四川省安岳县城市生活垃圾处理厂岩土工程勘察secret.docx
《四川省安岳县城市生活垃圾处理厂岩土工程勘察secret.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省安岳县城市生活垃圾处理厂岩土工程勘察secret.docx（29页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
四川省安岳县城市生活垃圾处理厂岩土工程勘察secret
1勘察工作概况
1.1工程概况
XX县城市生活垃圾处理场位于XX县XX村八组，受XX县XX有限责任公司委托，XX县城市生活垃圾处理厂岩土工程勘察由我院承担完成。
该工程重要性属二级工程，场地复杂程度等级为二级，地基等级为三级，划分岩土工程勘察等级乙级。
根据《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004，垃圾填埋场根据场地地形划分为山谷型填埋场，有沿XX丝绸厂及319国道两条简易乡村公路通往填埋库区，交通较方便。
垃圾处理厂设计服务年限20年（从2005年至2025年），设计日均处理规模为180吨/天，库容设计185万m3，垃圾成分中可腐有机质和垃圾热值较低。
本工程包括的建筑物：
垃圾坝、截洪沟、封场系统、环境监测系统、防渗系统、渗滤液收集与导排系统、填埋气收集与导排系统、渗滤液处理系统及办公管理系统用房等。
垃圾坝拟采用不透水浆砌块石重力坝，坝顶宽4.0m，上游坝坡1:
0.2，下游坝坡1:
0.7。
设计最大坝高20m﹙地上14.50m，地下5.5m﹚，最大坝顶长103.5m，最大坝脚宽23.1m；坝顶高程320.00m，轴线处地面高程305.5m，建基面高程300.00m。
坝体填筑料采用当地石料。
办公室拟建2层，框架结构，基础埋深1.00m。
调节池长24m，宽9m，深6m。
XX县XX工程勘察有限责任公司于XX年XX月提交了《XX县城市生活垃圾处理厂岩土工程勘察报告﹙初步勘察阶段》，初步查明了拟建坝址及填埋库区的不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势；初步查明库区地质构造、岩土层结构、工程特性及岩土层的物理力学性质；初步查明库区含水层结构和水文地质条件以及建筑材料的腐蚀性；初步查明工程区场地类别及地震设防烈度、特征周期，并提供了相关的岩土物理力学指标值；查明了建筑材料的分布、储量、质量、运输条件及相关的经济技术比较，为初步规划设计提供了依据。
1.2勘察的目的及技术要求
根据双方协议及设计提出的技术要求，本次勘察的目的重点查明填埋库区及垃圾坝的渗透变形。
其具体要求如下：
1、查明填埋库区和坝址区地形地貌及气象水文条件以及覆盖层的分布、厚度、层次及其组成物质，提出各岩土物理力学指标建议值及地基处理措施；
2、查明基岩面起伏变化情况、深槽的坡度及影响坝基稳定的破碎带的分布、规模、产状、性状、渗透性和渗透变形条件；
3、查明垃圾坝基的水文地质结构、含水层或透水层和相对隔水层的岩性、厚度变化和空间分布，岩土渗透性和地下水、地表水对混凝土的腐蚀性，重点查明可能导致坝基坝尖的集中渗漏带的具体位置；
4、查明库区的不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势；
5、查明库区地质构造、岩土层结构、工程特性及岩土层的物理力学性质；
6、对地基及废弃物的变形，导致防渗衬层、封盖层及其它设施失效可能性作出评价；
7、提出垃圾堆填的稳定、减少变形、防止渗漏和保护环境的措施。
1.3勘察工作的依据
1.3.1依据的勘察技术标准
依据的主要技术规范
《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）
《工程岩体分级标准》（GB50128-94）
《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-99）
《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
《生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2004）
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
参考的主要技术规范
《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）
《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）
1.3.2勘探工作的布置及深度
依据业主提供的总平面图（比例尺1:
1000），沿堆填场、坝的轴线布置12个钻孔，引用初勘孔5个。
勘探孔需满足分析稳定、变形和渗漏的要求，确定勘探点深度17－21m。
勘探孔间距24-48m。
另外，在设计提供的主要建（构）筑物布局上布置钻孔6个，勘探点深度7－16m。
勘探孔间距22-37m。
1.3.3勘探方法及手段
为了查明场地地层岩性、不良地质作用、岩土物理力学性质及渗漏变形情况，勘察手段采用工程地质测绘、钻探、原位测试、水文地质试验、室内土工试验等多种手段，且采取水试样2件。
（1）工程地质测绘及调查
结合我院1：
20万《区域水文地质普查资料》（遂宁幅）及初勘资料，现场实际踏勘，着重查明地形、地貌特征及其与地层、构造、不良地质作用的关系，划分地貌单元；查明重点地段的不良地质作用分布的范围、成因、性质及厚度；查明岩体结构类型，裂隙的分布、充填程度、闭合情况等。
（2）工程地质钻探
采用XU300-2A型钻机回转全断面取芯，查明场地岩土的类别、性质、特征、厚度。
同时采取原状岩土样，提供水文地质试验的试验孔。
（3）标准贯入试验
采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，对粘性土的物理状态、土的强度、变形参数、地基土承载力等做出评价。
（4）室内试验：
作粘性土的物理力学试验（试验项目包括：
颗粒级配、比重、天然含水量、天然密度、塑性指数、液性指数、压缩模量、压缩系数、抗剪强度、渗透系数、PH值）和岩石的工程物理力学参数（试验项目包括：
天然密度、天然吸水率、天然单轴抗压强度、烘干单轴抗压强度、饱和单轴抗压强度、软化系数、天然（饱和）抗剪断强度），目的为了评价地基岩土力学强度、软化性、渗透性。
（5）注水试验
对第四系覆盖层及强风化基岩作注水试验，目的探查垃圾坝及填埋库区岩土的渗透性，确定岩土的渗透系数等水文地质参数。
（6）压水试验
对基岩作分段压水试验，目的查明垃圾坝及填埋库区岩石的裂隙性和渗透性，确定岩体的渗透率（吕荣值）等水文地质参数。
（7）水质分析
对赋存于基岩风化带中的岩石裂隙水进行腐蚀性试验，试验项目包括：
pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、侵蚀性CO2、游离CO2及NH4+等，评价砼的腐蚀性及防护等级。
1.4勘察工作量
我院于XX年7月25日进场开展地勘工作，XX年8月5日完成全部外业，8月15日提交本报告。
本工程完成的主要地勘、试验工作量见表1。
表1 主要完成地勘、试验工作量表
工作项目
工作内容
比例尺
单位
工作量
平面地质测绘
库区
1:
1000
Km2
0.20
剖面地质测绘
坝区
1:
500
m/条
250/1
填埋库区
1:
500
m/条
700/2
勘 探
机动取芯钻探
m/孔
252.30/18
坑槽探
m3
30
原位测试
标准贯入试验
次
15
取
样
及
试
验
岩石常规试验
组
17（引用7组）
粘性土常规试验
组
12
水质简分析
组
2
注水试验
次
16
压水试验
段
30
该工程勘察过程中高程系统采用1985年国家高程，坐标系统采用XX县城建坐标系。
钻孔编号9、11、13、17、19分别利用原初步勘察报告钻孔编号5、7、9、6、8。
勘探孔坐标以建设单位指定的控制性点TP1（座标X=31910.291m，Y=536820.778m）及TP2（X=31953.385m，Y=537004.57m）点引测。
高程以场地拟建沟谷中坝基旁TP3点306.12m引测。
测量高程座标系统与总平面图高程座标系统一致。
2场地工程地质条件
2.1场地位置及地形地貌
场地位于XX县县城北东隅的XX村八组，距319国道约2公里，距离县城城区5公里。
场地地处XX盆地东南缘，地势东、南、西高北低，地面高程304.72～361.10m，相对高差56.38m。
其地形地貌受岩性和外营力作用的控制，由于砂泥岩的差异风化及地表迳流的影响，地形为多级陡坎状台阶，陡坎一般高2-7m，局部高差10m，阶面平缓，宽6-25m不等。
场地总体地形坡度30～50度，局部60度。
地貌类型为构造剥蚀型，构造剥蚀地貌表现为椭圆形宽“U”型谷地，谷宽100-200m，谷中有泉水出露。
本区构造运动微弱，谷坡普遍覆盖薄层坡冲（残）层粘性土。
2.2气象
场地为亚热带湿润季风气候区。
年内四季分明，气候温暖，光热充足，雨量充沛，无霜期长，云雾较多，日照偏少，具有春早，夏长冬暖，夜雨多，风速小，湿度大，夏季雨热集中多旱涝，秋季绵雨频率高。
据XX县气象站多年实测气象资料统计：
多年平均气温17.4℃（极端最高气温40.2℃，极端最低气温-3.70℃）；多年平均太阳辐热91.88千卡/平方厘米，多年平均日照数1238.3小时，多年平均降水量1027.3mm（一日最大降水量247.1mm，最大年降水量1420.2mm，最小年降水量688.3mm），降雨量多集中在5－9月，约占全年降雨量的70％。
多年平均蒸发量1045.8mm；多年平均相对湿度82%；多年平均雾日47.4d，每年平均霜日7.2d，常年主导风向为东北风及北风，年均风速1.5m/s（最大风速22m/s，静风频率36%）。
2.3地层岩性构成
据现场勘探及已有地质资料，构成场地的地层为：
第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）、第四系全新统崩积层（Q4col）和第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl），下伏侏罗系上统遂宁组（J3s）基岩。
现将其岩性特征自上而下描述如下：
①第四系全新统坡残积层（Q4dl+el）
粉质粘土：
棕红色，紫色，湿，可塑，有光滑光泽反应，干强度中等，韧性中等。
表层为耕土。
主要分布于场地阶梯状地形台面上及沟谷底部，层厚约1.00－6.00m。
②第四系全新统崩积层（Q4col）
块石：
紫灰色，主要由石英长石砂岩组成，棱角形，一般粒径400～1200mm，最大2000mm，充填物为粘性土及强风化砂泥岩碎块，块石呈中等风化。
状态松散。
分布于场地沟谷底部及南部边坡半山腰上，层厚约0.70－2.20m。
③第四系全新统坡洪积层（Q4dl+pl）
粉质粘土：
棕红色，湿，可塑，含砂泥岩碎块5～10%，有光滑光泽反应，干强度中等，韧性中等。
表层为耕土。
分布于场地沟谷及库区下游，层厚约1.30－4.40m。
④侏罗系上统遂宁组（J3s）基岩
砂质泥岩：
紫红色，泥质结构，薄～中厚层状构造，上部为强风化层，岩芯饼状及碎块状，裂隙发育，质软。
下部为中等风化～微风化层，局部见溶蚀小孔，质较硬，岩芯多呈短柱状，岩石质量指标RQD为35-65。
夹薄层泥质砂岩,为易软化软质岩石。
场地内均有分布。
泥质砂岩：
紫红色，紫色，泥质或钙质结构，薄～中厚层状构造，上部为强风化层，岩芯呈饼状及碎块状，裂隙发育，质软。
下部为中等风化～微风化层，局部见溶蚀小孔，质较软，锤击较脆，岩芯多呈短柱状，少数呈长柱状、碎块状，岩石质量指标RQD为55-80。
夹薄层泥岩,为易软化软质岩石。
场地内均有分布。
石英长石砂岩：
紫红色，钙质结构，巨厚层状构造，强风化层薄，岩芯呈土状、饼状及碎块状，裂隙发育，质软。
下部为中等风化～微风化层，质硬，锤击脆，岩芯呈短～长柱状，岩石质量指标RQD为75-85，为硬质岩石。
场地内均有分布。
场地基岩呈单斜状态，产状163－188。
∠1-4。
本次勘察尚未揭穿该层，最大揭露厚度为22.40m。
2.4水文地质条件
2.4.1地下水赋存条件
场地内地下水主要为赋存于第四系松散层的上层滞水和砂泥岩中的基岩裂隙水。
松散层的水位及埋深变化大，粘性土以上层滞水为主。
勘探期间未实测得水位，受季节影响大，其补给来源主要为大气降水及地表出露的泉水补给。
基岩透水性差，局部构造裂隙中赋存一定量裂隙水，主要为大气降水及地表迳流渗透补给为主。
勘探期间实测稳定水位6.1－7.7m，标高297.31－300.85m。
地下水变幅0.50－1.00m，边坡出露的基岩有上升泉水流出。
2.4.2地下水腐蚀性评价
根据室内水质腐蚀性分析，地下水无色、无味、透明，水质类型为HCO3-Ca型水，总矿化度为570.1—602.2mg/L，水质较好。
地下水按环境类型Ⅱ类及直接临水的地下水考虑，综合分析：
该水对混凝土结构无腐蚀性；对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性；对钢结构具弱腐蚀性。
地下水腐蚀性评价如下表2。
表2 地下水腐蚀性评价表
评价指标
评价项目
指标试验值或计算值
标准值
腐蚀等级
水对混凝土结构
腐蚀性评价
硫酸盐（SO42-）含量55.20–80.00mg/L
500-1500
/
镁盐（mg2+）含量：
17.63–18.24mg/L
2000-3000
/
铵盐（NH4＋）含量：
<0.02mg/L
500-800
/
总矿化度：
570.1-602.2mg/L
20000-50000
/
PH值：
7.5–7.7
5.0-6.5
/
侵蚀性CO2：
0mg/L
15-30
/
（HCO3-）6.00-6.50mmol/L
1.0-0.5
/
水对混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价
（Cl-+SO42-×0.25）15.57-21.77mg/L
100-500
/
水对钢结构 腐蚀性评价
PH值：
7.5–7.7
PH3-11
弱
（Cl-+SO42-）:
56.97-81.77mg/L
（Cl-+SO42-）<500mg/L
3场地地震效应评价
3.1地质构造
场地位于新华夏系第三沉降带，XX沉降褶带之川中褶带内。
其构造特点是，主要形迹的展布为平缓岩层近东西向，近南北向，北东向和呈弧形展布。
区内未见大的断裂，褶皱宽阔平缓，且多表现为彼此排列有序的鼻状背斜和箕状向斜，地表所见构造均是始于印支期以后喜山期以前的产物，晚近时期表现为大面积间歇上升。
场地区附近主要构造形迹：
XX向斜、岳源场背斜及永顺场向斜。
①XX向斜：
位于XX北，轴向近东西向，长16公里，宽1.2公里，于城北乡一带形成一箕状构造。
核部和两翼为遂宁组，翼角2-4度，两翼对称，北端倾没角2-3度，南端倾没角2-4度，为短轴状对称背斜。
场地位于XX向斜的南翼。
②岳源场背斜：
位于XX岳源场东，南起回龙寺，北抵毕家沟，轴向近南北，长15公里，以“郭家湾砂岩”为标准层，于岳源场一带形成一闭合穹窿构造，长1.6公里，宽1.2公里，闭合面积1.8公里。
核部和东翼为遂宁组，翼角3度，西翼为蓬莱镇组，翼角2度，两翼对称，北端倾没角4度，南端倾没角不明显，为短轴状对称背斜。
距场地以西约6km。
③永顺场向斜：
位于XX永顺场场西，轴向近南北，长9公里，于永顺场一带形成一箕状构造。
核部和两翼为遂宁组，翼角3度，两翼对称，为盆对称向斜。
距场地以西约2km。
3.2区域构造稳定性评价
3.2.1历史地震及对工程区的影响
据遂宁地震台站监测资料记载：
场地区历史地震表现微弱，历史上未发生过5级或5级以上的地震。
其附近的隐伏构造断裂未有小震活动。
历史上对场地最近的较大影响的外围中强地震（大邑6.0级，重庆江北统景5.2级，荣昌5.3级等）距场地区150km以外，对工程区的影响烈度小于Ⅴ度。
3.2.2区域构造稳定性评价
场地位于XX盆地丘陵地带，地壳块体结构，稳定性好，构造活动微弱。
第四系松散土地基结构紧密，厚度小，地基抗震性强，根据地震工程地质研究，该区内地面峰值加速度0.8-1.25m/s2，场地地面加速度反映谱类型多属Ⅰ、Ⅱ类。
50年10%超越概率地震烈度计算值小于Ⅵ度。
从新构造运动特征反映此区为一相对稳定的地块，不具备发生5级地震的地质构造背景。
区内地质构造简单，无较大断裂和发震构造存在，挽近期构造运动微弱，主要表现为区域缓上升，据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》（1:
400万）资料，场地区地震动峰值加速度<0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，对应的地震基本烈度<Ⅵ度。
场地属区域构造稳定区。
3.3场地类别及烈度、特征周期
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地内粉质粘土平均剪切波速Vs取180m/s，厚度取2.00m，强风化基岩平均剪切波速Vs取350m/s，厚度取1.50m，场地等效剪切波速Vse=252m/s，场地覆盖层度小于5.00m。
综合判定：
本建筑场地类别属Ⅰ类。
结合《中国地震烈度区划图》（1990版）及《中国地震参数区划图》GB18306－2001，场地抗震设防烈度<Ⅵ度，基本地震加速度为<0.05g，设计特征周期为0.35s，为抗震不设防区。
建筑场地地势开阔，场地基岩埋藏浅，局部有危石和崩塌等不良地质作用，建筑场地为可进行建设的一般场地。
4岩土工程分析及评价
4.1岩土工程力学性能评价
4.1.1岩土物理力学成果
据本次勘察的原位测试和室内土工试验，对获取的实测资料经综合分析、数理统计后于表3—表5。
室内土工试验分析成果见附件。
4.1.1.1标准贯入试验成果统计如表3。
表3 标准贯入试验统计表
岩土名称
时代
成因
频数
界限值（击）
平均值
（击）
标准差
变异
系数
修正
系数
标贯特
征值（击）
承载力特征
值fak（kpa）
粉质粘土
Q4dl+el
7
5.0~8.1
6.7
1.063
0.159
0.882
5.91
160
粉质粘土
Q4dl+pl
8
4.6~7.0
5.7
0.769
0.135
0.909
5.18
150
4.1.1.2室内土工及岩石试验成果统计如下表4、表5
表4 室内土工试验成果统计表
土层名称及代号
粉质粘土（可塑，Q4dl+el）
统计数
最
大
值
最
小
值
平
均
值
标
准
差
变异
系数
承载力
基本值
f0（kpa）
回归修正系数
承载力
特征值
fak（kpa）
天然含水量W（%）
6
32.6
23.3
25.9
3.351
0.129
220
0.80
176
天然密度r（g/cm3）
6
2.04
1.77
1.96
0.099
0.050
天然孔隙比e
6
1.053
0.666
0.764
0.145
0.190
液限ωL（%）
6
36.8
33.7
34.9
1.143
0.033
塑限ωρ（%）
6
22.3
19.3
20.3
1.063
0.052
塑性指数Ip
6
15.3
14.2
14.5
0.403
0.028
液性指数IL
6
0.71
0.27
0.38
0.166
0.434
压缩模量Es（Mpa）
6
5.11
4.37
4.78
0.308
0.065
压缩系数av（0.1-0.2）（Mpa-1）
6
0.46
0.33
0.37
0.049
0.131
抗剪强度
凝聚力C（kpa）
6
65
5
24.5
5.296
0.216
内摩擦角（度）
6
7.5
1.0
3.4
0.838
0.246
注：
试验方法直剪不排水剪，抗剪强度凝聚力C标准值为20.1kPa、内摩擦角标准值为2.7。
。
土层名称及代号
粉质粘土（可塑，Q4dl+pl）
统计数
最
大
值
最
小
值
平
均
值
标
准
差
变异
系数
承载力
基本值
f0（kpa）
回归修正系数
承载力
特征值
fak（kpa）
天然含水量W（%）
6
31.2
26.3
29.4
1.828
0.062
230
0.75
173
天然密度r（g/cm3）
6
1.97
1.92
1.94
0.023
0.012
天然孔隙比e
6
0.872
0.757
0.824
0.045
0.055
液限ωL（%）
6
38.1
35.5
36.7
0.880
0.024
塑限ωρ（%）
6
22.6
20.8
21.8
0.682
0.031
塑性指数Ip
6
15.5
14.7
14.9
0.316
0.021
液性指数IL
6
0.60
0.37
0.51
0.086
0.168
压缩模量Es（Mpa）
6
6.88
4.12
5.25
1.276
0.243
压缩系数av（0.1-0.2）（Mpa-1）
6
0.45
0.26
0.36
0.080
0.219
抗剪强度
凝聚力C（kpa）
6
25
9
19
5.955
0.319
内摩擦角（度）
6
4.5
1.0
2.8
1.605
0.584
注：
试验方法直剪不排水剪，抗剪强度凝聚力C标准值为14.0kPa、内摩擦角标准值为1.5。
。
表5 室内岩石试验成果统计表
土层名称及统计指标
中等风化砂质泥岩（J3S）
统计数
最
大
值
最
小
值
平
均
值
标
准
差
变异
系数
统计修
正系数
标
准
值
天然密度
r（g/cm3）
7
2.57
2.43
2.48
0.051
0.020
0.985
2.44
比重
7
2.75
2.67
2.72
0.036
0.013
0.990
2.69
含水率（%）
7
7.70
3.56
6.34
1.454
0.229
1.169
7.41
吸水率（%）
7
7.90
3.68
6.58
1.487
0.226
1.167
7.68
天然单轴抗压强度（Mpa）
7
6.00
1.79
4.21
1.582
0.376
0.722
3.04
饱和单轴抗压强度（Mpa）
3
4.20
2.00
3.33
/
/
/
/
软化系数
3
0.19
0.08
0.12
/
/
/
/
天然抗剪断强度
C（Mpa）
5
1.70
0.32
0.85
/
/
/
/
Φ（度）
5
42
34
39
/
/
/
/
土层名称及统计指标
中等风化泥质砂岩（J3S）
统计数
最
大
值
最
小
值
平
均
值
标
准
差
变异
系数
统计修
正系数
标
准
值
天然密度r（g/cm3）
10
2.49
2.20
2.41
0.083
0.034
0.980
2.36
比重
10
2.73
2.63
2.68
0.039
0.014
0.992
2.66
含水率（%）
10
14.53
3.00
5.67
3.414
0.602
1.353
7.67
吸水率（%）
10
14.97
3.30
5.99
3.471
0.580
1.340
8.02
烘干单轴抗压强度（Mpa）
3
52.9
48.3
50.3
/
/
/
/
饱和单轴抗压强度（Mpa）
10
26.0
1.70
17.5
8.149
0.465
0.728
12.7
软化系数
3
0.50
0.32
0.3
升级会员 