濱江西路巖土工程勘察報告.doc

。濱江西路巖土工程勘察報告1 前言受甲方委托，我院于2005年56月對該擬建場地進行了巖土工程勘察工作。1.1擬建工程概況 擬建工程縱向設計里程約3.6km，橫向寬度約15m，根據(jù)區(qū)域地質構造條件，結合工程特征和規(guī)模、場地及地基復雜程度判斷：工程重要性等級約為二級，場地等級。地基等級為二級，綜合評定巖土工程勘察等級為乙級。1.2勘察的目的要求 本次勘察的目的為查明場地地層分布特征及工程地質和水文地質條件，為設計施工提供所需要的地質資料，具體要求如下：1 查明線路勘察深度范圍內的地層分布及各地層的物理力學性質，提供路基基底持力層及地基巖土力學參數(shù)。2 查明沿線有無暗濱、滑坡、泥石流、軟土等不良工程地質現(xiàn)象。如有，查明其分布范圍，深度及厚度。3 查明沿線地表徑流、地下水埋藏及分布，并進行分析評價，判斷其對 的腐蝕性。4 對線路擬建場地的穩(wěn)定性及適應性進行評價，論證分析路基基底設計方案、巖土工程治理措施，對路基設計、施工及工程竣工后應注意的巖土工程問題提出建議1.3勘察依據(jù) （1）委托方提供的“地形圖” 電子光盤 （2）委托方提供的“平面設計圖” 電子光盤（3）中華人民共和國交通部部標準公路工程抗震設計規(guī)范（JTJ004-89） (4) 中華人民共和國交通部部標準公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范（JTJ024-85）（5）中華人民共和國交通部部標準公路工程地質勘察規(guī)范（JTJ0064-98）（6）中華人民共和國標準土工試驗方法標準（GB12388）（7）中華人民共和國行業(yè)標準巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2002）(8) 中華人民共和國行業(yè)標準市政工程勘察規(guī)范（CJJ56-94）(9) 標準化協(xié)會標準巖土工程勘察報告編制標準（CECS99:88）1.4 工程勘察方法及完成工作量本次勘察依據(jù)上述規(guī)范或規(guī)程有關規(guī)定，采用鉆探取樣、標準貫入測試、靜力觸探測試、十字板測試、野外鑒別并結合本地地區(qū)勘察經驗的綜合勘察方法?？碧娇装丛O計要求，沿道路中線方向折線形布置，其中技術孔26個，鑒別孔25個?？拙嗉s60100m，孔深約要求穿過軟弱土層，實際鉆探時，考慮對地層的控制，部分鉆孔進行了適當加深。本次勘察，實際完成主要工作量如下：完成項目單位數(shù)量備注總進尺及孔數(shù)米/孔777.00米/51孔其中水上鉆探孔進尺246.00米/16孔；陸上鉆探孔531.00米 /35孔 原位測試標貫試驗次214靜力觸探米/孔49.70米/3孔十字板點/孔24點/3孔巖土試驗土樣件26水樣件22 場地工程地質條件2.1 場地位置及地形地貌擬建場地位處萬江區(qū)共聯(lián)及道滘鎮(zhèn)虎竇，原地貌為沖積地貌單元。場地經魚塘、菜地及水渠，地形具一定的起伏。鉆孔采用電子全站儀施放，鉆探孔孔口坐標采用地形圖上提供的坐標系及高程基準。2.2 區(qū)域地震效應東莞區(qū)域內歷史上地震運動以微震為主，一般震級13級。東莞于13721621年間發(fā)生國7次有感地震。鄰近的深圳在15671770年間發(fā)生過6次有感地震，其中1969年12月發(fā)生M=2.5級地震。19701975年在深圳、南頭、九龍、沙頭角、大鵬灣及東莞長安等地發(fā)生過11次地震，震級12.4級。2.3場地地層巖土性質根據(jù)鉆探揭露，擬建場地在勘探深度范圍內的地層有老填土層、第四系沖積層，殘積層。各地層工程特性分述如下：2.3.1 填土層Qpd（1）、老填土層（第1層）：黃褐色，濕，稍松，成分為粘性土夾砂組成，已填筑了長時間。場區(qū)大部分鉆孔揭示，厚度：0.805.70m，平均2.55m；層底標高：1.44.9m，平均2.83m。靜力觸探錐尖阻力qc（MPa）統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：9個；平均值Ps：3.6MPa；最大值0.47MPa，最小值0.28MPa，標準差0.56；變異系數(shù)0.15；標準值3.3MPa。本層為較高壓縮性土，低強度，容許承載力建議為： 2.3.2 第四系沖積層Qal(1) 淤泥層（第21層）：灰黑色，飽和，流塑，局部夾薄層狀粉沙，沖積成因。場區(qū)大部分鉆孔揭示，厚度：0.6013.20m，平均4.91m；層底標高：8.201.90m，平均0.49m；層底埋深：0.0011.00m，平均2.79m。標準貫入試驗修正擊數(shù)統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：82個；擊數(shù)平均值：1.0擊；最大值1.6擊，最小值0.8擊；標準差：0.30，變異系數(shù)：0.30；標準值1.0擊。靜力觸探錐尖阻力qc（MPa）統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：3個；錐尖阻力平均值qc0.520MPa；最大值0.630MPa，最小值0.27MPa。十字板抗剪強度Cu（KPa）統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：20個；抗剪強度平均值26.4kPa；最大值39 kPa，最小值9 kPa靈敏度平均值St3.8室內土工試驗物理性質指標及力學性質指標平均值統(tǒng)計（n10個）：含水率W=61.9%，重度16.1kN/m3，孔隙比e1.600，液性指數(shù)IL=1.48，壓縮模量Es1.88MPa，內聚力c6.0 kPa，內摩擦力4.0度。本層為高壓縮性土，低強度，未完成固結，固結速率慢，高靈敏度，容許承載力建議為：（2）淤泥質砂（第2T層）：灰黑色，飽和，極松，局部相變?yōu)楹坝倌噘|土，沖積成因。場區(qū)以透鏡體狀分布，厚度：0.6012.00m，平均4.83m；層底標高12.400.30m，平均6.60m；底層埋深：0.0013.60m，平均8.52m。標準貫入試驗修正擊數(shù)統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：29個；擊數(shù)平均值：2.7擊；最大值3.5擊，最小值1.7擊；標準差：0.80；變異系數(shù)：0.29；標準值：2.4擊。靜力觸探錐尖阻力qc（MPa）統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：3個；錐尖阻力平均值qc2.82MPa；最大值3.50MPa，最小值1.40MPa。室內土工試驗物理性質指標及力學性質指標平均值統(tǒng)計（n4個）：粘粒含量6.3。本層為低強度，容許承載力建議為：（3）淤泥質砂（第22層）：灰黑色，飽和，極松，局部相變?yōu)楹坝倌噘|土，沖積成因。場區(qū)以透鏡體狀分布，厚度：0.6012.00m，平均4.83m；層底標高12.400.30m，平均6.60m；底層埋深：0.0013.60m，平均8.52m。標準貫入試驗修正擊數(shù)統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：61個；擊數(shù)平均值：2.7擊；最大值3.3擊，最小值1.9擊；標準差：0.60；變異系數(shù)：0.21；標準值：2.6擊。靜力觸探錐尖阻力qc（MPa）統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：3個；錐尖阻力平均值qc4.10MPa；最大值5.59MPa，最小值1.45MPa。室內土工試驗物理性質指標及力學性質指標平均值統(tǒng)計（n6個）：粘粒含量6.2。本層為低強度，容許承載力建議為：（4）中砂層（第23層）：深灰色，飽和，松散，沖積成因。場區(qū)大部分鉆孔揭示，厚度：0.704.90m，平均2.20m；層底標高16.607.20m，平均11.39m；底層埋深：9.5016.70m，平均13.30m。標準貫入試驗修正擊數(shù)統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：32個；擊數(shù)平均值：5.0擊；最大值6.2擊，最小值4.4擊；標準差：0.70；變異系數(shù)：0.14；標準值：4.8擊。靜力觸探錐尖阻力qc（MPa）統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：3個；錐尖阻力平均值qc6.65MPa；最大值10.164MPa，最小值5.9MPa。室內土工試驗物理性質指標及力學性質指標平均值統(tǒng)計（n4個）：粘粒含量5.7。本層為較低強度，容許承載力建議為：2.3.3殘積土層Qel（1）亞粘土層（第3層）：褐黃色，飽和，硬塑，殘積成因。場區(qū)部分鉆孔控制到，控制厚度：1.002.00m，平均1.33m；層底標高9.006.6090m，平均7.80m。標準貫入試驗修正擊數(shù)統(tǒng)計：數(shù)據(jù)個數(shù)：1個；擊數(shù)平均值：16.2擊。靜力觸探錐尖阻力qc（MPa）統(tǒng)計：室內土工試驗物理性質指標及力學性質指標平均值統(tǒng)計（n2個）：含水率W=21.8%，重度18.9kN/m3，孔隙比e0.708，液性指數(shù)IL=0.14，壓縮模量Es5.90MPa，內聚力c34 kPa，內摩擦力17.9度。本層為中壓縮性土，中等強度，建議其地基承載力特征值為：。2.4場地地下水分析2.4.1場地地下水表現(xiàn)為孔隙承壓水類型；場區(qū)地下水受大氣降水、地表水及地下水體的垂向、橫向滲透補給為主。2.4.2場地第23層中砂層為中等透水性地層，其余土層為弱微透水性地層。2.4.3地下水位：場地地下水埋藏淺，其穩(wěn)定水位隨地形及季節(jié)性氣候影響而波動。2.4.4 場地環(huán)境類別為類，本區(qū)屬濕潤氣候區(qū)。根據(jù)場地兩孔所取水樣的常規(guī)水質分析試驗報告（水質分析成果報告表），結合土工程勘察規(guī)范（GB0021-2001）第12.2.112.2.4條 ，綜合評定為場地地下水對結構無腐蝕性，對鋼結構具弱蝕性。2.5場地地震效應根據(jù)1：180萬廣東省地震烈度區(qū)劃圖及建筑抗震設計規(guī)范（GB-50011-2001）中我國主要城鎮(zhèn)抗震設防烈度褐設計地震分組分析。場地的抗震設防烈度為7（）度，設計基本地震加速度0.10g；設計地震分組為第一組；由場地覆蓋層厚度及土層所處的狀態(tài)與其等效剪切波速經驗范圍值對比，場地土依據(jù)其工程特征判定屬軟弱場地土類型，建筑場地類別屬類。為對公路工程抗震的不利地段。場地飽和砂層為地震可液化土層（見飽和砂土液化判別表）。3不良地質現(xiàn)象及場地的穩(wěn)定性、適應性評價在擬建建筑勘察區(qū)內，未發(fā)現(xiàn)有斷層、滑坡、泥石流、崩塌等不良地質現(xiàn)象及構造行跡，場地及地基穩(wěn)定，適宜工程建設。4巖土工程分析與評價4.1場地巖土工程力學性質（1）、場地第1層老填土層、第23層中砂層，具有一定的工程力學性能；第3層亞粘土層具有中等強度，工程地質性質較好。（2）、場地第21層淤泥質土層強度低，抗剪強度低，具有靈敏性質，固結速率慢，工程性質性質差。第2T層及第22層淤泥質砂工程力學性質差。4.2各地基巖土承載力根據(jù)原位測試及室內巖土試驗，參照中華人民共和國交通部部標準公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范(JTJ024-85)及其相關規(guī)范，結合本地區(qū)經驗，提出巖土工程設計所需力學參數(shù)，見于巖土工程設計參數(shù)表。4.3路基干濕類型根據(jù)交通部部標準公路自然區(qū)劃標準（JTJ03-86）規(guī)定，本區(qū)屬區(qū)東南濕熱區(qū)，主要表現(xiàn)在雨量充沛集中，春、夏東南季風，造成雷雨、夏雨和暴雨，形成明顯的不利季節(jié)，且偶有臺風。據(jù)東莞市氣象臺近十年資料，東莞市年降雨量R=1680.6mm，年蒸發(fā)量Z968.7mm，潮濕系數(shù)R/Z1.76，為中濕區(qū)。由關系式（4.3.1）(4.3.2)(4.3.3)式中：由76克圓錐入土10mm液限的塑性指數(shù)；由100克圓錐入土20mm液限的塑性指數(shù)；由76克圓錐入土10mm液限； 由100克圓錐入土20mm液限的塑性指數(shù)； 土質的平均稠度；土質的含水量；通過計算地質土的平均稠度，綜合自然區(qū)劃、土質類型、排水條件，路床表面下地下水水位及地表積水分析，擬建道路路基為潮濕路基類型。4.4 場區(qū)填料的適宜性擬建道路沿線沖積地貌地段，沿線及周圍無良好巖土體作為路基填料。場區(qū)臨近東莞水道，砂源供給便利。5巖土工程設計5.1路基基底設計若在路基基底設計平面標高下，基底置于第1層老填土層上，可考慮以其為基底持力層并進行軟弱下臥層強度及變形驗算。路基基底置于第21層淤泥層或第2T層淤泥質砂層中，由于該土層強度及變形特性難于滿足設計要求，建議進行換土墊層處理。換填處理推薦如下兩種方案：（1）、碎石、砂填換在路基基底標高下，可將一定厚度的土層進行翻松、再整平壓實，換填透水性好的并進行過級配的中、粗砂或碎石并進行壓實，換填厚度應通過計算確定。（2）塊石換填1、首先將路基基底標高以下一定深度范圍第1層老填土、第21淤泥層或第2T層淤泥質砂層進行挖除，具體開挖深度以下臥層強度及變形能滿足設計要求為控制標準。2、用片石（直徑一般30cm）拋投填換，同時對片石間孔隙采用級配良好的中、粗砂粒充填，充填時可采用水撼（han）法處理。3、為減少不均勻沉降的影響，建議擬建路基基底標高以下0.51.0m左右范圍內采用級配良好的中、粗砂粒摻合2030左右的碎石作墊層。為滿足設計要求，以上換土墊層均必須進行密實性處理，如振動壓實、碾壓等，地基處理后宜通過壓板試驗檢測，達到設計要求后，方可進行下一步工序。5.2堆載預壓與排水塑料板聯(lián)合地基加固方案設計要點若全場區(qū)淺部土層的強度及變形不能滿足設計要求，考慮場區(qū)鄰近河道，砂源充足，且工業(yè)上具有成品標準塑料板（10mm3mm），建議采用堆載預壓與排水塑料板聯(lián)合處理方案。5.2.1預壓荷載的確定預壓荷載通常取建筑物（構筑物）或倉庫堆料的基底壓力；若在規(guī)定的時間內不滿足殘余沉降要求，可采用超載預壓，預壓荷載通過試算確定。5.2.2塑料排水板等效直徑、間距及長度的確定1、塑料排水板與砂井加固原理相同，其寬、等效直徑可依港規(guī)第7.3.8條式7.3.8式換算：。若為標準塑料板（b10cm，3mm），其等效直徑5.0cm（取0.80）。2、塑料排水板布置形式通常以正三角形及正方形布置，其中三角形布置更為緊湊，更利于滲水。間距S通常可取1.01.5m，按井徑比不大于25，依港規(guī)第7.3.9及7.3.10條式7.3.9式可算得正三角形布置時，間距S1.25m，因飽和土靈敏，為減弱插板對地基土強度的影響，可取最大間距S=1.25m。3、場區(qū)飽和軟土厚度大，塑料排水板插板深度應容許工后沉降計算后確定，考慮預壓荷載對地基土附加應力作用隨深度減小，在地基深度處，塑料板的作用亦很小，常規(guī)塑料板最佳有效深度約為1015m，考慮雙面排水，塑料板宜伸至第22層淤泥質砂或第23層中砂層中。一般情況下，在塑料板上部設計3050cm的砂墊層，塑料板的上露部分埋在砂墊層內，各塑料板由砂墊層聯(lián)系，此砂墊層構層塑料板的單面排水層。5.2.3 固結度計算在滿足某一工期的要求下，通過固結度計算，進行方案可行性分析?，F(xiàn)假定場區(qū)采用標準塑料板（b10cm，3mm），按三角形布置，間距S=1.25米，塑料板入土長H=15.0米（全部置于淤泥層中），預壓荷載p100KPa，分三級P1=30、P2=30、P340KPa進行加壓，堆載預壓時間分別為45d，90d，135d，在半年內的固結度作如下分析：1、 塑料板影響圓直徑de1.051.25131cm；井徑比n25；塑料板等效直徑Dp5.0cm。豎向固結時間因子徑向固結時間因子豎向排水固結度徑向排水固結度，其中（n25）平均固結度修正平均固結度2、 對于荷載p1： 對于荷載p2： 對于荷載p3： 修正平均固結度：經上述試算可知，徑向排水固結度遠大于豎徑向排水固結度，設置塑料排水板能有效促進飽和軟土加快滲透固結。5.2.4 地基土強度增長地基土中某點某一時刻抗剪強度s表示為：式中：天然地基抗剪強度，s（十字板抗剪強度）荷載作用下地基固結引起的強度增量，按下式計算強度衰減綜合折算系數(shù)，取0.80.85；天然地基土強度26.4KPa；荷載100KPa預壓180天后，假定其固結不排水剪內摩擦角增至為15，地基土某點強度增量，強度增加倍。顯然，經預壓后，能改善地基土強度，堆載預壓與排水塑料板聯(lián)合地基加固是可行的。實際設計時，應考