柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告.doc

柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 1 页 共 11 页 1 前言前言 1.1 工程概况工程概况 1.1.1 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电项目工程位于柳州市柳 城县大埔镇河西大道（马大线 K20 公里处） ，东面为木桐变电站。规划总用地 面积 277.50296.6 m2，建筑用地 37747.83m2，设计年发电量为 215MW。 拟建建筑包括汽机房、除氧间、办公楼、锅炉房、冷却塔等共 28 项建筑、构 筑物，除锅炉支架高 32.50m、除氧间高 34.0m、上料线桥高 30m 及烟囱高 80m 外，其余均为高 1020m 的一般建筑，建筑结构安全等级为二级，建筑 物抗震重要性类别为丙类。该工程由同方环境股份有限公司成都分公司设计， 场地地面整平标高约 107.23108.50m。建（构）筑物、基础形式及基础埋深 待定。各建（构）筑物分布详见附图 01。 1.1.2 受柳州鑫能生物发电有限公司的委托，我院承担该工程的岩土工程 初步勘察工作，并于 2008 年 4 月提交了柳州鑫能生物发电有限公司 215MW 生物质发电项目承包工程岩土工程初步勘察报告 。 1.1.3 由于工程总体布局需要，部分建（构）筑物位置作了调整，局部建 （构）筑物偏出了原有钻孔控制，经与设计、委托方协商，决定补充钻孔 13 个，以完善原有初步勘察报告。补充钻探工作于 2008 年 8 月 18 日至 20 日进 行。 1.2 勘察目的与任务勘察目的与任务 本次初步勘察的目的是初步查明建筑场地的岩土工程条件和水文地质条件， 对建筑地基进行岩土工程评价，为地基基础设计、施工提供依据。主要任务如 下： 1.2.1 搜集拟建工程的有关文件，工程地质和岩土工程资料以及工程场地 范围的地形图； 1.2.2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特征、地下水埋藏条件； 1.2.3 查明场地不良地质作用、成因、分布、规模发展趋势，并对场地的 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 2 页 共 11 页 稳定性做出评价； 1.2.4 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性； 1.2.5 初步评价场地和地基的地震效应； 1.2.6 推荐经济合理的地基基础方案及提供相应的岩土参数。 1.3 勘察依据勘察依据 1.3.1岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） ； 1.3.2建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） ； 1.3 3建筑抗震设计规范 （GB50011-2001） ； 1.3.4广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程 （DB45/T396-2007） ； 1.3.5建筑工程地质钻探技术标准 （JGJ87-92）; 1.3.6土工试验方法标准 （GB/50123-1999） ； 1.3.7原状土取样技术标准 （JGJ89-92） ； 1.3.8岩土工程勘察报告编制标准 （CECS99：98） 。 1.4 岩土工程勘察等级的确定及勘察工作布置岩土工程勘察等级的确定及勘察工作布置 1.4.1 依据岩土工程勘察规范 （GB50021-2001）划分标准，本工程为一 般工程，工程重要性等级为二级，场地不良地质作用不发育，地形地貌简单， 地基复杂程度等级为三级，地基土种类少、较均匀，地基等级为三级。综合上 述因素，本工程的岩土工程勘察等级为乙级。 1.4.2 本次初步勘察工作综合采用钻探、野外原位测试、室内岩、土、水 试验分析等手段进行。根据设计部门提供钻孔数量及位置共布置钻孔 45 个， 详见钻孔位置平面图（附图 01） 。 1.5 勘察工作完成情况勘察工作完成情况 钻探工作使用 GY-1 型工程钻机，土层采用锤击法钻进，土芯采取率达 95%以上，原状土样采用束节式薄壁取样器以重锤击入法获取。基岩采用合金 无泵干钻及清水回转钻进法钻进，岩芯采取率达 80%以上。土工试验由我院 实验室完成。钻孔位置按委托方提供的平面图坐标由我院测绘室采用全站仪进 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 3 页 共 11 页 行测放；孔口标高以场地内级导线点 F545 引测，高程为 93.74m（黄海高程） 。本次勘察资料收集齐全，满足规范要求。本次勘察完成的工作量（含补充钻 探工作量）见表 1.1.2： 完成工作量一览表完成工作量一览表 表 1.1.2 序号项 目工 作 量序号项 目工 作 量 1 钻孔个数45 个 7 常规试验28 件 2 总进尺 587.80m8 加做胀缩性试验7 件 3 跟管钻进 23.70m9 水质分析1 组 4 标准贯入试验39 次土的腐蚀性分析2 件 5 取级土样28 件 6 野 外 工 作 测量放孔 45 个（1.5 组日） 室 内 试 验 2 2 场地工程地质条件场地工程地质条件 2.1 地质构造地质构造 据区域构造地质资料，该场地及附近无构造断裂通过，亦无新构造活动迹 象，区域稳定性好。 2.2 地形地貌地形地貌 勘察场地位于柳州市柳城县大埔镇河西大道，宏观地貌属柳城峰林岩溶平 原，原始地形为缓坡坡地，后回填平整，现场地西面较平坦，地面标高 103.76-105.03m；东部仍为缓坡地形，地势北高南低，地面高程为 102.35- 109.17m。 2.3 岩土工程地质特征岩土工程地质特征 据钻探揭露，场地内土（岩）层由上而下可分为 9 层，现分层描述如下： 2.3.1 第层素填土（Qml） 由棕红、棕黄色粘性土组成，局部含少量碎石、植物根须等杂质，堆填时 间 5 年左右，稍经经机械碾压，未完成自重固结。主要分布在场地西北角 1 号 孔及中段 5、6、30、B11 号孔一带，层厚 1.502.50m。 2.3.2 第层 (Qpd)耕植土 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 4 页 共 11 页 棕褐色，灰褐色，土体结构松散，含有机质及植物根须，分布广泛，层厚 0.401.60m。 2.3.3 第层有机质粘土（Qdl） 灰褐色，土质均匀，含有机质及腐植质，具腐臭味，指压印痕较深，呈可 塑状态，主要分布于场地西北 1 号孔及中段 5、6、30 号孔一带，厚度 0.500.70m，埋深 1.002.50m。 该层取原状土样 1 件，土工试验成果见附表 1，孔隙比（e）为 0.928，液 性指数为 0.62，呈可塑状态；压缩系数（a1-2）为 0.32MPa-1，属中压缩性土。 2.3.4 第层硬塑状红粘土（Qel） 棕黄色，棕红色，土体结构致密，土质较均匀，土芯切面光滑，干强度及 韧性高，无摇振反应。土体中含少量的铁锰质结核及白云岩风化碎块、碎屑， 碎块呈强风化状，灰黄、灰白色。本层大部地段有分布，厚度 1.9011.30m， 埋深 0.002.00m。 该层取原状土样 11 件，土工试验成果见附表 1附表 2，其主要物理力学 指标见附表 5。孔隙比（e）为 0.8381.119，平均值为 0.968；液性指数为 00.33，平均值 0.14，呈硬塑状态；压缩系数（a1-2）为 0.180.32MPa-1， 平均值为 0.23MPa-1，属中压缩性土。该层 Ir=1.72，I r=1.74，IrI r，复浸 水特性为类，即收缩后复浸水膨胀，不能恢复到原位。 该层作标准贯入试验 14 次，每贯入 30cm 实测锤击数 917 击，经杆长 修正后平均击数为 11.5 击，试验成果见附表 6。 本层土于柳州鑫能生物发电有限公司 215MW 生物质发电项目承包工 程岩土工程初步勘察报告中定名为硬塑状粘土，本报告中分层深度与其一致。 2.3.5 第层硬塑状粉质粘土（Qel） 棕黄色，棕红色，土体结构致密，手捻具轻微粉感，干强度及韧性高，无 摇振反应。土体中含 510%的强风化白云岩碎块、碎屑，局部含量达 20%以 上，碎块呈灰黄、灰白色，手捏易碎。本层除局部地段缺失外，大部分地段水 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 5 页 共 11 页 平分布连续。揭露厚度 1.009.00m，埋深 1.109.50m。 该层取原状土样 10 件，土工试验成果见附表 1附表 2，其主要物理力学 指标见附表 5。孔隙比（e）为 0.6210.767，平均值为 0.689；液性指数为 00.23，平均值 0.17，呈硬塑状态；压缩系数（a1-2）为 0.170.23MPa-1， 平均值为 0.20MPa-1，属中压缩性土。 该层作标准贯入试验 18 次，每贯入 30cm 实测锤击数 916 击，经杆长 修正后平均击数为 10.7 击，试验成果见附表 6。 2.3.6 第层可塑状粉质粘土（Qel） 棕黄色、灰褐色，土体结构较致密，土体中含 10-15%的铁锰质结核及白 云岩碎块，碎块呈强风化粉末状，灰白色、灰黄色，手捻具轻微砂感，干强度 及韧性中等，无摇振反应。本层分布不连续，于 4、5、6、17、19、21、27、30、32 号钻孔揭露，主要分布于近基岩面深度段， 埋深 1.2014.50m，揭露厚度 1.5011.70m。 本层取土样 6 件，试验成果见附表 1，其主要物理力学指标见附表 4；孔 隙比（e）为 0.7711.014，平均值为 0.928；液性指数为 0.510.81 平均值 0.678，呈可塑状态；压缩系数（a1-2）为 0.290.37MPa-1，平均值为 0.33MPa- 1，属中压缩性土。 该层作标准贯入试验 11 次，每贯入 30cm 实测锤击数为 67 击，经杆长 修正后平均击数为 5.4 击，试验成果见附表 6。 2.3.7 第层强风化白云岩（C2d） 中石炭系大埔组白云岩，浅灰-灰白色，岩石风化强烈，原岩结构已破坏， 岩石呈粉末状、碎块状、砂状，可冲击钻进，进尺快，岩芯锤击易碎，部分手 可捏碎、折断。该层于 29、30 号孔揭露，厚度为 0.80、1.70 m，层顶面埋深 为 7.307.50m。 2.3.8 第层中风化白云岩（C2d） 浅灰色，细晶结构，厚层状构造，网状闭合裂隙、小溶隙发育，岩体较破 碎，无泵干钻进尺较快，岩芯呈碎块状。该层于29、30号孔揭露，厚度为 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 6 页 共 11 页 2.303.30m，层顶面埋深9.209.50 m，该层岩体属较软岩，岩体较破碎， 岩体基本质量等级属级。 2.3.9 第层微风化白云岩（C2d） 灰白色，细晶质结构，厚层状、块状构造，岩石质坚硬、性脆，断面新鲜， 网状闭合裂隙较发育，岩体较完整，给水钻进缓慢、平稳，岩芯多呈长5-18cm 柱状，部分块状，揭露厚度4.306.10 m，层顶面埋深9.5012.50 m，该层岩 体属较硬岩，岩体较完整，岩体基本质量等级属级。 2.4 不良地质作用不良地质作用 场地开阔，平坦，上覆第四系土层分布厚度较大、层位稳定，未遇土洞、 软弱夹层。根据钻探揭露，场地基岩面除29、30号孔埋深7.30、 7.50m 外， 其余地段基岩面埋深10.5016.50m以上，仅局部岩面起伏较大。据29号孔基 岩钻进揭露，浅层岩溶较发育，29号孔揭露的溶洞埋深分别为 8.20m、11.20m，洞高分别为0.40m、 0.90m，溶洞为可塑软塑状粘土全充填。 2.5 地基土腐蚀性分析地基土腐蚀性分析 根据2件土样的腐蚀性分析报告（详见附表3）结果：其PH值为 6.85、6.95，SO42-含量为25mg/kg、30mg/kg ，Mg2+含量为6mg/kg， HCO3-含量 为149.50mg/kg，179.40mg/kg ,Cl-含量为23.60mg/kg，Ca2+29.60mg/kg。依据 岩土工程勘察规范（GB50021-2001）表12.2.112.2.5有关规定综合判定， 该场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。 2.6 地下水地下水 钻探过程中大部分钻孔遇地下水，其初见水位 6.0012.30m，钻探结束 后统测静止水位埋深 0.809.40m，不具有统一、连续的地下水位面，为赋存 于土层中的上层滞水，水量小，主要接受大气降水的入渗补给。 据 30 号孔水样水质分析结果（详见附表 4）表明：地下水的水质类型为 HCO-3 Ca2+ Mg2+型,其 PH 值为 6.85，SO42-含量为 9.0mg/l，Mg2+含量为 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 7 页 共 11 页 28.71mg/l，NH4+含量为0.04mg/l，HCO3-含量为 5.782mmol/l，Cl-含量为 9.43mg/l，侵蚀性 CO2含量为 12.94 mg/l，固溶物为 309.32 mg/l，依据岩土 工程勘察规范 （GB50021-2001）表 12.2.112.2.5 有关规定综合判定，该场地 地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，但对钢结构具弱腐 蚀性。 3 3 岩土工程分析评价岩土工程分析评价 3.1 场地地震效应场地地震效应评价评价 依据建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）附录 A，柳州市柳城县的抗 震设防基本烈度为小于 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，地震动反应谱特征周期为 0.35s， 3.2 场地与地基稳定性评价场地与地基稳定性评价 3.2.1 据野外调查及广西区域地地质构造图，未发现断裂带通过本场区， 亦未发现新构造活动迹象，场地区域稳定性良好。 3.2.2 场区地基土主要由第层硬塑状红粘土、第层硬塑状粉质粘土组 成，局部为第层可塑状粉质粘土，叠加厚度较大，未发现土洞、软弱夹层等 不良地质作用；下伏基岩面埋深 7.20m17.00m（标高 88.80m95.797m） ，仅 局部基岩面起伏变化较大，场地中部偏南段埋深较浅（7.2010.50 m） ，其它 地段基岩面埋深均大于 15 m 以上，基岩表层风化强烈，浅层溶溶较发育，但 溶洞（槽）均为全充填，规模不大，发展趋势基本稳定，对上部覆盖层难以形 成不良影响。因此场地及地基稳定性好，适宜本工程的建设。 3.3 地基土岩分析评价地基土岩分析评价 3.3.1 地基土层物理力学指标统计分析 据室内土工试验和原位测试结果，按岩土工程勘察规范(GB50021- 2001)式 14.2.2-1式 14.2.2-3 及建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)第 4.2.14.2.5 条的有关规定进行统计计算，并结合野外鉴定及地区经验，综合 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 8 页 共 11 页 确定各土层主要物理力学性质指标（见附表 5） 。 3.3.2 地基土（岩）承载力特征值及主要岩土技术参数的确定 根据现场钻探揭露，结合室内土工试验及原位测试等成果资料，按建筑 地基基础设计规范(GB50007-2002)中的有关要求并结合本地区建筑勘察经验， 综合确定建筑场地内各地基土（岩）层承载力特征值见表 3.3.2。 地基土（岩）承载力特征值计算表 表 3.3.2 统 计 样 本 数 承载 力基 本值 变异 系数 统计 修正 系数 承载力 标准值 建议采 用承载 力 特征值 nf0Sfk fak （fa） 土 层 分 层 号 岩土 名称 试验 类型 kPakPakPa 土工试验11255.80.0800.956244.5 硬塑状红 粘土 标贯试验14302.50.1800.914258.0 220 土工试验10311.00.0980.943293.3 硬塑状 粉质粘 土 标贯试验18273.30.1950.919235.0 220 土工试验6166.60.1010.917152.8 可塑状 粉质粘 土 标贯试验6187.80.1050.922145.0 160 强风化 白云岩 fa =500 中风化 白云岩 fa =1500 微风化 白云岩 fa =4000 3.3.3 地基土的胀缩性分析 本次勘察于地基土层中共采取 6 件土样进行土的胀缩性分析。椐广西 膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程 （DB45/T396-2007）有关标准判定如 下： 表 3.3.3 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 9 页 共 11 页 结合现场周围邻近低层建筑物的调查，未发现地裂、地坪隆起及房屋墙 体开裂现象，综合判定场地各地基土层不属膨胀土。 3.3.4 地基土（岩）评价 勘察结果表明，场地内的第层硬塑状红粘土、第层硬塑状粉质粘土分 布连续，叠加厚度大，力学强度高，不属胀缩性土，是良好的天然地基基础持 力层；第层可塑状粉质粘土分布不连续，仅分布于场地局部地段（近基岩面 深度段） ，厚度变化大，力学强度较高，为良好的天然地基的下卧层；强风化 白云岩（第层）虽力学强度高，但风化裂隙发育，分布不连续，且厚度薄， 不宜作为桩基础持力层；中风化及微风化白云岩（第、层）层位稳定，力 学强度高，是良好的桩基础持力层。 3.4 地基基础类型的分析评价地基基础类型的分析评价 3.4.1 地基均匀性评价 场地地面标高为 102.35109.17m，建筑场地整平标高为 107.15108.50m，除了场地北东组综合检修间（T3） 、烟囱（J6） 、主厂房加 药间（H2）地段为挖方区外，其它地段均为填方区，填方厚度 36m，若建 （构）筑物基础全部落在第层硬塑状红粘土、第层硬塑状粉质粘土上，则 场地地基属均匀地基。 3.4.2 天然地基基础分析评价 场地第层硬塑状红粘土、第层硬塑状粉质粘土分布连续，厚度大，力 学强度高，为良好的天然地基持力层，拟建建筑物可根据建筑物的结构特点采 胀宿性判别指标土层 编号自由膨胀率胀宿总率 岩性特征 土的成因 类型 判别 15%2-3.10%粘土，灰褐色坡积土不属膨胀土 19-25%3.97-4.46%红粘土，基色为黄色残积土不属膨胀土 15%4.59%粉质粘土，基色为黄色残积土不属膨胀土 13%3.69%粉质粘土，基色为黄色残积土不属膨胀土 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 10 页 共 11 页 用条形基础或独立基础，基础底面放置在第层硬塑状红粘土、第层硬塑状 粉质粘土上。 3.5 基坑稳定性分析基坑稳定性分析 按本次初步勘察结果，在现状地平面下第层硬塑状粘土、第层硬塑状 粉质粘土上，埋深大多在 0.61.6m 间，最大的为 3.20m。如果先施工建（构） 筑物基础再进行平场回填，则基坑开挖基本可直接开挖，而不会形成深基坑。 如果先平场地再进行建（构）筑物基础施工，则需慎重考虑回填土能否用作基 础持力层问题，如果填土不能用作基础持力层，则人为增加基坑开挖深度，最 深达 68m，显然很不经济，因此建议先施工建（构）筑物基础，再进行平 场工作，基础全部采用天然地基（采用独立柱基或条基） 。 4 4 结论与建议结论与建议 4.1 结论结论 4.1.1 场地内无区域性大断裂通过，亦未见新构造活动迹象，场地及区域 稳定性好。 4.1.2 场地的抗震设防裂度6 度设防，设计地震动峰值加速度为 0.05g。 4.1.3 场地地基土主要由粘性土组成，力学强度较高，大部分地段厚度较 大，地基土中未发现土洞、软弱夹层等不良地质作用；下伏基岩面局部起伏变 化较大，浅层岩溶仅局部发育，对上覆土层影响不大。 4.1.4 场地地基属均匀地基。地基土不属膨胀土，其对混凝土结构及其中 的钢筋不具腐蚀性。 4.1.5 场区内揭露的地下水主要为赋存于土层中的上层滞水，水量不大， 其对混凝土结构及钢筋混凝土中的钢筋不具腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。 综上所述，场地工程地质条件较好，适宜该项目各建筑物、构筑物的修建。 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 11 页 共 11 页 4.2 建议建议 4.2.1 拟建建筑物可采用天然地基条形基础或独立基础，基础置于第层 硬塑状红粘土、第层硬塑状粉质粘土内。为了方便施工、降低工程造价，建 议先施工建（构）筑物基础，再进行平场工作，避免造成深基坑开挖。 4.2.2 如确实有必要先平场再进行基础施工，则建议先将表层土 （、层）清理干净后再进行填土回填施工，按有关规范对填土分层辗 压，其均匀性及承载力达到作为基础持力层的要求，将基础置于处理合格后的 填土上。 4.2.3 各土（岩）层承载力特征值、天然重度、压缩模量、抗剪强度等岩 土技术参数建议值见附表 4.3.2。 表 4.2.3 柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报柳州鑫能生物发电有限公司柳城生物质发电工程岩土工程初步勘察报告（正文） 广西水文地质工程地质勘察院 第 12 页 共 11 页 4.2.4 本次属初步勘察，待拟建建筑物、构筑物位置进一步确定后，再对 建筑场地做详细勘察，以详细查明场地地层结构，岩土物理力学性质， 不良 地质作用的类型，对建筑地基进行详细的岩土工程评价，为地基基础设计、施 工提供准确、可靠的地质依据。 本报告共复制 8 份 ，送 柳州鑫能生物发电有限公司 6 份 本院资料室存档 2 份 直剪 内 聚 力 内 摩 擦 角 天 然 重 度 压 缩 模 量 承 载 力 特 征 值 桩周 土极 限侧 阻力 标准 值 桩 侧 阻 力 特 征 值 极限 端阻 力标 准值 桩端 阻力 特征 值 CkkEsfakqsikqsiaqpkqpq 土 岩 层 名 称 及 层 号 kPa度kN/m3MPakPakPakPakPakPa 备 注 素填土2010 耕植土2010 淤泥质粘 土 17.8126 硬塑状红 粘土 35.416.918.58.762204020 硬塑状粉 质粘土 31.520.919.68.622204020 可塑状粉 质粘土 7.011.818.55.971602015 强风化白 云岩 3007035500 中风化白 云岩 2500130651500 微风化白 云岩 4000