蓬莱防波堤工程地质物理勘察报告.docx
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蓬莱防波堤工程地质物理勘察报告
蓬莱防波堤工程地质物理勘察报告
烟台港蓬莱东港区防波堤工程
岩土工程勘察报告
山东正元建设工程有限责任公司
烟台港蓬莱东港区防波堤工程
岩土工程勘察报告
工程编号:
2011KC勘053
勘察阶段:
施工图勘察
总经理:
总工程师：
审定人:
审核人:
工程负责人:
山东正元建设工程有限责任公司
2011年9月
图表部分
1、勘探点平面位置图图1-1
2、工程地质剖面图图2-1~6
3、钻孔柱状图图3-1~26
4、利用钻孔柱状图图4-1~19
5、综合固结试验成果图图5
6、固结试验成果图图6
7、剪切试验成果图图7
8、三轴压缩试验成果图图8
9、颗粒分析试验曲线图图9
10、勘探点一览表表1
11、分层标准贯入试验成果统计表表2
12、土工试验成果报告表3
附件：
1、现场十字板剪切试验成果
2、《工程勘察技术要求》（中交第三航务工程勘察设计院有限公司·2011年8月）
一、前言
（一）项目概况
烟台港集团蓬莱港有限公司拟建烟台港蓬莱东港区防波堤工程，中交第三航务工程勘察设计院有限公司担任该项目的设计工作。
2010年10月，受烟台港集团蓬莱港有限公司委托，山东正元建设工程有限责任公司（以下称我公司）对该拟建工程进行了施工图阶段的第一次勘察工作，2011年8月，受中交第三航务工程勘察设计院有限公司委托，我公司进行了本次勘察工作。
拟建场区位于蓬莱市开发区，拟建防波堤长3802.7m，其中东堤长1812.1m，西堤长1990.6m，防波堤堤身拟采用斜坡堤结构，堤头段拟采用直立堤结构。
（二）勘察任务要求
1、查明拟建场区的岩、土分布及物理力学性质和影响地基稳定的不良地质现象的分布情况、发育程度及成因，为施工设计提供可靠的地质资料依据。
2、划分地貌单元。
3、查明与工程建设有关的地质构造和地震情况，提出场地地基土的类型、场地类别，并对饱和砂土和粉土进行液化判别。
4、对场地岩土工程条件进行分析评价，并提供各岩土层的物理力学参数。
5、对可供采用的地基基础设计方案进行论证，提出经济合理的地基基础设计方案建议，对施工应注意的问题提出建议。
（三）勘察依据
本次勘察工作主要依据的规范、规程及文件
1、《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001.2009年版）
2、《港口岩土工程勘察规范》（JTS133-1-2010）
3、《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）
4、《港口工程地基规范》（JTS147-1-2010）
5、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
6、《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）
7、《工程勘察技术要求》（中交第三航务工程勘察设计院有限公司.2011年8月）
二、勘察方法与工作完成情况
（一）勘探工作量布置
本次勘察的钻孔数量及类型均由委托方布设，在原有钻孔（BK1~BK19）的基础上进行加密，共布设钻孔26个（K1~K26），沿拟建防波堤的轴线布设，其中取样孔10个，标贯孔12个，取土孔加十字板剪切试验孔2个，标贯孔加十字板剪切试验孔2个，钻孔深度要求揭示全风化层，其中K11~K13、K23~K26要求钻至强风化岩面以下2.00m。
各钻孔的具体位置详见勘探点平面位置图（图1）。
（二）勘察方法
本次勘察采用钻探，钻孔内进行标准贯入试验、取原状土样、扰动土样；十字板剪切试验；工程测量；室内试验等综合方法。
（1）钻探：
采用两台XY—1型钻机，液压回转钻进进行外业钻探施工，主要用以查明各岩土层的厚度及变化规律；在钻孔内采取原状土样，扰动土样，粘性土、砂土、全~强风化岩层进行标准贯入试验。
（2）标准贯入试验：
在钻孔内粘性土及砂土、风化岩中进行试验，主要用以评价粘性土的物理状态、土的强度、地基土承载力等，评价砂土的密实程度，评价岩石的风化状态。
（3）原状土样：
在钻孔中采用重锤少击法采取原状土样，主要用于室内试验，取得各岩土层的物理力学性质指标。
（4）扰动土样：
在钻孔中采取扰动样，主要用于室内试验，取得砂样的定名。
（5）十字板剪切试验：
采用CLD-3电测式十字板剪切仪及CTS-1型数据采集仪，在钻探船平台（浮动式作业平台）上进行试验，利用静力触探仪的贯入装置将十字板头压入到不同的试验深度，借助齿轮扭力装置旋转十字板头，用数据采集仪采集土的抵抗力矩，从而计算出饱和软粘性土的不排水抗剪强度和灵敏度。
（6）工程测量：
测量工作由我公司测量专业人员完成。
测量仪器为南方S750GPS，测量控制点由甲方提供。
（D1:
X＝4188178.817，Y＝508269.494；D2:
X＝4188660.708，Y＝508102.033；D3:
X=4188660.709，Y=506800.157；X1：
X=4186644.028，Y=506319.831；X2：
X=4187976.638，Y=506014.108；X3：
X=4188392.288，Y=506478.548）。
平面控制为1954年北京直角坐标系，各钻孔高程起算点以蓬莱港理论最低潮面做为基准面，钻探过程中通过港池里的水准标尺对钻探钻孔深度进行校正。
（7）室内试验：
通过室内试验取得土的物理力学性质指标，以确定地基土的承载力，压缩变形及抗剪强度指标，提供防波堤施工所需的岩土工程参数。
（三）完成日期和工作量
本工程外业工作日期：
2011年8月1日～2010年8月26日。
所取土样由山东正元建设工程有限责任公司中心土工试验室进行了室内试验；试验结果见附后的《土工试验成果报告》。
完成的主要工作量见表2-1。
勘察主要工作量一览表表2-1
项目
工作量
备注
钻探
本次钻探
671.8m/26孔
K1~K26
利用钻孔
393.5m/19孔
BK1~BK19
标准贯入试验
205次
包括第一次勘察标贯、取样、土工试验数据
取
样
钻孔原状土样
98件
钻孔扰动土样
83件
室内
试验
物理性质
98项
压缩试验（100－400kPa）
97项
直剪
34组
固结快剪
20组
三轴CU
6组
三轴UU
6组
固结系数
65项
颗粒分析
83组
十字板剪切试验
10点/4孔
三、场地地质条件
（一）地形、地貌
蓬莱市境内岗丘绵延起伏，属低山丘陵地貌类型，地势南高北低，由南向北逐渐倾斜。
拟建防波堤场区位于蓬莱市东港区，水深为1.9~14.6m，属稳定的港湾浅海地貌单元。
（二）区域地质构造和地震
1、地质构造
拟建场区在大地构造上处于鲁东较稳定断块上升区，区内北部为长期缓慢上升的山地，表现为由北向南掀斜抬升的特点；南部为长期缓慢上升的五莲山脉及丘陵，平面抬升的幅度仅达100多米；该区中部为较稳定的胶莱平原，长期遭受侵蚀，第四纪晚期沿胶莱河有厚度达20m左右的沉积物。
拟建场区附近的主要断裂分述如下：
（62）凤仪店断裂
第四纪活动断裂，基本特征为长约125km，走向20°，倾角70°~80°，为全段活动的正断层，错断地层Q，活动时代为Q，该断层位于勘区西侧约3.0km，对拟建防波堤影响较小。
（63）林家庄断裂
第四纪不活动断裂，基本特征为长约70km，走向10°，倾向NW，全段不活动，错断地层γ5/Pt，活动时代为前Q，该断层位于勘区南约3.0km。
（58）蓬莱-威海断层
全新世活动断裂，基本特征为长度大于80km，走向NW，为全段活动的左走滑断层，错断地层Q/Pt，活动时代为Q4，该断层位于勘区北侧约8.0km，历史上曾发生Ms=7.0级地震，对拟建防波堤影响不大。
北秦家断裂，北起蓬莱市，南至平山北坡（南北宽8km，东西长10km）范围内，发育近8条东西向的断裂，间距从200m到3200m不等，它们主要发育在第三系—第四系玄武岩分布区，东西走向，北秦家断裂是其中最长的一条，长约10km，断面平直，断层泥发育，该断裂明显的错断新生代玄武岩，使蓬莱市置于一个新的地堑之上。
该断裂在拟建场区西侧约4.5km，距离拟建场区较远，对拟建场区影响小。
依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场区地震动峰值加速度为0.15g，地震基本烈度为7度。
上述断裂距离拟建场区较远，对拟建场区影响较小，为地壳稳定区。
上述断裂构造带具体位置详见图1、图2：
图1烟台港蓬莱东港区防波堤区域地质图
图2烟台港蓬莱东港区防波堤区域地质图—北秦家断裂
2、地震
自1948年以来，在烟台附近海域发生的4级以上的地震分别为1948年震级6.0级；1991年3月14日分别发生的4.5、4.7级地震；1993年12月31日分别发生的4.8、4.0级地震；1997年9月18日发生的4.8级地震。
1969年7月18日渤海湾发生7.4级地震，震中位于山东省老黄河口以东海域。
造成10人死亡，353人受伤，据不完全统计，房屋破坏约4万余间。
本次地震详见表3-1：
地震基本参数表表3-1
编号
发震日期
发震时刻
震中位置
震级（MS）
震源深度（km）
震中地名
年月日
时分秒
北纬
东经
1
1969718
132449
38.2
119.4
7.4
35
渤海
（三）场地工程地质条件
区内揭露地层上覆第四系砂土、粘性土、圆砾，下部基岩为玄武岩、云母片岩。
经钻探揭露，场区地层可分为8层，分述如下：
海水
水深1.90~14.60m，平均9.88m。
①淤泥（Q4m）
灰黑色，流塑，土质不均匀，含少许有机质和细砂粒，见少许贝壳碎片，有少许腥臭味。
该层在钻孔K9、K10、K23、K24中进行十字板剪切试验，其Cu平均值为12.88kPa，其试验结果详见《烟台港蓬莱东港区防波堤工程现场十字板剪切试验成果》。
场区该层局部分布，在BK5~BK9、BK14~BK19、K4~K13、K20~K26段分布，厚度3.50~0.60m，平均1.48m，层顶标高-8.00~-14.60m，平均-11.42m，。
①-1淤泥质粉质粘土（Q4m）
灰黑色，流塑，局部软塑，土质不均匀，含少许有机质和细砂粒，偶见贝壳碎片，有少许腥臭味，无摇振反应，切面稍光滑，韧性低，干强度低。
该层在钻孔K9、K10、K23、K24中进行十字板剪切试验，其Cu平均值为19.53kPa，其试验结果详见《烟台港蓬莱东港区防波堤工程现场十字板剪切试验成果》。
该层取钻孔样23件，进行标准贯入试验9次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层局部分布，在BK1~BK2、BK6~BK9、BK16~BK19、K1、K6~K13、K20、K22~K26段分布，厚度3.30~0.50m，平均1.49m，层顶标高-2.70~-15.30m，平均-12.07m。
②细砂（Q4m）
浅灰色，稍密，饱和，主要成份为长石、石英，含少许有机质，见贝壳碎片，含少许粘粒，颗粒级配差。
该层取扰动样23件，进行标准贯入试验24次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层局部分布，在BK7~BK17、K7~K19段分布，厚度6.00~0.50m，平均2.82m，层顶标高-1.90~-17.00m，平均-10.53m。
②-1圆砾（Q4m）
浅灰色，松散，饱和，亚圆形，粒径0.5~1cm，无序排列，含约15%~30%的卵石，粒径2~5cm，含少许粘粒，颗粒级配一般。
该层进行标准贯入试验1次，其标贯统计成果见附表2。
场区该层仅在钻孔K6中被揭露，厚度1.30m，层顶标高-14.90m。
③粉质粘土（Q4al）
浅灰色~灰褐色，可塑，局部软塑，土质不均匀，含少许砂粒，局部夹粉砂薄层，无摇振反应，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。
该层取钻孔样43件，进行标准贯入试验34次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层较普遍分布，仅在BK1~BK7、K1~K5、K8缺失，厚度6.20~0.50m，平均2.63m，层顶标高-6.60~-23.00m，平均-13.69m。
③-1粉质粘土（Q4al）
灰黄色，局部褐黄色，可塑，局部砂粒含量较高，土质不均匀，无摇振反应，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。
该层取钻孔样18件，进行标准贯入试验12次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层局部分布，在BK8、BK9、BK19、K7~K9、K11~K13、K15、K17、K25、K26中被揭露，厚度5.80~1.30m，平均3.16m，层顶标高-10.30~-21.60m，平均-18.51m。
③-2粉土（Q4al）
褐黄色，密实，湿，含少许铁锰氧化物，土质不均匀，摇振反应轻微，切面无光泽反应，韧性低，干强度低。
该层取钻孔样1件，其主要物理力学指标统计成果见表3-2。
场区该层仅在BK10号钻孔揭露，厚度0.60m，层顶标高-7.90m。
③-3中粗砂（Q4al）
灰黄色，中密，饱和，主要成份为长石、石英，含少许粘粒，局部夹粉质粘土薄层，颗粒级配良好。
该层取扰动样8件，进行标准贯入试验6次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层仅在K7~K10、K22、K25~K26中被揭露，厚度3.70~0.50m，平均1.99m，层顶标高-16.70~-21.60m，平均-19.16m。
④粉质粘土（Q4al）
褐黄色~黄褐色，局部为浅灰色，可塑，局部硬塑，含少许铁锰氧化物，含大量细砂粒，局部含量可达15%，土质不均匀，无摇振反应，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。
该层取钻孔样13件，进行标准贯入试验11次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层局部分布，在BK13~BK19、K7~K8、K14、K17、K18、K23、K25、K26中被揭露，厚度3.90~0.70m，平均1.49m，层顶标高-9.70~-24.60m，平均-17.23m。
⑤砾砂（Q4al+pl）
褐黄色~灰黄色，中密~密实，饱和，主要成份为长石、石英，局部含约5%的卵砾石，粒径1~5cm，含少许粘粒，颗粒级配良好。
该层取扰动样39件，进行标准贯入试验42次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层分布较普遍，仅在钻孔BK1~BK5、K1~K4、K17、K23中缺失，厚度7.50~0.50m，平均3.22m，层顶标高-9.90~-26.10m，平均-18.45m。
⑤-1细砂（Q4al+pl）
褐黄色~灰黄色，中密，饱和，主要成份为长石、石英，局部粘粒含量较高，局部含少许圆砾，颗粒级配差。
该层取扰动样6件，进行标准贯入试验6次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层局部分布，仅在钻孔K12、K13、K20、K22~K24中被揭露，厚度1.00~5.80m，平均2.15m，层顶标高-19.800~-24.30m，平均-21.42m。
⑤-2粉质粘土（Q4al+pl）
黄褐色~灰褐色，硬可塑，土质极不均匀，含大量砂粒，局部含量可达15%，局部含约10%的卵砾石，粒径1~6cm不等，无摇振反应，切面稍光滑，韧性中等，干强度中等。
该层进行标准贯入试验2次，其标贯统计成果见附表2。
场区该层仅在K8中被揭露，厚度1.70m，层顶标高-26.40m。
⑥圆砾（Q4al+pl）
褐黄色，局部灰褐色，密实，饱和，亚圆形，粒径0.5~2cm，无序排列，砾砂填充，局部含大量粘粒，颗粒级配良好。
该层取扰动样7件，进行标准贯入试验16次，其主要物理力学指标统计成果、标贯统计成果见表3-2、附表2。
场区该层局部分布，在钻孔BK8~BK9、BK12~BK19、K11~K13、K18、K19、K24、K26中被揭露，厚度6.30~1.00m，平均2.64m，层顶标高-13.50~-31.00m，平均-22.09m。
⑦全风化玄武岩（Qsj2）
灰黑色，原岩风化剧烈，结构、构造已基本风化破坏，造岩矿物已风化蚀变，岩芯多呈土状，少许呈碎块状。
该层进行标准贯入试验8次，其标贯统计成果见附表2。
场区该层局部分布，在钻孔BK1~BK2、BK6~BK9、BK11~BK19、K1~K2、K15~K22中被揭露，厚度2.60~0.50m，平均1.03m，层顶标高-5.10~-33.80m，平均-18.66m。
⑦-1全风化云母片岩（Pt1fg）
浅黄色，原岩风化剧烈，结构、构造已基本风化破坏，造岩矿物已基本风化蚀变，见少许云母，岩芯多呈土状，少许呈碎块状。
该层进行标准贯入试验7次，其标贯统计成果见附表2。
场区该层局部分布，仅在钻孔BK3~BK5、K3、K4、K6~K9中被揭露，厚度3.00~1.60m，平均2.37m，层顶标高-12.70~-31.70m，平均-20.42m。
⑧强风化玄武岩（Qsj2）
灰黑色，原岩风化强烈，隐晶质结构，气孔状构造，造岩矿物多已风化蚀变，主要矿物成份为斜长石、橄榄石、辉石等，岩芯多呈碎块状，少许土状，采取率80%~98%，RQD为0。
该层进行标准贯入试验18次，其标贯统计成果见附表2。
场区该层较普遍分布，仅在钻孔BK3~BK5、K3~K4、K6~K9中缺失，均未穿透，最大揭露厚度4.20m，层顶标高-5.40~-34.90m，平均-21.56m。
⑧-1强风化云母片岩（Pt1fg）
浅黄色，原岩风化强烈，鳞片变晶结构，片状构造，造岩矿物多已风化蚀变，主要矿物成份为云母、石英、绿泥石等，岩芯多呈碎块状，少许土状，采取率80%~95%，RQD为0。
该层进行标准贯入试验6次，其标贯统计成果见附表2。
场区该层仅在钻孔BK3~BK5、K3~K4中被揭露，均未穿透，最大揭露厚度3.80m，层顶标高-14.80~-17.90m，平均-16.16m。
四、岩土工程分析及评价
（一）工程抗震
1、建筑场地抗震设防烈度
依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）有关规定：
拟建场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，特征周期0.40s。
2、场地土类型和场地类别
根据《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）有关规定，场地地基土类型为中软土，覆盖层厚度大于3.0m，小于80.0m，建筑场地类别为Ⅱ类。
（二）地震液化
拟建场区抗震设防烈度为7度，场区20m范围内的地层中，存在饱和粉土、砂土，地质年代均为Q4。
根据《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）第4.2.3条进行初步判定拟建场区②、②-1、③-2、③-3、⑤、⑤-1、⑥层存在液化的可能，进一步判定，依据规范第4.2.4条，采用标准贯入试验对BK7、BK12、BK16、K6、K8、K11、K13、K14、K16、K18、K20、K21、K24号钻孔的②、③-2、⑤、⑥进行液化判别，判别公式如下：
当
时，地基土为液化土层。
（0~20m）
63.5-未经杆长修正的饱和土标准贯入锤击数实测值；
-液化判别标准贯入锤击数临界值；
-液化判别标准贯入锤击数基准值，本工程均采用6；
-饱和土标准贯入点深度（m）；
–地下水位深度（m），本工程均采用0；
MC–粘粒含量百分率，本工程砂土均按3取值计算。
液化判别表表4-1
孔号
序号
N0
试验深度（米）
地下水位dw（米）
粘粒含量ρC（%）
临界值Ncr（击）
实测值N63.5（击）
结论
备注
BK7
1
6
3.2
0
3.0
7.32
11
不液化
2
6
4.2
0
3.0
7.92
13
不液化
3
6
5.2
0
3.0
8.52
15
不液化
4
6
6.2
0
3.0
9.12
28
不液化
5
6
7.2
0
3.0
9.72
41
不液化
BK12
1
6
1.0
0
3.0
6.00
11
不液化
2
6
2.0
0
3.0
6.60
14
不液化
3
6
5.0
0
3.0
8.40
28
不液化
4
6
6.0
0
3.0
9.00
26
不液化
5
6
7.0
0
3.0
9.60
37
不液化
6
6
8.0
0
3.0
10.20
44
不液化
BK16
1
6
3.7
0
3.0
7.62
9
不液化
2
6
7.7
0
3.0
10.02
28
不液化
3
6
8.7
0
3.0
10.62
39
不液化
4
6
9.7
0
3.0
11.22
41
不液化
5
6
10.7
0
3.0
11.82
50
不液化
K6
1
6
1.6
0
3.0
6.36
22
不液化
2
6
4.6
0
3.0
8.16
22
不液化
3
6
5.6
0
3.0
8.76
25
不液化
4
6
6.6
0
3.0
9.36
28
不液化
K8
1
6
2.6
0
3.0
6.96
10
不液化
2
6
3.6
0
3.0
7.56
12
不液化
3
6
4.6
0
3.0
8.16
13
不液化
4
6
5.6
0
3.0
8.76
13
不液化
5
6
6.6
0
3.0
9.36
15
不液化
6
6
7.6
0
3.0
9.96
14
不液化
K11
1
6
2.1
0
3.0
6.66
10
不液化
2
6
4.1
0
3.0
7.86
11
不液化
3
6
6.1
0
3.0
9.06
13
不液化
K13
1
6
2.8
0
3.0
7.08
12
不液化
K14
1
6
0.6
0
3.0
5.76
10
不液化
2
6
1.6
0
3.0
6.36
11
不液化
3
6
2.6
0
3.0
6.96
10
不液化
4
6
3.6
0
3.0
7.56
12
不液化
5
6
8.6
0
3.0
10.56
26
不液化
K16
1
6
0.7
0
3.0
5.82
10
不液化
2
6
1.7
0
3.0
6.42
11
不液化
3
6
5.7
0
3.0
8.82
23
不液化
4
6
6.7
0
3.0
9.42
28
不液化
5
6
7.7
0
3.0
10.02
30
不液化
6
6
8.7
0
3.0
10.62
25
不液化
K18
1
6
7.9
0
3.0
10.14
40
不液化
2
6
8.9
0
3.0
10.74
48
不液化
3
6
9.9
0
3.0
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