车辆管理所用房岩土工程勘察报告.doc

白银市公安局交通警察支队车辆管理所业务技术用房岩 土 工 程 勘 察 报 告（详细勘察）工程编号：KC13C026项目负责：包根源 魏国华野外编录：牛克刚 刘信智 报告编写：魏国华 牛克刚苟鹏飞 刘信智 报告审核：张永安总工程师：陈秀清院 长：魏余广甘肃有色工程勘察设计研究院 二一三年七月白银市公安局交通警察支队车辆管理所业务技术用房 甘肃有色工程勘察设计研究院目 录1、概述111工程概况112勘察目的和任务113勘察依据214勘察方法及工作量32、场地工程地质条件421气象、水文422地形地貌523地质构造与区域地壳稳定性524 地层与岩性725水文地质条件826不良地质作用83、地基土工程地质评价831地基土物理力学性质评价832场地腐蚀性评价1133地基承载力及相关参数的选用114、场地地震地质条件与地震效应135、岩土工程地质评价1451场地稳定性及适宜性评价1452地基土工程性质评价1453地基基础形式建议146、结论及建议16附 表1、勘探点主要数据一览表1页2、地层分布一览表3页3、标准贯入试验成果表1页4、重型动力触探试验成果表5页5、岩石物理力学性质试验汇总表1页6、土腐蚀性检验报告 1页7、土工试验报告 1页8、湿陷性黄土计算评价表 2页附 图1、勘探点平面位置图1张2、工程地质剖面图6张3、钻孔柱状图9张181、概况1.1工程概况受白银市公安局交通警察支队的委托，甘肃有色工程勘察设计研究院对其拟建的白银市公安局交通警察支队车辆管理所业务技术用房进行了详勘阶段岩土工程勘察。拟建工程位于白银市城区西环路西侧。拟建建（构）筑物概况见表1，平面规划布置见附图1（勘探点平面布置图）。 拟建建（构）筑物概况 表1序号建筑物名称数量(栋)建(构)筑物占地面积（m2）层数地下层数结构类型备注1车辆管理所业务技术用房146.0015.80+56.2014.40+26.905.10+26.903.70m28F（局部2F）框架2化粪池110.804.00 m2H=2.3根据有关规范，拟建工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级二级，地基复杂程度等级二级，岩土工程勘察等级为乙级。1.2勘察目的和任务本次勘察目的是为设计部门提供可靠的工程地质资料及有关岩土参数，为设计提供依据，具体任务为： 查明场地地形地貌特征，不良地质作用的类型、成因、分布、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议，并对场地的稳定性及工程建设的适宜性作出评价； 查明场地地层结构、地质构造，分析和评价地基土的均匀性，提供地基承载力等岩土参数； 查明地下水的埋藏条件，判定水对建筑材料的腐蚀性，提供地下水位及其变化幅度； 评价场地地震地质条件及地震效应； 对建筑场地做出岩土工程评价，并推荐持力层、建议基础形式或地基处理方案； 判定土对建筑材料的腐蚀性，并提供场地土的最大冻结深度。1.3勘察依据岩土工程勘察规范(GB500212001)（2009年版）建筑地基基础设计规范(GB500072011)湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）建筑工程地质勘探与取样技术规程 (JGJ/T872012)工程岩体试验方法标准(GB/T5026699)建筑桩基技术规范(JGJ942008)建筑抗震设计规范(GB500112010)建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2004）建筑抗震设计规范(甘肃省地方标准DB62/T25-3055-2011)土工试验方法标准(GB/T50123-1999)土的工程分类标准（GB /T 50145-2007）建设工程勘察文件编制深度规定(试行)1.4勘察方法及工作量本次勘察为详勘勘察阶段，勘探点根据相关规范及勘察等级按拟建建（构）筑物的周边线和角点布设，拟建场地内共布置勘探点14个，控制孔7个（其中钻探结合孔5个），孔深20.20m21.90m，一般孔7个，孔深18.20m21.20m，原位测试孔12个（其中钻探结合孔4个），取样孔8个，钻探结合取样孔5个，勘探点间距10.26m23.00m，孔深18.20m21.90m。勘察方法采用以钻探为主与井探相结合，原位测试及室内试验相结合的方法；钻探采用“DPP1004”型汽车钻机回转钻进；原位测试类型为标准贯入与重型动力触探，试验方法采用导向杆变径自动脱钩自由落锤法；室内试验依据土工试验方法标准(GB/T50123-1999)和岩石室内力学性质试验依据（GB/T5026699）；勘探点高程采用黄海高程系，坐标采用白银城建坐标系，引测点的位置及数据由建设方提供：引测点A（X=4044239.785，Y=496344.081，H=1730.30），引测点B（X=4044239.785，Y=496404.661，H=1730.25），详见附图1（勘探点平面布置图）。本次勘察工作始于2013年6月22日，历时5天，完成的工作量如表2： 工作量统计表 表2序号项目单位数量备注1控制孔m/个147.70/7含钻探结合孔5个一般孔m/个135.20/73原位测试标贯次/孔8.1/7重型动力触探m/孔12.80/84采样原状土样组/孔23/5扰动土样组/孔3/3岩样组6/65室内试验土常规组23颗分组/易溶盐组3单轴抗压试验组66高程引测点次282、场地工程地质条件2.1气象、水文拟建场地地处白银市白银区，属北温带干旱、半干旱大陆性气候区。气候特征以日照充足，多风少雨，昼夜温差大，降水量小而蒸发量大为主。据白银市气象站多年观测资料，主要气象要素如下：年平均气温：7.9C； 年平均气压828Pa；极端最高气温：39.5C； 极端最低气温：-26.08C；年平均降水量：197mm； 年平均蒸发量：1948mm；月最大降水量：219.4mm； 日最大降水量：82.2mm；多年平均日最大降水量：24.5mm（1981年2010年）标准冻土深度：106cm； 冰冻期：当年11月次年3月；干燥度1.503.99； 年平均湿度51%；年平均沙尘暴日数4.1天； 年平均雾日数1.4天；年平均雷暴日数23.5天； 最大积雪11cm；最大风速21.2m/s ； 平均风速1.9 m/s。区内气温变率较大，最冷月1月平均气温-7.8，最热月7月平均气温21.3。年日照时数22272525小时，无霜期225天。年均相对湿度51%，年平均蒸发量1948mm，几乎是降水量的10倍，蒸发量以5、6、7三个月最大，占全年总蒸发量的40%。区内多年平均降水量197mm，其中79月降水量占全年降水量的66.1%，且多以集中的大雨及暴雨形式出现，特别是8、9月份，降水量大，连续降水出现的几率高，大雨频率为12次/年。1977年9月8日20日，连续13天阴雨，降水量21.7mm。降水强度为日最大降水量82.2mm，小时最大降水量为41.4mm，十分钟最大降水量为13.5mm。场地附近无常年性地表径流。雨洪对场地不构成威胁。2.2地形地貌拟建场地位于白银市城区西环路西侧，地貌单元属低山丘陵地带，近2年对该场地经挖高填低后，场地大部已平整，现状地势呈南高北低之势，勘探点标高介于1730.061731.70之间，最大高差为1.64。2.3地质构造与区域地壳稳定性白银地区地处古河西系构造体系的东南端，巨型祁吕贺山字型构造西翼阿宁盾地内、陇西旋卷构造的内旋褶带部位。陇西旋卷构造体系和皋兰旋卷构造体系为白银地区的主要构造体系，它以北西西向的主干断裂和一些派生的构造组成。这些构造的主断裂属于中古构造，形成时代约为华力西早期，影响着泥盆系以前的地层，全新统以来无活动迹象。勘察场地位置F3图1 区域地质构造纲要图工程场地及周边地区受基底断裂构造影响，断裂构造发育，主要构造为场地东北约9.00km的F2 雒家滩帚状构造和场地东部约50m的F3白杨树沟上河坪断层。F2及F3断层同属陇西旋卷体系，自第四纪全新世（Q4）以来未曾活动。 F2为雒家滩帚状构造：由数条冲断层和一个小背斜组成，结构面的展布特点是向东南撒开，向西北收敛，覆盖面积16.00Km2。派生帚状断层均为压性断层，外旋廻层向撒开方向挪动。该断层受基地构造控制，受多期构造运动影响，属非发展断裂构造。F3断层展布在白杨树沟上河坪一带，属于皋兰旋卷构造体系，是一条规模很大的弧形断裂，为斜冲逆断层，由千枚岩逆冲于白垩系砂岩之上，全长80km，西北端走向130，向南逐渐转为200，倾角7080，倾向西，断层面呈弧形的舒缓波状。断层破碎带局部地段发现有粗大的断层角砾，呈尖棱角状，后被方解石脉补填，不见擦痕和断层泥。断层带上宽下窄，地貌显负地形。主断层带宽5-10m，两侧岩石破碎，明显留有张性结构面特征。但从断层两侧地层相对错动情况分析，东盘顺时针方向相对移动4-10km，断层带上有糜棱岩、千糜岩，并见多处擦痕，这说明断层具压扭性。由此判断，该断裂早期为张性或张扭性的，后受新构造运动影响，改变了原构造线的性质，成为压扭性。根据区域地质资料，场地及周边地区第四纪新构造运动活动微弱，以不均匀振荡上升为主，老的断裂构造第四纪时期多已停止活动，对场地不产生影响。根据工程地质调查和勘探，场地基本是稳定的，适宜本工程建设。2.4地层与岩性据钻探揭露知，勘探深度内场地地层主要由第四系人工填土层、冲洪积层、白垩系河口群砂岩和前寒武系基岩组成，场地工程地质层按现状自上而下划分如下：-1素填土（Q4ml）：浅黄色，稍湿，松散。成份主要为回填的粉土，堆积时间短，压缩性高。层厚1.603.10m，层顶埋深0.00m，层顶高程1730.061731.70m。-2素填土（Q4ml）：黄褐色红褐色，稍湿，松散稍密。成份主要为回填的砂（泥）岩块、砂土，堆积时间短，均匀性差，压缩性高。层厚0.604.60m，层顶埋深1.603.10 m，层顶高程1727.971729.72m。-3素填土（Q4ml）：黄褐色红褐色，稍湿，松散稍密。成份主要为回填的千枚岩碎块及碎屑，其次为粉土、细砂，堆积时间短，均匀性差，压缩性高。层厚3.1011.80m，层顶埋深2.606.20 m，层顶高程1723.861728.53m。黄土状粉土（Q4al+pl）：浅黄色褐黄色，松散稍密，稍湿。干强度低，韧性低，摇振反应中等，无光泽，土质均匀，上部植物根系较发育。层厚0.807.30m，层顶埋深8.5015.20 m，层顶高程1716.001722.85m。千枚岩(An)：深灰色灰绿色，鳞片变晶结构，片状构造，主要由绿泥石、方解石和绢云母组成，泥钙质胶结，风化裂隙发育，属极软岩。所有勘探孔均未揭穿该层，揭露厚度3.205.30m，层顶埋深14.7016.70m，层顶高程1714.671716.43 m。上述各岩土层的分布规律及特征详见钻孔柱状图及工程地质剖面图（附图23）。2.5水文地质条件勘察期间，勘探深度范围内无地下水赋存。2.6不良地质作用本次勘察表明：场地及周边地区，地势开阔，地层稳定，无崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等不良地质作用。场地距F3断裂构造约50m（见图1），该段层自第四系全新世（Q4）以来未曾活动。根据建筑抗震设计规范(GB500112010) 4.1.7条规定，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响。故本场地适宜本工程的建设。3、地基土工程地质评价3.1地基土物理力学性质评价本次勘察，为了查明场地土的工程特性、均匀性和密实度，对素填土层进行了重型动力触探试验，其结果见附表4（重型动力触探试验成果表）。根据原位测试试验结果，进行数理统计如表3：重型动力触探试验指标（修正值）数理统计表 表3地层岩性试验种类频数n最大值Xmax最小值Xmin平均值m标准差f变异系数修正系数s标准值k素填土动探N63.5（击）12814.741.955.722.130.370.945.40动探测试结果显示，素填中N63.5值在1.9514.74击之间，标准值为5.40击，说明其处于松散中密状态，综合评价处于松散状态，变异系数0.37，变异性高，说明其均匀性差。 本次勘察，为了查明场地土的工程特性、均匀性和密实度，对层黄土状粉土层进行了标准贯入试验，其结果见附表3（标准贯入试验成果表）。根据原位测试试验结果，进行数理统计如表4： 标贯测试指标（修正值）数理统计表 表4地层岩性试验种类频数n最大值Xmax最小值Xmin平均值m标准差f变异系数修正系数s标准值k黄土状粉土标贯N（击）2714.538.3212.511.470.120.9612.01标贯测试结果显示，黄土状粉土层中N值在8.3214.53击之间，标准值为12.01击，变异系数为0.12，变异性低，说明其均匀性较好，处于稍密状态。本次勘察于黄土状粉土层中采原状土样进行室内试验，其结果见附表7（土工试验报告），其数理统计结果见表5:地基土物理力学指标数理统计表 表5地层统计指标W%g/cm3dg/cm3e0Sr%WL%WP%IpILa1-2MPa-1Es1-2MPa黄土状粉土样本数2323232323232323232323最大值17.90 1.64 1.39 1.01 51.36 27.00 17.00 10.00 0.09 0.35 10.47 最小值13.30 1.52 1.34 0.94 35.46 25.00 16.30 8.70 0 0.19 5.68 平均值15.40 1.58 1.37 0.98 42.59 26.13 16.70 9.44 0.27 7.46 标准差1.118 0.028 0.013 0.019 3.725 0.608 0.213 0.395 0.0441.181 变异系数0.073 0.018 0.010 0.020 0.087 0.023 0.013 0.042 0.1620.158 修正系数0.974 0.993 0.996 0.993 0.968 0.992 0.995 0.985 0.9410.942 标准值15.00 1.57 1.36 0.97 41.24 25.91 16.62 9.29 0.26 7.03 试验结果表明，黄土状粉土含水量W在13.3017.90%，标准值为15.00% 含水量偏低。干密度d在1.341.39g/cm3之间，标准值为1.36g/cm3，天然孔隙比e0在0.941.01之间，标准值为0.97，说明土密实度小。压缩系数a1-2在0.190.35MPa-1之间，标准值为0.26MPa-1，土在天然状态下属中等压缩。本次勘察于6个钻孔中采千枚岩岩样6组进行室内物理力学试验，其结果见附表5（岩石物理力学性质试验汇总表），其数理统计结果如表6： 岩样物理力学性质指标数理统计表 表6项目样本数n最大值Xmax最小值Xmin平均值m标准差f变异系数修正系数s标准值k天然单轴抗压强度MPa67.806.507.180.530.070.946.75数理统计结果显示，千枚岩在天然状态下单轴抗压强度在6.507.80MPa间，标准值为6.75Mpa，属软岩，变异性中等。根据建筑地基基础设计规范(GB500072011)岩石承载力特征值计算值fak=frkr=67500.15=1012.50kpa，根据经验取fak=800 kpa。3.2场地腐蚀性评价勘察期间，勘探深度内无地下水赋存，可不考虑地下水对工程的影响，故下面仅对本场地土对建筑材料的腐蚀性进行评价。勘察过程中在ZK3、ZK10、ZK13钻孔中采取扰动土样3件，进行了室内易溶盐含量分析（结果详见附表6），依据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版），场地环境类型以类考虑。根据试验结果，将地基土主要指标分别评价如下表78：土对混凝土结构的腐蚀性评价 表7腐蚀介质腐蚀等级判定标准 判定结果备注硫酸盐含量SO42-（mg/kg）微75015011842弱腐蚀按类环境考虑弱7504500中45009000强9000镁盐含量Mg2+（mg/kg）微45003948微腐蚀弱45006000中60007500强7500 土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价 表8腐蚀项目腐蚀等级AB试验成果评价成果土中的Cl-含量（mg/kg）微4002507641547中等腐蚀（A）弱400750250500中75075005005000强75005000据表78综合判定，场地土对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性。3.3地基土湿陷性评价为评价本场地地基土层黄土状粉土的湿陷性，共在3个探井中采原状样做了室内试验，从土工试验结果显示，本场地地基土黄土状粉土层均具有湿陷性，湿陷的下限深度达到14.8016.70m，最大自重湿陷系数为0.050，最大自重湿陷量为406.50mm，最大湿陷系数为0.063，最大湿陷量为459.75mm，自重湿陷土层最大累计湿陷厚度为3.106.80m，湿陷土层最大累计湿陷厚度为3.106.80m，湿陷系数在0.0280.063。各探井的湿陷量计算值见附表8（湿陷性黄土计算评价表），其汇总表如表9：各勘探点计算湿陷量汇总表 表9勘探点号计算范围（m）自重湿陷量计算值zs(mm)湿陷量计算值s(mm)湿陷下限深度（m）湿陷等级地貌单元ZT38.8015.60406.50437.8015.60级自重湿陷低山丘陵地带ZT79.9015.90364.35453.9015.90级自重湿陷低山丘陵地带ZT1013.6016.70146.25173.1016.70级自重湿陷低山丘陵地带ZT119.6016.30385.65459.7516.30级自重湿陷低山丘陵地带ZT1311.3014.80173.25219.0014.80级自重湿陷低山丘陵地带从土工试验及湿陷量计算结果看，本场地地基土黄土状粉土层均有湿陷性，由其湿陷量看，本场地黄土状粉土层湿陷性程度均为中等严重，场地素填土主要为人工回填的粉土、砂（泥）岩块、砂土及千枚岩，厚度大，堆积时间短，尚未完成自重固结，也具有湿陷性，故综合考虑按（严重很严重）级自重湿陷进行设计。3.4地基承载力及相关参数的选用依据原位测试及室内试验结果，并结合地基土的性质及与其它场地类比，各岩土层的承载力特征值及相关参数如表10：各层的承载力特征值及变形参数建议值 表10地层编号地层名称按原位测试按室内试验建议值fakkPaESMPaE0MPafakkPaESMPaE0MPafakkPaESMPaE0MPa-1素填土1004.6804.5/-2素填土1201005.0/-3素填土1201005.0/黄土状粉土1207.031006.5/千枚岩1012.50800/504、场地地震地质条件与地震效应根据建筑抗震设计规范GB50011-2010) 及建筑抗震设计规范(甘肃省地方标准DB62/T25-3055-2011)判定： 拟建场地场地土属中软中硬场地土；场地覆盖层厚度14.7016.70m，场地类别为类，场地抗震防设烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第三组，设计特征周期0.45s；场地内无地震液化土分布。场地东部分布有一条晚更新世的断裂构造F3（见图1），该段层自第四系全新世（Q4）以来未曾活动。根据建筑抗震设计规范(GB500112010) 4.1.7条规定“场地内存在发震断裂时，应对断裂的工程影响进行评价，当拟建场地抗震设防烈度小于8度或场地中发震断裂为非全新世活动断裂时，可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响”。F3构造断裂为非全新世断裂，且该场地抗震设防烈度小于8度，根据建筑抗震设计规范(GB500112010)可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响，但拟建场地距F3较近，建议建设方委托有相关资质的部门进行地震安全性评估工作，并以评估结论作为抗震设防的依据。综合评价，拟建场地属对建筑抗震一般地段，场地基本稳定，适宜本工程修建。5、岩土工程地质评价5.1场地稳定性及适宜性评价本次勘察结果表明，该场地地势开阔，场地及附近区域不存在崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象。场地东部分布有晚更新世的断裂构造F3，根据建筑抗震设计规范(GB500112010)可忽略发震断裂错动对地面建筑的影响，场地和地基基本稳定，适宜本工程的建设。5.2地基土工程性质评价本次最大勘探深度21.90m，该场地地层结构简单，勘探深度内现状地基土依次由上至下为素填土、黄土状粉土及寒武系千枚岩。根据地层岩性特征地基土工程性质分述如下： 素填土(Q4ml)层厚8.5015.20m，成分及结构不均匀且强度低，压缩性高，工程性质差，经处理后可作为单层建筑的基础持力层； 黄土状粉土(Q4al+pl)黄土状粉土层厚0.807.30m，强度低，压缩性高，工程性质差，厚度变化大，不宜作为基础持力层； 千枚岩(An)：千枚岩强度高，厚度大，层位稳定，是本场地理想的基础持力层。由工程地质剖面图显示，水平上地层起伏较大，素填土、黄土状粉土的厚度及埋深变化较大，千枚岩顶面起伏较大，层顶高程1714.671716.43，最大高差1.76m，勘察过程中未发现基岩面有陡坎现象，上下各层间压缩性相差较大。综合评价场地均匀性较差。5.3地基基础形式建议（1）浅基础因建设场地大部区域分布有素填土和黄土状粉土，上覆土层厚度大（14.70m16.70m），故从经济