蒸汽压片玉米及配合饲料加工项目场地岩土工程施工图设计阶段勘察报告.docx
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蒸汽压片玉米及配合饲料加工项目场地岩土工程施工图设计阶段勘察报告
1、工程概况
根据建筑设计有限责任公司提出的技术要求，市农业开发有限责任公司委托天石基础工程有限责任公司对其拟建的蒸汽压片玉米及配合饲料加工项目场地进行了岩土工程详细（施工图设计阶段）勘察。
野外测量、钻探、原位测试工作于7月7-9日进行，室内土工试验于7月9-11日进行，资料整理于7月10-12日进行，并于2012年7月12日提交岩土工程勘察报告。
拟建场地位于市土默特右旗萨凉公路与民生渠之间，萨凉公路高才举收费站以东。
拟建建筑及其特性见下表1-1，其具体位置见后附勘探点平面布置图。
拟建建筑物工程特性表表1-1
建筑物
名称
建筑
重要性
等级
地基基
础设计
等级
数量
（栋）
地上
层数
（F）
长度
（m）
宽度
（m）
结构
类型
基础
类型
基底预
计宽度
（m）
基础预
埋深
（m）
玉米
联产车间
三级
丙级
1
1-3
25.0
-44.0
6.0
-13.0
框架
独立
＜2.4
-1.50
玉米联
产成品库
三级
丙级
1
1
50.9
25.1
框架
独立
＜2.4
-1.50
饲料
成品库
三级
丙级
1
1
60.0
30.0
框架
独立
＜2.4
-1.50
饲料
加工车间
三级
丙级
1
1
24.0
19.0
框架
独立
＜2.4
-1.50
饲料
原料库
三级
丙级
1
1
60.0
48.0
框架
独立
＜2.4
-1.50
办公楼
三级
丙级
1
3
36.0
14.8
框架
独立
＜2.4
-1.50
2、勘察目的、任务及依据技术标准
2.1、勘察目的、任务
根据本次勘察委托要求，其主要目的是为拟建工程的基础设计与施工提供工程地质依据，其主要任务如下：
2.1.1、查明建筑场地的地层结构、岩性特征、均匀性，以及各土层的物理力学性质指标；
2.1.2、重点查明主要持力层及其下卧软弱层的分布特征、埋藏深度、厚度、工程性质和变化规律；
2.1.3、查明地下水类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性以及地下水位的变化规律，量测水位埋深及水头变化；
2.1.4、详细查明场地不良地质现象及分布范围；
2.1.5、对场地工程地质条件作出正确评价，并结合建筑特征，选择合理持力层，推荐合适的地基处理类型，并提出各地基土的承载力特征值和需要的设计参数，各类桩型的承载力设计参数，预估单桩或复合地基承载力值，对基础设计、地基处理及不良地质作用的防治作出论证和建议，为设计提供充分的依据；
2.1.6、提供场地地震动峰值加速度，场地土的剪切波速，划分场地土类型和场地类别，确定场地设计特征周期；判定场地饱和砂土地震液化可能性。
2.2、勘察依据
国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版
国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）
行业标准《建筑工程地质钻探技术标准》（JGJ87-92）
行业标准《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）
国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
国家标准《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001）
地方标准《自治区房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查要点-岩土工程勘察》（DBJ03-23-2006）
建设部《岩土工程勘察合同》
3、勘察方法及完成工作量
本次勘察钻探施工使用一台DPP100-3G型汽车钻机回转钻进（干钻或泥浆护壁）。
本次勘察以钻探、取样、原位测试（标准贯入试验）为主要勘探测试手段。
本次勘察其工程重要性等级为三级，场地等级为二级，地基等级为二级，则岩土工程勘察等级可划分为乙级。
在结合初勘资料及经验的基础上，本次岩土工程勘察勘探点按建筑物周边线、拐角、中点等布置，共完成如下工作量：
①拟建场地共完成钻孔31个，其中20.0米深钻孔2个，15.0米深钻孔10个，10.0米深钻孔19个，总进尺：
380.0米。
具体布孔位置见后附勘探点平面布置图。
②在钻孔不同深度共取Ⅰ级原状样19件（组），进行相应室内土工试验。
③在钻孔不同深度共取扰动样25件，进行颗分试验，以查明其级配等情况。
④在钻孔不同深度共进行标准贯入试验77次。
⑤共选取2件土样进行腐蚀性试验。
⑥共选取2件水样进行水质分析。
本次勘察勘探点定位及测量工作均由我公司测量组完成，其中坐标系为北京54坐标系，高程为相对高程（以拟建场地西南角界址点高程为相对高程基点JD/100.00m，详见后附勘探点平面布置图），测量控制点由甲方提供。
土工试验结果由我公司土工试验室提供。
内业技术资料整理采用北京理正软件设计研究院研发的工程地质勘察计算机辅助设计软件GLCAD（6.7版）进行数据统计及成果图表的输出。
4、场地岩土工程、水文地质条件
4.1、自然气候条件
市为干旱半干旱大陆性气候，具有干燥少雨，昼夜温差大，冬季严寒，夏季干热，冬春两季多风沙，蒸发强烈等特点。
冬春两季多见5-6级大风，全年主导风向为NNW、NW，历年平均风速3.4m/s，最大风速23.3m/s，多年平均大风天日数46.9天，风压0.36KN/m
；全年无霜期约138天，7、8、9月份为雨季，多年平均降水量为308.9mm，最大为678.4mm，最小为131.5mm，年平均蒸发量为2125.8mm；多年平均气温6.5℃，最高气温39.2℃（1999年7月24日），最低气温-31.4℃（1971年1月27日）；冬季最大积雪厚度240mm，常年基本雪压1.40g/cm
；最大冻土深度1.75米（1957年），多年标准冻深约1.50m。
4.2、地形地貌及地质构造
4.2.1、地形地貌
勘察场地为空地，地形平坦，钻孔高程变化约在98.39-99.12米之间，最大相差0.73米。
地貌单元为黄河Ⅱ级阶地。
4.2.2、地质构造
勘察地段位于白彦花构造凹陷盆地，属于阴山纬向构造带与鄂尔多斯断块之间的构造凹陷盆地，始于燕山运动，形成于喜山运动后。
盆地内堆积了具厚的第三、四系堆积物，地壳运动以垂直运动为主的新构造运动发育，具有孕震构造。
4.3、地层岩性
从钻孔揭露的地层情况看，在20.0米勘探深度范围内，均为第四纪冲洪积地层，按岩性主要可分为以下六大层：
①植物层（Qpd4）：
黄褐或灰褐色，稍湿或湿，松散，为混有植物根系的粉土。
该层厚约0.5-0.8米，层底标高在98.62-97.69米之间。
②粉土层（Qal+pl4）：
黄褐色，稍湿，中密，无光泽，干强度、韧性低，摇振反应迅速。
该层分布较连续，厚约0.5-0.6米，层底标高在98.02-97.36米之间。
共取Ⅰ级原状样6组（件），进行标准贯入6次。
③粉质粘土层（Qal+pl4）：
棕红色，湿-饱和，可塑为主，局部软塑，混少量腐烂植物根系，稍有光泽，干强度、韧性中等，摇振反应无。
该层分布连续，厚度在2.6-3.6米之间，层底标高在93.91-95.35米之间。
共取Ⅰ级原状样13组（件），进行标准贯入19次。
④粉砂层（Qal+pl4）：
灰褐或灰蓝色，饱和，松散-稍密，级配较差，粘粒含量小，局部为性状相近的细砂取代，厚度在2.3-3.6米之间，层底标高在92.12-91.10米之间。
共取扰动样8件，进行标准贯入13次。
⑤粉砂层（Qal+pl4）：
灰褐或灰蓝色，饱和，中密，级配较差，粘粒含量小，局部为性状相近的细砂取代。
该层分布连续，深孔中该层厚度在6.6-7.5米之间，层底标高在84.99-84.16米之间。
共取扰动样11件，进行标准贯入31次。
⑥粉砂层（Qal+pl4）：
灰褐或灰蓝色，饱和，中密，级配一般，粘粒含量小，局部为性状相近的细砂取代。
该层分布连续，厚度大，勘探深度内未穿透该层。
共取扰动样6件，进行标准贯入8次。
4.4、水文地质条件
场地地下水稳定水位埋深约2.10-2.40米，相对标高在96.18-96.36米之间。
为赋存于砂土层中的潜水，由于粉质粘土层影响，有一定承压性。
主要为大气降水补给，总体流向为西南向东北，根据区域水文地质资料，水位及水量受季节性影响变化较大，随季节变化，水位年变化幅度约在0.2-1.0米之间。
5、腐蚀性评价
5.1、水的腐蚀性评价
据水质分析报告可知，地下水类型为“HCO3－K+Na”型，腐蚀性评价如下。
5.1.1、受环境类型影响水对混凝土结构的腐蚀性评价
评价过程及结果见下表5-1。
环境类型影响水对混凝土结构的腐蚀性评价表5-1
水样
编号
环境类型
腐蚀介质
综合
评价
SO2-4
（mg/L）
Mg2+
（mg/L）
NH+4
（mg/L）
OH-
（mg/L）
总矿化度
（mg/L）
ZK8
ZK30
Ⅰ类
（冰冻区、
干湿交替）
95.02
85.42
11.33
35.77
---
0
---
微腐
蚀性
分项评价
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
5.1.2、受地层渗透性影响水对混凝土结构的腐蚀性评价
评价过程及结果见下页表5-2。
地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价表5-2
水样编号
渗透
类型
腐蚀介质
综合评价
PH值
侵蚀性CO2
（mg/L）
HCO-3
（mmol/L）
ZK8、ZK30
A
7.7-7.8
---
---
微腐蚀性
分项评价
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
5.1.3、水对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价
水中（干湿交替）的CL-含量分别为124.30、56.68mg/L，则对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。
综上所述，该场地现有地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均有微腐蚀性。
5.2、土的腐蚀性评价
本次共取2件土样进行土的腐蚀性试验，腐蚀性评价如下。
5.2.1、受环境类型影响土对混凝土结构的腐蚀性评价
评价过程及结果见下表5-3。
环境类型影响土对混凝土结构的腐蚀性评价表5-3
土样
编号
环境类型
腐蚀介质
综合
评价
SO2-4
（mg/kg）
Mg2+
（mg/kg）
NH+4
（mg/kg）
OH-
（mg/kg）
总矿化度
（mg/kg）
ZK1
ZK17
Ⅰ类（冰
冻区、无
干湿交替）
109.11
-95.55
32.88
-45.77
---
0
---
微腐蚀性
分项
评价
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
微腐蚀
5.2.2、受地层渗透性影响土对混凝土结构的腐蚀性评价
地层渗透类型为B，PH值为7.70，即有微腐蚀性。
5.2.3、土对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价
土中（ω＜20%的土层）的CL含量分别为69.11、87.86mg/kg＜400mg/kg，则有微腐蚀性。
综上所述，场地土对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均有微腐蚀性。
6、场地地震效应评价
6.1、抗震设防类别
据《中国地震动参数区划图》（GB-18306-2001），市土默特右旗抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.30g，设计地震分组属第一组。
6.2、地基土液化判别
根据历次地震破坏形式来分析，造成建筑物破坏的主要原因为地基土液化、软土震陷及共振破坏。
由于勘察场地有饱和砂土（粉砂层④、粉砂层⑤、粉砂层⑥）。
初步依据地质年代、粘粒含量、上覆非液化土层厚度及地下水位判别，不能完全排除液化可能性，则依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）进一步采用标准贯入试验判别法对饱和砂土进行液化判别，其过程及结果见下表6-1。
标准贯入试验液化判别表表6-1
钻孔
锤击数
实测值N
标贯
深度
ds
水位
dw
粘粒
含量
调整
系数
锤击数
基准值
No
锤击数
临界值
Ncr
是否
液化
液化
指数
Il
ρc%
ZK15
10
4.0
2.2
＜3
0.80
16
14.6
是
16.9
8
5.5
＜3
0.80
16
17.3
是
16
7.0
＜3
0.80
16
19.5
是
20
8.5
＜3
0.80
16
21.3
是
21
10.0
＜3
0.80
16
23.0
是
24
11.5
＜3
0.80
16
24.4
是
25
13.0
＜3
0.80
16
25.7
是
30
14.5
＜3
0.80
16
26.9
否
标准贯入试验液化判别表续表6-1
钻孔
锤击数
实测值N
标贯
深度
ds
水位
dw
粘粒
含量
调整
系数
锤击数
基准值
No
锤击数
临界值
Ncr
是否
液化
液化
指数
Il
ρc%
ZK19
9
5.0
2.3
＜3
0.80
16
16.3
是
14.5
14
6.5
＜3
0.80
16
18.6
是
16
8.0
＜3
0.80
16
20.6
是
18
9.5
＜3
0.80
16
22.3
是
20
11.0
＜3
0.80
16
23.8
是
23
12.5
＜3
0.80
16
25.2
是
28
14.0
＜3
0.80
16
26.4
否
ZK26
10
4.5
2.3
＜3
0.80
16
15.4
是
15.4
11
5.5
＜3
0.80
16
17.1
是
15
6.5
＜3
0.80
16
18.6
是
17
7.5
＜3
0.80
16
20.0
是
19
8.5
＜3
0.80
16
21.2
是
20
9.5
＜3
0.80
16
22.3
是
22
10.5
＜3
0.80
16
23.3
是
25
11.5
＜3
0.80
16
24.3
否
25
12.5
＜3
0.80
16
25.2
是
26
13.5
＜3
0.80
16
26.0
是
29
14.5
＜3
0.80
16
26.8
否
ZK31
11
4.5
2.1
＜3
0.80
16
15.7
是
15.6
14
6.0
＜3
0.80
16
18.2
是
16
7.5
＜3
0.80
16
20.2
是
15
9.0
＜3
0.80
16
22.0
是
17
10.5
＜3
0.80
16
23.6
是
21
12.0
＜3
0.80
16
25.0
是
29
13.5
＜3
0.80
16
26.3
否
35
15.0
＜3
0.80
16
27.4
否
经计算，可知场地饱和粉砂层④、粉砂层⑤有液化性，且液化指数ILE在6-18之间，则地基土液化等级为中等。
6.3、建筑场地类别
从钻孔资料可以看出，设计钻探深度内主要为第四系全新统冲洪积地层，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中4.1.3条，根据场地土性状、类型可估算出场地土等效剪切波速值在150m/s-250m/s之间，因此可判定拟建场地土为中软场地土，且场地覆盖层厚度大于50米，则场地类别为III类，据设计地震分组属第三组，则特征周期值为0.65s。
7、岩土参数统计、分析、评价
7.1、室内岩土参数值分析统计
在粉土层②、粉质粘土层③中共取Ⅰ级原状样19组（件），经检验分析，取样扰动程度较小，取样数量满足评价要求，试验结果离散性不大，主要岩土参数指标统计结果见下表7-1。
其中抗剪强度采用直接剪切仪，固结快剪。
表中土的物理力学性质指标按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版的规定进行统计，提供平均值、标准差、变异系数等。
主要岩土参数指标统计表表7-1
统统计指标
计层位值
含水量
容重
孔隙比
压缩
系数
压缩
模量
内摩
擦角
ω
r
e
α1-2
Es
φ
%
g/cm3
Mpa
°
粉土层②
n
6
6
6
6
6
6
Max
14.1
1.63
0.936
0.36
6.2
13.4
Min
12.5
1.58
0.867
0.31
5.3
11.6
x
13.267
1.603
0.908
0.335
5.683
12.333
σ
0.638
0.020
0.024
0.021
0.349
0.619
δ
0.048
0.012
0.026
0.062
0.061
0.050
粉质粘土层③
n
13
13
13
13
13
13
Max
29.5
1.85
0.957
0.4
5.1
11.8
Min
22.9
1.78
0.817
0.38
4.7
7.9
x
26.092
1.804
0.902
0.386
4.938
10.177
σ
2.034
0.021
0.036
0.007
0.133
1.065
δ
0.078
0.012
0.040
0.017
0.027
0.105
由统计结果可知，地基土主要物理性质指标（如天然密度、孔隙比等）变异性低，对其选用可直接取统计表中的平均值；对力学性质指标选用，应按统计表中的平均值，结合标准差、变异系数按照不利方向取值。
在各类土层中共取扰动样25件，颗分结果及级配情况见后附土工试验结果报告表。
7.2、原位测试值分析统计
为评定地基土的力学性质及均匀性，在各类土层中进行标准贯入试验77次，剔除异样值后统计结果（已进行杆长、地下水修正）见下表7-2。
原位测试值统计表表7-2
指标
地层
击次
n
范围值
平均击数
标准差
σ
变异系数
δ
类型
Max
Min
x
粉土层②
6
7.0
6.0
6.500
0.548
0.084
标贯
粉质粘土层③
18
6.0
3.9
5.017
0.773
0.154
标贯
粉砂层④
13
12.6
7.3
9.646
1.648
0.171
标贯
粉砂层⑤
21
20.2
14.8
17.481
1.753
0.100
标贯
粉砂层⑥
7
29.5
21.5
23.771
3.051
0.128
标贯
8、岩土工程分析评价
8.1、地基土工程性质分析评价
本次勘察揭露的地层主要为第四系全新统冲洪积地层，对其评价主要以原位测试（标准贯入）及室内土工试验为主。
通过对试验结果和统计结果进行分析，结合临近工程经验，各层土的工程性质评价如下：
（1）、植物层①：
松散或稍密，强度低，变形大，工程性质极差。
（2）、粉土层②：
修正后标准贯入击数在6-7击之间，中密，压缩性中等，强度中等，无湿陷性，且埋深浅，厚度较小，分布不连续，工程性质一般。
（3）、粉质粘土层③：
修正后标准贯入击数在4-6击之间，可塑为主，局部软塑，压缩性较高，强度中等，分布连续，工程性质一般。
（4）、粉砂层④：
修正后标准贯入击数在7-13击之间，松散-稍密，该层分布连续，变形一般，强度中等，有液化性，工程性质较差。
（5）、粉砂层⑤：
修正后标准贯入击数在15-20击之间，中密，该层分布连续，厚度大，变形中等，强度中等，有液化性，工程性质一般。
（6）、粉砂层⑥：
修正后标准贯入击数在22-30击之间，中密，该层分布连续，厚度大，变形较小，强度较高，工程性质好。
8.2、地基土承载力特征值及设计所需参数
综合土工试验、原位测试结果，并查技术规程承载力表，结合当地已有建筑经验，各层土承载力特征值及设计所需参数取值见下表8-1：
承载力特征值及设计所需参数一览表表8-1
指标
地层
承载力特征值
变形指标（Mpa）
重度
r
（kN/m
）
内摩
擦角
φ°
fak
（Kpa）
修正系数建议值
压缩
模量
Es1-2
变形
模量
Eo
ηb
ηd
粉土层②
130
0.3
1.5
5.0
--
16.0
12.0
粉质粘土层③
130
0
1.0
4.5
--
18.0
10.0
粉砂层④
140
1.0
1.5
--
12.0
17.0
26.0
粉砂层⑤
180
2.0
3.0
--
18.0
17.0
28.0
粉砂层⑥
220
2.0
3.0
--
25.0
18.0
32.0
8.3、地基土均匀性评价
由于勘察时室内外高程未确定，此次评价仅以现有地面为+-0.00米考虑。
当考虑建筑物基础埋深为-1.50米时，拟建建筑持力层均为粉质粘土层③，层面坡度小，且地基持力层和第一下卧层在基础宽度方向上，地层厚度差值小于0.05b，结合当量模量比值，综合判定该地基为均匀地基。
8.4、地基与基础方案的选择与评价
根据本工程建筑规模、荷载情况和场地工程地质条件，基槽开挖后，拟建建筑将以粉质粘土层③作为基础持力层，承载力及变形均满足要求，因此可直接采用粉质粘土层③作为建筑物的天然持力层，可采用钢筋混凝土独立基础。
考虑地基土有中等液化性，且拟建建筑物多为丙类建筑，建议进行基础和上部结构处理，或更高要求的措施。
8.5、场地稳定性、适宜性评价
据区域地质资料，区域无大的控制性断裂存在。
场地天然地基土可直接作为基础持力层，但有液化土层分布，为抗震不利地段，地下水埋藏较浅，但不影响建筑施工，因此该场地较稳定、较适宜本次建筑。
9、结论与建议
9.1、结论
（1）、勘察场地为抗震不利地段，不良地质作用较发育，较适宜本次建筑。
（2）、场地覆盖层厚度大于50米，场地类别III类，中软场地土，特征周期值0.65s。
（3）、场地地下水稳定水位埋深约2.10-2.40米，相对标高在96.18-96.36米之间。
（4）、场地地下水、土对建筑材料均有微腐蚀性。
（5）、勘察场区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.30g，设计地震分组属第一组。
（6）、场地多年标准冻深为1.50米。
9.2、建议
（1）、场地植物层不能直接作为基础持力层，建议全部清除。
（2）、建议直接以粉质粘土层③作为基础持力层，承载力特征值取值130Kpa。
可采用钢筋混凝土独立基础，建议基础埋深-1.50米。
（3）、地基土有中等液化性，建议进行基础和上部结构处理。
（4）、考虑地下水影响，建议尽量提高建筑物+-0.00，以使基础浅埋。
（5）、建议基槽开挖后，及时组织勘察、设计
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