滨江西路岩土工程勘察报告.doc

。滨江西路岩土工程勘察报告1 前言受甲方委托，我院于2005年56月对该拟建场地进行了岩土工程勘察工作。1.1拟建工程概况 拟建工程纵向设计里程约3.6km，横向宽度约15m，根据区域地质构造条件，结合工程特征和规模、场地及地基复杂程度判断：工程重要性等级约为二级，场地等级。地基等级为二级，综合评定岩土工程勘察等级为乙级。1.2勘察的目的要求 本次勘察的目的为查明场地地层分布特征及工程地质和水文地质条件，为设计施工提供所需要的地质资料，具体要求如下：1 查明线路勘察深度范围内的地层分布及各地层的物理力学性质，提供路基基底持力层及地基岩土力学参数。2 查明沿线有无暗滨、滑坡、泥石流、软土等不良工程地质现象。如有，查明其分布范围，深度及厚度。3 查明沿线地表径流、地下水埋藏及分布，并进行分析评价，判断其对 的腐蚀性。4 对线路拟建场地的稳定性及适应性进行评价，论证分析路基基底设计方案、岩土工程治理措施，对路基设计、施工及工程竣工后应注意的岩土工程问题提出建议1.3勘察依据 （1）委托方提供的“地形图” 电子光盘 （2）委托方提供的“平面设计图” 电子光盘（3）中华人民共和国交通部部标准公路工程抗震设计规范（JTJ004-89） (4) 中华人民共和国交通部部标准公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）（5）中华人民共和国交通部部标准公路工程地质勘察规范（JTJ0064-98）（6）中华人民共和国标准土工试验方法标准（GB12388）（7）中华人民共和国行业标准岩土工程勘察规范（GB50021-2002）(8) 中华人民共和国行业标准市政工程勘察规范（CJJ56-94）(9) 标准化协会标准岩土工程勘察报告编制标准（CECS99:88）1.4 工程勘察方法及完成工作量本次勘察依据上述规范或规程有关规定，采用钻探取样、标准贯入测试、静力触探测试、十字板测试、野外鉴别并结合本地地区勘察经验的综合勘察方法。勘探孔按设计要求，沿道路中线方向折线形布置，其中技术孔26个，鉴别孔25个。孔距约60100m，孔深约要求穿过软弱土层，实际钻探时，考虑对地层的控制，部分钻孔进行了适当加深。本次勘察，实际完成主要工作量如下：完成项目单位数量备注总进尺及孔数米/孔777.00米/51孔其中水上钻探孔进尺246.00米/16孔；陆上钻探孔531.00米 /35孔 原位测试标贯试验次214静力触探米/孔49.70米/3孔十字板点/孔24点/3孔岩土试验土样件26水样件22 场地工程地质条件2.1 场地位置及地形地貌拟建场地位处万江区共联及道滘镇虎窦，原地貌为冲积地貌单元。场地经鱼塘、菜地及水渠，地形具一定的起伏。钻孔采用电子全站仪施放，钻探孔孔口坐标采用地形图上提供的坐标系及高程基准。2.2 区域地震效应东莞区域内历史上地震运动以微震为主，一般震级13级。东莞于13721621年间发生国7次有感地震。邻近的深圳在15671770年间发生过6次有感地震，其中1969年12月发生M=2.5级地震。19701975年在深圳、南头、九龙、沙头角、大鹏湾及东莞长安等地发生过11次地震，震级12.4级。2.3场地地层岩土性质根据钻探揭露，拟建场地在勘探深度范围内的地层有老填土层、第四系冲积层，残积层。各地层工程特性分述如下：2.3.1 填土层Qpd（1）、老填土层（第1层）：黄褐色，湿，稍松，成分为粘性土夹砂组成，已填筑了长时间。场区大部分钻孔揭示，厚度：0.805.70m，平均2.55m；层底标高：1.44.9m，平均2.83m。静力触探锥尖阻力qc（MPa）统计：数据个数：9个；平均值Ps：3.6MPa；最大值0.47MPa，最小值0.28MPa，标准差0.56；变异系数0.15；标准值3.3MPa。本层为较高压缩性土，低强度，容许承载力建议为： 2.3.2 第四系冲积层Qal(1) 淤泥层（第21层）：灰黑色，饱和，流塑，局部夹薄层状粉沙，冲积成因。场区大部分钻孔揭示，厚度：0.6013.20m，平均4.91m；层底标高：8.201.90m，平均0.49m；层底埋深：0.0011.00m，平均2.79m。标准贯入试验修正击数统计：数据个数：82个；击数平均值：1.0击；最大值1.6击，最小值0.8击；标准差：0.30，变异系数：0.30；标准值1.0击。静力触探锥尖阻力qc（MPa）统计：数据个数：3个；锥尖阻力平均值qc0.520MPa；最大值0.630MPa，最小值0.27MPa。十字板抗剪强度Cu（KPa）统计：数据个数：20个；抗剪强度平均值26.4kPa；最大值39 kPa，最小值9 kPa灵敏度平均值St3.8室内土工试验物理性质指标及力学性质指标平均值统计（n10个）：含水率W=61.9%，重度16.1kN/m3，孔隙比e1.600，液性指数IL=1.48，压缩模量Es1.88MPa，内聚力c6.0 kPa，内摩擦力4.0度。本层为高压缩性土，低强度，未完成固结，固结速率慢，高灵敏度，容许承载力建议为：（2）淤泥质砂（第2T层）：灰黑色，饱和，极松，局部相变为含砂淤泥质土，冲积成因。场区以透镜体状分布，厚度：0.6012.00m，平均4.83m；层底标高12.400.30m，平均6.60m；底层埋深：0.0013.60m，平均8.52m。标准贯入试验修正击数统计：数据个数：29个；击数平均值：2.7击；最大值3.5击，最小值1.7击；标准差：0.80；变异系数：0.29；标准值：2.4击。静力触探锥尖阻力qc（MPa）统计：数据个数：3个；锥尖阻力平均值qc2.82MPa；最大值3.50MPa，最小值1.40MPa。室内土工试验物理性质指标及力学性质指标平均值统计（n4个）：粘粒含量6.3。本层为低强度，容许承载力建议为：（3）淤泥质砂（第22层）：灰黑色，饱和，极松，局部相变为含砂淤泥质土，冲积成因。场区以透镜体状分布，厚度：0.6012.00m，平均4.83m；层底标高12.400.30m，平均6.60m；底层埋深：0.0013.60m，平均8.52m。标准贯入试验修正击数统计：数据个数：61个；击数平均值：2.7击；最大值3.3击，最小值1.9击；标准差：0.60；变异系数：0.21；标准值：2.6击。静力触探锥尖阻力qc（MPa）统计：数据个数：3个；锥尖阻力平均值qc4.10MPa；最大值5.59MPa，最小值1.45MPa。室内土工试验物理性质指标及力学性质指标平均值统计（n6个）：粘粒含量6.2。本层为低强度，容许承载力建议为：（4）中砂层（第23层）：深灰色，饱和，松散，冲积成因。场区大部分钻孔揭示，厚度：0.704.90m，平均2.20m；层底标高16.607.20m，平均11.39m；底层埋深：9.5016.70m，平均13.30m。标准贯入试验修正击数统计：数据个数：32个；击数平均值：5.0击；最大值6.2击，最小值4.4击；标准差：0.70；变异系数：0.14；标准值：4.8击。静力触探锥尖阻力qc（MPa）统计：数据个数：3个；锥尖阻力平均值qc6.65MPa；最大值10.164MPa，最小值5.9MPa。室内土工试验物理性质指标及力学性质指标平均值统计（n4个）：粘粒含量5.7。本层为较低强度，容许承载力建议为：2.3.3残积土层Qel（1）亚粘土层（第3层）：褐黄色，饱和，硬塑，残积成因。场区部分钻孔控制到，控制厚度：1.002.00m，平均1.33m；层底标高9.006.6090m，平均7.80m。标准贯入试验修正击数统计：数据个数：1个；击数平均值：16.2击。静力触探锥尖阻力qc（MPa）统计：室内土工试验物理性质指标及力学性质指标平均值统计（n2个）：含水率W=21.8%，重度18.9kN/m3，孔隙比e0.708，液性指数IL=0.14，压缩模量Es5.90MPa，内聚力c34 kPa，内摩擦力17.9度。本层为中压缩性土，中等强度，建议其地基承载力特征值为：。2.4场地地下水分析2.4.1场地地下水表现为孔隙承压水类型；场区地下水受大气降水、地表水及地下水体的垂向、横向渗透补给为主。2.4.2场地第23层中砂层为中等透水性地层，其余土层为弱微透水性地层。2.4.3地下水位：场地地下水埋藏浅，其稳定水位随地形及季节性气候影响而波动。2.4.4 场地环境类别为类，本区属湿润气候区。根据场地两孔所取水样的常规水质分析试验报告（水质分析成果报告表），结合土工程勘察规范（GB0021-2001）第12.2.112.2.4条 ，综合评定为场地地下水对结构无腐蚀性，对钢结构具弱蚀性。2.5场地地震效应根据1：180万广东省地震烈度区划图及建筑抗震设计规范（GB-50011-2001）中我国主要城镇抗震设防烈度褐设计地震分组分析。场地的抗震设防烈度为7（）度，设计基本地震加速度0.10g；设计地震分组为第一组；由场地覆盖层厚度及土层所处的状态与其等效剪切波速经验范围值对比，场地土依据其工程特征判定属软弱场地土类型，建筑场地类别属类。为对公路工程抗震的不利地段。场地饱和砂层为地震可液化土层（见饱和砂土液化判别表）。3不良地质现象及场地的稳定性、适应性评价在拟建建筑勘察区内，未发现有断层、滑坡、泥石流、崩塌等不良地质现象及构造行迹，场地及地基稳定，适宜工程建设。4岩土工程分析与评价4.1场地岩土工程力学性质（1）、场地第1层老填土层、第23层中砂层，具有一定的工程力学性能；第3层亚粘土层具有中等强度，工程地质性质较好。（2）、场地第21层淤泥质土层强度低，抗剪强度低，具有灵敏性质，固结速率慢，工程性质性质差。第2T层及第22层淤泥质砂工程力学性质差。4.2各地基岩土承载力根据原位测试及室内岩土试验，参照中华人民共和国交通部部标准公路桥涵地基与基础设计规范(JTJ024-85)及其相关规范，结合本地区经验，提出岩土工程设计所需力学参数，见于岩土工程设计参数表。4.3路基干湿类型根据交通部部标准公路自然区划标准（JTJ03-86）规定，本区属区东南湿热区，主要表现在雨量充沛集中，春、夏东南季风，造成雷雨、夏雨和暴雨，形成明显的不利季节，且偶有台风。据东莞市气象台近十年资料，东莞市年降雨量R=1680.6mm，年蒸发量Z968.7mm，潮湿系数R/Z1.76，为中湿区。由关系式（4.3.1）(4.3.2)(4.3.3)式中：由76克圆锥入土10mm液限的塑性指数；由100克圆锥入土20mm液限的塑性指数；由76克圆锥入土10mm液限； 由100克圆锥入土20mm液限的塑性指数； 土质的平均稠度；土质的含水量；通过计算地质土的平均稠度，综合自然区划、土质类型、排水条件，路床表面下地下水水位及地表积水分析，拟建道路路基为潮湿路基类型。4.4 场区填料的适宜性拟建道路沿线冲积地貌地段，沿线及周围无良好岩土体作为路基填料。场区临近东莞水道，砂源供给便利。5岩土工程设计5.1路基基底设计若在路基基底设计平面标高下，基底置于第1层老填土层上，可考虑以其为基底持力层并进行软弱下卧层强度及变形验算。路基基底置于第21层淤泥层或第2T层淤泥质砂层中，由于该土层强度及变形特性难于满足设计要求，建议进行换土垫层处理。换填处理推荐如下两种方案：（1）、碎石、砂填换在路基基底标高下，可将一定厚度的土层进行翻松、再整平压实，换填透水性好的并进行过级配的中、粗砂或碎石并进行压实，换填厚度应通过计算确定。（2）块石换填1、首先将路基基底标高以下一定深度范围第1层老填土、第21淤泥层或第2T层淤泥质砂层进行挖除，具体开挖深度以下卧层强度及变形能满足设计要求为控制标准。2、用片石（直径一般30cm）抛投填换，同时对片石间孔隙采用级配良好的中、粗砂粒充填，充填时可采用水撼（han）法处理。3、为减少不均匀沉降的影响，建议拟建路基基底标高以下0.51.0m左右范围内采用级配良好的中、粗砂粒掺合2030左右的碎石作垫层。为满足设计要求，以上换土垫层均必须进行密实性处理，如振动压实、碾压等，地基处理后宜通过压板试验检测，达到设计要求后，方可进行下一步工序。5.2堆载预压与排水塑料板联合地基加固方案设计要点若全场区浅部土层的强度及变形不能满足设计要求，考虑场区邻近河道，砂源充足，且工业上具有成品标准塑料板（10mm3mm），建议采用堆载预压与排水塑料板联合处理方案。5.2.1预压荷载的确定预压荷载通常取建筑物（构筑物）或仓库堆料的基底压力；若在规定的时间内不满足残余沉降要求，可采用超载预压，预压荷载通过试算确定。5.2.2塑料排水板等效直径、间距及长度的确定1、塑料排水板与砂井加固原理相同，其宽、等效直径可依港规第7.3.8条式7.3.8式换算：。若为标准塑料板（b10cm，3mm），其等效直径5.0cm（取0.80）。2、塑料排水板布置形式通常以正三角形及正方形布置，其中三角形布置更为紧凑，更利于渗水。间距S通常可取1.01.5m，按井径比不大于25，依港规第7.3.9及7.3.10条式7.3.9式可算得正三角形布置时，间距S1.25m，因饱和土灵敏，为减弱插板对地基土强度的影响，可取最大间距S=1.25m。3、场区饱和软土厚度大，塑料排水板插板深度应容许工后沉降计算后确定，考虑预压荷载对地基土附加应力作用随深度减小，在地基深度处，塑料板的作用亦很小，常规塑料板最佳有效深度约为1015m，考虑双面排水，塑料板宜伸至第22层淤泥质砂或第23层中砂层中。一般情况下，在塑料板上部设计3050cm的砂垫层，塑料板的上露部分埋在砂垫层内，各塑料板由砂垫层联系，此砂垫层构层塑料板的单面排水层。5.2.3 固结度计算在满足某一工期的要求下，通过固结度计算，进行方案可行性分析。现假定场区采用标准塑料板（b10cm，3mm），按三角形布置，间距S=1.25米，塑料板入土长H=15.0米（全部置于淤泥层中），预压荷载p100KPa，分三级P1=30、P2=30、P340KPa进行加压，堆载预压时间分别为45d，90d，135d，在半年内的固结度作如下分析：1、 塑料板影响圆直径de1.051.25131cm；井径比n25；塑料板等效直径Dp5.0cm。竖向固结时间因子径向固结时间因子竖向排水固结度径向排水固结度，其中（n25）平均固结度修正平均固结度2、 对于荷载p1： 对于荷载p2： 对于荷载p3： 修正平均固结度：经上述试算可知，径向排水固结度远大于竖径向排水固结度，设置塑料排水板能有效促进饱和软土加快渗透固结。5.2.4 地基土强度增长地基土中某点某一时刻抗剪强度s表示为：式中：天然地基抗剪强度，s（十字板抗剪强度）荷载作用下地基固结引起的强度增量，按下式计算强度衰减综合折算系数，取0.80.85；天然地基土强度26.4KPa；荷载100KPa预压180天后，假定其固结不排水剪内摩擦角增至为15，地基土某点强度增量，强度增加倍。显然，经预压后，能改善地基土强度，堆载预压与排水塑料板联合地基加固是可行的。实际设计时，应考