岩土工程勘察报告-齐齐哈尔

岩土工程勘察报告 委托单位 齐齐哈尔市交通运输局 工程名称 齐齐哈尔客运南站公路综合客运枢纽 工程编号 2011 37 1 黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院 1 岩土工程勘察报告责任表 工 程 名 称 齐齐哈尔客运南站公路综合客运枢纽 法 人 代 表 田大勇 注册岩土工程师 邢 开 审 定 刘宪明 审 核 刘 敏 工程主持人 刘 敏 报告编写人 韩晓敏 齐永志 土工试验人 徐田燕 杨 威 提 交 单 位 黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院 提交报告时间 2011 08 19 2 附 件 1 勘探点一览表 1 张 2 地层统计表 3 张 3 固结压缩曲线 9 张 4 颗粒分析成果图 14 张 5 动力触探试验统计表 9 张 6 标准贯入试验统计表 3 张 7 波速测试成果表 2 份 8 地质柱状图 3 张 9 勘探点及建筑物平面位置图 1 张 9 工程地质剖面图 7 张 10 物理力学指标统计表 4 张 11 土工试验综合成果表 4 张 12 液化判别计算表 4 张 3 概 述 受齐齐哈尔市交通运输局的委托 我黑龙江省第一水文地质工程 地质勘察院承担了其拟建 齐齐哈尔客运南站公路综合客运枢纽 工 程场地详勘阶段的岩土工程勘察工作 一 工程概况 拟建建筑物为客运站站房及维修车间 其中客运站房高 4 层 维修 车间高 1 层 按 岩土工程勘察规范 GB 50021 2001 2009 年版 有关 规定 拟建建筑物工程重要性等级为一级 场地复杂程度等级为三级 地基复杂程度等级为二级 岩土工程勘察等级为甲级 地基基础设计等 级为乙级 建筑物平面形状及具体位置详见 勘探点平面位置图 二 勘察工作依据及勘察目的 本次勘察工作主要依据设计单位提供的 建 构 筑物地基岩土工 程勘察任务委托书 和 建筑物总平面位置图 按如下技术标准执行 1 岩土工程勘察规范 GB 50021 2001 2009 年版 2 建筑地基基础设计规范 GB 50007 2002 3 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 4 高层建筑岩土工程勘察规程 JGJ 72 2004 5 建筑地基处理技术规范 JGJ 79 2002 6 建筑桩基技术规范 JGJ 94 2008 7 土工试验方法标准 GB T 50123 1999 8 工程地质钻探规程 DZ T0017 91 9 工程地质手册 第四版 4 根据建筑物结构特征 设计院提供的勘察技术要求及上述技术标 准 本次勘察主要目的如下 1 查明建筑场地内及其附近有无影响工程稳定性的不良地质现象 评价场地建筑适宜性 2 查明场地地层结构 均匀性 尤其是基础底面以下土层的分布以 及各地基土层的物理力学性质 3 查明地下水埋藏条件及水位变化幅度和规律 判定地下水对建 筑材料的腐蚀性 4 确定建筑场地类别 判定有无可液化土层及地基液化等级 提供 抗震设计所需的有关技术参数 5 提供各层地基土承载力特征值及变形指标 6 对拟建建筑物地基基础方案进行分析论证 提供技术可行 经济 合理的地基基础方案建议 并提出各种方案设计所需的岩土参数 7 提供对深基坑开挖和支护所需的岩土参数 三 勘察方法及勘察工作布置 根据该项工程的情况及邻区地质资料 采用钻探 现场原位测试 室内试验等多种技术相结合的工作方法完成了本次勘察任务 共投入 SH30 型钻机 3 台 采用冲击钻进和跟管护壁钻进 按回次进行工程地 质编录及时量测孔深 取土采用普通取土器锤击取样 原位测试采用标 准贯入试验 N63 5 圆锥动力触探及波速试验 完成工作量详见表 1 表 1 本次勘察完成工作量统计表 钻 探原 位 测 试土工试验 5 孔数 个 总进尺 m 标准贯入 试验 组 63 5圆锥 动 探 m 样品总数 个 原状样 个 扰动样 个 29778 7013146 5015127124 另需说明 钻孔孔口高程采用绝对高程 引测点由甲方指定 由于 场地原因 部分钻孔未施工 野外施工时间为二 一一年六月二十四日至八月九日 第一章 场地工程地质条件 一 勘察场区概况 拟建建筑物位于齐齐哈尔市龙沙区水师营乡三合村 已打钻孔孔 口标高介于 144 51 146 43 米之间 地形稍有起伏 地貌单元为松嫩低平 原 2 1 1 气象水文 勘察场区地处松嫩平原西部 气候属中温带大陆性季风气候 春季多 风干旱 夏季炎热多雨 秋季凉爽早霜 降温急骤 冬季漫长 严寒少雪 年 平均气温3 6 无霜期136 3d 多年平均降水量429 8mm 最大积雪厚度 240mm 多年平均蒸发量1483mm 平均风速3 3m s 勘察场区内普遍存在季节性冻土 结冻期从10 月中旬开始 到翌年5 月下旬全部融化 冻结期约为190d 左右 季节性冻土标准冻深为 2 20m 3 4 月份冻至最深 勘察场区内无河流 湖泡 区域上主要河流为嫩江 嫩江位于评估区西 侧约6 2km 处 由东北流向西南 江宽400 900m 水深0 5 4m 河床多呈 蛇曲状 据富拉尔基水文站资料 多年平均水位144 11m 多年平均径流量 165 14 108m3 a 封冻期11 月中旬至翌年4 月中旬 6 2 1 2 地形地貌 勘察场区位于松嫩平原西部低平原区 地势略有起伏 相对平坦开阔 总体地势西南向东北倾 标高一般在145 00 147 00m 相对高差2 0m 左 右 地貌类型属湖成地貌 形态成因为冲积湖积低平原 岩性成因为泥砂质 低平原 组成岩性主要为第四系上更新统粉质粘土 粉土 细砂 砾砂等 2 1 3 地质构造与区域稳定性 勘察场区在大地构造单元上处于兴安岭 内蒙地槽褶皱区 小兴安岭 松嫩地块 松嫩中断 坳 陷带 西部断阶区内 勘察场区内地质构造不发 育 属稳定区 根据 1 400 万中国地震动峰值加速度区划图 黑龙江省抗震设防工 作图 1 200 万 及 中国地震烈度图 1990 勘察场区区域内地震动峰值 加速度值为0 05g 地震动反应谱特征周期为0 35s 地震基本烈度 度 第四系以来新构造运动不明显 区域稳定性好 1973 年8 月和1997 年8 月 齐齐哈尔市富拉尔基区发生过3 6 3 8 级有感地震 2003 年8 月16 日在 内蒙赤峰发生过地震 最大震级为6 1 级 余震为4 7 级 齐齐哈尔市有震 感 2005 年2 月23 日在黑龙江省富裕县发生了3 7 级有感地震 但勘察场 区内未发生过地震 二 不良地质作用 拟建场地内未发现有影响工程建设的不良地质作用 场地稳定 适宜 建筑 三 地层结构及描述 在钻孔揭露的深度范围内 根据土的成因 岩性及物理力学指标 7 将地基土由上至下共分九个主层 八个亚层 第 层 杂填土 4ml 分布普遍 厚度 0 50 2 60 米 杂色 主要 由杂土及建筑垃圾构成 勘察时松散 第 层 粉质粘土 4al 分布普遍 厚度 0 80 3 80 米 黄色 可 塑 局部硬塑 层中局部为粉土 无摇振反应 稍有光泽 干强度与韧性中 等 该层具中等压缩性 局部高压缩性 第 1 层 细砂 4al 局部分布 厚度 0 20 2 60 米 黄色 灰色 中密 稍湿 水位以下饱和 主要成分为石英 长石 该层局部为粉砂 第 层 粉质粘土 4al 分布普遍 厚度 0 60 3 50 米 灰色 软 塑 层中局部为粉土及淤泥质粉质粘土 夹细砂薄层 摇振反应中等 稍有 光滑 干强度与韧性中等 该层高等压缩性 第 层 细砂 4al 分布较普遍 厚度 0 80 5 10 米 灰色 稍密 稍湿 水位以下饱和 主要成分为石英 长石 该层夹粘性土薄层 第 1 层 细砂 4al 局部分布 厚度 1 30 2 30 米 灰色 松散 稍密 稍湿 水位以下饱和 主要成分为石英 长石 该层夹淤泥质粘性土 薄层 第 2 层 粉质粘土 4al 局部分布 厚度 0 80 1 30 米 灰色 软 塑 夹细砂薄层 摇振反应中等 稍有光滑 干强度与韧性中等 第 层 圆砾 4al 分布普遍 厚度 4 00 9 10 米 灰色 稍密 中 密 饱和 颗粒级配一般 粒度有所变化 磨圆度较好 层中局部夹砾砂薄 层 砾的主要成分为中酸性火山岩 砂的主要成分为石英 长石 第 1 层 砾砂 4al 局部分布 厚度 0 90 4 40 米 黄色 灰色 稍密 中密 饱和 砾的成分主要为中酸性火山岩 砂的成分为石英 长石 粒度有所变化 第 层 中粗砂 4al 分布普遍 厚度 0 80 11 00 米 灰色 中密 8 局部密实 饱和 层中局部含砾 夹粉质粘土薄层 砂主要成分为石英 长 石 第 1 层 圆砾 4al 局部分布 厚度 0 80 1 60 米 灰色 稍密 中 密 饱和 砾的成分主要为中酸性火山岩 第 2 层 细砂 4al 局部分布 厚度 1 00 3 90 米 灰色 中密 局部密实 饱和 主要成分为石英 长石 第 层 砾砂 4al 分布较普遍 厚度 0 70 6 80 米 灰色 中密 饱和 砾的成分主要为中酸性火山岩 砂的成分为石英 长石 粒度有所变 化 第 层 粉质粘土 4al 分布较普遍 厚度 0 30 2 20 米 灰色 可 塑 无摇振反应 稍有光泽 干强度与韧性中等 该层具中等 高压缩性 第 1 层 细砂 4al 局部分布 厚度 0 70 4 00 米 灰色 中密 局部密实 饱和 主要成分为石英 长石 该层夹淤泥质粘性土薄层 第 层 中粗砂 4al 分布普遍 揭露厚度 0 50 10 20 米 灰色 中密 局部密实 饱和 层中局部含砾 夹粉质粘土薄层 砂主要成分为石 英 长石 第 1 层 砾砂 4al 局部分布 揭露厚度 0 90 5 90 米 灰色 中 密 局部密实 饱和 砾的成分主要为中酸性火山岩 砂的成分为石英 长 石 粒度有所变化 四 各层土建议采用物理力学性质指标值 各土层的物理力学性质指标由土工试验及原位测试综合确定 具体 参数详见 物理力学指标统计表 统计时 对个别异常数据剔除 使 变异系数在允许范围内 五 地下水特征 勘察场区地下水类型为孔隙潜水 微具承压性 含水层为细砂 中 9 粗砂 砾砂 圆砾 其中细砂的渗透系数为 8 米 天 中粗砂的渗透系数 为 15 米 天 砾砂为 80 米 天 圆砾为 180 米 天 初见水位埋深 3 50 6 80 米 静止水位埋深 3 00 5 60 米 该地区水位年变幅为 1 50 米左右 特殊年份除外 抗浮设计水位值可按 143 69 米考虑 本次勘察场地内采取水样两组 进行了水质分析 水质分析结果见 附表 根据 岩土工程勘察规范 GB 50021 2001 2009 年版 第 12 2 2 条和第 12 2 4 条标准 判定结果如下 评价类型腐蚀介质测试值 评定标准环境 类型为 类 腐蚀等级评价结果 SO42 mg L 79 08 300微 Mg2 mg L 15 13 2000微 NH4 mg L 500微 OH mg L 43000微 环境类型水对 混凝土结构 总矿化度679 10 20000微 微 PH 值 6 9 6 5微 侵蚀性 CO2 mg L 10 03 15微 地层渗透性水 对混凝土结构 HCO3 mmol L 4 831 1 0微 微 10000 长期 微钢筋混凝土结 构中的钢筋 Cl mg L 114 86 100 500 干湿 弱 弱 备注根据 岩土工程勘察规范 GB 50021 2001 第 12 2 2 条和第 12 2 4 条标准 经判定 拟建场地地下水按环境类型水对各种混凝土结构具微腐 蚀性 地层渗透水对各种混凝土结构具微腐蚀性 对钢筋混凝土结构中 钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性 在干湿交替条件下具弱腐蚀性 根 据地区经验 场地土对混凝土具弱腐蚀性 第三章第三章 岩土工程评价岩土工程评价 一 场地与地基地震效应评价 1 场地抗震设防烈度 10 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 拟建场地抗震设防烈度 等于 6 度 设计地震分组为第一组 设计基本地震加速度值等于 0 05g 特征周期为 0 45s 2 场地土类型及场地类别 1 场地土类型 该场区共进行两组单孔法波速试验 结果场地内地基土层剪切波 速见表 2 表表 2 2 单孔法实测波速试验结果单孔法实测波速试验结果 孔号Zk25Zk37 等效剪切波速 Vse m s 161 65185 00 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 第 4 1 5 条计算深度取 20 米 场地的土层剪切波速 Vse 161 65 185 00m s 地基土的类型为中 软土 2 场地类别 根据区域工程地质资料 场地覆盖层厚度大于 50 米 根据 建筑抗 震设计规范 表 4 1 6 划分场地类别 类 拟建场地为可进行建设的一 般场地 工程抗震设防类别为乙类 3 液化判别 拟建场地地下水水位以下细砂 中粗砂呈饱和状态 根据场地土质 及地下水埋藏条件 按 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 规定初判 可能液化 计算假设条件 基础埋深 8 00 米 地震烈度 7 度 场地深度 20 00 米 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 第 4 3 1 4 3 4 条规 定用标贯 N 值进行详判 综合判定 该场地不液化 具体情况详见 液 11 化判别计算表 标贯法 二 季节冻土冻胀性评价 该地区季节性冻土标准冻深为 2 20 米 标准冻深内地基土为 层 杂填土 层粉质粘土 1 层细砂 其冻胀评价结果见表 3 表表 3 3 冻结深度内地基土冻胀性评价表冻结深度内地基土冻胀性评价表 土的名称 天然 含水量W 塑限 WP 符合关系 水位与冻 深距离 m 冻胀性类别综合判定 层杂填土冻胀 层粉质粘土 Zk29 126 123 7WP 2 W WP 2 冻胀 Zk32 121 320 0W WP 2 2 0 弱冻胀 1层细砂稍湿弱冻胀 综合判定 层杂填土冻胀 层粉质粘土冻胀 1 层细砂弱冻 胀 三 地基承载力特征值评价 各层土承载力特征值 fak 根据土工试验及原位测试成果综合评价 评价结果见表 4 表 4 地基土承载力特征值 kPa 综合评定表 地层评价方法 土工试验标准贯入圆锥动探 综 合 评 价 编 号 岩 性 w eo IL fakNfakN63 5fak 粉 质 粘 土0 8130 38209 047 3185 25180 1 细 砂16 7187 93170 粉 质 粘 土1 2760 7890 003 5118 7590 细 砂11 2149 60140 1细 砂松 散 稍 密110 2粉 质 粘 土1 004 4135 50120 12 圆 砾 7 5250 00250 1 砾 砂7 5208 14200 中 粗 砂16 7260 80260 1 圆 砾 8 0260 00260 2 细 砂21 0208 00205 砾 砂8 2223 31220 粉 质 粘 土4 9143 25140 1 细 砂21 0208 00205 中 粗 砂21 3287 00260 1 砾 砂8 6231 98230 2 桩桩基基评评价 价 各土层桩基参数 根据 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 土的状 态 标准贯入试验 圆锥动力触探 土工试验及地方经验等方法综合确 定 具体数值见 表 5 表 5 桩基参数建议值 特征值 水下钻孔灌注桩 层号岩性 密实度 状态 Qsia KPa qpa KPa 粉 质 粘 土 IL 0 3835 1细 砂 中密21 13 粉 质 粘 土 IL 0 7823 细 砂 稍密13 1细 砂 松散 稍密11 2粉 质 粘 土 IL 1 0017 圆 砾 稍密 中密65 1砾 砂 稍密 中密59 中 粗 砂 中密26800 1 圆 砾 稍密 中密66850 2细 砂 中密24510 砾 砂 中密58730 粉 质 粘 土 IL 0 5132 1细 砂 中密30 中 粗 砂 中密36 1 砾 砂 中密59 注 地下洞室开挖按 8 00 米考虑 桩长按土层相应深度变化 桩端持力层按相应土层深度给出 采用采用桩桩基方案基方案设计时设计时 应应注意以下注意以下问题问题 1 本报告建议的桩侧阻力特征值和桩端阻力特征值仅供设计初步 估算单桩承载力特征值 单桩承载力特征值以试桩为准 施工前应在现 场进行桩基静载荷试验来确定单桩坚向承载力 必要时做出桩长 桩径 桩数调整 2 采用灌注桩时需保证孔壁稳定及注浆质量 按设计要求保证桩 径尺寸及桩端入持力层深度 4 由于该工程需进行沉降验算 计算参数见下表 6 表 6 桩基沉降计算参数 土层编号地层名称 重力密度 KN m3 压缩模量 Es Mpa 粉 质 粘 土19 03 89 1细 砂16 318 20 粉 质 粘 土17 62 73 细 砂16 113 18 14 1细 砂15 89 30 2粉 质 粘 土17 82 70 圆 砾 20 022 20 1砾 砂18 620 00 中 粗 砂17 135 70 1 圆 砾 20 023 60 2细 砂16 522 19 砾 砂18 732 80 粉 质 粘 土19 03 83 1细 砂16 522 19 中 粗 砂17 245 70 1砾 砂18 745 10 五 基坑工程评价 1 各层土剪切指标如表 7 表 7 各层土剪切指标 地层编号地层名称 KN m3 度 C kPa 粉 质 粘 土19 016 017 8 1细 砂16 328 0 粉 质 粘 土17 611 712 4 细 砂16 127 2 2 基坑开挖时 由于地下水水位绝对标高为 140 04 142 83 米 水 位年变幅为 1 50 米 基础埋深 8 00 米 小于基础埋深 需要考虑基坑 降水工作和由此引起的水位变化对支护结构及基坑周围环境的影响 建议快挖快填 地下室应进行防水设计 同时地下室受到地下水浮力作 用 故在施工前应对其进行抗浮设计验算 若不能满足 应采取相应抗 浮措施 建议采用抗浮桩 抗浮设计水位值可按 143 69 米考虑 3 基坑开挖时 场地上覆杂填土呈松散状态 该层抗剪强度较低 故自然基坑边坡处于不稳定状态 鉴于基坑开挖深度较大 如四周无良 好的放坡条件 须对边坡进行支护 边坡支护形式宜为排桩或地下连续 15 墙 桩型宜为钻孔灌注桩 桩长应根据基坑稳定验算确定 基坑开挖和 支护时应加强对周边道路及地下管线的保护 同时加强基坑位移和邻 近建筑物的监测 4 由于基坑埋深较大 所以施工期间应做好地表水和地下管线排 水工作 防止雨季发生基坑倒灌现象 同时也应对周围重要建筑做好监 测工作 防止地面沉降影响建筑物和