珠海西坑尾垃圾填埋场工程供参考学习.docx
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珠海西坑尾垃圾填埋场工程供参考学习
1．前言
1.1工程概况
受珠海市市容环境卫生管理处委托，按照南昌有色冶金设计研究院提出的“珠海市西坑尾填埋场工程地质勘察技术要求”及附图要求，我院于2005年4月19日起至7月底对珠海市西坑尾垃圾填埋场工程拟建场地进行了工程地质详细勘察工作。
本工程属于珠海市重要的市政工程，关系着珠海市未来的规划和发展，关系着珠海市广大市民未来的工作和生活环境。
拟建中的珠海市西坑尾垃圾填埋场位于前山西坑尾，是珠海市处理城市垃圾的一个重要场地，并且是珠海市垃圾发电厂的一个重要组成部分。
珠海市西坑尾垃圾填埋场工程包括填埋区和管理区，其中填埋区大致分为A、B、C、D四个填埋区，包括碾压式土石坝3座（A区坝、B区坝、C区坝），总库容约950万m3；调节池1个，池顶标高24m，池深约4m；另有拦洪坝、库底排洪渠、环库截洪沟；管理区包括行政管理中心，垃圾分选厂（800t/d分拣系统、150t/d粪便处理系统）；另有渗滤液处理、进场道路、监测井、排污管线等配套设施。
本工程建（构）筑物安全等级为二级、工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级（中等复杂），地基复杂程度等级为二级（中等复杂），岩土工程勘察等级为乙级。
本报告书仅对珠海市西坑尾垃圾填埋场填埋区的A区坝、B区坝、拦洪坝、库底排洪渠及库区提出勘察成果资料。
1.2勘察目的与技术要求
本工程勘察目的是为查明拟建场地内各岩土层的分布特征、基岩埋藏情况、各岩土层的物理力学性质、水文地质条件、地下水埋藏情况等，并查明筑坝用土、石材物理力学性质及储量，为拟建垃圾填埋场设计提供有关参数及地质资料。
工程地质详细勘察技术要求及附图详见附件1。
1.3本次勘察工作依据的规程、规范及技术标准
●南昌有色冶金设计研究院提出的“珠海市西坑尾填埋场工程地质勘察技术要求”及附图
●国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
●国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
●国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
●国家标准《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）
●国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
●国家标准《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-1999）
●行业标准《工程地质测绘规程》（YS5206-2000）
●行业标准《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）
●行业标准《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）
●行业标准《注水试验规程》（YS5214-2000）
●行业标准《抽水试验规程》（YS5215-2000）
●行业标准《压水试验规程》（YS5216-2000）
●行业标准《标准贯入试验规程》（YS5213-2000）
●行业标准《钻探、井探、槽探操作规程》（YS5208-2000）
●行业标准《天然建筑材料勘探规程》（YS5207-2000）
●广东省标准《建筑地基基础设计规范》（DBJ15-31-2003）
1.4勘察方法及工作量
本次勘察采用工程地质测绘和调查、钻探和井探为主，结合水文地质参数的测定、现场原位测试及室内试验等方法进行。
工程地质测绘和调查采用路线法、布点法和追索法，测绘对象的标测方法采用半仪器法和仪器法；钻探工作采用XY-100型钻机及SH-30型钻机、合金钻具、套管（及泥浆）护壁，冲击或回转钻进；水文地质参数的测定方法包括注水试验、压水试验和抽水试验；原位测试包括标准贯入试验、剪切波速测试；室内试验包括土工试验、岩石试验、水质分析试验；勘探点定点采用DT200电子经纬仪，配合日本RED-A红外测距仪以极坐标法进行放样。
根据勘察技术要求，结合上述规程规范的规定，本次勘察完成的工作量详见表1：
表1
项目
工作量
承担部门
勘探总进尺
1588.70米
钻探队
钻探进尺
1579.60米/100孔
井探进尺
9.10米/4井
标准贯入试验
209次
采取原状土试料
105件
采取击实土试料
6件
采取岩石试料
36组
采取地下水及地表水试料
19件
单环注水试验
8次
测试组
钻孔内注水试验
39次
钻孔内抽水试验
3次
钻孔压水试验
32次
用三角堰测量地表水流量
6次/3处
剪切波速测试
58点（次）/4孔
续表1
项目
工作量
承担部门
室内土工试验
111件
试验室
室内岩石试验
36组
室内水质分析
19件
测量定点
100处
测量组
工程地质测绘
0.78km2（比例尺1：
1000）
岩土室
地质点
197点
拍摄地质照片
40张
编制图表
181张/1份
编制勘察报告
7份/1套
1.5几点说明
1.5.1本次勘察钻孔的数量和位置是我院与委托单位、设计单位共同协商确定的，其中A区坝、B区坝钻孔的数量和位置是按照设计院技术要求及投标书进行的；按照设计院及业主要求，原拟建C区坝取消，增加拦洪坝，有关拦洪坝及库底排洪管的钻孔位置和数量见附件2：
函件；同时增加对库区覆盖层进行勘察，库区覆盖层原定钻孔84个，后按照业主意见，并征得设计院同意，钻孔数量减为68个，见附件2：
函件。
1.5.2本次勘察采用的座标及高程系统与甲方提供的附图一致，钻孔座标及孔口高程均为实测值。
1.5.3由于场地局部地段地势险要，部分钻孔位置钻探过程中略有移动。
1.5.4钻探后的各钻孔采用回填粘土球方法进行封孔。
1.5.5由于拟建场地地形复杂，钻探施工条件较困难，加之设计图纸局部变更，业主要求临时突击单个子项目，目前尚有部分外业工作正在进行，如垃圾分选厂及环库截洪沟等，这些项目稍后即将结束。
2．区域自然地理概况
拟建珠海市西坑尾垃圾填埋场位于珠海市前山西坑尾，西南侧紧邻珠海市垃圾发电厂，有一条公路与105国道相连，交通较为便利，距珠海市中心约18公里。
根据据广东省标准《建筑气象参数标准》（DBJ15-1-90），珠海市位于珠江口伶仃洋西岸，属亚热带海洋性气候。
年平均气温22.4℃，因受海洋影响，气温年平均日较差很小，仅有5.3℃。
无冬季天气，终年气温在0℃以上，极端最低气温为2.5℃。
自4月中旬至11月上旬为夏季，长达半年。
日最高气温≥35℃的日子为数不多，全年为2.1天，极端最高气温为38.5℃。
年平均相对湿度为79%，9~1月各月相对湿度稍低，均小于80%，12月份最低，为70%，2~8月较高，各月均大于80%，其中3~6月各月≥85%，4月份最高，为86%。
年降雨日为137.2天，年平均降雨量为1993.70mm，其中5~9月降水集中，降雨量合计为年降雨量的77%。
5、6、8月各月降水量均大于300mm，6月降雨量最多，达361.9mm。
夏季多受台风影响，易出现暴雨、大风天气，年暴雨日为10.5天，4~10月暴雨日数合计为年总数的97%。
年大风日数为8.8天，4~10月大风日数合计为8.1天，其间最多的7月份，有2.5天，其次为9月份，有1.9天（1983年9月6日，珠海受台风袭击，8级大风长达8小时，12级大风长达5小时）。
年平均风速为3.3m/s，12~2月各月风速较小，皆不足3.0m/s，以7月份平均风速为最大，达3.7m/s。
全年静风频率最高，其次为东南风和东南偏南风。
9~2月以东北风和北风为主，3~8月东南风、西南风及南风较多。
全年阴天日数为190.3天。
年日照百分率为45%，2~4月较低，皆小于30%，7~12月较高，均大于50%，7月最高，为57%。
年平均雷暴日数为64.2天，将近85%的雷暴天气出现在5~9月份，其中8月雷暴日数最多，有13.1天。
3．区域地质构造
本区域在地质构造上位于五桂山隆起之南侧，地质构造复杂，自侏罗纪以来，经多次构造运动，中生代岩浆活动强烈，酸性岩浆侵入遍布全区，新生代伴以小规模的基性岩浆侵入。
珠海市区域断裂主要有北西向和北东向两组，其次为北北东向和北东东向。
北西向断裂以西江断裂为代表，多沿西江水系分布，对本区断块差异升降运动有显著的控制作用，与温泉、地震及地形地貌关系密切。
西江断裂北起四会经三水沿西江河谷延伸到到磨刀门入海，在区内全长约30km，总体走向330°。
除西江断裂外，还有鸡啼门断裂、泥湾门断裂和古鹤断裂等。
鸡啼门断裂从鸡啼门至斗门镇，在下州温泉与翠亨断裂交汇，断裂走向335°，倾向北东，倾角80°。
北东向断裂以五桂山南麓的翠亨断裂为代表，还包括五指山断裂（又名平沙断裂），翠亨断裂东自翠亨村往南西延伸经逸仙水库、田心水库、三乡、虎跳门至广海。
五指山断裂自下栅往南西延伸至五指山、泥湾、平沙一带，长约40km，宽约2~10m，沿断裂有多处温泉出露。
北北东向断裂包括湾仔断裂和新村断裂，其中新村断裂分布于香洲一带，走向35°，沿柠溪冲沟延伸，长约10km。
北东东向断裂以横琴至上川岛断裂颇具规模，还包括吉大断裂和胡湾断裂，胡湾断裂分布于香洲的胡湾里至大环山一带，走向75°，倾向北西，倾角75°左右，破碎带宽数米。
本区域的新构造运动表现为老断层的重新活动，以差异升降运动为基本特征，断裂的力学性质大多从压扭性转为张性或张扭性，上述断裂在新构造运动以来均表现不同程度的活动性，但其活动期大都在第四系中更新世晚期至晚更新世早期，晚更新中期以来尚未发现明显的活动迹象。
根据区域地质资料，延伸上百公里的北东向断裂、北西向断裂以及南海北部的北东东向断裂是本区产生地震的主要地质构造。
在珠江三角洲地区，历史上发生过10次4.75至5.20级地震，最大震级为5.50，于1905年发生在磨刀门海域。
本区域地震活动特征是频率高、震级低，属弱震活动区。
根据区域地质资料，从拟建场地附近经过的断裂主要有西江断裂及横琴岛~上川岛断裂，距离均在数公里以外，断裂两侧的挤压破碎带也在拟建场地以外。
根据本次勘察结果，拟建场地内未发现断裂构造通过，因此，场地是稳定的。
场区附近的断裂活动或区域地质作用在场地的表现形式是基岩面局部地段起伏大、孤石发育、与断裂构造方向一致的节理裂隙发育以及岩体较破碎。
4．场地岩土工程条件
4.1场地位置及地形地貌
拟建场地位于珠海市前山西坑尾，距珠海市中心约18公里，西南侧紧邻珠海市垃圾发电厂，其原始地貌单元为剥蚀残丘~山间冲沟地带，在场地内共发育有三条大的冲沟，其中有二条为北西至南东走向，另一条为近北南走向。
另外，在场地东侧有一条溪沟从北向南流过，沟内水质污染严重。
拟建场地内山高坡陡，地势高差最大达130多米，山坡之上灌木丛生，植被发育较好，局部地段由于植被遭到破坏，暴雨时水力冲刷作用强烈，造成坡面“爪”型深切沟发育，水土流失严重。
勘察时测得钻孔孔口标高变化于21.77~145.17米之间。
4.2地层岩性
根据钻探结果，场地内埋藏的地层主要有人工填土层、第四系坡洪积层、冲积层、坡积层及残积层，下伏基岩为燕山期花岗岩。
场地内发育的地层按自上而下的顺序依次描述如下：
4.2.1人工填土（Qml）①（①为地层编号，下同）：
褐黄、褐灰色，由粗砂组成，系新近冲填而成，主要分布于山间冲积沟内，密实程度不均匀，结构松散。
4.2.2第四系坡洪积（Qdl+pl）粘土②：
主要分布于山间冲积沟内，呈褐黄色，含少量石英颗粒，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈稍湿～很湿、可塑状态。
4.2.3第四系冲洪积层（Qal+pl）：
该层主要分布于山间冲积沟内，由粉质粘土③及粘土④构成。
1）粉质粘土③：
褐红、褐黄色，含20%~30%的石英颗粒，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈很湿~饱和、可塑状态。
2）粘土④：
褐灰色，含少量有机质及腐植质，略具臭味，无摇震反应，光泽反应光滑，干强度及韧较高，呈饱和、软塑状态。
4.2.4第四系坡积（Qdl）粉质粘土⑤：
褐黄、褐红色，含约30%的石英颗粒，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈稍湿～很湿、硬塑状态。
4.2.5第四系残积（Qel）砾质粘性土⑥：
褐红、褐黄、灰白色，由花岗岩原地风化而成，残留20~30%的石英颗粒，原岩结构可辨，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈很湿～饱和、硬塑～坚硬状态。
4.2.6燕山期侵入体（γy）花岗岩：
肉红、灰白、青灰等色，主要矿物成分为石英、长石及黑云母等矿物，中粗粒结构，块状构造。
本次钻探揭露的花岗岩，按其风化程度的不同，可分为全风化、强风化、中等风化及微风化花岗岩四带：
1）全风化（γ4）花岗岩⑦：
褐黄、灰白色，绝大部分矿物已风化成土状，可见残余结构，手捏有砂感，岩芯呈土柱状，合金钻具易钻进。
2）强风化（γ3）花岗岩⑧：
褐黄、灰白色，大部分矿物已显著风化，节理裂隙极发育，岩芯呈土夹碎块状或碎块状，岩块用手可折断，合金钻具易钻进。
3）中等风化（γ2）花岗岩⑨：
褐黄、褐红、灰白色，部分矿物风化明显，节理裂隙较发育，沿裂隙面见明显风化迹象，岩芯呈碎块状或块状，岩块锤击声哑且不易击碎，金刚石钻具较难钻进。
4）微风化（γ1）花岗岩⑩：
褐红、灰白色，无明显风化迹象，节理裂隙稍发育，沿节理裂隙被铁锰质浸染，岩芯呈柱状，少量呈块状，岩质新鲜，致密坚硬，锤击声脆有震手感，金刚石钻具钻进困难。
第四系覆盖层部分在A区坝及B区坝主要发育冲洪积粉质粘土③、坡积粉质粘土⑤及残积砾质粘性土⑥；在拦洪坝主要发育坡洪积粘土②、冲洪积粘土④、坡积粉质粘土⑤及残积砾质粘性土⑥；库底排洪渠第四系地层较复杂，各地层都发育；库区则主要发育坡积粉质粘土⑤及残积砾质粘性土⑥，下伏基岩均为燕山期花岗岩。
各功能区上述地层的分布规律及野外特征详见《地质剖面图》、《钻孔柱状图》（图号：
2005.0.02.127-8、9）及附件3：
场地景观及钻孔岩芯彩色照片。
有关拟建场地内各地层分层顶面标高、埋深及厚度等统计详列于下表2：
4.3不良地质作用及特殊性岩土
4.3.1不良地质作用
根据本次勘察结果，拟建场地内的不良地质作用主要为大气降水造成的冲刷及崩塌。
在拟建垃圾填埋场区，由于山高坡陡，局部地段植被遭到破坏，暴雨时水力冲刷作用强烈，造成裸露坡面“爪”型深切沟发育，破坏了山体平衡，崩塌随之产生，但规模一般不大，主要见于库区中部及西北侧。
个别地段崩塌已接近山脊，若因崩塌致使这些山脊标高变低，形成垭口，并与相邻山谷相连通，则应注意地表水对周围环境的影响。
根据本次地表测绘的结果，拟建场地内发现有两处稍有规模的崩塌，崩塌及冲刷区的出露位置及范围详见《综合工程地质图》（图号：
2005.0.02.127-6），从现场调查情况来看，该两处崩塌对场地的稳定性并无多大的影响，但它和冲刷区都有水土流失严重现象。
为防止冲刷及崩塌区继续发展，可在冲刷及崩塌区边界修建环状截水沟，并采取恢复植被等综合处理措施。
4.3.2特殊性岩土
本场区特殊性岩土为风化土。
拟建场地内第四系残积砾质粘性土⑥为未经搬运的花岗岩风化产物，其中粒径大于2mm的颗粒被粘粒所包围，孔隙比较大，液性指数较小，压缩性较低，但遇水易软化崩解，对地基的稳定性有一定的不利影响，开挖施工过程中必须注意防水，应及时砌筑基础或采取其它措施，防止其软化崩解。
垃圾填埋场建设及使用过程中应防止该层裸露地表，以免在地表面流作用下发生冲刷及崩塌，从而引起水土流失。
4.4岩土物理力学性质
4.4.1室内试验
4.4.1.1室内土工试验
本次勘察在A区坝、B区坝及拦洪坝钻孔内共采取了53件原状土试料；在库底排洪渠钻孔内采取了25件原状土试料；在库区采取了27件原状土试料，总计105件原状土试料，并按国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）进行了土壤室内试验，试验结果详见《土壤室内试验成果表》（图号：
2005.0.02.127-2）。
根据室内土工试验结果，按照土石坝、库底排洪渠及库区分别将场地内第四系各地层的主要物理力学性质指标统计于下表3：
拟建库区第四系覆盖层主要为坡积粉质粘土⑤和残积砾质粘性土⑥，其中砾质粘性土⑥层厚较大，拟作为主要筑坝土材及覆盖用土。
本次勘察分别在钻孔73、78、87、89、105、114号附近采取了6组砾质粘性土扰动样进行室内土的击实试验，并对击实后的最优含水量的土试样进行了压缩及剪切试验，试验结果详见《土的击实试验报告》（图号：
2005.0.02.127-14），现将试验结果统计如下表4：
表4
统计个数
范围值
平均值
标准差
变异系数
修正系数
标准值
液限WL（%）
6
44.7~50.1
48.0
1.804
0.038
1.031
49.4
塑限Wp（%）
6
26.2~29.1
28.0
1.007
0.036
1.030
28.9
塑性指数IP
6
18.5~21.0
19.9
0.805
0.040
1.033
20.6
比重Gs
6
2.67~2.70
2.68
0.010
0.004
0.997
2.67
最优含水量Wop（%）
6
20.1~22.2
21.6
0.776
0.036
1.030
22.2
最大干密度ρdmax（g/cm3）
6
1.71~1.77
1.74
0.028
0.016
0.987
1.72
压缩系数a100-200（MPa）-1
6
0.31~0.35
0.33
0.016
0.048
1.040
0.34
压缩模量Es（MPa）
6
4.9~5.6
5.3
0.261
0.049
0.959
5.1
直接
快剪
内摩擦角φ（º）
6
21.9~24.6
23.2
1.114
0.048
0.960
22.3
凝聚力C（kPa）
6
17~24
21
2.503
0.121
0.900
19
4.4.1.2室内岩石试验
本次勘察在钻孔2~6、11~13、136~138号内采取了18组中等风化花岗岩及18组微风化花岗岩共计36组岩石试料，并按国家标准《工程岩体测试方法标准》（GB/T50266-1999）进行了室内试验，试验结果详见《岩石室内试验成果表》（图号：
2005.0.02.127-3），并统计如表5：
表5
指标
项目
中等风化花岗岩⑨
统计
个数
范围值
平均值
标准差
变异
系数
修正
系数
标准值
含水量%
18
0.70~1.32
1.06
0.162
0.153
0.936
0.99
颗粒密度g/cm3
18
2.64~2.75
2.68
0.028
0.011
0.996
2.67
天然密度g/cm3
18
2.52~2.74
2.65
0.044
0.017
0.993
2.63
干密度g/cm3
18
2.49~2.72
2.62
0.046
0.017
0.993
2.60
吸水率%
18
0.63~1.23
0.91
0.191
0.209
1.087
0.99
饱和吸水率%
18
0.69~1.31
0.97
0.191
0.198
1.082
1.05
抗压强
度MPa
干燥
41
19.8~48.9
31.1
6.353
0.205
0.945
29.4
饱和
41
10.2~40.2
24.7
6.315
0.256
0.931
23.0
软化系数
14
0.65~0.86
0.79
0.049
0.062
1.025
0.81
抗剪（摩擦）强度
C（kPa）
4
34.5~41.2
38.5
φ（º）
4
25.0~27.2
26.3
指标
项目
微风化花岗岩⑩
统计
个数
范围值
平均值
标准差
变异
系数
修正
系数
标准值
含水量%
18
0.65~1.70
0.89
0.232
0.261
0.891
0.79
颗粒密度g/cm3
18
2.63~2.74
2.67
0.031
0.012
0.955
2.66
天然密度g/cm3
18
2.53~2.72
2.64
0.040
0.015
0.994
2.62
干密度g/cm3
18
2.49~2.69
2.62
0.042
0.016
0.993
2.60
吸水率%
18
0.59~1.73
0.88
0.251
0.284
1.118
0.98
饱和吸水率%
18
0.64~1.77
0.94
0.251
0.268
1.111
1.04
抗压强
度MPa
干燥
42
64.3~100.6
79.9
9.813
0.123
0.967
77.3
饱和
43
51.3~99.4
69.5
10.617
0.153
0.960
66.7
软化系数
16
0.77~0.97
0.86
0.046
0.054
1.024
0.88
抗剪（摩擦）强度
C（kPa）
4
38.5~45.2
42.0
φ（º）
4
27.0~28.1
27.7
注：
抗压强度统计为试验单值统计。
4.4.2原位测试
本次勘察所进行的原位测试主要为标准贯入试验和波速试验。
4.4.2.1标准贯入试验
为了解场地内各地层的力学强度及均匀性，本次勘察共进行了209次标准贯入试验。
标准贯入试验是使63.5公斤的重锤按76厘米的落距自由落下，将标准贯入器击入土中，根据贯入30厘米所击的锤击数来判定土的物理力学性质。
本次勘察所进行的标准贯入试验结果已详细标绘于《地质剖面图》（图号：
2005.0.02.127-8）及《钻孔柱状图》（图号：
2005.0.02.127-9）。
现将场地内土石坝、库底排洪渠及库区各地层的标准贯入试验结果分别统计如下表6：
土石坝标准贯入试验结果统计表表6-1
指标
地层
标准贯入试验修正后锤击数（击）
统计
个数
范围值
平均值
标准差
变异
系数
修正
系数
标准值
粉质粘土②
6
7~9
8.0
0.894
0.112
0.908
7.3
粉质粘土③
5
7~9
7.8
粘土④
2
2~3
2.5
粉质粘土⑤
8
14~17
15.9
1.126
0.071
0.952
15.1
砾质粘性土⑥
30
11~28
19.8
4.831
0.244
0.923
18.3
全风化花岗岩⑦
18
31~48
38.3
6.027
0.157
0.935
35.8
指标
地层
标准贯入试验实测锤击数（击）
统计
个数
范围值
平均值
标准差
变异
系数
修正
系数
标准值
粉质粘土②
6
7~9
8.0
0.894
0.112
0.908
7.3
粉质粘土③
5
7~9
7.8
粘土④
2
2~3
2.5
粉质粘土⑤
8
14~17
15.9
1.126
0.071
0.952
15.1
砾质粘性土⑥
30
11~34
21.6
5.751
0.266
0.916
19.8
全风化花岗岩⑦
18
35~59
45.4
7.180
0.158
0.934
42.4
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