秦皇岛市东港路改造工程岩土工程勘察报告.docx
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秦皇岛市东港路改造工程岩土工程勘察报告
1.前言
1.1工程概况
受秦皇岛市建设局市政办的委托，我秦皇岛市大地卓越岩土工程有限公司承担了秦皇岛市东港路改造工程的岩土工程勘察工作。
该工程重点路段是连续下穿秦北、秦东铁路线和建设大街道路的立交桥工程，全长700.0m，宽50.0m，钢筋混凝土结构，拟采用U型槽或盲沟连续壁结构明挖施工。
建设大街立交处拟建双孔预应力简支T梁路线桥，秦北、秦东铁路联络线立交处拟建顶进箱涵。
该工程是秦皇岛市二OO四年城市市政基础设施重点建设项目。
本次勘察为施工图设计阶段的详细勘察。
1.2勘察目的和要求
根据委托任务书：
（1）查明勘察范围内各岩土层的类别、结构、深度、分布、厚度、坡度、地质构造、不良地质现象的分布及工程地质特性。
（2）提供各层土的埋深、土层厚度、土层的基本承载力及各层土的物理力学性质（包括密实度、容重、有效粘聚力、内摩擦角、压缩模量、承载力、抗剪强度指标、浮力系数）。
（3）查明地下水位标高，各种水质对混凝土的腐蚀性及土层的透水性。
（4）提出地震基本烈度，地基稳定性，场地类别，地基土种类以及地基液化的可能性。
（5）针对地质情况对路堑结构施工及开挖提出建议及注意事项。
有关水文地质部分，专门勘察，另行委托。
1.3勘察依据
《公路工程地质勘察规范》（JTJ64-98）
《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）
《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）
《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
《建筑桩基基础技术规范》（JGJ94-94）
《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99-98）
1.4勘察方法和勘察工作量
根据工作目的与要求编制了勘察工作技术纲要，按详勘阶段的技术要求进行设计施工，共布置勘探孔30个（受场地施工条件所限，有三个钻孔未能施工）。
钻孔数量、位置和深度均由设计单位设计。
依据勘察纲要及工程合同要求，结合工程进展情况，我公司共投入两台DPP-100型工程钻机，采用泥浆护壁回转钻进。
上部粘性土层采用薄壁取土器静压取样，原位测试以标准贯入为主，采用野外钻探、原位测试、室内土工试验等综合方法进行勘察评价。
完成的主要外业工程量如表1-4-1。
室内工作量见表1-4-2。
外业工作量统计表 表1-4-1
钻探
波速测试
取样（件）
标准贯入N（次）
孔数（个）
进尺（m）
孔数
进尺（m）
原状样
扰动样
水样
27
587.1
3
69
118
190
4
318
室内土工试验工作量统计表 表1-4-2
分析项目
常规物性
常规固结
颗分
直接剪切
粘粒含量
有机质含量
水质分析
单位
件
件
件
件
件
件
件
数量
142
118
206
100
40
11
4
1.5勘察进程
1.5.1野外作业：
2003年10月6日~2003年10月17日。
1.5.2提交报告：
2003年10月22日。
2.场地工程地质条件
2.1场地位置及地形地貌
场地位于秦皇岛市海港区东港路中段，即东港路与建设大街及秦北-秦东铁路联络线两相交处。
勘察期间的场地地面孔口标高为1.51～3.34m。
本报告标示的孔口高程为绝对高程，高程基准点位于建设大街新开河桥西南角BM37号点，该点高程为2.989m。
场地地貌属滨海沉积平原。
2.2气象
秦皇岛市属暖温带半湿润季风型大陆性气候。
本区地处冰冻区，标准冻土深度85cm。
本区多年平均降雨量698.5mm，年最大降雨量1273.5mm（1969年），每年降雨多集中在7~8月份，占全年的35%。
本区主导风向受季风控制，冬季多北风和东北风，夏季多西南风和南风。
全年平均风速4.5m/s。
最大风速为东北风，风速可达18m/s。
夏季平均最高气温33~33.60C,冬季平均最低气温-8.50C,极值-24.30C（2000年1月）。
2.3地层岩性
本次勘察查明在钻探所达深度范围内，场地上部地层属第四系松散堆积物，主要以杂填土、粉细砂、亚砂土、亚粘土、中粗砂、砾砂等为主，其下为太古界混合花岗岩风化层，按其成因及物理力学性质差异，将场地所揭露的地层划分为13个工程地质层，现分述如表2-3。
地层岩性特征表表2-3
层
号
时代
成因
岩土
名称
层面
标高（m）
厚度
（m）
岩性描述
①
Q4ml
杂填土
1.51~3.34
1.00~3.20
杂色~灰褐色,湿,松散,主要由粘性土,砂土为主,夹砖头,碎石、灰渣等组成,为近期回填,分布连续.
②
Q4al
亚砂土
-0.35~0.75
0.40~1.30
黄褐色,流塑,含亚粘土及砂粒,分布于场地北段.
③
Q4m
粉细砂
0.55~1.12
0.80~3.50
灰褐色,饱和,松散,长英质,级配较差,含粘粒及贝壳碎片,分布不连续,主要分布于场地中部和北段.
④
Q4m
亚砂土
-1.70~0.47
0.50~4.60
灰褐色,流塑,土面粗糙,摇振反应快,干强度低,含贝壳碎片及亚粘土,分布不连续,局部缺失.
⑤
Q4m
亚粘土
-4.8~-1.08
0.60~5.00
灰褐色,软塑,含粘土及贝壳碎片,土面较光滑,摇震无反应,干强度和韧性中等,分布连续.
⑥
Q4al
亚粘土
-6.64~-4.15
1.00~5.50
黄褐色,硬塑,稍有光滑,无摇振反应,干强度和韧性中等,含粘土和亚砂土薄层,分布较连续.
⑦
Q4al+pl
中粗砂
-10.45~-5.11
0.30~6.60
黄褐色,饱和,稍密~中密,混粒,长英质,含粘性土,分布连续.
⑧
Q4al+pl
亚粘土
-13.49~-8.48
0.20~2.60
黄褐色,硬塑,稍有光滑,无摇振反应,干强度中等,含粘土和亚砂土,分布连续.
⑨
Q3al+pl
中粗砂
-14.09~-9.08
1.00~3.90
黄褐色,饱和,中密~密实,长英质,级配较好,混粒,分布较连续.
⑩
Q3al+pl
亚粘土
-13.74~-12.35
0.50~2.10
黄褐色,硬塑,含砂粒,土面光滑,摇振无反应,干强度中等,含粘土和亚砂土,分布不连续.
⑾
Q3al+pl
粗砂
-15.84~-10.56
1.00~6.90
黄褐色,饱和,中密~密实,长英质,级配较好,含中砂薄层及粘性土,分布连续.
⑿
Q3al+pl
砾砂
-20.43~-13.79
0.60~6.20
黄褐色,饱和,密实,长英质,级配较好,含中粗砂,分布连续,底部混较多粘性土和风化花岗岩碎屑,石英角砾,局部具半胶结性.
⒀
Ar
强风化混合花岗岩
-22.15~-16.09
未揭穿
黄褐色,中粗粒花岗结构,块状构造,主要由长石石英云母等矿物组成,组织结构大部分破坏,手捏宜呈碎块状和碎屑状,岩体基本质量等级为Ⅴ级.
2.4地下水
2.4.1地下水埋藏条件及类型
勘察期间钻孔中均见到地下水。
初见水位0.80~3.00m，稳定水位埋深0.70~2.30m，标高为-0.08~1.46m。
本区地下水主要为第四系松散堆积物中的孔隙水，分上下两个含水层组。
（1）上层潜水含水层组：
含水层位为①杂填土、②亚砂土、③粉细砂、④亚砂土，该层组厚度变化大，分布不连续，透水性、含水性均较差，补给水源有限，水位升降直接受降雨和地表水渗入影响。
（2）下层承压含水层组：
含水层位为⑦、⑨、⑾中粗砂层和⑿砾砂层。
⑤、⑥层亚粘土厚度较大，分布连续，为上部潜水和下部承压水之间的主要隔水层。
⑧、⑩层亚粘土为局部隔水层，厚度不稳定，分布不连续，因此⑦、⑨、⑾、⑿层在较大范围内相互连通，水力联系密切。
该层组厚度大，透水性好，含水丰富。
2.4.2地下水动态
受季节性降水影响，该地下水位年变化幅度约1.00m左右。
本地区丰水期在6-9月份，一般至8月下旬地下水位达到最高值，枯水期间最低水位约在每年的5月。
本区地下水由北向南流动，主要补给来源大气降水和侧向径流，排泄方式以侧向径流和蒸发为主。
2.4.3地下水水质
根据本场地19#、21#、24#和28#钻孔水质简分析结果，该场地地下水类型铁路以南地段为Cl+SO4-Na+Mg型，PH=7.10，铁路以北至22#和23#孔之间地段为Cl-Na型，PH=7.3~8.1，该段地下水对混凝土无腐蚀性。
22#和23#孔之间至26#孔地段为Cl-Na型，PH＝7.3，对混凝土具中等结晶性腐蚀和结晶分解复合类强腐蚀。
26#孔以北地段为Cl-Na型，PH＝7.3，地下水对混凝土无腐蚀性。
2.4.4土层的渗透性
本工程开挖基槽，深度在3～7m，施工降水是一项重要内容，已布置专门水文地质试验，并取得准确的水文地质参数，本报告暂提供各土层经验值如表2-4。
各土层渗透系数建议值表2-4
层号
岩土名称
渗透系数K（m/d）
透水性
①
杂填土
5.0
透水
②
亚砂土
0.8
弱透水
③
粉细砂
5.0
透水
④
亚砂土
0.8
弱透水
⑤
亚粘土
0.02
弱透水
⑥
亚粘土
0.02
弱透水
⑦
中粗砂
20
强透水
⑧
亚粘土
0.02
弱透水
⑨
中粗砂
25
强透水
⑩
亚粘土
0.02
弱透水
⑾
粗砂
30
强透水
⑿
砾砂
35
强透水
3.场地地震效应
3.1抗震设计参数
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中的有关规定，本场地的抗震设计参数如表3-1。
抗震设计参数表3-1
县区
抗震设计烈度
设计基本地震加速度
设计地震分组
标贯锤击数基准值
海港区
7
0.10g
第二组
8
3.2建筑场地类别
根据本场地1#、15#和22#钻孔实测波速测试结果，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中的有关规定，计算场地土层等效剪切波速详见表3-2。
根据表3-2计算结果表明，该场地等效剪切波速平均值为246.00（m/s），场地土类型为中软场地土，场地覆盖层厚度为20.0~25.0m，属于大于等于3.0m小于等于50m的范围。
故场地类别为Ⅱ类，场地特征周期T=0.40s。
秦皇岛市地震设防区划属于C区。
等效剪切波速计算表表3-2
孔号
深度（m）
厚度（m）
剪切波速Vs（m/s）
时间t（s）
等效剪切波速（Vse）
单层
合计
单孔
平均
1
0~2
2
203
0.0100
0.0803
249.1
246.0
2~3
1
224
0.0050
3~4
1
266
0.0040
4~5
1
193
0.0053
5~6
1
221
0.0050
6~8
2
213
0.0094
8~10
2
266
0.0080
10~12
2
284
0.0070
12~14
2
370
0.006
14~16
2
275
0.0073
16~18
2
283
0.0071
18~20
2
327
0.0062
15
0~2
2
191
0.0110
0.0884
226.2
2~3
1
212
0.0050
3~4
1
223
0.0050
4~5
1
192
0.0052
5~6
1
183
0.0060
6~7
1
171
0.0060
7~9
2
223
0.0090
9~11
2
243
0.0082
11~12
1
266
0.0040
12~13
1
250
0.0040
13~15
2
285
0.0070
15~16
1
251
0.0040
16~19
3
284
0.0110
19~20
1
406
0.0030
22
0~2
2
198
0.0101
0.0761
262.8
2~3
1
213
0.0050
3~4
1
224
0.0050
4~5
1
170
0.0060
5~6
1
250
0.0040
6~8
2
213
0.0094
8~10
2
327
0.0061
10~12
2
283
0.0071
12~14
2
293
0.0070
14~16
2
284
0.0070
16~20
4
426
0.0094
3.3液化判别
按《建筑震设计规范》（GB50011-2001）中的规定，对场地内饱和砂土层、亚砂土层进行了液化的初步判别，结果表明该场地内的第②层亚砂土、第③层粉细砂、第④层亚砂土为可液化土层，进一步用标贯试验作详细判别，并按规范要求分层分孔计算液化指数，最终得到场地平均液化指数为25.0，故该场地为严重液化场地，计算结果见表3-3。
砂土液化计算表表3-3
孔号
土层名称
及编号
地下水位深
（m）
标贯深度
（m）
厚度（m）
实测值
（击）
粘粒含量ρc
临界值Ncr
（击）
是否液化
液化指数Ile
单层
单孔
平均
1
④亚砂土
1.20
2.45
1.30
2
9.1
4.7
√
7.5
36.2
25.0
3.85
1.40
1
4.6
7.6
√
12.2
5.15
1.90
1
4.6
8.4
√
16.5
6
③粉细砂
1.70
3.20
1.60
3
8.4
√
10.3
10.3
12
③粉细砂
1.00
2.85
1.10
9
8.7
√
7.2
32.4
3.55
0.80
2
9.2
√
6.3
④亚砂土
5.05
2.20
1
6.0
7.4
√
18.9
18
④亚砂土
1.20
3.75
2.55
2
4.2
7.8
√
18.9
31.3
5.35
1.45
1
4.2
8.8
√
12.4
25
③粉细砂
2.00
3.95
1.25
3
8.8
√
8.2
20.9
5.05
1.15
3
9.6
√
7.9
5.95
0.65
2
10.4
√
4.8
28
④亚砂土
0.90
2.45
0.95
2
5.0
6.5
√
6.6
18.9
3.85
1.55
2
9.6
5.4
√
12.3
注：
地下水位按年平均最高水位取值
3.4地段类别
该场地属于对建筑抗震不利地段和地震条件下的不稳定场地。
4.岩土参数的分析与选用
各岩土层的主要物理力学性质指标及原位测试数据统计结果见表4-1，即《岩土层物理力学性质指标统计表》。
现场取样室内土工试验结果见《土工试验报告》。
本报告各项岩土参数指标的统计均是剔除异常数据后的最后统计结果。
根据野外原位测试、室内土工试验以及勘察资料的综合分析，确定各岩土层承载力容许值、压缩模量见表4-2。
岩土层地基承载力容许值、压缩模量一览表表4-2
层号
岩土层名称
承载力容许值〔σ0〕（kPa）
压缩模量Es（Mpa）
②
亚砂土
105
7.0
③
粉细砂
75
*4.0
④
亚砂土
80
4.0
⑤
亚粘土
95
4.0
⑥
亚粘土
250
7.0
⑦
中粗砂
300
*25.0
⑧
亚粘土
250
7.2
⑨
中粗砂
330
*30.0
⑩
亚粘土
250
6.5
⑾
粗砂
350
*35.0
⑿
砾砂
400
*40.0
⒀
强风化混合花岗岩
550
注：
*符号者表示经验值
5.岩土工程分析评价
根据勘察结果，该场地地层分布不稳定，上部土层（①～⑤层）松散，物理力学性较差，强度低；下部土层物理力学性质较好，底部基岩稳定，强度高，未发现断裂破碎带等不良地质现象，综合评价场地工程地质条件较差，各土层工程性质具体分析如下：
①杂填土：
土质较杂，松散，湿～饱和，不均匀；②亚砂土：
流塑，分布不连续，主要分布场地北部，属液化土层、中压缩性土；③粉细砂：
饱和，松散，分布不连续，为液化土层；④亚砂土：
流塑，分布不连续，液化土层，属中~高压缩性土；⑤亚粘土：
软塑~流塑，分布连续，属高压缩性土；⑥亚粘土：
硬塑，分布较连续，属中压缩性土；⑦中粗砂：
饱和，中密，分布连续，厚度变化较大；⑧亚粘土：
硬塑，分布不连续，属中压缩性土；⑨中粗砂：
饱和，中密～密实，分布连续；⑩亚粘土：
硬塑，分布不连续，属中压缩性土；⑾粗砂：
饱和，中密～密实，分布较连续；⑿砾砂：
饱和，密实，分布较连续；⒀强风化混合花岗岩：
呈碎块状，力学性质好，层面起伏较平缓，未发现断裂破碎带，为该场地稳定地基岩土层。
6.结论及建议
（1）根据勘察结果表明，该场地上部地层分布不均匀，地层结构较复杂，层次多，强度低，压缩性强，又存在液化土层，各土层在水平方向上分布不稳定不连续，厚度变化较大，下部土层强度较高，底部基岩稳定，未发现断裂破碎带。
综合评价该场地工程地质条件较差。
（2）该区地震设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类。
严重液化场地，属对建筑抗震不利地段和地震条件下的非稳定场地。
（3）抗浮水位标高，按勘察期间的平均地下水位升高1.0m考虑（即标高1.50m），考虑海水渗入影响，抗浮安全系数建议采用1.10以上。
（4）本区标准冻土深度0.85m。
（5）根据场地工程地质条件，该工程可采用明挖施工及顶进箱涵施工。
可以第⑥层亚粘土，局部第⑦层中粗砂作基础的持力层，超挖部分按规范要求夯实回填砂卵石，回填后的地基强度应满足设计要求。
（6）基槽开挖前，应先行降水，可采用管井和轻型井点相结合的降水方案，水位降至基底设计标高下至少0.50m。
由于③、④、⑤层是本场地最软弱土层，强度低，压缩性高。
水位降低，有效应力增加，必将引起附加沉降。
西侧居民住宅楼距本场地较近，施工降水很可能造成地基不均匀沉降而引发墙体开裂，因此要加强监测。
水位降低，速率不可过快，尽量较小水力坡度，同时应在距基坑最近的建筑物东侧布置回灌井，采取回灌措施防止不均匀沉降。
（7）穿铁立交深挖地段，基槽开挖时边坡应采取支护措施和防渗措施，可采用高压旋喷进行帷幕灌浆和钢筋混凝土预制桩配合拉锚支护，其余浅挖地段可采用钢板桩支护。
（8）有关其它水文地质条件，详见《东港路改造工程水文地质勘察报告》。
（9）基槽开挖至设计标高后，要注意保护基底土层，防止水浸、冰冻和人为扰动，并作好钎探，及时通知我公司派人验槽，以便发现问题及时解决。
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