明堂子铁矿选场勘察报告.docx
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明堂子铁矿选场勘察报告
青龙满族自治县明堂子年产50万吨铁精粉项目选场厂房岩土工程勘察报告
（详细勘察阶段）
1前言
1.1工程概况
受首秦龙汇有限公司的委托，河北宝地建设工程有限公司承担了青龙满族自治县明堂子年产50万吨铁精粉项目选场厂房的岩土工程勘察任务。
拟建建（构）筑物及设备基础详见附件-岩土工程勘察任务委托书和总图。
1.2勘察工作
1.2.1勘察依据
1）岩土工程勘察合同和勘察任务委托书
2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009年版
3）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）
4）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）2008年版
5）《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）
6）《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）
7）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
8）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）
9）《工程岩体分级标准》（GB50218-94）
10）《建筑桩基设计规范》（JGJ94-2008）
11）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
12）《河北省建筑地基承载力技术规程》（试行）DB13（J）/T48-2005
1.2.2勘察目的及任务
1）查明不良地质作用的成因、类型、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议。
2）查明建筑物范围内各岩土层的类型、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。
3）对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征。
4）查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。
5）查明地下水埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度、补给来源和地下水质类型等，并判定地下水对建筑材料的腐蚀性。
6）查明场地土的地震效应,有无可液化土层，计算液化指数并评价地基的液化等级，划分建筑场地类别。
7）提供设计、施工所需的岩土技术参数。
1.2.3勘察方法及工作量
拟建工程重要性等级为二级，二级场地和二级地基，地基基础设计等级为丙级。
建筑抗震设防类别为标准设防类。
综合确定岩土工程勘察等级为乙级。
根据勘察规范和勘察任务要求，勘探钻孔沿建筑物角点、柱列线和周边布置，共设计151个勘探钻孔，钻孔深度8.00～40.00m，钻孔间距10.00～47.50m。
本次勘察方法采用工程测量、工程地质测绘、钻探、探坑、原位测试、取样和室内试验相结合的方法。
工程测量：
甲方提供控制测量点，报告中采用北京1954坐标系，1985国家高程基准，利用全站仪测量钻孔位置和孔口高程。
工程地质测绘：
对场区地质岩性构造天然露头进行详细描述和测量。
钻探：
采用冲击跟管、泥浆护壁回转钻进工艺。
对于第四系地层和强风化岩采用硬质合金钻头钻进；对于中风化岩采用φ75mm金刚石钻头或复合片钻头取岩芯。
探坑由甲方配合机械挖掘，技术人员进行地质编录和取样。
原位测试：
采用标准贯入试验和重型动力触探试验。
取样：
分层取样，粘性土采用厚壁取样器锤击取原状土样。
砂土和碎石土在掏土器和标贯器中取扰动样。
地下水取简分析样。
中风化岩石取柱状岩芯。
室内试验：
砂土和碎石土做颗粒分析定名，粘性土做物理性质指标，力学指标采用标准固结试验和直接剪切试验。
地下水做简分析。
我公司参加项目的技术人员5名，工人8名。
投入的施工机械为DPP100-4C型和GJ-150型钻机。
本次勘察完成工作量：
勘探钻孔151个，钻探进尺1777.40m，标准贯入试验198次，重型动力触探试验23.0m；取样73件，其中原状土样40件，砂土和碎石土扰动样33件，地下水样6件。
室内土工试验73件，水质简分析样6件。
勘探钻孔孔口高程测量151点。
1.2.4勘察进程
1）野外作业：
2010年7月3～22日
2）室内试验：
2010年7月22～31日
3）资料整编：
2010年7月22～31日
4）提交报告：
2010年8月1日
2场地自然地理概况
2.1场地位置和地形地貌
2.1.1场地位置
拟建项目位于青龙满族自治县土门子乡中明堂子村。
2.1.2场地地形地貌
拟建场地为低山丘陵，海拔高度276.38～380.00m。
精矿堆场、中间堆场间为北西南东沟谷，沟谷宽度约70.0m，沟谷内雨季有流水。
明堂子村南有一近东西向河沟，沟谷南北宽度约180m，雨季有流水。
2.2气象资料
青龙满族自治县地处中纬欧亚大陆东岸，属北温带大陆季风性气候。
受太阳辐射、大气环流和地理、地形等因素影响和制约，四季分明，日照充足。
春季天气多变，时冷时热，时刮西北、西南大风，干旱少雨，经常发生春旱。
夏季炎热，雨水集中，经常因大雨或暴雨造成山洪暴发，河水猛涨，形成洪灾和泥石流。
秋季晴朗少云，气候适宜，昼暖夜冷，气温变化显著，平均昼夜温差在摄氏10度左右。
冬季寒冷干燥，降雪稀少，最大冻土深度1.09m，一般年份0.80～1.00m。
全县多年平均气温10℃，年极端最高气温38.7℃（1972.7.17），年极端最低29.2℃（1962.2.13），平均无霜期152-170天。
多年平均降雨量708.62mm（1957-2001）。
全县降雨特点有三：
一是地理分配不均，在长城沿线形成肖营子、祖山两个暴雨中心，多年平均降水量大于700mm。
二是年内分布不均，6～9月份降雨量站全年的80%以上，而1982年仅348.6mm，为最低年份，前者是后者的3倍多。
由于上述特点，使得本县旱洪灾害交替发生。
3场地工程地质条件
3.1地层
根据勘察结果，在钻探深度内场地地层按岩性、年代成因分为素填土（Q4ml）,第四系全新统坡积粉质粘土（Q4dl）、坡洪积碎石（Q4pl+dl）、坡洪积砾砂（Q4pl+dl），第四系上更新统坡残积砂质粘性土（Q3el）、碎石（Q3dl）。
燕山期花岗岩（γ5）,在花岗岩体中见有闪长岩脉侵入及元古界白云岩捕虏体（Pt）。
地层按工程地质分层自上而下可分为7个主层，分层描述如下：
①素填土（Q4ml）：
褐色～褐黄，稍湿，松散～密实，由花岗岩、白云岩碎石混粘性土等组成。
新近回填，未经分层压实处理。
地面标高286.06～313.68m，层厚0.20～5.80m。
②粉质粘土（Q4dl）:
黄褐～褐黄，硬塑～坚硬，以硬塑状态为主，含砂粒，切面无光泽～稍有光泽，无摇振反应，干强度和韧性中等，含碎石和砂粒。
层顶标高280.42～315.64m,层顶埋深0.00～5.80m，层厚0.30～8.00m。
③碎石（Q4dl+pl）：
褐色，湿～饱和，中密～密实，由花岗岩、白云岩碎块，混砂土、少量粘性土组成，碎石粒径5-12cm，可见直径20～40cm块石。
层顶标高278.62～294.12m，层顶埋深0.00～5.30m，层厚0.50～4.80m。
分布范围：
沟谷中
④砾砂（Q4al+pl）：
黄褐，湿～饱和，稍密，分选磨圆差，呈棱角状，含碎石。
层顶标高281.76～299.32m,层顶埋深0.00～4.30m，层厚0.30～6.40m。
分布范围：
沟谷中。
⑤砾质粘性土（Q3el）：
黄褐，稍湿，坚硬，含碎石和植物根系。
层顶标高299.38～337.48m,层厚0.40～2.30m。
分布范围：
分布高位水池。
⑤1碎石（Q3dl）：
黄褐，稍湿，稍密，粒径一般5-15cm。
层顶标高299.38～337.48m,层厚0.40～2.30m。
分布范围：
零星分布坡顶处。
⑥强风化花岗岩（γ5）:
褐黄～浅肉红色，矿物成分为长石、石英、角闪石等，中粗粒花岗结构，块状构造。
岩石节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈砂土状和块状。
为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
层顶标高276.23～337.17m,层顶埋深0.00～8.00m，揭露层厚1.20～10.80m。
⑥1强风化正长斑岩:
褐黄～黄白色，矿物成分为长石、石英，斑状结构，块状构造。
岩石节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈碎块状。
为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
层顶标高326.22～345.56m,层顶埋深0.00～1.40m，层厚1.60～3.60m。
分布范围：
零星分布。
⑥2强风化白云岩（Pt）：
白色～灰白色，矿物成分为白云岩和泥质，泥微晶结构，中厚层状。
节理裂隙发育，裂隙面有泥膜和溶蚀痕迹，呈碎块状，为较软岩，岩体基本质量等级为Ⅳ级。
层顶标高288.96～341.28m,层顶埋深0.00～5.60m，层厚0.60～3.70m。
⑦中风化花岗岩（γ5）：
褐黄～浅肉红色，矿物成分为长石、石英、角闪石等，中粗粒花岗结构，块状构造。
岩石节理裂隙发育，岩体较完整，岩芯呈块状和柱状。
为较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅴ～Ⅳ级。
层顶标高277.68～333.83m,层顶埋深261.49～327.77m，层厚0.80～32.0m。
⑦1中风化正长斑岩:
褐黄～黄白，矿物成分为长石、石英、斑状结构，块状构造。
岩石节理裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈砂土状和块状。
为较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅴ～Ⅳ级。
层顶标高324.52～341.96m,层顶埋深2.20～4.30m，层厚5.70～15.80m。
分布范围：
零星分布。
⑦2中风化白云岩（Pt）：
白色～灰白色，矿物成分为白云岩和泥质，泥微晶结构，中厚层状。
节理裂隙发育，呈块状和柱状。
为较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅴ～Ⅳ级。
层顶标高281.40～339.08m,层顶埋深0.00～8.50m，层厚1.80～12.90m。
3.2岩土的物理力学性质
根据原位测试和室内试验结果，综合确定各岩土层物理力学性质和原位测试指标分层统计结果见表1。
4场地水文地质条件
本区地下水类型分为两类：
低山丘陵基岩孔隙裂隙水和山麓沟谷孔隙潜水。
低山丘陵基岩孔隙裂隙水受主要受大气降水补给，侧向径流排泄，从沟谷地势低洼处出露或排泄到沟谷中。
地下水埋藏较深，在钻孔中一般见不到地下水位。
地下水化学类型为HCO3·SO4-Ca·Na型，PH=7.01，侵蚀性CO2为0.00mg/l。
山麓沟谷中第四系孔隙潜水。
沟谷第四系含水层为③碎石、④砾砂层。
地下水埋藏较浅，勘察期间地下水位埋深0.60～4.70m。
地下水受大气降水和侧向径流补给，蒸发和侧向径流排泄，地下水年变化幅度为1.00～1.50m。
根据选场zk9、zk17、zk71、zk81钻孔所取地下水样分析结果，地下水化学类型为HCO3·SO4-Ca·Na型\HCO3·SO4-Ca·Mg型\SO4·HCO3-Ca·Mg·Na型，PH=7.06～7.12,侵蚀性CO2为0.00mg/l。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）判别，本区环境类型为Ⅱ类，场地地基土未受到污染。
地下水对混凝土结构有微腐蚀性；在干湿交替情况下地下水对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。
地基土的腐蚀性与地下水一致。
5场地地震效应评价
按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A，本区抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g。
按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）和本次勘察结果判定，①素填土为中软土；②粉质粘土为中软土～中硬土；③碎石为中硬土；④砾砂为中软土；⑤砾质粘性土为中硬土；⑥强风化花岗岩土为中硬土～坚硬土；⑦中风化花岗岩为坚硬土（剪切波速值大于500m/s）。
岩脉和捕虏体剪切波速按围岩考虑。
根据场地整平标高和本次勘察结果，本工程场地覆盖层厚度dov为3.0～10.0m。
场地覆盖层深度范围内岩土层等效剪切波速值Vsm为200m/s～400mm/s。
综合评价场地土类型为中软土～中硬土。
综合评价拟建工程建筑场地类别统一按Ⅱ类，特征周期值为0.40s考虑。
根据场地所处抗震设防烈度为6度区，本工程属一般工程，可不进行地震液化判别。
场地内④砾砂层呈稍密～中密状态为不液化层。
场地为非液化场地，属抗震一般地段。
6岩土工程分析评价
6.1场地的稳定性和适宜性评价
根据区域地质构造资料和本次勘察结果，场地内及附近无全新活动断裂通过且无其它危岩、崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、采空区等不良地质作用。
场地和地基稳定，适宜进行本工程建设。
6.2场地地基均匀性评价
根据勘察结果和拟建建筑整平标高，建筑场地存在半挖半填地基，挖方后强风化岩和中风化岩石直接出露，在挖方时甚至采用爆破开挖。
填方段未经地基处理等。
相邻柱基础在设计埋置深度内坐落在不同的岩土层之上、或属土岩组合地基。
综合评价本工程地基为不均匀地基。
6.3岩土承载力特征值
根据勘察结果，场地地基土工程特性如下：
①素填土呈松散～密实状态，新近回填。
成分杂、粒径不均匀。
不能直接作为拟建建筑物基础持力层。
②粉质粘土呈硬塑～坚硬状态，属中压缩性土。
③碎石呈中密～密实状态，密实度不均匀。
④砾砂呈稍密～中密状态。
⑤砂质粘性土呈坚硬状态。
⑤1砾石呈稍密状态。
⑥强风化花岗岩为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
⑥1强风化正长斑岩为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
⑥2强风化白云岩为软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。
⑦中风化花岗岩为较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅴ～Ⅳ级。
⑦1中风化正长斑岩为较硬岩，岩体基本质量为Ⅴ～Ⅳ级。
⑦2中风化白云岩为较硬岩，岩体基本质量为Ⅴ～Ⅳ级。
根据钻探、原位测试和室内土工试验结果及本地区已有工程经验，综合确定岩层承载力特征值及变形参数值见2。
各岩土层承载力特征值和变形参数值 表2
地层编号
地层名称
压缩模量建议值
ES（MPa）
承载力特征值
fak（kPa）
①
素填土
②
粉质粘土
10.0
200
③
碎石
25.0
280
④
砾砂
15.0
200
⑤
砾质粘性土
12.0
250
⑤1
碎石
20.0
200
⑥
强风化花岗岩
50.0
500
⑥1
强风化正长斑岩
50.0
500
⑥2
强风化白云岩
50.0
500
⑦
中风化花岗岩
刚性地基考虑
1500
⑦1
中风化正长斑岩
刚性地基考虑
1500
⑦2
中风化白云岩
刚性地基考虑
1500
7结论和建议
7.1结论
7.1.1场地和地基稳定，适宜本工程建设。
未发现对工程不利的埋藏物。
7.1.2本区抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.05g。
建筑场地类别为Ⅱ类，特征周期值为0.40s。
场地为非液化场地，属抗震一般地段。
7.1.3本区标准冻结深度为1.09m。
7.1.4地下水对混凝土结构有微腐蚀性；在干湿交替情况下对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。
地基土对建筑材料的腐蚀性与地下水相同。
7.2各建（构）筑物地基方案建议
7.2.1粗碎
设计地坪标高306m，基础砌置深度2.50m，地下深度23m。
勘察时原始地形标高301～310m，场地平整后为半挖半填地基。
为避免柱基础不均匀沉降，建议柱基础均以⑥强风化花岗岩或⑦中风化花岗岩为基础持力层。
加强基础与上部结构的整体性。
地下基坑工程开挖上部采用机械开挖，按坡率法施工，向下部采用爆破开挖，视坑壁直立时岩石自稳情况决定是否采用挂网喷锚维护。
坑内遇到地下水渗水采用污水泵排除坑外。
岩土设计参数值见表3。
岩土设计参数表表3
地层
编号
地层名称
重力密度
γ（kN/m3）
内摩擦角
Φ（度）
粘聚力
C（kPa）
基底摩擦系数μ
①
素填土
②
粉质粘土
19.6
14.0
35.0
0.35
③
碎石
20.0
32.0
0.0
0.40
④
砾砂
19.5
30.0
0.0
0.38
⑤
砾质粘性土
20.0
25.0
35.0
0.35
⑥
强风化花岗岩
21.0
35.0
30.0
0.45
7.2.2中碎
设计地坪标高295m，基础砌置深度2.50m，地下深度4m。
勘察时原始地形标高290～297m，场地平整后为半挖半填地基。
为避免柱基不均匀沉降，建议柱基础加深，均以⑥强风化花岗岩为基础持力层。
加强基础与上部结构的整体性。
地下基坑工程开挖采用坡率法施工，机械开挖。
坑内遇到地下水渗水采用污水泵排除坑外。
岩土设计参数值见表3。
7.2.3粗碎～中碎间转运站1和胶带机通廊
根据勘察结果和拟建工程特点，建议以第⑥强风化花岗岩为基础持力层。
7.2.4中碎～转运站2和胶带机通廊
根据勘察结果和拟建工程特点，建议以第③碎石和⑥强风化花岗岩为基础持力层。
7.2.5转运站2～转运站3和胶带机通廊
根据勘察结果和拟建工程特点，建议以第③碎石和⑥强风化花岗岩为基础持力层。
跨越河沟和民宅处也可考虑采用冲击成孔水下灌注桩方案，桩基不小于800mm。
以⑥强风化花岗岩或⑦中风化花岗岩为桩端持力层。
按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）和本次勘察结果，桩基础设计参数见表4。
桩基础设计参数表表4
地层
编号
地层名称
干作业桩极限侧阻力标准值qsik（kPa）
干作业桩极限端阻力标准值qpk（kPa）
水下冲击成孔桩极限侧阻力标准值qsik（kPa）
水下冲击成孔桩极限端阻力标准值qPk（kPa）
①
素填土
②
粉质粘土
50
45
③
碎石
75
70
④
砾砂
60
55
⑤
砾质粘性土
65
60
⑥
强风化花岗岩
120
5000
100
3000
⑥1
强风化正长玢岩
120
5000
100
3000
⑥2
强风化白云岩
120
5000
100
3000
⑦
中风化花岗岩
300
8000
260
5000
⑦1
中风化正长斑岩
300
8000
260
5000
⑦2
中风化白云岩
300
8000
260
5000
7.2.6中间堆场
设计地坪标高296m，基础砌置深度2.50m，单位荷载300kPa。
勘察时原始地形标高283～313m，地势西北高，东南低。
场地平整后为半挖半填地基。
为避免柱基不均匀沉降，建议柱基础加深，均以⑥强风化花岗岩和⑦1强风化白云岩等为基础持力层。
或加深部位考虑人工挖扩孔桩方案。
按《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）和本次勘察结果，桩基础设计参数见表4.拟建建筑较长，勘探点间距较大。
采用桩基方案时应进行施工勘察或由勘察单位对桩端岩土层进行确认。
7.2.7直径53m深水池（两个）
直径53m，设计地面标高290～292m，地下深度5～6m。
原始地形标高287.49～293.5m，地势西北高，东南略低。
场地平整基本与原始地形大致相同。
根据本次勘察结果和拟建工程特点，建议采用天然地基方案，以⑥强风化花岗岩和⑦1强风化白云岩为基础持力层，超挖部分用混凝土回填至设计标高。
地下工程采用坡率法放坡开挖，坑内遇到地下水渗水采用污水泵排除坑外。
岩土设计参数值见表3。
7.2.8转运站3～转运站5和胶带机通廊
根据勘察结果和拟建工程特点，建议以第⑥强风化花岗岩和⑥强风化白云岩为基础持力层。
7.2.9主厂房和精矿堆场
设计地面标高303～310m。
原始地形标高303～318m，地势西北高，东南略低。
场地为挖方地段。
根据勘察结果和拟建工程特点，建议以第⑥强风化花岗岩和⑦1强风化白云岩为基础持力层。
加深部位将柱加长，或用混凝土回填至设计地面标高。
7.2.10高压辊
设计地面标高335m。
原始地形标高325～342m，高压辊厂房呈北西南东向展布，位于山脊鞍部，属半挖半填地基。
开挖需采用机械和爆破开挖。
根据勘察结果和拟建工程特点，建议将柱基础以第⑥强风化花岗岩和⑦1强风化白云岩和⑦2中风化白云岩为基础持力层。
加深部位将柱加长并加强基础与上部结构的整体性。
7.2.11高位水池
原始地形标高327～335m。
根据勘察结果和拟建工程特点，建议将柱基础以第⑥强风化花岗岩为基础持力层。
加深部位将柱加长并加强基础与上部结构的整体性。
8注意事项
8.1基槽开挖应避免对槽底土扰动，做好排水工作。
通知勘察单位派人参加地基验槽。
验槽合格后再进行下道工序施工。
8.2桩基工程应对桩承载力和桩身完整性检测。
青龙满族自治县明堂子年产50万吨铁精粉项目
选场厂房岩土工程勘察报告
（详细勘察阶段）
河北宝地建设工程有限公司
二○一○年八月一日
青龙满族自治县明堂子年产50万吨铁精粉项目
选场厂房岩土工程勘察报告
工程编号：
2010k73
法人代表：
岩土公司经理：
岩土总工程师：
项目负责：
报告编写：
审核：
审定：
河北宝地建设工程有限公司
2010年8月1日
目录
文字部分
1前言…………………………………………………………………………………1
2场地自然地理概况………………………………………………………………3
3场地工程地质条件………………………………………………………………4
4场地水文地质条件…………………………………………………………………6
5场地地震效应评价…………………………………………………………………7
6岩土工程分析评价…………………………………………………………………8
7结论和建议…………………………………………………………………………9
8注意事项…………………………………………………………………………13
附件
１岩土工程勘察任务委托书……………………………………………………1张
附图附表
1勘探点一览表…………………………………………………………………3张
2图例……………………………………………………………………………1张
3勘探点平面布置图……………………………………………………………1张
4工程地质剖面图………………………………………………………………64张
5钻孔柱状图…………………………………………………………………151张
6土工试验成果表………………………………………………………………2张
7水质分析报告………………………………………………………………5张
8土壤腐蚀性分析………………………………………………………………1张
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