩端端阻力特征值
砂岩的饱和单轴抗压强度标准值经计算取33.1MPa。
六地基基础分析及处理意见
拟建洗煤厂储煤棚基础埋深1.5m,则基础持力层为第层杂填土,其承载力特征值为70KPa,储煤棚基底压力为250Kpa,天然地基不能够满足,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)第5.2.4条进行地基承载力特征值深、宽修正,其计算公式为:
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)(5.1式)
其中:
fa——修正后的地基承载力特征值(KPa);
fak——地基承载力特征值(KPa),取70KPa;
ηb——宽度修正系数,取“0”;
ηd——深度修正系数,取1.0;
b——基础宽度(m),取6m;
d——基础埋深(m),取5m;
γ——基础底面以下土的重度;
γm——基础底面以上土的加权平均重度。
经计算,修正后的第层承载力特征值为87KPa。
天然地基承载力不能满足综合楼上部荷载要求。
根据勘察场地工程地质条件及拟定建筑物基础荷载等要求,并结合场地附近既有建筑物的建筑经验,第①层杂填土为新近堆积而成,结构较疏松,其物理力学性质较差,属清除土层。
拟建储煤棚基底压力较大,天然地基不能满足建筑物基础荷载要求。
可采用桩基或CFG桩复合地基,桩端持力层宜选用第③层粉质粘土或第④层中等风化砂岩夹泥岩层。
拟建选煤厂储煤棚宜选用柱下独立基础。
依据清除土层自立性能及场地周边条件,基槽可采用自然放坡开挖。
边坡坡率不宜大于1:
0.35。
七结论与建议
(一)结论
1、本区区域地壳稳定性良好,该场地适宜工程建设。
2、场地位于长治盆地的西部边缘山区,地貌单元属山前坡地。
3、场地地基岩土层由第四系全新统(Q4)素填土,上更新统(Q3)粉土,中更新统(Q2)粉质粘土及二叠系下统下石盒子组(P1x)中等风化砂岩夹泥岩层组成。
4、勘察场地浅层地下水属第四系松散岩类孔隙潜水,水位埋深为6.9~8m,水位标高为965~969.6m,含水层主要为第四系上更新统粉土层。
5、场地内地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
场地内地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
6、场地内地段属非湿陷性黄土场地。
7、本区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组属第三组;
建筑场地类别为Ⅱ类。
场地可视为可进行建设的一般场地。
本场地不具备地基土的液化条件,亦非震陷性软土。
8、本区标准冻结深度为68cm。
(二)建议
1、各层地基土承载力特征值,建议按下列值采用:
第①层杂填土70kPa
第②层粉土130kPa
第②1层淤泥质粉土100kPa
第③层粉质粘土160kPa
第④层砂岩夹泥岩2000kpa
建议各土层桩周侧阻力特征值、桩端端阻力特征值按下表所示取值:
表7.1各土层桩周侧阻力、桩端端阻力特征值
砂岩的饱和单轴抗压强度标准值经计算取33.1MPa。
2、根据勘察场地工程地质条件及拟定建筑物基础荷载等要求,并结合场地附近既有建筑物的建筑经验,第①层素填土为新近堆积而成,结构较疏松,其物理力学性质较差,属清除土层。
3、拟建选煤厂储煤棚宜选用柱下独立基础。
4、依据清除土层自立性能及场地周边条件,基槽可采用自然放坡开挖。
5、本工程须按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)进行抗震设防。
6、基坑开挖后,地基处理前应进行钎探和验槽,发现异常情况时,视对工程的影响程度采取相应措施。
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