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333.33
4.574~6.155
1.56
十一支路
288.35
4.571~5.680
十二支路
396.97
4.411~5.970
内环路
1035.60
4.551~5.000
0.56
外环北路
1639.63
4.382~5.146
外环南路
1725.00
4.879~14.790
5.00
二、勘察工作布置及完成工作量
(一)执行的规范标准及应解决的主要问题
1、执行的主要规范标准
《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)
《市政工程勘察规范》(CJJ56-94)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
委托方及设计院的任务委托书
2、应解决的主要问题
(1)查明沿线各地段的地形、地貌特征,划分地貌单元;
(2)查明沿线地段的地质构造、岩土的类型、性质及其分布,基岩风化层厚度及风化破碎程度;
(3)查明沿线各地段路基的湿度状况,提供划分土基干湿类型所需参数;
(4)实测沿线地下水位,调查了解冻前地下水位,并查明沿线各地段的地下水类型、地表水的水源、水位和积水时间,以及排水条件,论证地表水、地下水对路基稳定性的影响;
(5)查明沿线暗埋的河、湖、沟、坑和坟场的分布;
(6)调查了解地下埋设物回填土的土类、厚度及其密实度;
(7)查明沿线地段不良地质现象的成因、类型、性质、空间分布、发生和诱发条件、发展趋势及危害程度,论证对路基稳定性的影响程度,并提出计算参数及整治措施的建议;
(8)在抗震设防烈度大于或等于7度的场地,应判定场地和地基的地震效应;
(9)提出标准冻土深度。
(二)勘察工作布置
本次勘察点位由设计单位布置并提供,共布置勘探点62个。
勘探孔间距为73.71~168.33m。
勘探点类型及位置详见《勘探点平面位置图》。
深度要求:
自现状地面下不超过8m(钻孔标高最低不低于黄海高程-5m),8m内如遇强风化则进入强风化1m即可。
经过场地踏勘和搜集的资料,结合工程特点,选择XY-100型钻机,采用泥浆护壁回转钻进与室内土工试验相结合的勘探方法。
(三)完成的实物工作量
我公司于2011年3月24日开始施工,于2011年3月29日完成全部野外勘察工作。
投入的主要设备:
XY-100型钻机3台,全球定位仪(GPS)1台。
完成的实物工作量详见下表:
项目
单位
数量
备注
测量定点
点
62
钻探
孔/m
62/415.90
标准贯入试验
次
93
土样
件
52
原状样20件
水样
组
8
简分析
本次勘察采用1985国家高程基准,青岛城建坐标系,所有点位及高程均为实测所得。
三、场区工程地质条件
(一)气象、水文
青岛开发区属华北暖温带沿海湿润季风区气候。
年均气温12.3℃,极端最高气温34.4℃,极端最低气温-16.0℃。
年均风速5.30m/s,瞬间最大风速44.20m/s。
年均降雨量711.20mm,最大年降雨量1272.70mm,最小年降雨量347.40mm;
季节性冻土深度小于0.50m。
(二)地形、地貌
拟建场区地形大部分地段稍有起伏,局部地段起伏较大,孔口标高0.91~18.36m,最大高差17.45m。
部分地段原地貌类型为剥蚀残山地貌,部分地段原地貌类型为滨海沉积地貌,后经人工回填。
(三)岩土层及其物理力学性质
本次勘察揭露的深度范围内的地层自上而下分述如下:
①层素填土(Q4ml):
黄褐色、土黄色,稍湿,松散~稍密,大部分地段主要以粘性土、粉土为主,局部地段有部分风化砂、块石及开山碎石,局部见少量建筑垃圾。
该层在所有勘探孔均有揭露,层厚0.40~7.50m,层底标高-4.18~17.96m,层底埋深0.40~7.50m。
标准贯入试验(修正值)统计结果详见下表:
特征值
平均值
(x)
标准值
标准差
σn-1
变异系数
δ
极值
max/min
统计个数
(n)
标准贯入试验(击)
7.5
6.6
3.1
0.41
14.1/4.0
30
②层淤泥质砂(Q4al+pl):
灰褐色,流塑,饱和,松散,稍有臭味,以淤泥质中砂为主,局部为淤泥质粗砂、淤泥质砾砂,砂粒磨圆度较差,级配较差,砂粒成份为石英、长石,淤泥含量约40%。
局部为淤泥质粉质粘土、淤泥质粉土,干强度较低,韧性较差,淤泥含量约30%。
该层在35个勘探孔有揭露,层厚0.30~3.20m,层底标高-6.27~1.60m,层底埋深1.30~9.50m。
3.7
1.0
0.28
4.8/1.9
10
物理力学性质指标详见下表:
特征
W
%
γ
kN/m3
e0
IL
Ip
剪切q
压缩试验
C
kPa
Ф
度
a1-2
MPa-1
ES1-2
MPa
样本数
6
5
4
最小值
34.8
17.8
0.908
0.93
10.1
17.0
5.4
0.66
2.8
最大值
41.6
19.0
1.063
1.46
15.2
23.0
7.4
0.73
3.29
37.2
18.2
1.007
1.21
13.0
21.5
6.5
0.70
2.96
2.5
0.5
0.065
0.22
2.1
0.03
0.19
0.07
0.958
0.18
0.16
0.04
39.3
17.9
1.061
18.07
3.53
2.80
地基承载力特征值fak=60kPa,压缩模量Es=2.8MPa。
③层粉质粘土(Q4al+pl):
灰黄~黄褐色,湿~很湿,可塑~硬塑,刀切面较光滑,干强度较高,韧性较好,可见铁、锰质氧化物,局部混约20%的砂粒。
该层在21个勘探孔有揭露,层厚0.40~4.60m,层底标高-6.88~2.51m,层底埋深2.10~8.50m。
15
13
20.0
18.3
0.578
10.2
27.0
3.0
0.23
3.00
29.7
20.3
0.804
0.85
16.7
55.0
13.3
0.59
7.04
24.1
19.5
0.687
12.9
36.6
7.2
0.38
4.72
2.7
0.068
2.2
3.6
0.10
1.18
0.11
0.53
0.17
0.49
0.25
25.5
19.2
0.720
0.52
30.7
5.1
0.43
4.13
6.1
5.3
8.0/5.3
地基承载力特征值fak=140kPa,压缩模量Es=4.1MPa。
④层粗砾砂(Q4al+pl):
黄褐色、浅黄色,饱和,稍密~中密,磨圆度较差,级配较好,砂粒成份为石英、长石,局部混少量粘性土。
该层在21个勘探孔有揭露,层厚0.40~3.80m,层底标高-6.87~1.23m,层底埋深3.30~9.50m。
14.7
13.1
2.6
19.7/11.9
9
地基承载力特征值fak=230kPa,变形模量E0=18.0MPa。
⑤残积土(Qel):
黄褐色、灰绿色,稍湿~湿,中密,组织结构全部破坏,已风化成土状,具可塑性,干钻易钻进。
该层在10个勘探孔有揭露,层厚0.60~2.90m,层底标高-6.37~2.55m,层底埋深,3.00~8.20m。
20.4
4.2
0.20
25.7/10.7
地基承载力特征值fak=260kPa;
变形模量E0=18MPa。
⑥全风化花岗闪长岩(Pt):
黄褐色、灰绿色,稍湿~湿,密实,结构基本破坏,但尚可辨认,有残余强度,干钻可钻进。
岩石坚硬程度为极软岩,岩体完整程度为极破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
该层在20个勘探孔有揭露,层厚0.50~2.90m,层底标高-5.41~0.53m,层底埋深,3.80~8.30m。
31.4
30.1
34.6/27.6
地基承载力特征值fak=350kPa;
变形模量E0=28MPa。
⑦强风化花岗闪长岩(Pt):
黄褐色、灰绿色,稍湿~湿,密实,结构大部分破坏,主要矿物为角闪石、长石,少量石英,矿物成份显著变化,风化裂隙很发育,岩体破碎,干钻不易钻进。
岩石坚硬程度为软岩,岩体完整程度为破碎,岩体基本质量等级为Ⅴ级。
51.0
49.4
4.1
0.08
57.8/45.9
20
地基承载力特征值fak=600kPa;
变形模量E0=40MPa。
(四)地下水腐蚀性的测试与评价
赋存于第四系松散堆积物中的①层素填土~④层粗砾砂中的地下水为潜水和下卧基岩中的基岩裂隙水。
潜水主要接受大气降水和邻区补给,排泄方式主要为地表蒸发和排向邻区;
基岩裂隙水主要由邻近区域补给和向邻近区域排泄。
勘察期间,水位标高0.43~0.56m,地下水位年变化幅度约1m。
本次勘察取水样8组。
依据水质分析结果,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)第12.2.1~12.2.5条,判定:
第1~2组水样:
①、在Ⅱ类环境中
300mg/L<
SO42-=589.266/705.263mg/L<
1500mg/L
Mg2+=362.760/342.802mg/L<
2000mg/L
总矿化度=15751.597/15845.881mg/L<
20000mg/L
在直接临水条件下
5.0<
PH=6.4/6.4<
1.0mmol<
HCO2-=6.697/6.378mmol
判定地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;
②、在长期浸水条件下
Cl-=8894.132/8853.067mg/L<
10000mg/L
判定地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性;
在干湿交替的条件下,
5000mg/L<
Cl-=8894.132/8853.067mg/L
判定地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性;
第3~4组水样:
SO42-=65.886/62.175mg/L<
300mg/L
Mg2+=32.871/31.463mg/L<
总矿化度=1803.994/1793.834mg/L<
6.5<
PH=6.7/6.7
侵蚀性CO2=1.754/3.508mg/L<
15mg/L
HCO2-=4.385/4.385mmol
判定地下水对混凝土结构具微腐蚀性;
Cl-=835.001/831.576mg/L<
500mg/L<
5000mg/L
判定地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性;
第5~6组水样:
SO42-=113.46/110.25mg/L<
Mg2+=9.21/13.00mg/L<
总矿化度=276.21/310.12mg/L<
PH=6.5/6.5=6.5
侵蚀性CO2=8.858/9.491mg/L<
HCO2-=1.99/1.61mmol
Cl-=27.70/17.31mg/L<
100mg/L
第7~8组水样:
SO42-=98.57/96.90mg/L<
Mg2+=5.28/5.28mg/L<
总矿化度=704.03/698.59mg/L<
侵蚀性CO2=2.531/2.784mg/L<
HCO2-=2.19/2.30mmol
Cl-=231.66/224.31mg/L<
100mg/L<
500mg/L
判定地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性;
通过水样分析综合判定:
地下水对混凝土结构具弱腐蚀性;
在长期浸水条件下,地下水对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性;
在干湿交替条件下,地下水对钢筋混凝土中钢筋具强腐蚀性。
基础工程施工时应做好防护措施,防止地下水对建筑材料的腐蚀。
(五)场地土的腐蚀性测试与评价
根据地区经验,本场地土层对基础工程的建筑材料具微腐蚀性,故未采取土试样做腐蚀性试验。
四、地震效应
1、青岛地区所处大地构造单元相对稳定,历史地震观测资料表明:
本区未发生过破坏性地震,以弱震、微震为主,且震中离散,无明显线性分布。
本区不具备发生破坏性地震的构造条件,从未来地震危险区预测结果看,本区地震危险性主要受远震的影响,其烈度不大于6度。
故拟建场区区域上属相对稳定地块。
2、依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4.1.1,拟建场地内存在软弱土,有两种地貌类型,且各土层呈现出明显的不均匀性,综合判定该区域属抗震不利地段。
建议增加拟建道路结构强度,减少或避免抗震不利危害。
依据《市政工程勘察规范》(CJJ56-94)B表2.0.4,该场地类别为Ⅱ类。
3、依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A、和表5.1.4-2,青岛开发区抗震设防烈度为6度,属第三组,设计基本地震加速度值为0.05g,设计特征周期为0.45s。
依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4.3.1,该工程可不进行场地土层的液化判别。
五、岩土工程分析、评价
(一)岩土体分析、评价
①层素填土、②层淤泥质砂:
土力学强度低,土力学性质不稳定,不经处理不宜作为基础持力层;
③层粉质粘土:
力学强度一般,力学性质稳定,可作为基础持力层。
④层粗砾砂、⑤层残积土:
力学强度较高,力学性质稳定,可作为基础持力层。
⑥层全风化花岗闪长岩、⑦层强风化花岗闪长岩:
力学强度高,力学性质稳定,是良好的基础持力层。
(二)场地稳定性、建筑适宜性评价
拟建场区内虽然存在滨海沉积和剥蚀残山两种地貌,局部地段有软弱土,地形局部起伏较大,但上述情况不影响拟建场地的稳定性。
场地内未发现其它不利于场地稳定性的不良地质现象。
拟建场区场地稳定性良好,建筑适宜性较好。
(三)地基均匀性评价
拟建场区内,在主要地基土受力深度内,各地层厚度、地层层顶及层底标高、地层性质等差别较大,属不均匀性地基。
对不均匀地基,应优先采用地基处理措施,也可改变基础宽度、调整相邻地段基底压力、增减基础埋深的措施,宜考虑地基、基础、道路结构共同作用效应,采取必要的措施。
六、地基与基础
根据场区工程地质条件,结合拟建道路基本特征及当地建筑经验,本着安全经济、技术可行的原则,建议:
外环南路局部路段或需爆破基岩至设计标高,以⑦层强风化花岗闪长岩作为基础持力层。
其余路段:
(一)强夯法:
采用强夯地基处理方案,应严格控制回填料的质量,宜采用风化砂、碎石作为回填料,以保证强夯法地基处理的质量,以处理合格后的填土层为基础持力层。
各土层的渗透系数建议值见下表:
层号
渗透系数建议值(m/d)
影响半径建议值(m)
①素填土
50
500
②淤泥质砂
③粉质粘土
0.02
④粗砾砂
300
⑤残积土
100
⑥全风化花岗闪长岩
17
75
⑦强风化花岗闪长岩
(二)深层搅拌法:
采用深层搅拌法进行地基处理,处理深度应穿透软弱地层,达到③层粉质粘土或④层粗砾砂,以处理合格后的复合地基为路基持力层。
(三)换填法:
挖除①层素填土、部分或全部②层淤泥质砂后,建议换填级配良好砂石垫层(7:
3)或风化砂,每层散铺厚度不大于0.30m,垫层厚度应根据下卧土层的承载力确定,且不宜小于1.0m。
垫层宽度应满足基础底面应力扩散的要求。
垫层应采用大吨位压路机进行分层振实或压实,以处理合格后的地基作为路基持力层。
边坡支护问题:
进行挖方和回填施工过程中,工期较长,需要对边坡进行支护,具体支护方案应由具备资质的专业设计人员根据场地条件、各土层相应的岩土参数进行设计,建议可采用以下措施:
(1)放坡开挖:
为节省工程投资,根据本次勘察取得的资料,结合本地施工经验,可采用放坡的方式进行开挖,放坡开挖的坡度建议①素填土1:
1.75;
②层淤泥质砂1:
2.00;
③层粉质粘土1:
1.25;
④层粗砾砂1:
1.50;
⑤层残积土1:
1.10;
⑥层全风化花岗闪长岩1:
1.00;
⑦层强风化花岗闪长岩1:
0.75,并采取相应的护坡措施。
(2)支护开挖:
开挖时也可进行锚杆支护开挖,建议采用锚杆支护。
各岩土层有关设计参数指标详见下表:
锚固体与地层粘结强度特征值
frb值(kPa)
25
60
70
135
180
注:
表中数据适用于注浆强度等级为M30,frb为锚固体与地层粘结强度特征值。
采用地基处理方案时,应严格按照《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)进行。
地基处理施工完毕后,应按《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)进行地基检测,处理层经检测合格后,方可进行下一步的施工。
各路段建议持力层及建议处理方式见下表:
参考地质剖面
建议持力层
建议地基方案
1
人工地基
地基处理
6,11
18
7
3
14
12
人工