晋煤集团小浪底西戴河职工疗养院岩土工程报告.docx
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晋煤集团小浪底西戴河职工疗养院岩土工程报告
晋煤集团小浪底西戴河职工疗养院
一期挡土墙工程
岩土工程勘察报告
（详勘）
山西省第三地质工程勘察院
二00九年十二月
晋煤集团小浪底西戴河职工疗养院
一期挡土墙工程
岩土工程勘察报告
（详勘）
项目负责：
王渊
技术负责：
徐永胜
报告编写：
李全茂
审核：
武建中
审查：
石峰
总工程师：
赵小平
院长：
郭晓峰
山西省第三地质工程勘察院
二00九年十二月
目录
一、前言1
（一）工程概况1
（二）勘察目的及任务1
（三）勘察依据及勘察等级2
二、场地工程地质条件3
（一）地形地貌3
（二）气象水文4
（三）地质构造5
（四）地层结构及岩性特征5
（五）地下水6
三、岩土参数的统计、分析和选用6
（一）指标统计的原则6
（二）指标的选用6
（三）指标的统计7
四、岩土工程特征分析评价10
（一）场地稳定性及适宜性评价10
（二）场地地震效应14
（三）天然地基均匀性评价15
（四）地基土湿陷性评价15
（五）地基土侵蚀性评价15
（六）不良地质现象16
（七）地基土承载力特征值16
五、地基处理方案建议16
六、结论与建议17
（一）结论17
（二）建议18
附图：
1.晋煤集团小浪底西戴河职工疗养院一期挡土墙工程勘探点平面布置图
（1：
500）
2.Ⅰ－Ⅰ′工程地质剖面图（水平1：
500垂直1：
500）
3.Ⅱ－Ⅱ′工程地质剖面图（水平1：
500垂直1：
500）
4.Ⅲ－Ⅲ′工程地质剖面图（水平1：
500垂直1：
500）
5.Ⅳ－Ⅳ′工程地质剖面图（水平1：
500垂直1：
500）
6.Ⅴ－Ⅴ′工程地质剖面图（水平1：
500垂直1：
500）
7.Ⅵ－Ⅵ′工程地质剖面图（水平1：
500垂直1：
500）
8.钻孔（探井）柱状图
附表：
土工试验成果表（复印件）
可溶盐分析报告表（复印件）
水质分析报告表（复印件）
一、前言
受山西省晋城市润晋园林绿化工程有限公司委托，山西省第三地质工程勘察院承担了晋煤集团小浪底西戴河职工疗养院一期挡土墙工程岩土工程勘察（详勘阶段）任务。
（一）工程概况
拟建场地位于河南省济源市下冶镇西黄河小浪底库区一支沟内，向北距济源～邵原高速公路王屋山出口约8km，通过济源～邵原高速公路和晋城～济源高速公路向东可达济源市、往北可去山西晋城市。
拟建场地距济源市市区约38km，距晋城市市区约160km。
有乡村公路相通，交通较为便利。
根据设计单位提供的建筑工程平面布置图（比例尺1:
500），场区形状近似正方形，边长130m，总占地面积16900m2。
场地设计整平标高270m。
场区全部为回填区，最大填土高度为20m。
建筑物层数为一层和二层。
沿场区西侧和南侧布置挡土墙，挡土墙设计高度20m，长度260m。
（二）勘察目的及任务
本次勘察为详细岩土工程勘察，根据GB50021-2001《岩土工程勘察规范》及设计单位提供的规划图，其目的为查明拟建挡土墙范围内岩土工程地质条件，为初步设计和施工图设计提供地质依据。
本次勘察主要任务如下：
①查明拟建挡土墙范围內岩土层类型、结构及岩土特征；
②提供地基土的物理力学性质指标；
③提供各层地基土的承载力特征值；
④查明地基土的湿陷类型及湿陷等级；
⑤查明地下水埋藏情况及地下水、土对基础的腐蚀性；
⑥评价场地的地震效应；
⑦查明场区及其周边不良地质现象，并对场地稳定性做出评价；
⑧对地基土做出岩土工程评价，对基础方案提出建议，并对设计和施工时应注意的问题提出建议。
（三）勘察依据及勘察等级
1.勘察依据
①《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；
②《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）；
③《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
④《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
⑤《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；
⑥《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
⑦《建筑工程勘察文件编制标准》（DBJ04-248-2006）；
⑧《岩土工程勘察报告编制标准》（CEC98-99）；
⑨《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）。
2.勘察等级
依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002），拟建建筑物基础设计等级为二级；按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），建筑物抗震设防类别为重点设防类；按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），建筑物工程重要性等级为一级，场地等级为二级，边坡工程安全等级为一级，地基等级为二级，综合确定本次勘察等级为乙级。
3.勘察方案布设原则
根据上述有关规范、规程要求，结合挡土墙分布情况，确定本次勘察工作量布设原则如下：
1钻孔主要布于挡土墙位置，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），勘探孔间距控制在20～30m。
2采用钻探取样、探井取样、原位测试、室内试验等多种勘察手段，取得多种测试数据，综合分析以提高资料的可靠性；
3钻孔深度控制在20～30m，若遇软弱土层，增加钻孔深度，遇基岩停钻。
4探井的目的是为了了解湿陷性黄土的厚度以及湿陷等级，因此，深度以揭穿湿陷性黄土为界。
5按规范要求，原则上原状土样每隔2m取一样；标贯试验每隔2m进行一次试验；湿陷性土样每隔1m取一样；水样选两孔取两组样。
4.勘察手段及完成工作量
现场工作有钻探及孔内取样，探井及人工取样，并进行了标准贯入原位测试；室内土工试验除做常规试验外，还进行了湿陷试验、水质化验和土的腐蚀性化验。
另外针对挡土墙的特殊性和重要性，室内土工试验还增加了土的饱和容重，自然状态下土的抗剪强度和饱和状态土的抗剪强度试验。
钻探设备为北探产150型油压工程钻机，土层采用无水干钻，基岩采用泥浆护壁回转钻进。
钻孔取样使用薄壁取土器，土样等级Ⅱ级，探井取样由人工刻槽采取，土样等级Ⅰ级。
标准贯入试验采用机器提升自动落锤装置。
外业工作于2009年12月7日—12月18日完成，施工期间由于土层中含有多层碎石夹层，取样困难，共采取原状土样22件，共进行标准贯入原位测试52次、重型动力触探原位测试13次，于2009年12月17日—12月26日完成室内土工试验工作。
所完成的工作量见表1“勘探工作统计表”及表2“室内土工试验工作量统计表”。
二、场地工程地质条件
（一）地形地貌
本场区位于小浪底水库北侧一支沟东岸。
支沟走向近南北向，在拟建场区南侧为一条次一级冲沟。
地貌类型属土石丘陵区，地形总体向西倾斜，地形坡度5－8°。
地形最高点位于场区东南部的土丘，地面高程273.48m，地形最低点位于场地西北侧的沟边，地面高程239.66m，最大相对高差达
表1勘探工作量统计表
孔号
类别
孔口高程（m）
孔深
（m）
取样（件）
原位测试（次）
水位（m）
备注
原状
扰动
标贯
动探
埋深
高程
ZK1
取样
250.53
32.0
3
11.12
239.41
本次勘察各勘探点高程均为绝对高程。
ZK2
标贯
250.86
31.9
14
11.16
239.70
ZK3
取样
248.83
28.4
1
9.17
239.66
ZK4
标贯
250.96
31.0
11
2
11.4
239.56
ZK5
取样
250.54
31.7
4
11.0
239.54
ZK6
标贯
256.46
35.3
13
2
17.1
239.36
ZK7
取样
257.50
35.0
3
18.35
239.15
ZK8
标贯
258.59
33.2
8
6
19.7
238.89
ZK9
取样
264.50
35.6
3
26.12
238.38
ZK10
标贯
265.82
20.0
5
2
/
/
ZK11
取样
265.11
16.0
2
/
/
ZK12
标贯
266.78
10.0
1
1
/
/
T1
取样
250.43
5.0
3
/
/
T2
取样
262.50
6.0
3
/
/
合计
351.1
22
52
13
表2室内土工试验工作量统计表
试验项目
试验数量（组）
实际应用
常规压缩
17
提供物理力学性质指标
快速剪切
6
饱和剪切
6
湿陷
6
判定地基土的湿陷性
筛分
1
定名
天然抗压
4
可溶盐
3
判定地基土的侵蚀性
颗分
3
判定粉土的液化性
33.82m。
（二）气象水文
本区属大陆性干旱、半干旱气候。
一年四季分明，春冬季节干旱多风，夏秋季节潮湿多雨，并时有暴雨出现。
多年平均气温12.9℃；多年平均降水量为530mm；无霜期230d；最大冻土深度约20cm。
本场区位于小浪底水库库区北岸一支沟的东侧。
据甲方提供资料，现库水位标高238m，小浪底水库设计常水位245m；据我院了解，小浪底水库常水位为245m，设计最高蓄水水位为270m，2003年10月15日库水位曾达到265m，库区最高淹没水位为275m。
（三）地质构造
场区区域构造位于豫皖断块的中条山块隆内。
次一级构造的东西向断裂较发育。
据调查，场区及其周边断裂褶皱构造不发育，总体为向东倾斜的单斜构造，岩层倾角10－15°。
（四）地层结构及岩性特征
本次勘察可知，场区勘探控制深度35.6m范围内，地基土由第四系全新统（Q4）、上更新统（Q3）、中更新统（Q2）和下第三系（E2）地层组成。
考虑地基土时代、堆积成因、岩性及其岩土性状、工程性能等，将场地地基土从上到下划分为五层，现分述如下：
第①层素填土（Q4）：
场区回填形成，主要由粉土、粉质粘土夹碎石组成，碎石成份为泥岩或砂岩，松散。
主要分布于场区中部，Zk6、Zk7、Zk8号钻孔均揭露到该层，层厚1.60～4.70m，层底标高251.76～256.99m。
第②层湿陷性粉土（Q3）：
褐黄色，稍湿，中密，摇震反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，标贯实测击数4～5击，平均4.64击，分布于整个场区内，局部夹碎石土透镜体，Zk4孔厚3.2m，Zk5孔厚2.1m。
层厚1.20～6.50m，层底标高244.46～265.18m。
第③层粉质粘土（Q2）：
褐红色，可塑状态，较致密，土体中含大量白色菌丝，摇震无反应，切面较光滑，干强度较高，韧性较高，标贯实测击数6～13击，平均7.23击，分布于整个场区内；局部为粉质粘土夹碎石土，碎石成份为泥岩、砂岩，Zk4孔厚2.3m，Zk6孔厚4.2m,Zk7孔厚11.7m，Zk8孔厚12.3m,Zk9孔厚7.3m，Zk10孔厚4.2m,Zk11孔厚2.2m，Zk12孔厚1.9m。
层厚4.40～25.80m，层底标高222.23～260.78m。
第④层泥岩（E2）：
褐黄色，强风化，岩芯呈碎块或碎沫状，锤击易碎，分布于整个场区内，揭露厚度0.50～2.50m，层底标高221.03～259.38m。
第⑤层砂岩（E2）：
紫红色、黄绿色，中～厚层状，强～中等风化，岩芯呈柱状，一般长10～40cm，最长90cm，为长石石英砂岩，坚硬，分布于整个场区内，揭露厚度2.00～3.40m，未见底。
（五）地下水
本次勘察在勘探深度内揭露到地下水，地下水位埋深9.17～26.12m，水位标高238.38～239.70m，含水层岩性为粉质粘土夹碎石土层，为孔隙潜水，与库水连通，库水补给地下水。
水位变幅受库水变化影响较大，丰水期高，枯水期低，勘察期间属平水期。
三、岩土参数的统计、分析和选用
（一）指标统计的原则
1.对相同成因类型并具相近工程特性的岩土层位作为同一统计单元；
2.单元体中透镜体不参与统计；
3.舍去过于离散及有明显异常的指标；
4.标准贯入试验指标以每层试验点击数为子样进行统计，统计时实测击数进行杆长修正；
5.物理力学性质指标统计值一般均提供最大值、最小值、统计数、平均值、标准差、变异系数，若子样少于6个，只提供最大值、最小值、平均值及统计数。
（二）指标的选用
1.根据前述统计原则，按相关规范要求以及指标的用途及重要性，按不利组合考虑选用最大（或最小）值、平均值或按下式将平均值修正为标准值采用。
公式如下：
k=s·m
s=
式中：
k—岩土指标标准值；m—岩土指标平均值；
s—统计修正系数；n—统计数；
δ—变异系数；
±—按不利组合数取“+”或“－”号。
2.若子样个数少于6个时，按不利组合取其最大值或最小值，或按经验进行取值。
（三）指标的统计
各层土的物理力学性质指标详见“土样检测报告”，取土位置详见“工程地质剖面图”和“钻孔柱状图”，各层土的物理力学性质指标统计结果见附表3“物理力学性质指标统计成果表”及表4“标贯试验结果统计表”。
表3各岩土层物理力学性质指标统计表
层序
岩性
类别
指标
数据
项目
天然
含水量
w
%
密度
（g/cm3）
比重
G
g/cm3
天然
隙比
e
饱和度
Sr
%
液限
Wi
%
塑限
Wp
%
塑性
指数
IP%
液性指数
IL
压缩
系数
a1-2
MPa-1
压缩
模量
E1-2
MPa
ρr
ρd
②
湿陷性粉土
钻孔
统计数
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
最大值
19.3
2.05
1.75
2.70
1.026
85.7
26.8
17
9.8
0.25
0.33
9.2
最小值
15.8
1.59
1.33
2.70
0.545
50.8
24.1
16.1
8.0
-0.12
0.22
4.7
平均值
17.3
1.92
1.64
2.70
0.557
80.6
25.7
16.6
9.1
0.2
0.27
6.5
②
湿陷性粉土
探井
统计数
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
最大值
19.9
1.97
1.69
2.70
0.920
81.6
26.9
17.1
9.8
0.58
0.57
13.7
最小值
12.6
1.63
1.40
2.69
0.595
39.3
23.0
15.7
7.3
-0.46
0.12
3.4
平均值
17.1
1.81
1.55
2.70
0.752
62.3
25.2
16.5
8.7
0.37
0.37
10.8
标准差
3.4
0.13
0.25
0.13
14.3
1.49
0.54
0.95
变异系数
0.2
0.07
0.16
0.17
0.23
0.06
0.03
0.11
续表3各岩土层物理力学性质指标统计表
层序
岩性
类别
指标
数据
项目
天然
含水量
w
%
密度
（g/cm3）
比重
G
g/cm3
天然
隙比
e
饱和度
Sr
%
液限
Wi
%
塑限
Wp
%
塑性
指数
IP%
液性指数
IL
压缩
系数
a1-2
MPa-1
压缩
模量
E1-2
MPa
ρr
ρd
③
粉质
粘
土
钻孔
统计数
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
8
最大值
24.8
2.05
1.80
2.72
0.830
93.7
31.4
18.6
12.8
0.48
1.34
23.3
最小值
13.5
1.79
1.49
2.71
0.513
66.9
27.9
17.4
10.5
-0.39
0.45
1.4
平均值
20.8
1.95
1.63
2.72
0.674
80.4
29.9
18.1
11.8
0.33
0.64
3.4
标准差
2.71
0.08
1.0
0.102
9.82
1.4
0.49
0.91
0.35
变异系数
0.13
0.04
0.06
0.151
0.12
0.05
0.03
0.08
0.54
表4标准贯入试验结果统计表（天然状态）
层
序
岩
性
孔
号
试验深度
（m）
实测
击数
（击）
钻杆
长度
（m）
修正
击数
（击）
平均值
μ
标准
差
σ
标准
值
N
统计
数
②
湿陷性粉
土
ZK2
2.00-2.30
4
3.5
3.7
4.35
0.42
4.0
7
4.00-4.30
5
6.0
4.6
ZK4
6.00-6.30
5
7.5
4.5
ZK6
6.00-6.30
5
7.5
4.5
8.00-8.30
6
9.4
4.9
ZK8
2.00-2.30
4
3.5
3.7
4.00-4.30
5
6.0
4.6
③
粉
质
粘
土
ZK2
6.00-6.30
6
7.5
7.48
1.51
7.0
42
8.00-8.30
6
9.4
6.8
10.00-10.30
7
11.8
12.00-12.30
8
13.4
14.00-14.30
8
15.3
16.00-16.30
9
16.5
6.9
18.00-18.30
9
18.8
20.00-20.30
10
21.2
7.0
22.00-22.30
12
23.2
24.00-24.30
16
25.2
26.00-26.30
18
27.1
28.00-28.30
20
29.6
续表4标准贯入试验结果统计表（天然状态）
层
序
岩
性
孔
号
试验深度
（m）
实测
击数
（击）
钻杆
长度
（m）
修正
击数
（击）
平均值
μ
标准
差
σ
标准
值
N
统计
数
③
粉
质
粘
土
ZK4
8.00-8.30
7
9.4
7.48
1.51
7.0
42
10.00-10.30
8
11.8
6.9
12.00-12.30
8
13.4
14.00-14.30
8
15.3
16.00-16.30
9
16.5
6.9
18.00-18.30
9
18.8
20.00-20.30
10
21.2
7.0
22.00-22.30
12
23.2
24.00-24.30
14
25.2
26.00-26.30
16
27.1
ZK6
10.00-10.30
7
11.8
12.00-12.30
8
13.4
6.5
18.00-18.30
10
18.8
7.3
20.00-20.30
11
21.2
7.7
22.00-22.30
12
23.2
26.00-26.30
14
27.1
28.00-28.30
16
29.6
30.00-30.30
18
32.4
ZK8
6.00-6.30
5
7.5
8.00-8.30
6
9.4
14.00-14.30
8
15.3
6.2
24.00-24.30
12
25.2
8.4
26.00-26.30
13
27.1
9.1
28.00-28.30
15
29.6
ZK10
6.00-6.30
8
7.5
8.00-8.30
9
9.4
10.00-10.30
9
11.8
12.00-12.30
10
13.4
14.00-14.30
12
15.3
ZK10
4.00-4.30
8
6
四、岩土工程特征分析评价
（一）场地稳定性及适宜性评价
拟建场地位于丘陵区的斜坡地带。
据现场调查，场区及其周边不存在滑坡、崩塌、泥石流灾害，但受库水位涨落影响较大。
可分为第1工况：
库水位在常水位（245m）、第2工况：
水位从常水位升高到最高水位（270m）、第3工况：
水位从最高水位下降到常水位等几种工况。
其中水位从最高水位下降到常水位时，由于坡体中已基本饱水，突然卸载后受孔隙水压力影响，边坡极易发生滑塌，为最危险工况。
主要岩土物理力学指标：
第②层湿陷性粉土：
天然状态下，重度18.1kN/m3，粘聚力12.6～15.7kPa，内摩擦角29.4～32.5°；饱和状态下，重度19.82kN/m3,粘聚力8.2～10.6kPa，内摩擦角15.3～17.3°。
第③层粉质粘土：
天然状态下，重度19.5kN/m3，粘聚力38.3～46.3kPa，内摩擦角14.5～23.5°；饱和状态下，重度20.62kN/m3,粘聚力10.0～16.9kPa，内摩擦角8.1～17.1°。
当拟建场地回填到整平标高270m以后，最大填土高度达20m，这里应用北京理正软件设计研究所编制的《边坡稳定分析软件》，选第1工况和第3工况，按1:
1.5坡率，对填土边坡稳定性分别进行评价。
1.第1工况：
库水位在常水位（245m）
[计算简图]
[控制参数]:
采用规范:
通用方法计算目标:
安全系数计算
滑裂面形状:
圆弧滑动法不考虑地震
[坡面信息]坡面线段数7
坡面线号水平投影（m）竖直投影（m）超载数
10.0000.0000
214.0000.5000
36.0002.0000
412.5000.0000
527.50020.0000
6100.0000.0000
715.0002.5000
[土层信息]坡面节点数8
编号X（m）Y（m）
00.0000.000
-10.0000.000
-214.0000.500
-320.0002.500
-432.5002.500
-560.00022.500
-6160.00022.500
-7175.00025.000
附加节点数14
编号X（m）Y（m）
145.0005.000
277.5008.
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