广西灰岩地区岩土勘察报告[详细]

1、 目 录一前言1(一)工程概况1(二)勘察目的和任务1二勘察工作1(一)勘察依据1(二)勘察工作布置及勘察方法2(三)勘察工作量2(四)高程系统及高程引测依据3三场地工程地质条件3(一)气象水文3(二)地形、地貌、区域构造4(三)场地岩土层特征5(四)场地岩土层的物理力学性质8四场地水文地质条件9(一)水文地质条件9(二)岩(土)层的渗透性9(三)水、土的腐蚀性评价10五岩土工程分析评价10(一)场地的稳定性、适宜性10(二)地震及地震效应评价10(三)不良地质现象及工程地质问题12(四)场地土的膨胀性评价12(五)各岩土层物理力学参数13(六)地基与基础的分析、评价14六结论及建议16(一)

2、结论16(二)建议16附表:1勘探点一览表 (1张)2标准贯入试验统计表 (1张)3轻型动力触探试验成果统计表 (2张)4重型动力触探试验成果统计表 (1张)5土的物理力学性质指标统计表 (1张)6土工试验成果报告 (2张)7胀缩试验成果报告 (1张)8、水、土的易溶盐分析试验成果 (1张)附 图:1勘探点总平面图 (图号1-3)(3张)2勘探点布置平面图 (图号1-41-8)(5张)3全线纵断工程地质剖面图 (图号2-12-10)(10张)4钻孔柱状图 (图号3-13-16)(16张)照 片: 1场地地形地貌全景照片 1张2钻探(或试验)班组现场作业照片 1张 3.记录员、编录员现场照片 1

3、张4钻孔岩芯照片 12张 18一前言(一)工程概况拟建的田东县湿地公园东侧30米道路位于田东县东宁路北侧,拟建道路包括两段:(1)KA0+000KA+984.001段,红线宽度30米,长度984.001米;(2)KB0+000KB+409.264,红线宽度50米,长度409.264米.道路全长1393.265米.起点为田东县东宁西路,终点为田东二环路. 工程重要性等级为二级,场地复杂程度等级为二级(中等复杂场地),地基复杂程度等级为二级,按此条件综合评定本次场地勘察等级为乙级.受田东县住房和城乡规划建设局的委托,我公司承担该公路场地岩土工程勘察工作.(二)勘察目的和任务1查明场区地形、地貌、地

4、层结构、分布规律及拟建场地地基持力层压缩层范围内地层的基本分布特征,提供各层岩土的物理力学性质指标.2调查地区构造地质情况,调查影响工程稳定性的不良地质问题的性质和范围,提出不良地质问题的处理意见.对场地的稳定性与适宜性进行评价.3调查水文特征,查明地下水类型、埋藏条件,季节变化幅度以及地表水、地下水的腐蚀性.4确定场地类别,对建筑场地的地震效应进行评价.5根据勘探结果进行分析论证,提供设计所需的各岩土层物理力学性质指标,建议路基加固方案.二勘察工作(一)勘察依据1建设工程勘察合同;2市政工程勘察规范(CJJ56-94);3城市道路设计规范(CJJ37-90)4公路工程地质勘察规范(JTG C

5、20-2011); 5公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007);6公路工程抗震设计规范(JTJ004-89);7工程岩土分级标准(GB50218-94);8公路工程岩石试验规程(JTG-E41-2005);9公路土工试验规程(JTG E40-2007);10广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程(DB45/T396-2007);11土工试验方法标准(GB/T50123-1999);12建筑工程地质勘探及取样技术规程(JBJ89-2012).(二)勘察工作布置及勘察方法1勘察工作布置根据公路工程地质勘察规范(JTGC20-2011)和市政工程勘察规范(CJJ56-94)的规定,本工

6、程场地类别属类,本次勘探孔孔位及数量由设计与甲方共同指定.共布置勘探孔70个.钻孔坐标及孔口高程见勘探点一览表(附表1).2勘察方法(1)本次勘察采用了 钻探取样、原位测试(标准贯入、动力触探)、室内土工试验等多种勘察手段.(2)本次钻探施工采用XY-150型钻机,采用套管或泥浆护壁钻进.(3)所有钻孔施工完成后全部用粘性土回填捣实.(三)勘察工作量接受甲方委托后,我公司即组织工程技术人员对现场进行踏勘,使用GY-150型工程钻机1台套对岩土层采用回旋法钻进,采样采用厚壁取土器以重锤少击法获得,标准贯入试验采用自动脱钩的自由落锤法试验而得勘察外业工作于2013年4月1日进场施工,至2013年4

7、月21日结束野外工作,共完成钻孔69个ZK1钻孔处于东宁西路路中,无法钻孔施工,钻探总进尺862.50米.室内试验及资料整编工作于2013年4月22日至2013年4月26日,于2013年4月30日提交正式勘察报告,完成野外及室内工作量见表1.完成工作量一览表 表1勘察项目单位数量外业工作钻孔控制性勘探孔个68一般性勘探孔个1钻探总进尺米862.50取样级原状土样件18扰动土样件12原位测试标准贯入试验次32轻型动力触探试验米11.5重型动力触探试验米1.50封孔采用粘性土封孔孔70室内工作室内试验土的物理力学性质试验组30胀缩性试验组6岩土工程详细勘察报告册8(四)高程系统及高程引测依据本场地

8、高程系统为1985国家高程系统,坐标系采用北京54年坐标系.各勘探孔孔口标高由建设单位提供的地图读取.本次勘察各勘探孔的位置是根据甲方提供的地形图,对应现场地形及手持GPS综合确定.勘探孔坐标及孔口标高详见表勘探点一览表(附表1).三场地岩土工程条件(一)气象水文1、气象:该工程的拟建场地处于低纬度地区,属亚热带季风气候,四季分明.春季:阴雨连绵,但有多春旱;夏季:炎热多雨;秋季:干燥少雨;冬季:低温无雪.多年平均气温22.0,最高气温39.6,最低气温-0.3,多年平均湿度79.0HPa.平均风速2.3米/s.由于其所处的地理位置,热量条件较丰富,雨量季节分配有明显的季风气候特点,多年平均降

9、雨量1192.9米米,历年最大日降雨量166.8米米. 4、5、6、7、8月份为丰水期,11、12、1、2、月份为枯水期.夏天时间长,气温高,降水多;冬天时间短,气候干暖.2、水文:作为右江支流的白谷河贯穿整个场地,由北至南流过,在场地南面0.7千米处汇入右江,现白谷河常年水位在93.00左右,10年一遇水位为101.00米,20年一遇水位为101.80米,50年一遇水位为104.40米,100年一遇水位在105.80米.此外随着右江下游水电站的建成,该河流常年水位与右江常年水位一并上升为99.5米,因此白谷河对拟建建筑的基础有一定影响.场地内零星分布有水塘,面积与水深均不大,易于疏干,对工程

10、建设影响不大.(二)地形、地貌、区域构造1地形、地貌拟建场地位于田东县东宁西路北侧,邻白谷河.场地地面高程96.32107.52米,相对高差11.20米,地形坡度一般在515,地形较起伏场;拟建场地属右江河谷级阶地地貌.2区域构造与地震拟建场地处于南华准地台右江再生地槽西部,桂西拗陷的南端,右江断裂带的北东侧的三级构造单元V3(详见图1-4-1).出露岩层为第三系(E)泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,岩层产状较缓,地质构造简单.拟建场地位置专场 勘察场地的的南西侧有右江断裂(详见图1-4-2).右江断裂活动区间为印支期喜马拉雅期,长度360千米,走向285310,倾向NE,倾角6080,断距1009

11、00米,属逆冲断层、控震断层.拟建场地位置专场 广西地震主要为构造地震,北东向和北西向活动性断裂是主要孕震构造和发震构造.自公元288年以来截至1985年,发生在广西境内的3级(含3级)地震有414次,其中4.75级以上有40次,5.75级以上有4次.最大地震是发生在1936年4月1日的灵山县的6.75级地震.(三)场地岩土层特征根据本次勘察资料,勘察场地岩土层由第四系全新统植物层(Q4pd)耕植土、第四系冲积层(Qal)粘土和粉质粘土及古近系(第三系)始新统渐新统那读组(En-3)岩层泥岩组成.根据场地岩土层的物理力学性质及工程特性划分为8层,现自上而下描述如下: 1、砼:为建筑物砼地面,灰

12、白,岩芯较完整,呈短柱状,岩芯采取率为81%95%,胶结较好,断口吻合,岩芯表面光滑,钻进平稳,层厚0.200.30米,层顶高程为:103.98104.50米,层底高程为:103.68104.24米,该层分布于ZK2、ZK3、ZK4、ZK5、ZK6、ZK7、ZK8、ZK9钻孔中.2、素填土(Q4米l)杂色,松散,稍湿,由粘性土及碎石块组成.层厚在0.206.50米之间,层顶高程为:96.32107.52米,层底高程为:90.92104.32米,层顶深度:0.000.70米,层底深度:0.406.50米,该层除ZK2、ZK3、ZK10钻孔外,其余钻孔均有分布.3、耕土(Q4pd):灰褐色、灰色,

13、稍湿,松散,主要成份为粘性土,含少量植物根系.该层分布于绝大部分场地,层厚0.71.2米,层顶高程为:98.36104.32米,层底高程为:97.66103.62米,层顶深度:0.003.20米,层底深度:0.704.10米,该层场地内分布较广泛.4、粘土(Qal):灰黄、褐红色,硬塑状态,稍湿,刀切面有光泽反应,无摇震反应,韧性高,干强度高.本层揭露层厚2.905.60米之间,层顶高程为:97.69104.20米,层底高程为:94.27100.84米,层顶深度:0.004.10米,层底深度:3.609.70米,该层分布较广泛.据土工试验成果:该土层的液性指数为IL=0.050.21,属硬塑状

14、态;压缩系数a1-2=0.190.21米Pa-1,平均值为0.20米Pa-1,属中等压缩性土.该层共进行标准贯入试验6次,实测锤击数为810击,经杆长校正后锤击数平均值为8.5击.5、粘土(Qal):灰黄、褐红色,可塑状态,稍湿,刀切面有光泽反应,无摇震反应,韧性中等,干强度中等,局部含较多粉粒,相变为粉质粘土.本层揭露层厚1.103.50米之间,层顶高程为:90.92101.62米,层底高程为:88.8798.92米,层顶深度:3.609.70米,层底深度:5.7011.40米,该层分布较广泛.据土工试验成果:该土层的液性指数为IL=0.280.46,属可塑状;压缩系数a1-2=0.250.

15、33米Pa-1,平均值为0.29米Pa-1,属中等压缩性土.该层共进行标准贯入试验12次,实测锤击数为68击,经杆长校正后锤击数平均值为5.3击.6、粉质粘土(Qal):灰黄、灰色,可塑状态,稍湿,切面稍有光泽,韧性中等,干强度中等,偶含砾砂.本层揭露层厚2.604.20米之间,层顶高程为:88.8798.92米,层底高程为:84.7794.92米,层顶深度:6.3010.20米,层底深度:9.1012.90米,该层分布较广泛.据土工试验成果:该土层的液性指数为IL=0.310.59,属可塑;压缩系数a1-2=0.240.35米Pa-1,平均值为0.29米Pa-1,属中等压缩性土.该层共进行标

16、准贯入试验8次,实测锤击数为67击,经杆长校正后锤击数平均值为5.5击.7、细砂(Qal):灰色,饱和,稍密,成分为石英质,局部夹薄层粉土.粒径多在0.075米米0.25米米之间.本层揭露层厚1.205.20米之间,层顶高程为:90.8398.74米,层底高程为:89.0694.94米,层顶深度:5.7011.40米,层底深度:8.5013.60米,该层分布较广泛.该层共进行标准贯入试验6次,实测锤击数为1114击,经杆长校正后锤击数平均值为10.3击.8、卵石(Q al):灰褐色、深灰色为主,上部呈稍中密.下部呈密实,很不均匀.饱和,颗粒成分以石英为主,粒径多在2050米米之间,最大可达20

17、厘米,颗粒呈浑圆状,主要充填砂土.本层揭露层厚0.502.40米之间,层顶高程为:84.7794.94米,层底高程为:83.4293.70米,层顶深度:8.5013.60米,层底深度:10.0015.70米,该层全场分布.该层共进行重型动力触探试验4段2.0米,实测锤击数为1520击,经杆长校正后锤击数平均值为12.15击.9、泥岩(En-3):灰色,灰绿色,泥质结构,中层中厚层状构造,强风化,岩芯较完整,多呈短柱状或碎块状.岩石的坚硬程度属极软岩,岩体完整程度属较完整,综合判定岩体基本质量等级为级.该层分布于ZK5、ZK6钻孔中,已钻入该层深度12.2012.30米,尚未揭穿,层厚不详.以上

18、各岩土层在各工程场地的具体的埋藏深度、层厚和相应的标贯试验、重探试验等相关情况详见各全线纵断工程地质剖面图、地层统计表、标准贯入试验成果表、轻型动力触探试验统计表、重型动力触探试验统计表、和土物理力学指标统计表等.(四)场地岩土层的物理力学性质按照勘察规范的要求对所采取的土样进行土的物理力学性质试验、土的颗粒分析试验,获得土的物理力学性质试验成果和土的颗粒分析试验成果见附表6,土的胀缩试验成果表见附表7,工程水质分析成果、土的易溶盐分析试验成果见附表8.根据勘察方案的要求对土层进行标准贯入试验,其试验成果详见附表2.对细砂层进行轻型动力触探试验,其试验成果详见附表3,卵石层进行重型动力触探试验

19、,其试验成果详见附表4,将试验成果按规范第14.2条的规定进行分层统计,土的物理力学性质指标统计值见附表5.各岩土层根据城市道路设计规范(CJJ37-90)及公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)等划分土的湿度及土、石工程分级见表2.土的湿度分类及土、石工程分级表 表2岩土层名称土的湿度按(CJJ37-90)分类土、石工程分级按(JTJ064-98)分类土、石等级土、石类别砼稍湿硬 石素填土稍湿软 土耕土稍湿软 土粘土稍湿硬 土粘土稍湿硬 土粉质粘土中湿硬 土细砂过湿普通土卵石过湿硬 土泥岩软 石四场地地下水及土层的腐蚀性评价(一)水文地质条件在钻孔的揭露深度范围内遇到两层地下水,分述如下

20、:1、上层滞水,赋存在耕植土、素填土、粘土层土的间隙中,水量贫乏,无统一地下水水位.除主要受大气降雨补给外,洪水期间受白谷河河水补给,散流至场地低洼处.2、孔隙潜水,赋存于细砂、中砂、圆砾和卵石的孔隙中,水量中等,由于施工过程中,未分层止水,本次测得的稳定水位为0.57.0米,属于混合地下水位.该层地下水受大气降水入渗补给,同时百谷河侧向补给,地下水沿含水层孔隙大致向南西径流,排泄至白谷河和右江.该层地下水对基础施工有明显影响,场地水文地质条件属中等复杂.勘察时采取3组土样进行土的易溶盐分析,取3组水样进行工程水质分析,其分析结果:场地土层及地下水对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋、钢结构均具微

21、腐蚀性.(二)岩(土)层的渗透性根据工程钻探成果,结合场地的工程经验,综合确定场地内各岩土层渗透系数建议值如表3.各岩土层渗透系数建议值 表3土层渗透系数值(米/d)渗透性等级砼0.0001不透水素填土25.00强透水耕土0.05弱透水粘土0.001微透水粘土0.001微透水粉质粘土0.5微透水细砂5强透水卵石60强透水泥岩0.1微透水(三)水、土的腐蚀性评价本次勘察未采取水、土样进行试验,根据前期工程田东湿地公园项目勘察时采取3组土样进行土的易溶盐分析,取3组水样进行工程水质分析,其分析结果详见工程水质分析报告(附表8),由报告结果可知场地土层及地下水对混凝土结构、混凝土结构中的钢筋、钢结构

22、均具微腐蚀性.五岩土工程分析评价(一)场地的稳定性、适宜性场地处于南华准地台右江再生地槽西部,桂西拗陷的南端,右江断裂带的北东侧.在勘察范围内未见有塌陷、地裂、土洞等不良地质作用;附近现有建筑物使用正常,场地稳定,适宜建筑.(二)地震及地震效应评价1场地类别拟建场地岩土层主要由砼、素填土、耕土、粘土、粘土、粉质粘土、细砂、卵石、泥岩组成,现选择钻孔ZK2、ZK53分别计算场地覆盖土层的等效剪切波速值,其结果见表4. 场地覆盖土层的等效剪切波速计算成果表 表4土层名称及编号fak(kpa)剪切波速值s(米/s)场地土的类型覆盖土层计算厚度(米)等效剪切波速值se (米/s)ZK2ZK53ZK2Z

23、K53砼100120中硬土236.50172.16素填土6090软弱土5.7耕土6090软弱土粘土220260中硬土3.9粘土200230中软土2.92.6粉质粘土180220中软土3.5细砂120150软弱土4.7卵石260320中硬土8.28.2泥岩300400中硬土计算深度取20.00米.根据钻孔ZK2、ZK53的土层厚度计算场地覆盖土层的等效剪切波速值为se=172.16236.50米/s,属中软土.按(GB50011-2010)判定,场地类别为类,拟建场地属对建筑抗震一般地段.2场地土的特征周期根据建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008)的规定,本工程建筑的抗震设防标准为

24、乙类,依据建筑抗震设计规范(GB50011-2001,2008年版)的有关规定,田东县的建筑抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组,其特征周期值Tg为0.35s.3场地土的液化类别(1)细砂层液化的初步判别:由于 :=7+2-2=7.00(米),而=5.80米.=7+2-3=6.00(米),而=1.00米.+=1.00+5.80=6.80(米),=10.00(米)式中:d0液化土特征深度,本工程取7.00米;db基础埋置深度,本工程按2米进行计算;dw地下水位深度,本工程为1.00米;du上覆非液化土的厚度,本工程为5.80米;但根据场地的实际情况,本项目拟

25、采用浅基础,故初步判断,本场地可排除细砂液化的影响.(2)细砂层液化的进一步判别:细砂层分布于地面以下20米深度范围内,液化判别标准贯入锤击数值按建筑抗震设计规范(GB50011-2010)中4.3.4式计算.式中:Ncr液化判别标准贯入锤击数临界值; N0液化判别标准贯入锤击数基准值,按建筑抗震设计规范(GB50011-2010)中表4.3.4采用,本次计算取值为7;ds饱和土标准贯入点深度;dw地下水水位(米);c黏粒含量百分率,本次判别对象均为砂土,因此计算取值为3;调整系数,本次计算取值为0.8;本次判别考虑最不利原则,细砂层选取ZK39进行计算,其ds=8.3,dw取3.经计算,细砂

26、Ncr=5.07.而细砂未经修正的标准贯入击数为1114,大于液化判别标准贯入锤击数临界值Ncr.因此判定本场地可液化土层(细砂层)可不考虑液化影响.(三)不良地质现象及工程地质问题拟建道路沿线范围不存在岩溶、滑坡、危岩、泥石流等不良地质作用和地质灾害.根据本次钻探未发现断裂破碎带及暗浜等不明埋藏物的分布.(四)场地土的膨胀性评价根据广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程(DB45/T3962007)第5.1.2、5.1.4、5.2.4、5.3.1条及表1及表3,勘察场地属一类场地;粘土、粘土、粉质粘土为冲洪积成因,判别以上土层属C2亚类膨胀土.粘土自由膨胀率的范围值为ef =40%42.5%

27、,平均值41.25%,胀缩总率范围值为xs=3.70%4.46%,平均值4.08%;50kPa压力下的相对膨胀率平均值为xep50=0.38%,属C1亚类中等胀缩土.粘土自由膨胀率的范围值为ef =33.5%35%,平均值34.25%,胀缩总率范围值为xs=3.04%3.19%,平均值3.12%;50kPa压力下的相对膨胀率平均值为xep50=0.17%,属C1亚类中等胀缩土.粉质粘土自由膨胀率的范围值为ef =16.5%17.0%,平均值16.75%,胀缩总率范围值为xs=1.86%2.15%,平均值2.01%;50kPa压力下的相对膨胀率平均值为xep50=0.06%,属C1亚类弱胀缩土.

28、现取代表性钻孔ZK14、ZK29号孔按广西规程公式(1)、公式(2)和公式(7)计算地基土的(竖向)胀缩变形量.ZK14、ZK29孔计算结果的胀缩变形量Ses分别为27.55米米、36.12米米.由上述计算结果,按广西规程表4判定:拟建场地的膨胀土地基胀缩等级为级.(五)各岩土层物理力学参数为合理确定本场地各岩土层的物理、力学性质指标,本次勘察采用了 工程钻探、取岩样试验、进行重型动力触探试验等多种勘察手段.根据野外钻探、原位测试及室内试验成果结合当地建筑经验,综合确定各岩土层的承载力特征值fak、土的密度平均值、孔隙比平均值e、液性指数平均值IL、内粘聚力标准值Ck、内摩擦角标准值k、压缩模

29、量平均值Es见表5.场地岩土参数推荐值 表5 参数指标土层名称及编号fak(kpa)(g/厘米3)eILCk(kpa)k()Es(米pa)砼120*-素填土60*1.75*-10*耕土60*1.75*-10*粘土2201.920.8850.1267.3210.499.11粘土2001.930.8850.3837.119.476.94粉质粘土1801.940.6790.4428.08.106.10细砂1201.90015E0=15卵石2602.00040E0=30泥岩3002.20备注:1.带“*”号者为经验值;2. E0为变形模量;3.其余参数详见“土工试验主要物理力学性质统计计算表”(附表5

30、)(五)地基与基础的分析、评价1、路基土的均匀性和稳定性素填土、耕槙土层分布广、厚度大,由于该层强度低,变形大,组成成分极不均匀,因此,场地路基中素填土、耕槙土厚度较大的地段,应属于不均匀路基,路基稳定性差,应安规范时行变形验算和路基稳定性验算.2、场地岩土层工程特性评价拟建场地岩土层主要由砼、素填土、耕土、粘土、粘土、粉质粘土、细砂、卵石、泥岩组成.根据钻孔揭露的岩土层情况进行综合评价如下:砼,承载力高,但厚度薄,均匀性差,不宜选作天然地基持力层.素填土,结构松散,承载力低,分布不均,且成分变化较大,均匀性差,未经处理不宜选作然地基持力层;耕土,结构疏松,承载力低,均匀性差,未经处理不得作拟

31、建路基天然地基持力层;粘土,呈硬塑,承载力高,属中压性土,埋深适中,均匀性较好,可作拟建路基天然地基持力层;粘土,呈可塑,有一定的承载力,埋深适中,均匀性较好,可作拟建路基天然地基持力层;粉质粘土,呈可塑,埋藏深,均匀性较好,承载力满足路基天然地基持力层;细砂,饱和,稍密,均匀性较差,未经处理不宜作天然地基持力层;卵石,中密,均匀性中等,的载荷要求,但埋深较大,不宜作拟建物的天然地基持力层;泥岩,强风化,承载力满足拟建建筑物的载荷要求,但埋藏较深,是良好的下卧层.3、道路地基处理方案对于道路沿线软弱地基土的处理方法可选择堆载预压(设置竖向袋装砂井或塑料排水带排水)、深层搅拌桩、砂桩等.其中堆载

32、预压、砂井排水法能加速排水、缩短地基固结时间、提高地基强度、减少地基变形;深层搅拌桩法则将浆液与土搅拌混合,经凝固后在土中形成固结体,提高地基抗剪强度,改善土的变形性质.沿线软弱地基土主要为素填土,耕土,该层范围广、层厚大,从技术、经济角度比选,堆载预压法较搅拌桩法、砂桩法加固更为适用于沿线软弱地基的加固处理.对于素填土层成分极不均匀的场地,当填土层大于3米的地段建议采用深层搅拌桩地基加固处理方案;填土层小于3米的地段建议采用换填垫层法处理方案.压载的大小及形式应根据软土处理后所要求的抗剪强度和道路筑成以后所容许产生的剩余沉降量而定.采用填土压载时,对填土的施工速度应根据原地基的最初抗剪强度进行第一级填