场地平整可研报告9251Word格式.docx
《场地平整可研报告9251Word格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《场地平整可研报告9251Word格式.docx(37页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
岚漪河发源于岢岚县的马跑泉,由东向西经木崖头入本县至裴家川口入黄河,全长120公里,流域面积2167平方公里,入境年水量0.689亿立方米,兴县境内河道长28公里,流域面积406.4平方公里,河道比降8.95‰。
多年平均流量2.83立方米/秒,洪水多集中在7—9月份,最大洪峰发生在1967年8月,平均洪流量81.6立方米/秒。
流域形状系数为0.388,正常年径流量为5690万立方米,丰水年为7419万立方米。
悬移质多年输沙量47.5万吨。
正常干流流量0.2-0.8立方米/秒,河床较平坦,宽窄不一,约5到8米。
11月到下年3月为封冻期。
该河季节性变化较强,冬季有四个月为结冰期。
2.2地质环境条件
2.2.1地质构造与地震
本工程拟建场地处于晋西隆起带的中部,兴县—石楼南北向褶皱带北中部,为南北走向,向西倾斜的单斜构造,倾角5°
~15°
,一般小于10°
。
区域地质构造不发育,无新构造活动及地震活动(见图2.2.1)。
按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010),吕梁市兴县抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第三组。
2.2.2地形、地貌
拟建场地位于兴县瓦塘镇岚漪河南侧,地貌单元属于黄土梁峁,山顶呈圆峁状,山梁呈波浪式,近南北向分布。
山梁两侧为大型冲沟(东部为刘家沟,西部为大石沟)及其支沟,涉及厂区范的主要有14条支沟(见图2.2.2-1)。
各沟谷多呈“V”形,树枝状冲沟极其发育。
地形起伏较大,总体地势呈南高北低。
沟谷最低标高为880.0m,峁顶最高标高1075.0m,相对高差为195.0m(见图2.2.2-2,2.2.2-3,2.2.2-4,2.2.2-5)。
图2.2.2-1场地平面图
图2.2.2-2场地东侧刘家沟
图2.2.2-3场地东侧G8
图2.2.2-4场地东侧G10
图2.2.2-5场地西侧G3、G4沟口
2.2.3地层
根据勘察揭露地层情况,勘察深度范围内地基土沉积时代成因类型自上而下依次为:
第四系全新统冲洪积层及崩塌物(Q4al+pl)、上更新统马兰黄土(Q3eol)、中更新统离石黄土(Q2eol)、下更新统泥河湾组卵砾石层(Q1al+pl)及第三系上新统(N2j)红粘土组成(见剖面图2.2.3-1~2.2.3-4)。
各地层描述如下:
第①层:
冲洪积层及崩塌物(Q4al+pl)
主要分布于各冲沟底部及坡角,不整合覆盖于N2~Q3各时代地层上,色杂。
岩性主要分为两类,一类以粉土为主,含云母、氧化铁、氧化铝等,摇振反应迅速、韧性低、干强度低。
稍湿、稍密,高压缩性。
混有植物根系。
稍湿、中密,中压缩性。
具有湿陷性,湿陷性中等~强烈。
主要分布在Q1卵砾石层之上,厚度为2.0~5.2m。
另一类为泥、砂质充填的卵砾石,成分与Q1相同,厚度为0.0~9.1m。
土石可开挖分类为Ⅰ~Ⅲ类。
第
层:
湿陷性粉土(Q3eol)
黄褐色,含云母、氧化铁、氧化铝等,混有大量粉砂,摇振反应中等、韧性低、干强度低。
具有湿陷性,湿陷性轻微~强烈。
夹有多呈褐红色粉质黏土主要分布在峁梁顶部及缓坡上,分布标高为1013.0m~1023.0m,厚度为6.50~15.60m。
土石可开挖分类为Ⅱ类。
湿陷性粉土(Q2eol)
黄褐色,含云母、氧化铁、氧化铝等,混有少量粉砂,摇振反应中等、韧性低、干强度低。
具有湿陷性,湿陷性轻微~中等。
主要分布在峁梁顶部及缓坡上,分布标高为1007.7m~1015.3m,厚度为2.0~15.9m。
土石可开挖分类为Ⅲ类。
粉土(Q2eol)
褐黄色,含云母、氧化铁、氧化铝,有少量钙质结核,菌丝。
夹浅红色粉质粘土薄层。
无光泽,摇振反应中等、韧性低、干强度低。
稍湿,中密,中等压缩性。
分布标高为995.5m~1008.7m,厚度为12.5~15.5m。
粉质黏土(Q2eol)
棕黄色,含云母、氧化铁、氧化铝。
夹有不连续钙质结核层。
硬塑状态,切面稍有光泽,无摇振反应,韧性中等,干强度中等,具中等~高压缩性。
分布标高为971.6m~990.0m,厚度为4.0~36.7m。
第⑥层:
卵石(Q2pl)
色杂,密实。
母岩主要为钲质胶结的紫红色、灰色、白色砂岩,偶见灰岩。
磨圆度好,颗粒级配不良。
卵石含量70~75%,粒径多为5~15cm,漂石含量小于15%,最大直径45cm,一般砂质胶结,但在顶部常见厚0.5~1.3m的钙质胶结层。
土石可开挖分类为Ⅳ类。
]
第⑦层:
粘土(N2j)
静乐组红粘土,多层综红色粘土夹薄层钙质泥岩组成,上部常分布一层厚10~20cm和1.1~2.3m的灰白色、灰绿色铝土质或钙质泥岩。
厚度大于20m。
所有钻孔均未揭穿该层。
详见剖面图2.2.3-1~2.2.3-6。
图2.2.3-1场地东侧剖面图
图2.2.3-2场地西侧剖面图
图2.2.3-3场地中部剖面图
图2.2.3-4G7剖面图
图2.2.3-5G5剖面图
图2.2.3-5G9剖面图
2.2.4地下水
勘探期为雨季,刘家沟与大石沟中均有潜水与地表水交互出露,流量小于0.8L/s。
部分支沟中偶见地下水自第⑤层粉质黏土和第⑥层卵石层底部渗出,为降水经黄土孔隙、裂隙下渗,在第⑥层卵石层顶、底板受阻后渗出,流量一般小于0.2L/s。
图2.2.4-1G14出水点
图2.2.4-2刘家沟内断续的水流
(一)
图2.2.4-3刘家沟内断续的水流
(二)
2.2.5不良地质作用
(1)滑坡及崩塌
崩塌主要分布于各支沟中,多发生于雨季,因黄土中垂直裂隙发育,降水在冲沟中溯源剥蚀严重,造成沟侧土体产生微-小型崩塌和滑塌。
滑坡主要发生于东西两侧大沟中,影响工程建设的最大滑坡分布于场地东北部G12~G14北,南北长约1.2km,东西最宽约300m(见照片2.2.5-1),产生的主要原因是受第⑦层静乐粘土(N2j)阻水,上部普遍发育的铝土质泥岩浸水后软、滑且在该地段监空而造成,水平滑面深度在后缘不大于30m,在前缘以铝土质泥岩下1~2m为界。
形成时间100年以上,但至今雨后仍有活动。
图2.2.5-1场地东北侧滑坡
(一)
图2.2.5-2场地东北侧滑坡
(二)
图2.2.5-3滑坡体上的落水洞
(2)空洞
在场地东侧G11中老兴汉村(975.0m~979.0m)存在大量窑洞,在场地整平时应回填密实,使其不对本工程产生不利影响。
图2.2.5-2老兴汉村窑洞
2.2.6地基土湿陷性
场地第①②③层地基土具有湿陷性,第①层黄土状粉土(Q4al+pl)主要分布在冲沟底部,厚度为2.0—5.0m,层底标高为988.74m—990.45m;
湿陷系数0.015—0.031,自重湿陷系数0.015—0.019,湿陷起始压力18—90kPa。
层湿陷性粉土(Q3eol),层底标高为980.74m—1057.65m,厚度为6.50—15.40m;
湿陷系数0.015—0.098,自重湿陷系数0.015—0.049,湿陷起始压力15—207kPa。
层湿陷性粉土(Q2eol)层底标高为978.74m—1041.75m,厚度为2.0—15.9m。
湿陷程度轻微—强烈。
湿陷系数0.015—0.052,自重湿陷系数0.015—0.059,湿陷起始压力24—300kPa。
2.2.7天然地基土承载力
根据岩土工程勘察结果并结合本地区建筑经验综合建议如下:
表2.2.7天然地基土承载力特征值建议表
层序
岩性
天然地基土承载力特征值
(kPa)
①
黄土状土
80—100
②
湿陷性粉土
120—150
③
140—170
④
粉土
250—280
⑤
粉质黏土
300—380
⑥
卵石
500—600
3场平高程比选
综合场地土方平衡、地基土强度特征、湿陷性土层分布等因素,选择965.0m(方案一)和986.0m(方案二)两个场平方案并进行了比选,初步比选结果见表3.1。
表3.1场平方案对比表
项目
方案一
方案二
方案比较
挖方(万m3)
3968
2197
方案一较方案二挖方量多近80%
填方(万m3)
366
1442
方案一较方案二填方量较小,边坡高度小。
但方案二有利于解决场子地弃土
外运土方(万m3)
3602
755
方案一较方案二外运土方量大,堆土场选择困难,回填成本较高
强夯总面积
(万m2)
75
194
方案二的强夯面积为方案一的近2.6倍
场平标高湿陷性土层分布
全部挖除
基本挖除
方案二的未挖除地段可通过强夯处理消除
天然地基承载力
绝大部分地段大于250kPa
方案二大部分地段可满足250kPa承载力要求
工后沉降
填方区存在工后沉降
虽两方案均存在填方区工后沉降,但方案一的面积和厚度均小于方案二,风险较方案二小。
方案二可通过适当改变填土性质减小风险
综合以上比较结果,方案二节约土地,重视工程环境,与方案一相比,挖方量减少1771万m3,为方案一挖方量的45%。
场平标高下湿陷性土层仅局部分布,较容易处理,承载力大部分地段可满足要求。
通过对比分析,建议场平标高采用986.0m。
4场地整平初步设计方案
根据上述地形、地貌、岩土工程条件,并参考我国黄土区大面积场地整平的成功经验,并经多次专家讨论,该项目场平工程拟采用土方填、挖进行治理,其中,填方区采用综合坡率1:
2,分层强夯进行处理。
4.1夯填区基底处理
(1)清底:
清除场地内地表树木、枯木、树桩、树根、草木、垃圾和其它突出的障碍物,挖除表层植物土、软弱土及沟谷两侧崩塌物和坡积物。
(2)填挖交接面处理:
填方区内原始坡度大于1:
5地段,在场地设计标高下8m范围内沿顺坡方向开挖坡度为1:
2台阶,台阶高度1.0m,宽度2.0m,顶面向内倾斜,坡度宜为2%;
对填挖交界面的挖方界面设过渡段,挖方界面下3.0m范围内按1:
8开挖成斜坡(图4.1-1、2)。
图4.1-1填挖交界面过渡段强夯处理示意图
图4.1-2接坡强夯处理示意图
(3)强夯设计:
强夯能级视沟底整平后松散层厚度采用5000~12000kN.m,主夯点按等边三角形或正方形布置,主夯点间距6.0~8.0m,点夯隔排隔点分四遍完成,击数以最后两击夯沉量平均小于50~100mm为停锤标准;
满夯采用2000kN.m夯击能,每点夯击数为3~5击,锤印搭接1/4(具体参数经试夯后确定)。
为保证填筑体与台阶面应形成良好的结合,填挖交接面台阶部位强夯分层控制厚度3.0m(图4.1-3),强夯能级采用2000kN.m。
处理后地基承载力不小于250kPa,压缩模量15MPa。
图4.1-3填挖交接面台阶部位强夯分层处理示意图
(4)检测
填筑体原始整平面强夯后检测采用动力触探、载荷试验及面波等室内土工试验和原位测试方法,检测数量按有关规范执行。
原始整平面若为卵石层,强夯后按稍密控制质量;
若为黄土层,强夯后按重型击实试验压实系数不小于0.93控制质量
4.2填筑地基
(1)填筑范围:
按沈阳铝镁设计院提供的场地整平线控制。
(2)填料要求:
填料采用场地内马兰黄土和离石黄土。
土中不得含有冻土、污染土和生活垃圾等,有机质含量不得大于5%;
填料的含水量控制在重型击实试验的最优含水量Wop±
2%。
(3)边坡体填筑:
边坡坡面以内5.0m采用分层压实法填筑,压实方式可采用冲击压实或振动碾压,分层填筑厚度0.3m~0.4m,填筑体外边到坡面距离宜为1.0m,(见图4.2-1),压实系数不小于0.95。
图4.2-1边坡侧坡体填筑示意图
(4)强夯设计:
①填筑体强夯在原始整平面强夯检测合格后进行,强夯能级采用5000~7000kN.m,主夯点按等边三角形或正方形布置,主夯点间距6.0~7.0m,点夯隔点不隔排,分两遍完成,最后2击平均夯沉量≤50mm;
满夯采用2000kN.m夯击能,每点夯击数为5击,锤印搭接1/4(具体方案及施工参数待试夯后确定),每遍夯完均整平场地后再进行下遍点夯。
施工时按照自放坡坡底由下而上的原则分层施工,厚度按6.0m(虚铺7.0m)一层进行强夯处理;
回填采用分层堆填摊铺的方法,分层回填厚度2.0m,分2-4次虚铺至7.0m,严禁进行抛填。
②相邻施工工作面间的搭接:
a.当填筑区域较大,各工作面施工的起始填筑标高不同时,相邻工作面的高差不大于施工时的一个填筑层厚度,不同填筑层的搭接面应错开;
b.对相邻施工工作面搭接部位应采用强夯法补强处理,补强处理宽度应为上界面大于2倍夯锤直径,下界面按1:
1向上放坡至层顶面不小于2倍夯锤直径;
c.上层点夯位置应布置在下层夯点中间位置(见图4.2-2)。
图4.2-2工作面搭接强夯处理示意图
③处理后地基土压实系数不小于0.95(计算压实系数所用最大干密度系按照《土工试验方法标准》GB/T50123重型击实试验法求得),地基承载力不小于250kPa,压缩模量不小于12MPa。
4.3质量控制与检验
4.3.1现场质量控制
(1)施工质量偏差控制应符合下列规定:
夯点测量定位允许偏差±
5cm;
夯锤就位允许偏差±
15cm;
满夯后场地整平平整度允许偏差±
10cm;
(2)施工过程中应进行以下监测工作:
①施工前检查夯锤质量和落距,确保单击夯击能符合设计要求;
②在每一遍施工前,应对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯应及时纠正;
③按设计要求检查每个夯点的夯击次数和最后两击的夯沉量;
④施工过程中应对各项参数及施工情况进行详细的记录。
4.3.2质量检验
(1)检测方法:
采用动力触探试验、探井取样室内土工试验、载荷试验三种方法进行检测。
(2)检测要求:
①按每2000m2为一个检测单元,动力触探试验孔、探井各不少于3个;
载荷试验在填方区最项部两层强夯处理后进行,每个检测单元不少于3点。
②当处理面积小于2000m2时,检验项目及频数要求按2000m2要求执行;
③检测后孔、井均应及时填实恢复。
④当检验指标未达到设计要求时,应进行两组以上的复检。
若复检指标达到设计要求,可仅处理不合格区域;
若复检指标仍未达到设计要求,则应对检验划定的不合格范围重新进行处理,直到合格。
5边坡概况及稳定性分析
5.1边坡概况
本项目所在场地地形起伏较大,沟谷最低标高为880.0m,峁顶最高标高1075.0m,相对高差为195.0m。
场地平整标高986.0m,边坡即为由场地平整而形成的挖方边坡与填方边坡。
挖方边坡共计10个,从北侧开始逆时针编号为W1~W9。
挖方边坡按综合坡率1:
1.5放坡考虑,各边坡形状均为中部高,两侧渐低至场平标高,W1~W9边坡最高点高度依次为:
36m、9m、15m、21m、34m、49m、16m、32m、80m。
填方沟谷共计14个,从西北角开始逆时针编号为G1~G14,共计形成填方边坡8个(场地东侧G8~G14因深入场地内,外侧形成的边坡已连为一体)。
填方边坡按综合坡率1:
2放坡考虑,采用强夯填筑,西侧G1~G7边坡坡形均为中部高,两侧渐低至场平标高,东侧边坡由于地形起伏,形成多个高度极值点,最高点位于场地东北侧。
边坡最高点高度依次为:
54m(地形图不全,尚未到底)、32m、62m、61m、51m、32m、22m、96m。
由于场地平整而导致的挖土、填土工程量如下:
挖运土量2475万m3(自然方)、回填夯实量975万m3(夯实方)、外运弃土量1353.8万m3(自然方)。
自然方与夯实方换算按1.15:
1考虑。
5.2稳定性分析
5.2.1边坡稳定性
目前尚无具体岩土设计参数,采用工程类比法,比照周边几个黄土区高挖填方工程,如:
延安新区、吕梁机场、神头二电厂、保德电厂等,确定挖方综合坡率1:
1.5,填方综合坡率1:
2,应能满足稳定性要求。
根据挖方综合坡率1:
2及稳定性要求反算土体抗剪强度指标如下:
即:
夯实填土与压实填土强度指标应达到或高于上表值;
原状黄土强度指标如达不到上表值,应重新进行稳定性验算。
5.2.2滑坡稳定性
场地东侧G10~G14及G14以北一定范围内为滑坡。
以场地东北角为例,根据目前勘察资料,滑坡后缘位于场地内,距场地边缘约100m,滑坡出口位于东侧沟底,出口标高约为沟底以下10m~15m。
现状滑坡处于稳定状态,根据现状反算滑带抗剪强度指标为粘聚力15kPa,内摩擦角10度。
填方后填方体位于滑坡上部,对滑坡稳定不利,滑坡将处于不稳定状态,需要采取措施。
滑坡治理可采取工程措施(如抗滑桩、格构锚索等)或反压措施。
此处滑坡体及填方体体量巨大,工程措施难以奏效且造价昂贵,因此建议采用反压坡脚措施,既可满足滑坡稳定条件,又可消耗一定弃方。
反压坡脚措施:
根据反算滑带抗剪强度指标估算,东侧沟填至标高930m时,滑坡稳定性可达到规范要求,即稳定性系数达到1.35。
6边坡初步设计方案
6.1设计原则
6.1.1安全可靠、经济合理、技术可行、方便施工
6.1.2等级划分:
根据地质情况、结构设计要求并结合场地环境,按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013),设计时按安全等级取为一级。
6.1.3使用年限:
该边坡为永久性边坡,设计使用年限为50年。
6.1.4本区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第三组。
6.1.5地面超载:
根据结构设计各拟建建筑物荷载、厂区道路设计荷载等确定。
6.1.6动态设计:
本工程执行动态设计,信息化施工的原则,根据施工与监测情况及时调整设计。
6.2设计依据
《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013);
《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012);
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002);
《总平面图》沈阳铝镁设计研究院;
《中润公司吕梁轻合金基地项目主厂房场平工程岩土工程勘察报告(专项可研阶段)》山西省勘察设计研究院;
《1:
1000与1:
10000地形图》中润公司提供。
6.3初步设计方案
6.3.1基础方案(方案一)
(1)填方边坡
填方边坡总坡率1:
2,单级边坡高度6m,单级边坡坡率1:
1.58,两级边坡之间分级平台,台宽2.5m。
坡面采用方格形截水骨架植物护坡。
单级边坡坡顶设护肩,坡底设护脚;
分级平台硬化。
最下一级边坡全坡面硬化,采用800厚浆砌片石。
方格骨架、护肩、护脚及平台硬化均采用浆砌片石,砂浆强度不小于M7.5。
石料强度不低于MU30。
坡面骨架网格内可采用种草或其他辅助防护措施。
草种应根据气候区划进行选型,要具有优良的抗逆性,并采用两种以上草种进行混播。
(2)挖方边坡
挖方边坡总坡率1:
1.5,单级边坡高度8m,单级边坡坡率1:
1.25,两级边坡之间分级平台,台宽2.0m。
挖方边坡坡面做法与填方边坡相同。
图6.3.1-1基础方案(方案一)图
(图中灰色为现状地形,绿色为挖方体,蓝色为填方体)
(3)存在的问题
问题一:
东侧中南部填方边坡与东侧主沟关系问题
东侧中南部填方后,坡体掩埋了东侧原有主沟,并与主沟东侧山体形成新沟。
新沟标高远高于原沟标高,且高低不平,阻挡了原沟两侧及其上游水流顺沟向北排泄。
最为严重的是G10处,原沟底深入场地以内,填方后,坡体与对面坡体形成的新沟标高达973m左右,即该点以南的新沟标高需高于973m或在该处设置过水涵洞才能使水流排出。
G10
图6.3.1-2填方边坡与东侧主沟关系图
问题二、G10以北的滑坡问题
G10以北存在滑坡,3.2.2节已述及。
问题三、弃方问题
采取基础方案后,开挖土方与回填土方未达到平衡,尚余土方1353.8万m3(自然方,2475-1.15*975=1353.8),需要寻找弃土场地弃置。
以上问题在基础方案中均未涉及,将在方案二~方案四中深入考虑,采取不通过方式解决。
6.3.2方案二
方案二在方案一的基础上进行优化,如下图所示。
以G10为分界点。
G10以南将主沟及其各支沟填平,填方标高以G10出口处973m控制,向南按坡率3/1000升高。
G10以北,将东侧场地轮廓线外留80m宽平台,标高970m;
平台以外按1:
3放坡处理。
所有填方均采用强夯处理。
图6.3.2方案二图
(图中灰色为现状地形,蓝色为填方体,紫色为填沟填方体)
此方案解决了问题一,使原主沟汇水范围内的水流可以沿填方体表面自然向北侧排泄,不存在阻水聚水问题。
此方案未完全解决问题二,