山东LNG项目风化岩地基承载力确定QC成果徐绪程

风化岩地基承载力确定QC小组成果汇报山东LNG项目储罐区中交第二航务工程勘察设计院有限公司工程概况山东液化天然气(LNG)项目位于青岛胶南市泊里镇董家口嘴，琅琊湾西南角。本工程分两大部分：码头工程部分、接收站部分。码头主要为可以停靠8-27万m3LNG船专用泊位。接收站拟建6台16万m3的储罐，储罐直径达80米。

小组概况小组名称山东LNG项目储罐区风化岩地基承载力确定QC小组活动时间2011.5—2011.10课题类型攻关型小组成员概况姓名年龄学历专业职称组内分工徐绪程28本科工程师组长-制定计划、组织活动、记录及成果总结刘星50本科高级工程师技术顾问赵小波27本科助理工程师组员-实施策划蒿德杰38高中三级工负责外业措施的实施赵子坤43高中二级工负责外业活动的记录小组成员平均接受QC培训达到48小时勘察手段和方法丰富、合理，勘察成果分析有理有据，以便我们得出科学、正确的结论与建议。为公司树立勘察精品，提高社会效应和市场竞争力。要求对储罐进行详细的岩土工程勘察，采用钻孔及原位测试等勘察手段，分析、评价场地的岩土工程条件

。储罐区的基础型式采用常规的桩基是安全可靠的，但造价高、工期长；若经勘察论证可采用筏板基础，则造价低、工期短，效益非常可观。公司发展要求选定课题山东LNG项目储罐区风化岩地基承载力确定本工程特点合同要求选

题

理

由

现状调查1.花岗岩风化带划分 目前基岩风化带的划分基本上都是首先根据未风化岩石饱和抗压强度划分为硬质岩石与软质岩石，然后按照《港口岩土工程勘察规范》（JTS133-1-2010）附录A、附录C中的特征描述，即颜色、矿物成分变异情况和原岩结构、裂隙发育程度、粒间连结状况以及强度等进行划分，共分为未风化、微风化、中风化、强风化、全风化、残积土6个等级。对强、全风化岩及残积土的划分采用标贯击数N值作为量化依据，以N≥50击划分为强风化岩，50击＞N≥30击划分为全风化岩，N＜30击划分为残积土

现状调查如本山东LNG项目勘察中，强风层中存在差异较大的砂砾状、碎块状和风化球三种状态，其承载力和开挖方法相差很大，关系到基础埋置深度和采用什么开挖手段，应区分开来；中风化层中裂隙发育程度不一，岩体块状大小不一，对于需要开挖并获得一定规格的石料而言，应根据石料规格细分，以估算成材率，区分开来可节省工程造价。碎块状强风化岩砂砾状强风化岩较破碎中风化岩较完整中风化岩

现状调查上表给出风化岩承载力范围值幅度较大，具体到某个项目需要提出合理的、相对确定的承载力，就需要采用多段勘察手段，从多方面分析，查阅更多资料，采用类比及借鉴其他工程实践经验综合提出。2.地基承载力的确定通常是根据风化带的划分，查阅相关规范给出范围值。如《港口工程地质勘察规范》附录C表。风化程度岩石类别全风化强风化中风化微风化硬质岩石200～500500～10001000～25002500～4000软质岩石/200～500500～10001000～1500

现状调查

目前常用的勘察方法为：采用工程钻机，泥浆护壁，回旋钻进，全断面取芯；并进行标准贯入试验，采取岩样进行抗压试验。3.勘察方法现状泥浆护壁回旋钻进标贯器标贯试验

现状调查钻探采用泥浆护壁，而全风化、强风化岩遇水易软化，强度降低，致使标贯数据降低，影响风化带的划分。钻探时采取率不高，不便于编录人员辨识，或状态失真。人员操作不规范的影响。地勘报告中所提出的风化岩承载力通常是范围值，幅度较大，设计使用起来不方便，设计方案不好确定。4.勘察质量现状

设定目标通过QC活动，论证在场地开挖到设计标高后，对于裸露的风化岩，尤其是全风化岩的地基承载力能否达到设计要求值300Kpa。如可达到，则可进行基础优化设计，采用筏板基础；而筏板基础比桩基可缩短工期约50天，且可减少约15%的挖方量。我们将此作为本次活动目标。目标可行性

分析领导支持：本工程是我公司勘察重点工程，公司各级领导都极为重视和支持，多次赴现场检查指导工作，并关系到我公司后续的总包施工事宜。组织保障：事业部领导多次亲赴现场长驻，事业部副总工任项目经理，可以集中技术力量组织实施。成员素质：本QC小组成员参与过许多类似重大勘察项目，有QC活动经验。技术保障：本项目配备专业技术人员，专业知识过硬，经验较丰富，技术水平有保证。物力保障：仪器设备性能完善

，公司对勘察投入有保障。原因分析施工方法影响岩芯采取率不高泥浆护壁，水软化影响原位测试承载力定值难以确定风化带划分原则笼统，针对性不强原因分析关联图风化岩地基承载力确定钻进回次进尺过多钻进转速过快按标贯击数分类，幅度大同一风化程度，状态及强度差异大地下水以上地层不能受水浸泡钻探不能采用泥浆护壁参照规范、手册提出范围值承载力范围值影响基础方案选择勘察手段单一一般仅采用钻探结合标贯要因确认表序号末端因素论证分析是否要因1钻进回次进尺过多回次钻进进尺长，易造成岩芯失真，采取率下降，应控制回次进尺，尽量多回次少进尺否2钻进转速过快钻进转速快，易导致钻具跳动，岩芯采取率降低，也不便于钻探过程的描述；应控制转速，确保平稳钻进否3钻探不能采用泥浆护壁对于重要部位，建议采用干钻进的方法或套管跟进否4地下水以上地层不能受水浸泡水循环可导致风化岩的软化，影响强度的判别，可采用干钻来避免否5按标贯击数分类，幅度大强风化岩标贯击数＞50击，没有上限规定，可结合岩芯状态细分否6同一风化程度，状态及强度差异大宜根据现场状态鉴别，结合标贯细分：砂土、砂砾、碎石、碎块等否7勘察手段单一一般仅采用钻探结合标贯勘察，勘察力度、深度不够。应丰富勘察手段，采用多种有效的方法，综合评价。※是8承载力定值难以确定没有精确值的经验，缺乏计算公式。可通过岩土类比，大型原位测试（如静载试验）等方法综合确定。※是9承载力范围值，影响基础方案选择承载力如提出范围值，会导致基础方案的难以抉择，取小值可能需要地基处理或采用深基础，取大值则可采用天然浅基础。以上8个因素解决后即可选择最经济合理的基础方案否从上表论证分析确认影响风化岩地基承载力确定的主要原因是:勘察手段单一；承载力定值难以确定。

制定对策要因对策表序号要因对策WHAT目标WHY措施HOW执行人WHO完成时间WHEN工作地点WHERE1勘察手段单一丰富勘察手段，增加波速测试、颗分及现场静载准确划分风化带，为地基承载力的确定提供依据除采用钻探外，增加了波速测试；同时建议施工时做静载赵小波2011.9工地现场2承载力定值难以确定对土的性状有充分了解的基础，进行岩土类比分析，做静载试验验证提出的准确的承载力，论证全风化岩承载力是否可到300KPa查阅相关资料，请教经验丰富的技术人员，通过工程类比，提出做静载验证等综合方法徐绪程2011.10室内对策实施1.确保钻探质量为了提高全风化、强风化的采取率，严格控制钻探每回次进尺，控制每回次进尺长度不应大于1米；且钻机转速不宜太快，采用中速钻进。为了保证孔底岩土不软化，在20米深度内采用干钻的方式进行，以确保原位测试的准确性。针对要因1—勘察手段单一2.制定风化岩的划分原则及判定方法：首先定量按标贯击数作为依据，以N≥50击划分为强风化岩，50击＞N≥30击划分为全风化岩，N＜30击划分为残积土；然后按岩石特征和岩芯状态将强风化分为砂砾状、碎块状两类；将中风化按完整性以块径40cm为界限，分为破碎和较完整。针对要因1—勘察手段单一3.三丰三富勘三察手三段为综三合判三定风三化带三及岩三体完三整性三，我三们在三储罐三区选三取了三部分三钻孔三进行三波速三测试三，并三选取三相应三深度三有代三表性三的岩三块做三声波三测试三，计三算岩三体完三整性三系数三。针对三要因三1—三勘察三手段三单一1.三参照三规范三，取三得范三围值针对三要因三2—承载三力定三值难三以确三定风化类别

岩石类别全风化强风化中风化微风化硬质岩石200～500500～10001000～25002500～4000软质岩石/200～500500～10001000～15002.三进行三岩土三类比为了三能进三行岩三土类三比，三我们三选取三有代三表性三的全三风化三及强三风化三岩做三颗粒三分析三试验三，与三砂土三或碎三石土三进行三类比三，结三合经三验提三出承三载力三。地层编号岩土名称岩土类比标准贯入承载力特征值压缩模量（200～250KPa）N击fak(kPa)Es(MPa)③全风化花岗岩中砂（密实）3535010④-1强风化花岗岩(砂砾状)角砾（极密实）91500～60022.5④-2强风化花岗岩(碎块状)介于强风化及中风化/100025针对三要因三2—承载三力定三值难三以确三定通过三以上三对策三的实三施，三我得三出如三下结三论：③全三风化三花岗三岩，三④-三1强三风化三花岗三岩(三砂砾三状)三承载三力特三征值三均大三于3三00三KP三a，三压缩三模量三大于三10三MP三a；三这两三层土三满足三设计三筏板三基础三对承三载力三和沉三降的三要求三；所三以我三们推三荐在三开挖三至场三地标三高后三，可三选用三筏板三基础三以开三挖面三的③三和④三-1三层作三为基三础持三力层三。结论效果三检查三及效益三分析1、三效果三检查20三11三年6三月本三工程三储罐三场地三开挖三至设三计标三高，三部分三全风三化及三砂砾三状强三风化三岩表三层扰三动后三，又三浸水三、受三工程三车碾三压，三软化三严重三，甚三至泥三化，三感官三上疑三为一三般性三土，三强度三不高三，受三到设三计及三业主三专家三的质三疑，三普遍三认为三需要三超挖三至坚三硬层三或需三要采三取一三定的三工程三措施三。因感三官上三觉得三承载三力不三够，三又因三储罐三位置三移动三，在三我方三建议三下，三设计三部门三提出三了补三勘验三证及三做浅三层平三板载三荷试三验论三证。a、三补勘施工三勘察三在3三号罐三区增三布了三9个三钻孔三，对三前期三地质三剖面三予以三加密三，经三勘察三与我三方原三有钻三孔揭三示的三风化三带变三化趋三势一三致，三验证三了我三方对三风化三带判三定是三正确三的，三地质三资料三是准三确的三、可三靠的三。b、三浅层三平板三载荷三试验在2三号储三罐开三挖基三槽内三选取三具有三代表三性的三最软三弱地三段-三已呈三全风三化状三的花三岗闪三长岩三地段三，进三行了三两点三静载三试验三；试三验得三出全三风化三岩承三载力三特征三值分三别为三32三0和三33三5K三Pa三。由于三场地三开挖三后，三遇雨三季，三遭受三雨水三浸泡三，加三之有三一定三的人三为扰三动影三响，三承载三力有三所降三低；三但也三与我三们在三原位三未经三软化三勘察三提出三的全三风化三岩承三载力三特征三值为三35三0k三Pa三极为三接近三。c、三筏板三基础三可行经过三QC三小组三活动三取得三的成三果，三我们三论证三了筏三板基三础可三行，三目前三该方三案已三实施三完毕三。2、三效益三分析经过三此次三QC三小组三的实三施，三圆满三地完三成了三我们三制定三的目三标，三大幅三提高三了风三化岩三地基三承载三力的三合理三性。三同时三，新三的成三果具三有如三下的三效益三：①缩三短了三工期三：若三采用三桩基三，每三个储三罐需三要约三56三0根三桩，三投入三10三台桩三基钻三机，三每台三次3三天完三成一三根桩三，需三要1三12三天完三成。三现在三采用三筏板三基础三，实三际工三期只三用了三56三天。三节省三工期三56三天，三比本三次Q三C目三标值三50三天高三了6三天。②减三少了三工程三量：三原设三计需三要对三全风三化岩三进行三清除三，预三计挖三方量三为3三78三00三立方三米；三现在三实际三挖方三量为三30三90三0立三方米三，且三不需三要清三除场三地标三高以三下的三全风