辽宁省盘锦市戴纳索合成橡胶勘察报告.doc

辽宁北方戴纳索合成橡胶有限公司10万吨/年溶液聚合丁苯橡胶装置项目岩土工程勘察报告中国兵器工业北方勘察设计研究院BEI FANG INSTITUTE OF CHINA ORDNANCE INDUSTRIAL GEOTECHNICAL INVESTIGATION & DESIGN1.前言1.1工程概况辽宁北方戴纳索合成橡胶有限公司10万吨/年溶液聚合丁苯橡胶装置项目位于辽宁省盘锦市高新技术产业开发区华锦精细化工园区。建设规模为10万吨/年溶液聚合丁苯橡胶，分为二条溶液聚合生产线（均为间歇聚合），每条生产线生产能力5万吨/年。本工程由北京华福工程有限公司设计，受辽宁北方戴纳索合成橡胶有限公司委托，我院承担了该项目的岩土工程勘察任务，按设计意图，拟建主要建、构筑物性质如表1.1： 表1.1 拟建建、构筑物性质一览表 序号名 称抗震设防类别占地面积(m2)建筑面积(m2)层数建筑总高(m)结构型式基础型式（拟用）备注1综合办公楼丙类8303317414.4钢筋混凝土框架独立基础2餐厅小卖部丙类73873814.5钢筋混凝土独立基础3更衣盥洗室丙类576108029钢筋混凝土独立基础4控制室乙类88288215.2钢筋混凝土墙下条基和柱下独基 5变配电间乙类1512144827.5钢筋混凝土柱下独基6维修车间丙类5405401 4/8钢筋混凝土柱下独基7分析化验室丙类29258328钢筋混凝土柱下独基8门卫室丙类21621613.3钢筋混凝土柱下独基9冷冻站丙类727216钢筋混凝土柱下独基10后处理厂房丙类1836183618轻钢结构柱下独基11成品库及包装丙类7200721018轻钢结构柱下独基12危险品库、化学品库乙类（丙类）43243216轻钢结构柱下独基13热力系统1）气轮机房及换热站乙类396684115/5.6钢筋混凝土柱下独基2）除氧器框架丙类727217钢框架柱下独基3）罐基础丙类钢筋混凝土圆筒14空压站2701）空压机房乙类16216216钢筋混凝土柱下独基2）设备基础丙类钢筋混凝土圆15消防水站乙类1）消防泵房乙类37837816钢筋混凝土柱下独基2）消防水罐乙类=15m钢筋混凝土筏板16循环水站丙类1)泵房及加药间37854027.2钢筋混凝土柱下独基2)冷却塔及塔下水池9602304314钢筋混凝土钢筋混凝土筏板3）吸水池96钢筋混凝土18雨水泵房及雨水吸水池丙类2281）雨水泵房126252213钢筋混凝土地下8m2）雨水吸水池72钢筋混凝土19污水处理站丙类1）加药间及机房12012017.5钢筋混凝土柱下独基2）事故池1200钢筋混凝土地下6.7m3)混合池40钢筋混凝土地下6.7m20罐区1)罐区泵房-1丙类41441416.5钢筋混凝土柱下独基2)罐区泵房-2丙类16216216.5钢筋混凝土柱下独基3)丁二烯球罐乙类=15m钢筋混凝土圆环4）1000m3储罐丙类=12.2m钢筋混凝土环墙5）500m3储罐丙类钢筋混凝土环墙21汽车装卸棚丙类36036014.5钢结构棚柱下独基22火炬乙类1）液化气池流排间丙类1501813.5钢筋混凝土柱下独基2）火炬塔架110钢结构独立基础23管廊丙类钢结构独立基础24SBS装置丙类1)CRUMB TANKSaCRUMB TANKS钢筋混凝土圆筒b其它设备基础钢筋混凝土2）SBS后处理丙类a框架19519515钢结构独立基础b其它设备基础钢筋混凝土3)SBS掺混a储罐基础桩筏b其它设备基础钢筋混凝土4）SBS聚合a框架乙类26326319钢结构独立基础b其它设备基础丙类钢筋混凝土5）SBS净化丙类a框架36536517.5钢结构独立基础b其它设备基础钢筋混凝土25SBR/BR装置1)CRUMB TANKS丙类设备基础钢筋混凝土2）SBS后处理丙类a框架19519515钢结构独立基础b其它设备基础钢筋混凝土3)SBS掺混丙类a储罐基础桩筏b其它设备基础钢筋混凝土4）SBS聚合a框架乙类26326319钢结构独立基础b其它设备基础钢筋混凝土5）SBS净化丙类a框架36536517.5钢结构独立基础b其它设备基础钢筋混凝土注：拟建建、构筑物平面尺寸见“勘探点平面位置图”。1.2勘察目的及技术要求本次勘察阶段为详细勘察阶段，要求按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基作出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。具体要求如下：1.2.1 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议；1.2.2 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；1.2.3 对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征。1.2.4 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。1.2.5 查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度。1.2.6 在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度。1.2.7 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。1.2.8 对地基基础方案进行论证，并提出经济合理的基础型式。1.2.9 对需处理的地基的勘察要求按岩土工程勘察规范第4.9 节执行。1.2.10 在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时，勘察工作应按岩土工程勘察规范GB 50021- 2001（2009年版）第5.7 节执行；当建筑物采用桩基础时，按岩土工程勘察规范第 4.9 节执行；当需进行基坑开挖、支护和降水设计时，按岩土工程勘察规范第4.8 节执行。1.2.11 未尽事项按岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009年版）的相关规定执行。1.3勘察依据设计提供的拟建建筑总平面图及勘测任务书；国家标准岩土工程勘察规范（GB 500212001）（2009年版）；国家标准建筑地基基础设计规范（GB 500072002）；国家标准建筑抗震设计规范（GB500112010）；国家标准土工试验方法标准（GB/T501231999）；行业标准建筑桩基技术规范（JGJ942008）；行业标准建筑地基处理技术规范（JGJ792002）；地方标准建筑地基基础技术规范（DB21/907-2005）；工程地质手册第四版。1.4勘察手段、方法及工作量本工程岩土工程勘察等级乙级，地基基础设计等级乙级。勘探点依据设计平面图，沿建、构筑物周边按网格状控制布设，勘探点间距15.030.0m，深度15.050.0m。勘察手段为钻探、原位测试及室内土工试验相结合的方法。钻探：采用150型钻机、SH30A型回转钻机，泥浆护壁回转钻进。钻孔不扰动试样的采取使用敞口薄壁取土器，重锤少击法取土或钻进取样，试样质量等级级；扰动样在标贯器或岩芯管中采取。原位测试采用标准贯入试验、静力触探试验及波速测试。标准贯入试验：采用自动落锤装置，锤重63.5kg，落距76cm，贯入器至预定深度后，先预打15cm，再记录30cm 中每打入10cm 的锤击数，当N50时，终止本次试验。静力触探试验：使用SY-15型静力触探车，液压静力式贯入，LMC-D310型微电脑自动采集仪进行数据采集。试验设备仪器均经检验或鉴定合格，测试操作按规程要求进行。波速测试：P-S测井所用仪器为FDP204PS型测震仪及其微机处理系统,三分量检波器和电缆等，震源为锤击。P-S波速测试采用单孔检层法。现场测试时，首先平整场地，将激震木板置于井口一定距离，压上重物，然后把三分量检波器放入孔内预计深度，打开磁力开关使三分量检波器紧贴井壁。打开仪器，检查仪器正常后进行测试。测试点距为1米。在井口用大锤垂直敲击铁板以激发压缩波，水平敲击木板以击发剪切波，测试完毕后再移动检波器到下一个深度上重复测试。室内土（水）工试验：包括物理性质试验、力学性质试验、不固结不排水剪切试验、室内渗透试验以及水质分析试验等。试验方法及仪器设备如下：含水量测定：烘干法。密度试验：环刀法。比重试验：比重瓶法。界限含水量试验：液限采用圆锥仪法、塑限采用滚搓法。颗粒分析试验：密度计法、筛分法。固结试验：常规压缩试验采用WG-1A型三联固结仪及QGY-2A气压固结仪。剪切试验：直剪采用DJY4型、ZJ-4型四联等应变式剪力仪。渗透试验：采用改进南55型。室内土工试验目的主要用于土层定名、土层划分、工程力学性质评价，为确定地基土承载力、桩基计算和基坑开挖等提供必要的物理、力学性质指标。现场勘察工作自2011年11月12日开始，11月25日结束，历时14天。勘察内、外业完成的工作量见表1.4.1；勘察所采用的设备、施工工艺等见表1.4.2。 表1.4.1勘察工作量一览表 工作项目单 位数 量说 明外业工作量钻孔个130总进尺3100.3m静力触探试验孔个50总进尺934.6m标准贯入试验次1491取原状土试样件274取扰动土试样件287弹性波速测试m90单孔法取水样组3测放点组日2室内试验工作量常规试验项274固结试验项42（大于自重应力+附加应力）三轴剪切试验组61颗分试验粘粒分析试验项36筛分试验项287渗透试验项72表1.4.2勘察施工、测试采用的手段及方法勘察手段设备名称及型号施工工艺及试验方法取样方法及测试目的钻 探150型钻机、SH30A型回转钻机采用泥浆护壁回转钻进采用薄壁取土器，锤击取土或钻进取样标准贯入 试 验标准贯入器、触探杆、穿心锤自由落锤，先打入15cm不计数，继续贯入30cm记录锤击数确定地基土承载力及砂土密实度静力触探试验SY-15型静力触探车LMC-D310型微电脑采用静力将探头以一定的速率压入土中，由微电脑自动采集仪进行数据采集。确定土的类别、地基土的承载力以及其他物理力学指标弹性波速 测 试XG型采用单孔检层法提供地基土层剪切波速，判定场地土类型及场地类别测 量全站仪、DSG320水准仪、铝合金塔尺、皮尺闭合法提供各勘探点位置及高程各勘探点位置测放采用全站仪，依据甲方提供的高程基准点（YQ22点：黄海高程系统绝对高程4.253m）及拟建建筑物总平面图测放，各勘探点、性质、深度、高程、及与拟建建筑物所对应的剖面位置关系等详见附表1，勘探点位置详见勘探点平面位置图。2.场地工程地质条件2.1地形、地貌场地地貌单元属辽河河口三角洲，场地地势平坦，地貌单一，地层主要由第四系全新统海陆交互相沉积物组成。场地地面标高3.1554.061m，最大高差0.91m。2.2区域地质构造本区大地构造位置处于新华夏第二沉降带，堆积了厚达60008000m的新生界陆相地层。2.3地层结构综述本次勘察最大深度50.0m范围内，除上部人工填土外，主要地层为第四系全新统滨海相沉积（Q4mc）的砂土、粉土和粘性土，按岩土工程特性，自上而下分为9个工程地质主层和10个亚层，分述如下：素填土层：杂色，稍湿，松散，成分以粘性土、粉土、砂土为主，整个场地均有分布。厚度0.303.50m，层顶标高为3.154.06m。杂填土1层：杂色，稍湿，松散，由粘性土、砂土及少量碎石混建筑垃圾组成，该层在场地内局部分布于素填土中。厚度0.501.50m，层顶标高为3.454.06m。粉质粘土层：黄褐色灰褐色，可塑软塑，土质较均匀，含铁锰氧化物，局部夹粉土薄层、含少许砂粒，局部夹淤泥质粉质粘土。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。层厚0.705.90m，层顶标高1.273.46m。粉土1层：灰色，湿很湿，稍密中密。土质不均匀，含较多粉砂颗粒及粘性土团块。无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。该层只有局部存在于层中。层厚1.202.40m，层顶标高0.891.87m。粉土层：灰色，湿很湿，中密。土质不均匀，含较多粉砂颗粒，夹粉质粘土薄层。无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低，该层粘粒含量平均值c=4.8%。为液化土层，工程性质较差，场地分布普遍，层厚0.408.10m，层顶标高-5.211.88m。粉砂1层：灰色，饱和，松散稍密。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。标准贯入试验实测击数平均值N=13.4击。层厚0.403.70m，层顶标高-4.511.24m。粉质粘土2层：灰色，可塑。土质较均，含少量异色土团块。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该层呈透镜体状分布于粉土层中，层厚1.203.00m，层顶标高-5.56-1.49m。粉砂层：灰色，饱和，中密，局部密实。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。局部夹粉土薄层。标准贯入试验实测击数平均值N=21击。该层具有一定的强度，工程性质较好，可作为轻型建筑的桩端持力层。层厚0.308.80m，层顶标高-9.140.28m。粉砂1层：灰色，饱和，密实。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。标准贯入试验实测击数平均值N=30击。该层强度较大，工程性质良好，静探数据显示该层端阻大，平均值达24.17MPa，静压预制桩穿过有一定难度。层厚0.803.50m，层顶标高-8.31-5.02m。粉土2层：灰色，湿很湿，中密密实。土质不均匀，含较多粉砂颗粒，夹粉质粘土薄层。无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。呈透镜体分布于粉砂层中，层厚0.74.30m，层顶标高-8.44-2.93。粉质粘土层：灰色，可塑软塑。土质较均，含少量异色土团块。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该层工程性质较差，场地内普遍分布，层厚0.701.60m，层顶标高-8.44-2.93。粉土1层：灰色，湿很湿，中密密实。土质不均匀，含较多粉砂颗粒，局部与粉砂互层，夹粉质粘土团块。无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。该层具有一定的强度，工程性质一般，场地分布较普遍，层厚0.406.50m，层顶标高-15.50-9.71m。粉砂2层：灰色，饱和，密实，局部中密。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。标准贯入试验实测击数平均值N=32击。该层呈透镜体分布于粉质粘土层中。层厚1.503.50m，层顶标高-14.77-10.54m。粉砂层：灰色，饱和，密实，局部中密。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。标准贯入试验实测击数平均值N=41击。该层强度较高，工程性质好，是良好的桩端持力层，层厚0.207.30m，层顶标高-19.00-10.23m。粉土1层：灰色，湿很湿，中密密实。土质不均匀，含较多粉砂颗粒，夹粉质粘土薄层。无光泽反应，摇振反应迅速，干强度低，韧性低。层厚1.504.90m，层顶标高-19.22-12.41m。粉砂层：灰色，饱和，密实。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。标准贯入试验实测击数平均值N=55击。该层埋藏较深，强度高，工程性质好，可作为重要建筑的桩端持力层。层顶标高-21.52-13.83m，最大揭露层厚16.00m。粉质粘土1层：灰色，可塑。土质较均，含少量异色土团块。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该层呈透镜体状分布粉砂层中，层厚1.50m。粉质粘土层：灰色，可塑软塑。土质较均，含少量异色土团块。稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。该层仅在7#钻孔中揭露，层厚6.90m。粉砂层：灰色，饱和，密实。砂质较纯，分选较好，矿物成分以石英，长石为主。标准贯入试验实测击数N=50击。该层埋藏深，强度高，工程性质好，仅在7#钻孔中揭露，揭露层厚3.30m。上述各地基土层分布及层位变化详见工程地质剖面图及钻孔柱状图，各土层物理力学及原位测试指标统计结果见表2.3。2.4地下水和水、土的腐蚀性本区属暖温带大陆性半湿润季风气候区，根据区域水文地质资料，场地环境类型为类。勘察期间，拟建场地地下水位埋深地表下0.241.30m，相应的水位标高2.2133.444m。地下水类型属孔隙潜水。基础抗浮及防渗设计水位宜按自然地表考虑。由于现场相对较低处存在地表水，本次勘察取水样3组（2组地下水、1组地表水）进行水质分析，根据水质分析结果，水对混凝土结构具弱腐蚀性；在干湿交替作用下，对混凝土结构中的钢筋具中腐蚀性；在长期浸水作用下，对混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。勘察期间对场地周边进行调查，未发现影响土质化学成分变化的污染源，土对建筑材料的腐蚀性可参考水的腐蚀性考虑。2.5不良地质作用拟建场地地形平坦，场地周围无其它对场地稳定有影响的不良地质作用，地质环境稳定，适宜建筑。3.抗震性评价3.1 地震地段划分依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）规定，拟建场地20m以上分布液化土层，场地土为中软土，在抗震地段划分上属抗震不利地段。3.2 抗震设计参数场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g，所属的设计地震分组为第一组。按照本次勘察7#、47#、73#钻孔单孔弹性波测试成果，地表以下20.0m深度范围内土层的等效剪切波速Vse分别为164m/s、176m/s及175m/s，根据现场实测波速资料，覆盖层厚度大于50m，场地土类型为中软土，建筑场地类别类，场地特征周期0.45s。3.3液化判别场地20m深度内第层饱和粉土、1层饱和粉砂具有液化潜势，现场勘探反映为标准贯入试验击数较低，经初判为可液化土层。依据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）4.3.44.3.5条款，采用本次勘探实测的标贯击数，按以下公式进行进一步判别：式中：液化判别标准贯入锤击数临界值；液化判别标准贯入锤击数基准值，取7；饱和土标准贯入点深度（m）；地下水位（m）；粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3；调整系数，取0.80。计算结果详见本报告附表2，其液化指数ILE大多位于4.0913.28之间，液化等级轻微中等。液化等级分区详见平面图及附表1。可选振冲法消除液化对地基的影响。4.岩土工程评价4.1场地稳定性本场地地貌形态单一，地形平坦，厂址处于相对稳定区域，无泥石流、滑坡、大面积地表塌陷等危及厂址安全的不良地质作用，属较稳定场地，可以进行工程建设。4.2地基基础设计参数本工程地基土构成以粘性土、粉土及砂土为主，参照建筑地基基础设计规范（GB500072002），根据外业勘探、原位测试，结合本地区已有建筑经验，综合确定各地基土层承载力特征值fak、压缩模量Es等地基基础设计参数如下表4.2。 表4.2地基基础设计参数 地层名称及编号重度(kN/m3)承载力特征值fak(kPa)压缩模量建议值(MPa)抗剪强度建议值渗透系数（cm/s）100200(kPa)粘聚力C(kPa)内摩擦角()粉质粘土18.9704.86101.510-4粉 土119.01107.069510-4粉 土19.71308.278910-4粉 砂118.012012*026*310-3粉 砂18.015015*030*910-3粉 砂118.524022*粉 土219.01409.0粉质粘土18.81205.0粉 土119.71607.3粉 砂18.520022*粉 土119.21609.4粉 砂19.030032*粉质粘土119.51809.0粉质粘土19.71909.6粉 砂19.035035*注：带“*”数值为经验值。4.3地基均匀性拟建场地地基处于同一地貌单元，主层位分布比较稳定，厚度比较均匀，变形参数差异不大，从土层性质及地层结构等方面综合判定，各拟建建筑地基为均匀地基。4.4地基基础方案场地内普遍分布有素填土层及杂填土1层，该层堆积年限短，尚未完成自重固结力学性质变化很大，无工程意义，若基底分布该层，应全部挖除。对于荷载小的建筑，在承载力满足设计要求条件下，优先考虑天然地基。但鉴于上部的粉质粘土层比较软弱，承载力仅70kPa，应在基础及上部结构设计时采取必要的加强措施。对于荷载较小，天然地基不能满足要求时可采用级配砂石换填法处理或振冲砂石桩或CFG桩复合地基进行地基处理，该方法既可以有效提高地基土的承载力又可消除液化。基础形式可视结构设计需要，采用独立、条形基础或筏板基础。对采用换填法复合地基难以满足要求的建（构）筑物，可采用预应力管桩基础，打入（静压）预制桩可消除地基土部分液化，桩端持力层可视建（构）筑物规模和上部荷载要求而定，对一般建（构）筑，可考虑粉砂层；对荷载较大，或对地基变形要求严格的建（构）筑，宜选用粉砂层或粉砂层作为桩端持力层。粉砂层、粉砂层埋藏深度较大，沉桩时需要穿过粉砂层和粉砂1层，特别是1层呈密实状态，可能会对沉桩造成困难，建议在正式施工前先进行试桩，以验证成桩的可能性及单桩承载力。如果沉桩深度不能达到要求，可采用植桩法或钻孔灌注桩方案。根据本次勘察所揭示的地层性质，参照建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），综合确定各土层的桩基设计参数，见下表4.4.1。表4.4.1桩基设计参数建议值 地层名称及编号预制桩钻孔灌注桩（泥浆护壁） 桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)桩的极限侧阻力标准值qsik(kPa)桩的极限端阻力标准值qpk(kPa)粉质粘土4038粉 土14341粉 土4644粉 砂13735粉 砂62180060700粉 砂170220068750粉 土25553粉质粘土5570053200粉 土165150063500粉 砂75300073800粉 土165230063650粉 砂8536008310004.5基坑边坡工程拟建主要建、构筑物基础埋深最大8.0m，构成边坡的土体主要为素填土层、粉质粘土层、粉土层、粉砂层，使用本次勘察获取的相关土层的物理力学指标，按下式估算基坑开挖后可保持的直立高度：tg计算结果为1.80m，小于开挖的基坑深度，在自然状态下，不能保