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

1、.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）1 前言1.1 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277.50×296.6 m2，建筑用地37747.83m2，设计年发电量为2×15MW。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

2、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2×15MW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 勘察目的与任务本次初步勘察的目的是初步

3、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（G

4、B50007-2002）；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

5、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行测放；孔口标高以场地内级导线点F545引测，高程为93.

6、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 表1.1.2序号项 目工 作 量序号项 目工 作 量1野外工 作钻孔个数45个7室内试验常规试验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测量放孔45个（1.5组日）2 场地工程地质条件2.1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

7、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

8、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

9、.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，Ir=1.74，IrIr，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2×15MW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

10、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-

11、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0.92

12、8；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

13、，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

14、、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

15、.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28.71mg/l，NH4+含量为0.04m

16、g/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 岩土工程分析评价3.1场地地震效应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3.2.1据野外调

17、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

18、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

19、（岩）承载力特征值计算表 表3.3.2 土层分层号岩土名称试验类型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nf0Sfkfak（fa）kPakPakPa硬塑状红粘土土工试验11255.80.0800.956244.5220标贯试验14302.50.1800.914258.0硬塑状粉质粘土土工试验10311.00.0980.943293.3220标贯试验18273.30.1950.919235.0可塑状粉质粘土土工试验6166.60.1010.917152.8160标贯试验6187.80.1050.922145.0强风化白云岩fa =500中风化白云岩fa =15

20、00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土层编号胀宿性判别指标岩性特征土的成因类型判别自由膨胀率胀宿总率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

21、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.

22、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

23、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 结论与建议4.1 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

24、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。4.2 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.

25、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土 岩层 名称 及层 号直剪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备注内聚力内摩擦角CkkEsfakqsikqsiaqpkqpqkPa度kN/m3MPakPakPakPakPakPa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40001507540004.2.4本次属初步勘察，待拟建建筑物、构筑