广东场地岩土工程勘察报告书详细勘察阶段secret.docx
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广东场地岩土工程勘察报告书详细勘察阶段secret
新钢铁有限责任公司环保搬迁项目
炼钢轧钢区域（第二批）
场地岩土工程勘察报告书
（详细勘察阶段）
总经理
总工程师
审定
审核
技术负责
二00九年一月十八日
●文字部分
1前言
1.1工程概况
1.2勘察目的
1.3勘察依据
1.4勘察手段及完成的工作量
1.5几点说明
2场地工程地质条件
2.1气象、水文、交通
2.2地形地貌
2.3地质构造
2.4地基土的构成与特征
2.5地下水
2.6不良地质作用
3地基岩土工程性能分析与评价
3.1主要物理力学性质指标的分层统计
3.2地基岩土的工程性能分析
3.3地基均匀性评价
3.4岩土参数的确定
4地基及基础类型的选择
4.1天然地基
4.2桩基
5场地与地基的地震效应
6结论与建议
1.前言
1.1工程概况
1.1.1新钢铁有限责任公司环保搬迁项目详勘工程的“工程地质勘察任务书”（详见附件1）是由省冶金规划设计院提出的（以下简称设计单位），受新钢铁有限责任公司（以下简称委托单位）的委托，我公司进行该场地详勘阶段的岩土工程勘察工作。
1.1.2该新建钢厂占地面积约150万m2。
主要由原料场、炼铁、炼钢、焦化等多个部分组成；属中型钢铁厂。
应委托单位要求，本次提供炼钢区域第二批勘察报告，该部分主要包括棒材主厂房、清水池、旋流沉淀池、过滤器、净环冷水池、浊环冷热水池、化学除油器污泥脱水间、净/浊环泵房、铁合金仓库、食堂、生产办公楼、废铁处理间、转炉一次烟气除尘、转炉二次烟气除尘等配套设施，结构类型为钢结构，框架结构等，荷重150～250KPa，基础埋深-2.0～-5.0m，详见附件1。
1.1.3根据国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中第3.1.1～3.1.4条规定，拟建建（构）筑物的重要性等级为二～三级，地基等级为二级，场地等级为二级，本次岩土工程勘察等级为乙级。
1.1.4根据国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），拟建建（构）筑物的抗震设防类别为丙类～乙类。
1.2勘察目的
1.2.1查明场地不良地质作用的成因，分布和发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议。
1.2.2查明建筑物范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性。
分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力及变形参数。
1.2.3为拟建建（构）筑物选定合适的基础型式及持力层,提供桩基础的有关设计参数，并推荐可行的地基处理方案。
1.2.4查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度，判定地下水对建筑材料的腐蚀性。
1.2.5对场地和地基的地震效应做出评价。
1.3勘察依据
1.3.1设计单位提供的工程地质勘察任务书及平面图；
1.3.2国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
1.3.3国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
1.3.4国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
1.3.5国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）；
1.3.6国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；
1.3.7行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；
1.3.8行业标准《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）;
1.3.9场地地质构造图。
1.4勘察手段及完成的工作量
1.4.1为满足设计要求，本次勘察手段有钻探、取样、标准贯
入试验、重型动力触探试验等。
1.4.2该部分钻探、取样和标准贯入试验、动力触探试验工作是由我公司于2008年7月23日～12月25日期间负责完成的，使用的钻探设备为XY-1型液压式钻机。
室内岩、土样试验工作由广州中材矿产研究测试有限公司负责完成的。
1.4.3勘探点的测量工作是由我公司测量工程师黄建华同志负责完成的，所采用的坐标系统为80西安坐标系统，高程系统为1985年国家高程系。
坐标及高程是以委托单位提供的控制点，并依据2007年测绘之地形图测放的。
1.4.4本次勘察所完成的工作量详见表1.4.4。
勘探工作量统计表表1.4.4
序号
勘察项目
勘察内容
单位
工作量
备注
1
钻探
钻孔
m/孔
3497.31/87
采用套管、泥浆护壁钻进
2
原位测试
标准贯入试验
次
451
动力触探试验
m/孔
25.4/26
3
取样
原状土试样
件
78
岩样
组
13
4
室内试验
物性常规
件
78
常速法压缩试验
件
65
颗粒分析
件
13
直剪（直快）
组
65
岩石饱和抗压试验
组
13
5
测量
点
87
6
利用钻孔
m/孔
2533.38/56
1.5几点说明
1.5.1本报告书利用了《新钢铁有限责任公司环保搬迁项目炼钢轧钢区域（第一批）》勘察报告书中的部分钻孔，详见勘探点一览表（图号4、5、6）。
1.5.2本报告书中标准贯入试验锤击数为实测值，在确定承载力特征值时采用的是实测值的标准值。
重型动力触探试验锤击数是采用杆长、锤击数双向修正后的击数。
1.5.3本报告书中岩层产状为现场实测，剖面图中反映的仅是岩层的大致走向。
1.5.4本次勘察在资料整理时利用了初勘报告书中⑦1、⑧2、⑩2的岩土试验成果。
2.场地工程地质条件
2.1气象、水文、交通
市位于广东省西南部，地处云雾山脉的中段与河尾山的八甲大山之间，漠阳江的中上游。
属南亚热带季风气候，光、水、热资源丰富，四季温和，风调雨顺，年平均气温22℃，年平均降雨量2380mm，年平均日照达2000小时。
有三茂铁路及广东省道春湛公路（S113）经过，交通十分便利。
2.2地形地貌
拟建场地位于广东省市西南的大南山西南脚，行政区划属潭水。
属丘陵地貌；场地三面环山，并有冲沟发育，冲沟开口方向为西北。
场地地形起伏较大，大南山最大标高为460m，冲沟底部标高较低。
场地中原有人工筑土拦水形成的尾矿库及鱼塘存在。
目前正在进行场地平整，整平标高为45.50m。
本次勘察拟建场地标高变化在28.61m～82.26m（以孔口标高计）。
2.3地质构造
据市基岩地质图，拟建场地位于复式向斜的东南翼。
该向斜呈北北东向展布，核部为二叠系岩层；两翼为石炭系、泥盆系岩层。
场地内三面环山，山上分布岩层为侏罗系金鸡组岩层，根据实地观察测量：
金鸡组岩层为黑灰色长石石英砂岩、黄色砂岩、黄色泥质页岩、紫红色粉砂岩及煤层；倾向为32°～41°，倾角为62°～86°。
冲沟底部均为石炭系灰色～深灰色灰岩。
从广东三马水泥有限公司采石场测得，灰岩产状为265°∠73°，并发育有一组剪节理。
剪节理产状为345°∠75°、345°∠40°。
从上述论述可见：
侏罗系金鸡组岩层以角度不整合的形式覆盖于石炭系灰岩之上。
2.4地基岩土的构成与特征
场地钻探表明，场地勘探深度内分布的主要地层有：
人工填积层（
）、第四系坡积（
）层、第四系洪积（
）层、石炭系（
）岩层；现将场地内分布的地层从上至下简述如下：
2.4.1人工填积（
）层
2.4.1.1杂填土（地层代号①1）：
杂色，主要由碎石混少量粘性土组成，呈稍湿、松散～稍密状态。
分布于原有建筑物附近、填方区域及原有道路之上。
2.4.1.2素填土（地层代号①2）：
黄褐色，由粘性土混碎石组成，为场地整平回填形成，呈稍湿、松散状态，地层代号为①2。
2.4.2第四系耕植（
）层
耕土（地层代号③）：
褐～黄褐色,含植物根系及虫孔,呈稍湿、松散状态。
2.4.3第四系坡积（
）层
2.4.3.1碎石（地层代号⑤）：
黄褐色，主要由碎石组成，成分为黑灰色长石石英砂岩、黄色砂岩、黄色泥质页岩、紫红色粉砂岩等，粒径10～400mm，棱角分明；其间，充填有30～40％的黄褐色粘性土。
该层呈湿、中密状态。
分布于山坡坡脚。
2.4.4第四系洪积（
）层
2.4.4.1含砾粉质粘土（地层代号⑥）：
黄褐～棕红色，含有20～40％的砾石，砾石成分为黑灰色长石石英砂岩、黄色砂岩、紫红色粉砂岩等，粒径10～150mm，亚园形～次棱角形。
该层呈饱和、硬塑状态。
主要分布于冲沟中游及下游。
2.4.4.2粘土（地层代号⑦）：
棕红～褐黄色，含少量细颗粒砾石，无摇震反应，稍有光滑，干强度及韧性高，呈饱和、可塑～硬塑状态。
可塑状态地层代号为⑦1，硬塑状态地层代号为⑦2。
主要分布于冲沟中游及下游。
2.4.4.3粘土（地层代号⑧）：
杂色，主要有咖啡色、黑色、青灰色，粉红色等，含有白色方解石碎屑、黑色煤炭碎屑、粉色砂岩岩屑等，无摇震反应，稍有光滑，干强度及韧性高，呈饱和、软塑～可塑～硬塑状态。
软塑状态地层代号⑧5，可塑状态地层代号为⑧1，硬塑状态地层代号为⑧2。
主要分布于冲沟中游及下游。
局部含有孤石⑧4，孤石成分为灰岩。
另外，场地个别钻孔，其基岩表面发育有土洞⑧3，土洞内有流塑状态的粘性土，钻探时，钻杆自动缓慢下落，土洞内土层几乎无承载力。
2.4.5石炭系（
）岩层
2.4.5.1灰岩（地层代号⑩）：
灰～黑灰色，主要成分为方解石、隐晶质结构，层状构造，钙质胶结。
岩芯呈短柱状或长柱状，岩层表面有溶蚀小孔，局部有溶洞发育。
岩芯锤击方能破碎。
呈中风化～微风化状态。
在场地内广泛分布。
中风化地层代号取⑩2，微风化地层代号取⑩3。
2.4.5.2溶洞
灰岩中发育有不同大小的溶洞，溶洞有空洞、半充填、全充填。
充填物为粉质粘土，棕红、浅黄色，局部含少量小碎石，粒径0.3～1.0cm，成分以灰岩为主，含量5%～10%。
呈饱和、软塑状态（地层代号⑩4）。
上述各地层的厚度、埋深情况详见表2.4。
表2.4
时代
成因
地层
代号
岩土名称
状态及密度
层厚（m）
层顶埋深
（m）
层顶标高
（m）
min
max
μ
①1
杂填土
松散～稍密
0.20
3.10
1.34
0.00～0.00
30.89～58.21
①2
素填土
松散
0.80
1.20
1.00
0.00～0.00
34.50～39.01
③
耕土
松散
0.60
0.60
0.60
0.00～0.00
39.85～39.86
⑤
碎石
中密
3.70
21.80
12.16
0.00～1.20
37.81～55.03
⑥
含砾粉质粘土
硬塑
1.80
41.70
15.92
0.00～15.30
28.61～82.26
⑦1
粘土
可塑
2.10
26.90
12.97
3.40～42.20
1.78～48.91
⑦2
粘土
硬塑
4.50
18.40
10.04
0.00～30.20
9.72～43.27
⑧1
粘土
可塑
0.70
74.4
17.08
0.00～72.00
-30.59～72.26
⑧2
粘土
硬塑
3.15
33.00
19.00
0.00～46.50
-5.09～67.87
⑧3
土洞
1.60
4.70
2.88
22.70～41.70
-3.45～10.17
⑧4
孤石
1.00
1.10
1.05
28.00～65.20
-22.68～9.04
⑧5
粘土
软塑
1.50
1.50
1.50
58.10～58.10
-4.25～-4.25
⑩2
灰岩
中风化
18.50～72.10
-28.31～31.58
⑩3
灰岩
微风化
未钻穿
18.50～72.10
-28.31～31.58
⑩4
溶洞
软塑
0.70
7.80
2.23
22.40～50.00
-11.49～18.31
2.5地下水
2.5.1场地地下水类型有上层滞水及基岩裂隙水、岩溶水。
根据初勘报告上层滞水主要赋存于尾矿库上游及下游的人工填土及植物层之中，上层滞水主要赋存于尾矿库上游及下游的人工填土及植物层之中，大气降水是其主要补给来源，水位高低受季节影响。
基岩裂隙水及岩溶水主要分布于灰岩裂隙及溶洞之中，水流方向从南向北。
水位高低受季节影响，本次勘察期间未测得稳定水位深度。
承压水受季节影响也十分严重，旱季时，水位深度大，水量小；雨季时，水位埋深小，水量大，从钻孔孔口就可以听见岩石溶洞及裂隙中水流的声音。
根据初勘察报告基岩裂隙水水位埋深7.10～21.00m，相当于标高15.54～58.22m。
具有承压性。
2.5.2根据初勘报告书中水质分析成果，尾矿库中地表水及下游坡镜村地段上层滞水对混凝土结构具有中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。
场地内基岩裂隙水及岩溶水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。
2.6不良地质作用
2.6.1土洞
2.6.1.1根据钻孔揭露，场地内石炭系（
）灰岩中发育岩溶，岩石表面尚有土洞发育，土洞及溶洞发育为本场地内主要的不良地质作用。
本次勘察提交的143个钻孔，发现土洞的钻孔有3个，见洞率为2.1%。
土洞洞高1.60～4.70m，其中有流塑状态的粘性土，钻探时，钻杆自动缓慢下落，土洞内土层几乎无承载力。
各钻孔的土洞发育情况经整理统计，其结果汇总于“溶洞发育特征统计表”（表2.6.1.1）。
土洞发育特征统计表表2.6.1.1
钻孔
编号
溶洞
个数
（个）
洞顶、底埋深
（m～m）
洞顶、底埋标高
（m～m）
土洞
高度
（m）
土洞顶板土层厚度
（m）
充填情况
L322
1
36.70～41.40
0.07～-4.63
4.70
36.70
全充填流塑粘土
L287
1
22.70～24.30
6.59～8.19
1.60
22.70
全充填流塑粘土
L407
1
41.70～45.50
-7.25～-3.45
3.80
41.70
全充填流塑粘土
2.6.1.2土洞稳定评价
本次钻探表明，拟建场地内土洞上覆土层以老粘土为主，厚度较大，属相对隔水层。
老粘性土覆盖层又多为可、硬塑状态，渗透性差，岩石裂隙水埋藏深，特别是基岩裂隙水水位较低，不具备潜蚀条件。
拟建场地虽然存在一些土洞，但也存在老粘性土覆盖层较厚，在不大量抽排岩石裂隙水条件下，也不会产生地面的塌陷，故土洞的存在不影响场地的稳定性。
2.6.2溶洞
2.6.2.1根据钻孔揭露，场地内石炭系（
）灰岩中发育岩溶，本次勘察提交的143个钻孔，发现溶洞的钻孔16个孔，见洞率为11.2%。
溶洞洞高0.70～7.80m，其中全充填或半充填有软塑状态粉质粘土（地层代号⑩4）。
且溶洞上覆老粘土土层较厚，根据该地区建筑经验，在目前天然状况下，上覆土层不会发生沉陷，溶洞本身也不会扩大。
各钻孔的岩溶发育情况经整理统计，其结果汇总于“溶洞发育特征统计表”（表2.6.2.1）。
溶洞发育特征统计表表2.6.2.1
钻孔
编号
溶洞
个数
（个）
洞顶、底埋深
（m～m）
洞顶、底埋标高
（m～m）
溶洞
高度
（m）
溶洞顶板厚度
（m）
充填情况
L129
1
27.80~29.20
10.02～11.42
1.40
1.10
全充填
L172
1
36.70~39.80
15.59～12.49
3.10
0.50
全充填
L181
1
25.80~26.50
13.12～13.82
0.70
0.30
全充填
L211
1
48.20~49.00
-3.68～-2.88
0.80
0.70
半充填
L224
1
34.80~35.50
17.61～18.31
0.70
0.60
半充填
L236
1
35.60～36.80
11.37～10.17
1.20
0.30
半充填
L300
1
31.10～33.20
3.34～1.24
2.10
0.90
半充填
L307
1
22.40～23.30
12.99～12.09
0.90
0.60
半充填
L390
1
41.80~43.25
1.05～2.50
1.45
2.25
全充填
L394
1
31.45~32.80
9.18～10.53
1.35
2.30
全充填
L395
1
26.00~27.50
14.35～15.85
1.50
1.30
全充填
L396
1
25.30~28.05
14.06～16.81
2.75
1.50
全充填
L397
1
31.40~35.75
4.67～9.02
4.35
1.40
全充填
L404
1
50.00~57.80
-19.29～-11.49
7.80
0.62
半充填
L416
1
36.20~37.25
-1.64～-0.59
1.05
0.70
全充填
L417
1
29.80~35.20
-0.57～4.83
5.40
1.50
全充填
2.6.2.2岩溶稳定评价
本次钻探表明，拟建场地内溶洞上覆土层以老粘土为主，厚度较大，属相对隔水层。
根据地区建筑经验，因潜蚀产生岩溶塌陷一般发生在软弱土层直接与灰岩接触地段，由于抽排地下水而引起塌陷，而老粘性土覆盖层又多为可、硬塑状态，渗透性差，岩石裂隙水埋藏深，特别是基岩裂隙水水位较低，不具备潜蚀条件。
故拟建场地虽然存在一些溶洞，但也存在老粘性土覆盖层较厚，在不大量抽取岩石中裂隙水条件下，也不会产生地面的塌陷，故溶洞的存在不影响场地的稳定性。
3.地基岩土工程性能分析与评价
3.1主要物理力学性质指标的分层统计
3.1.1场地内各土层主要物理力学性质指标统计值详见表3.1.1；标准贯入试验锤击数统计值（击）详见表3.1.2；动力触探锤击数统计结果详见表3.1.3。
3.1.2
标准贯入试验锤击数（实测值）统计结果详见表3.1.2。
标准贯入试验锤击数统计表表3.1.2
时代
成因
地层代号
岩土名称
密度或
状态
试验次数
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
统计修正系数ψ
标准值
（击）
min
max
μ
⑥
含砾粉质粘土
硬塑
92
12
43
18.4
4.85
0.26
0.79
17.8
⑦1
粘土
可塑
41
4
14
9.0
2.52
0.28
0.93
8.4
⑦2
粘土
硬塑
25
13
31
21.6
5.45
0.25
0.93
20.2
⑧1
粘土
可塑
125
4
14
9.2
2.02
0.22
0.97
9.0
⑧2
粘土
硬塑
43
13
30
19.6
3.99
0.20
0.96
18.9
3.1.3土层重型动力触探锤击数（修正值）统计结果详见表3.1.3。
重型动力触探锤击数统计表表3.1.3
时代
成因
地层代号
岩土名称
密度或
状态
试验次数
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
统计修正系数ψ
标准值
（击）
min
max
μ
⑤
碎石
中密
40
9.1
21.0
12.1
3.11
0.26
0.93
11.3
⑥
含砾粉质粘土
硬塑
128
3.8
12.6
5.7
1.53
0.27
0.97
5.6
3.1.4岩石天然单轴抗压强度值统计结果详见表3.1.4。
岩石饱和单轴抗压强度统计表表3.1.4
时代
成因
地层代号
岩土名称
风化
程度
统计
个数
（n）
基本值
标准差
变异
系数
修正
系数
标准值
（MPa）
min
max
⑩2
灰岩
中风化
22
21.7
69.7
42.99
12.85
0.30
0.89
38.18
⑩3
灰岩
微风化
7
48.2
79.4
63.4
11.43
0.18
0.87
55.0
3.2地基岩土的工程性能分析
综合分析本次勘察成果，现将场地内各岩土层的工程性能分析评价如下：
3.2.1松散～稍密状态的杂填土（地层代号①1）：
该层土成份杂乱，密实度极不均匀，埋藏浅，厚度小，工程性能差，不宜作为拟建建筑物的天然地基。
3.2.2松散状态的素填土（地层代号①2）：
该层由场地整平时回填，结构松散。
该层属中等偏高压缩性土层，未完成固结。
3.2.3松散状态耕土（地层代号③）：
该层结构松散，工程性能差，分布于局部地段，厚度小。
3.2.4中密状态的碎石（地层代号⑤）：
该层重型动力触探试验锤击数平均值
＝12.1击。
该层属中等偏低压缩性土层。
3.2.5硬塑状态含砾粉质粘土（地层代号⑥）：
该层
=31.0%，
=18.4kN/m3,
1-2=0.30MPa-1，标贯试验击数平均值
=18.4击，
＝5.7击。
该层属中等偏低压缩性土层。
3.2.6可塑状态的粘土（地层代号⑦1）：
该层
=35.9%，
=18.2kN/m3,
=1.029；
1-2=0.39MPa-1，δ＝0.18；
=9.0击。
该层属中等压缩性土层。
3.2.7硬塑状态的粘土（地层代号⑦2）：
该层
=30.9%，
=18.7kN/m3,
=0.888；
1-2=0.25MPa-1，
=21.6击。
该层属中等偏低压缩性土层。
3.2.8可塑状态的粘土（地层代号⑧1）：
该层
=36.5%，
=17.8kN/m3,
=1.074；
1-2=0.33MPa-1，δ＝0.24；
=9.2击。
该层属中等压缩性土层。
3.2.9硬塑状态的粘土（地层代号⑧2）：
该层
=27.5%，
=19.3kN/m3,
=0.792；
1-2=0.20MPa-1，
=19.6击。
属中等偏低压缩性土层。
3.2.10土洞（地层代号⑧3）：
土洞分布于场地个别钻孔内，埋深大，其内有流塑状态的粘性土，钻探时，钻杆自动缓慢下落，土洞内土层几乎无承载力；在上部无附加荷载时，可保持稳定状态。
3.2.11软塑状态的粘土（地层代号⑧5）:
该层呈主要为软塑状态，属中等偏高压缩性土层。
3.2.12中风化灰岩（地层代号⑩2）：
该岩层饱和单轴抗压强度标准值
＝38.18MPa，为较硬岩，岩体较破碎，其岩体基本质量等级为Ⅳ级。
3.2.13微风化灰岩（地层代号⑩3）：
该岩层饱和单轴抗压强度标准值
＝55.0MPa，为坚硬岩，岩体较完整，其岩体基本质量等级为Ⅱ级。
3.2.14溶洞土（地层代号⑩4）：
该层呈主要为软塑状态，属中等偏高压缩性土层，在溶洞中呈全充填或半充填形式分布。
部分为空洞。
3.3地基均匀性评价
拟建场地处于坡积及洪积两个地貌单元。
场地内①1层成分杂乱不均
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