永州污水处理厂勘察报告

永 州 市 伊 塘 污 水 处 理 厂 （ 一 期 ）岩 土 工 程 详 细 勘 察 报 告勘察单位： 湖南省天源工程勘测院勘察日期： 2014 年 10 月永州市伊塘污水处理厂（一期）岩土工程详细勘察报告院 长：任小安总工程师：赵光辉项目负责：翦 波技术负责：翦 波报告编写：陈 斌 吴文海 勘察单位： 湖南省天源工程勘测院勘察日期： 2014 年 10 月3永州市伊塘污水处理厂（一期）岩土工程详细勘察报告院 长：总工程师：项目负责：技术负责：报告编写：勘察单位： 湖南省天源工程勘测院勘察日期： 2014 年 10 月目录1 概述 .11.1 拟建工程概况 .11.2 厂区建筑物及主要特征 .11.3 任务由来 .12 岩土工程勘察基本情况 .22.1 勘察目的及要求 .22.2 勘察等级及技术标准 .22.3 勘察方法和勘察工作布置 .22.4 勘察完成工作量 .32.5 勘察工作质量评述 .33 场地工程地质条件 .33.1 地形地貌 .33.2 区域地质 .43.3 气象和水文地质条件 .53.4 地层岩性 .53.5 不良地质现象 .64 场地工程地质评价 .64.1 场地稳定性与建筑适宜性 .64.2 岩土体物理力学性质评价 .74.3 地下水、土腐蚀性评价 104.4 建筑物持力层分析 115 基础方案及选型建议 116 基坑与边坡工程 126.1 基坑开挖与支护 126.1 边坡开挖与支护 127 岩土工程施工 127.1 场地填方 127.2 基础施工 128 结论与建议 12附图： 数量1、厂区建筑物平面布置图 12、钻孔布置平面图 1 3、工程地质剖面图 29 4、工程钻孔地质柱状图 57 附表（件）： 1、勘探孔参数一览表 2、土的基本性质试验成果汇总表 3、土的易溶盐试验报告单 4、水质简易分析报告单 5、岩石饱和单轴抗压试验成果表 6、单孔剪切波速测试报告 7、岩心照片11 概述1.1 拟建工程概况拟建永州市伊塘污水处理厂（一期）工程位于永州市冷水滩区伊塘镇花亭子村棉花塘组。区内交通较方便，二广高速G55经过拟选场址区西部，区内乡村和县级公路四通八达，各村、乡镇之间有硬化公路和简易公路相通。永州市位于湖南省西南部，湘江经西向东穿越零祁盆地（永祁盆地），潇水由南至北纵贯全境；两水汇于永州市区（零冷城区）。永州市东接郴州市，东南抵广东省清远市，西南达广西区贺州市，西连广西区桂林市，西北挨邵阳市，东北靠衡阳市。 永州地区地理坐标为东经11106-11221、北纬2439-2651。南北相距最长245千米，东西相间最宽144千米。伊塘镇位于冷水滩区东部，镇人民政府驻地距冷水滩城区28公里。东与祁阳县接壤，南接零陵区邮亭圩镇、接履桥镇，西与岚角山镇毗邻，北与竹山桥镇接壤。污水处理厂设计处理污水规模为 1.5 万m 3/d。主要服务永州市冷水滩区伊塘、上岭桥镇、岚角山镇和竹山桥镇区域，范围内主要是居民区，以及规范内的多条规划的工业带。1.2 拟建厂区建筑物及主要特征拟建场地内建筑物包括：1）粗格栅及进水泵房：1座；2）细格栅及曝气沉砂池：1座；3）初沉池：1座；4）A/A/O反应池：1座；5）二沉池：2座；6）加药间、加氯接触池及加氯间：1座；7）鼓风机房：1座；8）污泥均质池：1座；9）污泥浓缩脱水机房及污泥堆棚：1座10）综合楼：1座；11）机修车间：1座；12）变电所：1座；13）传达室：1座；在以上建筑物中，其中7处为地上建筑物或厂房，6处为处理池，规划占地面积约19500m2，其工程概况与特征具体详见下表1。表 1 拟建工程建筑物概况表 jian建筑物名称数量座平面尺寸m高度m埋深m地基承载力要求值KPa结构类型1）粗格栅及进水泵房 1 16.37.1 12 11.7 160 钢筋混凝土结构2）细格栅及旋流沉砂池 1 15.55.5 7 1.5 110 钢筋混凝土结构3）初沉池 1 20 4.5 4 100 钢筋混凝土结构4）A/A/O 反应池 1 3048 7.7 7.1 120 钢筋混凝土结构5）二沉池 2 27 5.0 1.6 100 钢筋混凝土结构6）加药间 1 17.414.7 4.0 2.85 100 钢筋混凝土结构7）鼓风机房 1 16.711.7 钢筋混凝土框架结构8）污泥均质池 1 7.76.6 6.6 2.0 120 钢筋混凝土结构9）脱水机房 1 29.512.6 钢筋混凝土框架结构10）综合楼 1 810m2 钢筋混凝土框架结构11）机修车间 1 180 m2 钢筋混凝土框架结构12）变电所 1 钢筋混凝土框架结构13）传达室 1 15 m2 钢筋混凝土框架结构1.3 任务由来拟建永州市伊塘污水处理厂（一期）工程建设单位为湖南水务发展有限公司，上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司承担设计工作，受设计单位委托，我院承担该项目的岩土工程勘察（详细勘察）阶段工作。22 岩土工程勘察基本情况2.1 勘察目的及要求根据现场实地踏勘，结合本工程场地特点及设计岩土工程详细勘察要求，确定本次勘察任务要求如下:1）查明场地岩土构成、特征、厚度及分布情况，拟建建筑物区内的地层结构和地质构造。2）查明有无不良地质现象及其成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度，并提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案。3）提供各岩土单元的物理力学性质指标，为基础设计提供依据。判定场地土及场地的类别，并进行工程地震评价。4）查明地下水的埋藏情况、类型、水位及其变化，土和水对建筑材料的腐蚀性等水文地质条件，提供抗浮设计所需的最高地下水位及常水位；5）对厂区内及厂区与外围交接处的边坡的结构形式及边坡坡度等提出参考性建议；6）对拟建物场地稳定性、地基均匀性、建筑适宜性做出评价与结论。为合理确定建筑物平面布置、选择地基基础结构类型和防治不良地质现象提供依据；7）对地基持力层及其承载力作出建议，提出合理的地基和基础设计方案和地基处理建议。8）提出基础施工中可能出现的岩土工程问题并提出建议和处理措施。2.2 勘察等级及技术标准2.2.1 勘察等级该工程为污水处理厂，破坏后果严重，本工程重要性等级为二级工程。抗震设防烈度为小于6度；不良地质作用不发育，根据场地的复杂程度，本场地为二级场地。场地岩土种类较少，性质变化不大，地基复杂程度为三级。综上所述，本次岩土工程勘察等级为乙级 。2.2.2 勘察依据技术标准本次详细勘察方案编制及勘察工作内容，执行以下国家、行业及地方规范标准进行，具体如下：1) 建设工程勘察合同；2) 施工图设计阶段岩土工程勘察任务书；3）岩土工程勘察规范（GB50021-2001）2009版；4）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；5）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；6）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）；7）土工试验方法标准（GB/T50123-1999）；8）工程岩体分级标准（GB50218-94）；9）建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92）；10）原状土取样技术标准（JGJ89-92）；11）静力触探技术标准（CECS04：88）；12）建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）；13）建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）；14）岩土工程勘察报告编制标准（CECS99:98）；15）建筑工程勘察文件编制深度规定（试行）；16）工程测量规范（GB50026-2007）；17)工程岩体试验方法标准（GB/T50266-2013）；18）工程地质手册(第4版)2.3 勘察方法和勘察工作布置2.3.1 勘察方法根据勘察要求，结合拟建物结构形式及荷载特征，本工程勘察采用工程地质调查、工程地质钻探、现场岩土体原位试验测试，采取岩土样进行室内岩土样试验等综合勘察手段。2.3.2 勘察工作布置本次勘察钻孔沿拟建建（构）筑物轮廓及轴线位置进行布置，共布置钻孔57个。钻孔间距为5.026.8m，钻孔深度根据场地地质条件和拟建建（构）筑物的上部荷载要求确定，孔深6.032.0m，钻孔深度满足进入基底不小于5m且进入稳定基岩深度不小于2m。勘探点位置、高程由我院请专业测量人员采用GPS放样而得。采用1980年西安坐标系和1985年国家高程基准。31）钻孔测量定位：根据建设单位提供及现场指定的控制点和设计提供建筑总平面图进行钻孔放样，测出孔口高程。2）工程地质调查：主要是对场地内及周边基岩出露点的地层剖面进行调查，主要调查场地地质条件背景、不良地质条件发育情况及机制。查明工程区及其影响范围的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象、工程环境条件等，了解该地区工程地质条件和岩土工程问题，为评价场地建设适宜性提供依据。3）工程地质钻探：本勘察钻探采用2台XY-150型地质钻机进行施工，土层采用干法钻进，岩层采用合金及金刚石钻头清水回转钻进。钻探目的为查明场地岩土组成及物理力学特征、隐伏岩溶情况、水文地质特征并进行样品采集，为地基及持力层选择及评价场地稳定性提供依据。4)原位试验测试：现场开展了针对土体及强风化岩的标准贯入试验及重型圆锥动力触探，并进行了10孔的全孔岩土体剪切波波速测试。5）室内岩石试验、土工试验：为评价场地岩体的物理力学性质指标，确定岩土体的承载力提供依据。根据规范要求从钻孔岩芯中采取岩样40组、土样20组进行了岩土体的物理力学性质试验，并取水样5件进行了水质分析，取土样5件进行土的易溶盐试验。2.4 勘察完成工作量我院于2014年9月2日组织2台GY-150型钻机及机组人员、技术员、安全管理人员共计8人进入场地，至2014年10月03日完成野外作业，2014年10月20日完成室内试验、资料整理。勘察实物工作完成情况具体详见下表2。表 2 勘察实物工作量完成情况表 大项 小项 工作量 单位钻孔放样 GPS 放样 57 个勘探 钻探 796.2 m标准贯入试验 24 次重型动力触探 4 m现场原位试验现场波速试验 10 孔水位测量（初见/稳定） 57 次室内岩石单轴抗压试验 40 组室内土工物理力学性质试验 20 组水质分析 5 件岩土室内试验土的易溶盐试验 5 件2.5 勘察工作质量评述1）钻探：钻进方法：采用回转钻进，岩芯采取率：土层75%，强风化岩层70%，中风化岩层80%；钻孔深度：按勘察分项技术要求中的设计孔深进行钻探；钻孔编录：在施工过程中，每一钻孔跟班编录及回水情况观测，并在终孔后第二天进行水位量测。钻孔编录内容齐全，数据准确。2)取样：取样钻孔均匀分布于拟建场地，取样方法符合规范要求，样品及时进行了封装、运送及试验。3)试验测试：试验测试均委托有相应资质的单位完成，试验数量及方法符合规范要求，数据可靠。本次工作严格按规范和要求进行，野外工作扎实，室内资料整理分析严谨，有关数据真实，成果资料可靠，可作为该工程设计的工程地质依据。3 场地工程地质条件3.1 地形地貌场区原始地貌属典型的湘南丘陵地貌，区内四周环面小山坡，中部为洼地，冲沟发育自西向东，微地貌属于缓坡，坡角一般为1030。勘察区域，原始地形保留较好，地势以丘陵和坡地为高，丘陵之间的沟谷凹地为低；西南侧残丘缓坡与洼地农田形成高差5.0027.00m，地面标高120.50147.50m，目前尚未整平至设计地坪标高，场地原始地貌见图1。图1 永州市伊塘污水处理厂（一期）工程场地原始地貌43.2 区域地质根据现场踏勘和1：5万冷水滩镇幅区域地质资料，场区上覆第四系土层主要由残坡积层含碎石粉质粘土及耕植土组成；基岩为一套以浅海相碳酸盐岩为主，夹浅海相碎屑岩，主要出露为锡矿山组（D 3x）的灰岩夹含泥灰岩、泥灰岩，厚60150m。场地位于伊塘复式向斜北端。区内总体由一系列南北向及北东向的背、向斜组成。勘察区内岩层以单斜构造为主，未见较大规模断裂构造，地质构造较简单。据湖南省地壳稳定性分区略图，勘察区较稳定。场地附近露头地质条件照片见图2图5。图 2 T1 点地质情况照片描述：位于厂区西侧方向约 200m，表层 20-30cm 为全风化岩，下部为强风化薄层状泥灰岩，黄褐色，岩体结构极为破碎。图 3 T2 点地质情况照片描述:位于厂区南侧方向约 300m，为另一工程的开挖现场，岩体为青灰色碳质泥灰岩夹黄褐色泥灰岩。图 4 T3 点地质情况照片描述：位于厂区东侧方向约 300m，左侧为薄层状黄褐色泥灰岩，右侧为中层状砂质泥灰岩，强度较高。岩体产状：28560。图 5 T4 点地质情况照片T4:厂区东南侧方向约 300m，为另一工程的开挖现场，岩体为青灰色碳质泥灰岩加黄褐色泥灰岩。产状：12760。3.3 气象和水文地质条件3.3.1 气候属亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛。春季阴雨连绵，温低湿重；夏季降雨充沛，并常形成暴雨，温高湿重；秋季秋高气爽，降雨适中，间有暴雨；冬季寒冷干燥，降雨较少。据永州市气象站资料记载，年平均气温17.7，最高气温43.7；年平均降雨量1395.1mm，年最大降雨量2228.3mm，降水多集中在46月；蒸发量最高1561mm，最低1302mm。历年相对湿度为80。主导风向为NNE，年平均风速2.87m/s，冬季多北风，夏季多南风、东南风。大气降水是拟选场址区地表水和地下水的主要补给来源。3.3.2 地表水和地下水拟选场址区为低缓地形，溪沟分布较少。场地西南部有一鱼塘，为场地农田灌溉水渠主要源头，鱼塘水的来源主要是大气降水。水质一般，不能作为饮用水使用，但可满足施工建筑等工程用水。开采方式可采用直接抽排、利用。地下水类型主要为局部存在的上层滞水。上层滞水主要赋存于第四系松散层中的残积土、耕植土及含碎石粉质粘土中，为渗入形成，水量贫乏，无承压性，直接受大气降水补给，蒸发及径流排泄，其难以形成统一的稳定地下水位；勘察期间观测各孔地下水水位标高113.97117.64m。总观本场地水文地质条件简单，地下水对本工程影响小。抗浮设计水位:本场地水池等地下构筑物抗浮设计常水位建议为116.0m，抗浮设计最高水位建议为118.0m。3.4 地层岩性根据本次钻探揭露并结合区域地质资料，场地岩土层构成及特征自上而下依次分述如下：1)淤泥质粘土(耕植土)（Q 4h）：灰黑色，黑褐色；软塑-流塑状，饱和，主要成分为粘性土，含植物草根系，腐殖质及碎石，有臭味，为稻田耕土。该层仅分布于场区的1、2、4、5、6、7、8、9、12 号建筑物（详见下表 3） ，层厚 0.52.00m 。2)粉质黏土（Q 4el）：黄色、灰褐色；硬可塑状，主要成分为粘性土，夹少量棱角状碎石，切面稍光滑，无摇震反应，干强度高，韧性中等。该层除场区东侧山坡坡顶至坡腰段ZK3-3、ZK4-3、ZK4-4、ZK10-1、ZK10-2、ZK11-4 未揭露外，其余广泛分布（详见下表 3） ，层厚 0.807.50m。3）强风化泥灰岩（D 3x）：黄褐色，灰黄色；泥质结构，薄层状构造，矿物成分为方解石及粘土矿物，结构大部分破坏，风化裂隙极发育，局部含中风化泥灰岩及灰岩碎块，岩体极破碎，岩芯多呈碎屑及碎块状，局部呈土状。遇水易软化，指甲可刻画出痕印，为极软岩。该层在 5、6、7、8、9 号建筑物部分钻孔未揭露（详见钻孔平面布置图及下表 3） ，层厚1.10m18.10m。4)中风化灰岩（D 3x）：青灰色，灰黑色，隐晶质结构，中厚层状构，夹薄层泥质灰岩，泥质灰岩层厚 10-30cm，灰岩矿物成分主要为方解石，次为粘土矿物（含泥质） ；局部含炭质，5节理裂隙较发育，裂隙充填白色方解石脉，钙泥质胶结，岩体较完整，岩芯多呈长中柱状，次呈短柱状，碎块状。敲击声较清脆，稍有回弹，为中风化较硬岩，岩体基本质量等级为级，岩石质量指标约为 RQD=8090。该层为场区下伏基岩，本次勘察未揭穿，最大揭露厚度 28.30m。各勘探孔地层情况详见表 3 勘探孔地层一览表。表 3 勘探孔地层情况一览表 孔深孔号（m）揭露淤泥质粘土厚度(m)揭露粉质黏土厚度(m)揭露强风化泥灰岩厚度(m)揭露中风化灰岩厚度(m)ZK1-2-1 32.0 0.6 3.1 - 28.3 ZK1-2-2 11.0 0.5 4.0 2.0 4.5 ZK1-2-3 20.0 0.5 3.5 3.0 13.0 ZK3-1 15.0 - 1.5 7.0 6.5 ZK3-2 16.0 - 0.8 - 15.2 ZK3-3 20.0 - - 5.2 14.8 ZK3-4 17.0 - 2.0 8.0 7.0 ZK3-5 25.0 - 2.0 5.0 18.0 ZK4-1 12.0 0.5 2.1 4.2 5.2 ZK4-2 15.0 0.5 1.2 5.9 7.4 ZK4-3 20.0 - - 6.0 14.0 ZK4-4 25.0 - - 11.1 13.9 ZK4-5 14.0 0.5 1.5 5.6 6.4 ZK4-6 14.0 - 1.0 5.5 7.5 ZK4-7 14.0 - 1.0 5.5 7.5 ZK4-8 16.0 - 2.0 5.0 9.0 ZK5-1 13.0 - 1.5 4.5 7.0 ZK5-2 16.0 0.8 1.3 7.5 6.4 ZK5-3 15.0 - 1.5 4.8 8.7 ZK5-4 11.0 1.5 4.2 - 5.3 ZK5-5 11.0 1.2 3.1 - 6.7 ZK5-6 12.0 0.5 1.8 4.6 5.1 ZK5-7 12.0 1.0 3.3 3.7 4.0 ZK5-8 12.0 1.5 3.5 2.0 5.0 ZK5-9 12.0 1.8 2.3 3.8 4.1 ZK5-10 18.0 - 1.5 5.0 11.5 ZK6-1 14.0 1.3 3.9 - 8.8 ZK6-2 14.0 1.3 2.2 - 10.5 ZK6-3 14.0 1.5 2.1 - 10.4 ZK6-4 14.0 1.5 3.8 - 8.7 ZK6-5 14.0 1.6 2.6 - 9.8 ZK6-6 14.0 1.4 3.4 - 9.2 ZK7-1 10.0 1.3 3.8 1.9 3.0 ZK7-2 9.0 1.2 4.0 - 3.8 ZK7-3 9.0 1.2 3.4 - 4.4 ZK7-4 9.0 2.0 3.3 - 3.7 ZK8-1 8.0 1.5 5.3 - 1.2 ZK8-2 8.0 1.6 5.4 - 1.0 ZK8-3 7.0 1.3 4.1 - 1.6 ZK8-4 8.0 1.3 5.2 - 1.5 ZK9-1 6.0 1.0 3.5 - 1.5 ZK9-2 6.0 0.5 3.5 - 2.0 ZK9-3 6.0 1.5 4.2 - 0.3 ZK9-4 7.0 1.5 4.8 - 0.7 ZK9-5 6.0 1.3 3.9 - 0.8 ZK9-6 6.0 0.8 3.4 - 1.8 ZK10-1 31.0 - - 15.6 15.4 ZK10-2 31.0 - - 18.1 12.9 ZK10-3 17.0 - 3.8 1.1 12.1 ZK10-4 17.0 - 4.0 1.8 11.2 ZK11-1 12.0 - 1.5 9.0 1.5 ZK11-2 12.0 - 2.0 6.6 3.4 ZK11-3 16.2 - 5.3 8.7 2.2 ZK11-4 30.0 - - 7.1 22.9 ZK12-1 9.0 - 7.5 - 1.5 ZK12-2 8.0 1.5 1.9 1.8 2.8 ZK13-1 6.0 - 2.2 2.1 1.7 3.5 不良地质现象经现场地质调查和走访，拟选场址内不存在滑坡、危岩和崩塌、采空区、泥石流、新活动性断裂等不良地质作用和地质灾害；不存在膨胀岩、湿陷性土及膨胀土等特殊性岩土。拟建场地位于可溶性碳酸盐岩石-灰岩区，勘探钻孔揭露范围内未发现有溶洞发育，综上所述，拟建场地内的不良地质作用不发育。64 场地工程地质评价4.1 场地稳定性与建筑适宜性拟建场区为残丘坡地地貌，地形低缓；地质构造较简单，区域内新构造运动（地壳运动）较弱，总体上本场区区域地质稳定性较好。4.1.1 场地及地基的地震效应评价1）地震基本参数的确定根据中国地震动参数区划表（GB18306-2001）、建筑抗震设计规范（GB50011-2010），场地地震设防烈度为小于6度，设计地震加速度值小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，设计地震分组为第一组，为地震活动微弱区。根据现场剪切波波速试验成果及建筑抗震设计规范GB50011-2010关于土的类型划分的标准：第淤泥质粘土（耕植土）属软弱土，粉质黏土为中硬土，强风化泥灰岩属软质岩石，中风化灰岩属岩石。场地土层等效剪切波速300vse250m/s，土层厚度部分地段5m，按建筑抗震设计规范（GB50011-2010），拟建场地内为中硬土类型，综合判定为类建筑场地类别。具体详见附件（剪切波速测试报告）。2）场地抗震评价根据地史地震资料，自公元319年到解放前，区内共发生过6次地震，其中1782年04月30日零陵发生过6.5级地震，影响到新宁、祁阳、常宁、宁远、道县等周边9个县区，其余5次地震震级均小于3级，无破坏性。2008年05月12日汶川地震，本区震感明显。大地构造分区属于相对稳定发展期，以风化剥蚀地质作用为主，地壳升降运动不明显。拟建场地地形低缓；上覆松散层淤泥质粘土（耕植土）为软弱土；地层分布欠均匀；地质构造较简单。故综合判定本场地为建筑抗震一般地段。4.1.2 地基均匀性评价场地岩土种类较单一，第淤泥质粘土（耕植土）、第粉质黏土、第强风化泥灰岩分布不均匀,第中风化灰岩分布稳定，厚度大，力学强度高，基础置于此层，地基均匀性好；若基础同时置于第粉质黏土、第强风化泥灰岩、第中风化灰岩层时，则地基承载力特征值差异性较大，地基均匀性也较差。各土层统计情况见表4。表4 厂区地层统计表地层编号时代成因岩土名称项次层厚(m)层顶高程(m)层底高程(m)层顶深度(m)层底深度(m)统计个数 34 34 34 34 34最大值 2.00 126.91 126.31 0.00 2.00最小值 0.50 120.03 119.03 0.00 0.50平均值 1.16 122.46 121.30 0.00 1.16推荐值 1.16 122.46 121.30 0.00 1.161-0-0 h 淤泥质粘土变异系数 0.376 0.013 0.016 0.000 0.376统计个数 51 51 51 51 51最大值 7.50 142.78 139.36 2.00 7.50最小值 0.80 119.03 114.90 0.00 0.80平均值 3.01 125.16 122.15 0.77 3.79推荐值 3.01 125.16 122.15 0.77 3.792-0-0 Q 粉质粘土变异系数 0.468 0.055 0.060 0.848 0.468统计个数 33 33 33 33 33最大值 18.10 146.13 137.23 5.30 18.10最小值 1.10 115.73 112.03 0.00 4.30平均值 5.78 128.68 122.91 2.24 8.02推荐值 5.78 128.68 122.91 2.24 8.023-0-0 D3x 泥灰岩变异系数 0.636 0.068 0.059 0.726 0.376统计个数 57 57 最大值 137.23 18.10 最小值 112.03 0.80 平均值 120.60 6.73 推荐值 120.60 6.73 4-0-0 D3x 灰岩变异系数 0.054 0.428 4.1.3 建筑场地适宜性评价综上所述，场地地形地貌较简单；区域地质稳定性较好，属新构造运动（地壳运动）微弱区；不良地质作用稍发育；为建筑抗震一般地段；总体评价本场地适宜作拟建场地。74.2 岩土体物理力学性质评价4.2.1 场地土物理力学性能根据本次勘察钻孔揭露，场地出露土层分别为：1)淤泥质粘土（耕植土）（Q 4h）：软-流塑状，属高压缩性土，力学强度低，其承载力特征值不予确定。2)粉质黏土（Q 4el）：硬可塑，为中等压缩性土，力学强度中等。本次勘察过程中对粉质黏土采取原状土样20组进行土的基本物理力学性质试验，其物理力学参数指标详见附表土的基本性质试验成果总表及表5。表 5 岩土层物理力学参数成果统计表 土层名称 指标含水量W（%）天然密度（g/cm 3）孔隙比e塑性指数IP液性指数IL压缩系数（MPa -1）压缩模量（MPa）粘聚力C（kPa）内摩擦角 (度)平均值（X） 25.6 1.9 0.795 14.5 0.3 0.4 4.5 28.9 15.3最大 27.5 1.93 0.904 15.8 0.42 0.48 5.49 35.2 16.9粉质黏 土区间值 最小 23.5 1.82 0.746 13.1 0.25 0.33 3.69 19.8 12.4土层名称 指标含水量W（%）天然密度（g/cm 3）孔隙比e塑性指数IP液性指数IL压缩系数（MPa -1）压缩模量（MPa）粘聚力C（kPa）内摩擦角 (度)标准差（ f） 1.152 0.023 0.033 0.866 0.050 0.035 0.453 3.816 1.161变异系数（） 0.045 0.012 0.042 0.060 0.158 0.086 0.101 0.132 0.076统计个数 20统计修正系数 S 0.982 0.995 0.983 0.976 0.934 0.965 0.960 0.948 0.97标准值 25.15 1.89 0.78 14.16 0.28 0.38 4.32 27.4 14.8根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）5.2.5公式：（式1）kcmdbaMf式中：由土体抗剪强度确定的地基承载力特征值，kPa；af、 、 承载力系数，查表获得；bMdc内摩擦角标准值按14取值，粘聚力标准值按27.4 kPa取值，其中 、 、29.0bM1、 、 、 、 、 ，计算得：3.017.2d9m0.2d69.4cM4.27kkPa57af本次勘察在第粉质粘土层中做标准贯入试验共24次，贯入30cm修正后锤击数在5.89-27.06击之间，修正后平均击数为18.46击，标准差为5.492，变异系数为0.298，标准值为9.42击，根据工程地质手册(第4版)-2007相关内容，计算得粉质粘土承载力特征值fak在200220kPa之间。结果详见表6。表 6 粉质粘土标准贯入试验（N63.5）成果统计表8根据原位测试、室内试验成果并结合勘察经验及有关规范，综合推荐厂区粉质黏土承载力特征值为210kPa。4.2.2 场地岩体物理力学性能根据本次勘察钻孔揭露，场地出露岩层分别为：1) 强风化泥灰岩（D 3x）：岩体基本质量等级为级，力学强度一般。2) 中风化灰岩（D 3x）：岩体基本质量等级为级，力学强度较高。在第强风化泥灰岩层中做动力触探贯入试验选择7孔共贯入4m，每贯入10cm修正后锤击数在7.3015.07击之间，修正后平均击数为10.59击，标准差为2.418，变异系数为0.228，标准值为6.61击，根据工程地质手册(第4版)-2007相关内容，计算得强风化泥灰岩承载力特征值fak在240260kPa之间，详见表7。表 7 强风化泥灰岩圆锥动力触探试验（N63.5）成果统计表 孔 号 试验深度 (m) 实测锤击数（击） 杆长（m） 修 正系 数 修正锤击数（击）4.20-4.30 9 0.906 8.154.30-4.40 10 0.900 9.004.40-4.50 10 0.900 9.004.50-4.60 14 0.884 12.38ZK3-14.60-4.70 166.000.874 13.984.50-4.60 9 0.887 7.984.60-4.70 10 0.880 8.804.70-4.80 10 0.880 8.804.80-4.90 12 0.870 10.44ZK4-34.90-5.00 157.000.855 12.835.00-5.10 9 0.887 7.985.10-5.20 9 0.887 7.985.20-5.30 11 0.875 9.635.30-5.40 14 0.860 12.04ZK4-45.40-5.50 187.000.837 15.073.70-3.80 8 0.912 7.303.80-3.90 11 0.896 9.863.90-4.00 10 0.900 9.004.00-4.10 13 0.888 11.54ZK5-14.10-4.20 156.000.880 13.203.50-3.60 8 0.912 7.303.60-3.70 10 0.900 9.003.70-3.80 11 0.896 9.863.80-3.90 12 0.892 10.70ZK5-63.90-4.00 166.000.874 13.98ZK10-1 3.60-3.70 9 6.00 0.906 8.15孔 号 试验深度 (m) 实测锤击数（击） 杆长（m） 修 正系 数 修正锤击数（击）ZK1-2-1 2.70-3.00 23 5 0.947 21.78ZK1-2-2 3.00-3.30 26 5 0.947 24.62ZK3-1 1.00-1.30 17 3 1.000 17.00ZK4-1 1.00-1.30 21 3 1.000 21.00ZK4-2 1.40-1.70 22 4 0.973 21.41ZK4-5 1.50-1.80 16 4 0.973 15.57ZK5-4 4.30-4.60 24 6 0.920 22.08ZK5-5 3.50-3.80 28 6 0.920 25.76ZK5-6 1.40-1.70 14 4 0.973 13.62ZK6-1 2.00-2.30 19 4 0.973 18.49ZK6-2 2.60-2.90 22 5 0.947 20.83ZK6-3 2.00-2.30 19 4 0.973 18.49ZK6-4 3.50-3.80 21 6 0.920 19.32ZK7-1 3.50-3.80 26 6 0.920 23.92ZK7-2 2.60-2.90 22 5 0.947 20.83ZK7-3 2.00-2.30 20 4 0.973 19.46ZK7-4 1.70-2.00 11 4 0.973 10.70ZK8-1 4.00-4.30 22 6 0.920 20.24ZK8-2 1.70-2.00 6 4 0.973 5.84ZK9-1 3.00-3.30 22 5 0.947 20.83ZK9-2 3.50-3.80 29 6 0.920 26.68ZK9-3 4.00-4.30 20 6 0.920 18.40ZK11-3 3.20-3.50 10 5 0.947 9.47ZK12-1 2.50-2.80 7 5 0.947 6.6393.70-3.80 11 0.896 9.863.80-3.90 11 0.896 9.863.90-4.00 15 0.880 13.204.00-4.10 16 0.874 13.984.70-4.80 9 0.887 7.984.80-4.90 11 0.875 9.634.90-5.00 12 0.870 10.445.00-5.10 17 0.843 14.335.10-5.20 187.000.837 15.076.30-6.40 9 0.868 7.816.40-6.50 10 0.860 8.606.50-6.60 12 0.848 10.186.60-6.70 17 0.818 13.91ZK10-26.70-6.80 188.000.812 14.62本次勘察过程在第层强风化泥灰岩中采取7组岩样做室内天然单轴抗压强度试验，强风化泥灰岩试验最大值为2.34MPa，最小值为1.38MPa，平均值为1.98MPa，标准差为0.337，变异系数为0.170，标准值为1.731MPa。按照建筑地基基础设计规范GB50007-2011中式（5.2.6）关于选择折减系数 时规r定，考虑结构面特征、产状及组合的规律，结合当地经验，取 为0.15较为符合场地基岩的r实际情况，计算式如下：（式2）rkaff式中：岩石地基承载特征值，kPa；af折减系数，取0.15；r岩石饱和单轴抗压强度标准值，kPa；rkf经计算，强风化泥灰岩承载力特征值fak=260kPa。综合原位测试、室内试验成果并结合勘察经验及有关规范，综合推荐厂区强风化泥灰岩承载力特征值为260kPa。本次勘察过程在第层中风化灰岩中采取33组岩样做室内单轴饱和抗压强度试验，中风化灰岩试验最大值为49.21MPa，最小值为4.82MPa，平均值为25.04MPa，标准差为14.00，变异系数为0.559，标准值为20.83MPa，折减系数 取0.2，按上式计算得到灰岩承载力特征值rfak=4000kPa。 4.2.3 场地岩土体物理力学参数总体看，场地内的1）淤泥质粘土由于力学性质差且厚度不大，不宜作为建筑物的持力层，场地内可作为建筑物持力层的只有2）粉质粘土；3)强风化泥灰岩；4）中风化灰岩。综合现场原位测试、室内试验成果，并结合当地经验，主要持力层岩土体的物理力学参数见表8。表 8 主要持力层岩土体物理力学参数推荐值表 参数天然地基承载力特征值fak(Kpa)天然容重(KN/m 3)压缩模量Es(Mpa)变形模量Eo(Mpa)内摩擦角()凝聚力C(kPa)粉质粘土 210 18.9 4.32 14.8 27.4强风化泥灰岩 260 25.0 600 22.0 180.0中风化灰岩 4000 27.0 5600 39.0 1500.04.3 地下水、土腐蚀性评价4.3.1 水的腐蚀性评价根据当地建筑经验和水质简易分析报告判定（在钻孔ZK3-2、ZK4-5、ZK5-3、ZK5-5和ZK6-4五孔中取水样5件）及区域水文地质调查判定，该场地地下水为重碳酸钙型水（HCO 3-Ca 2+型），PH值在7.217.24之间，属弱碱性水。按环境类型和地层渗透性，根据邻近建筑物建筑经验，地表水和地下水对混凝土结构具微腐蚀性影响，地表水和地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性影响，地表水和地下水对钢结构具微腐蚀性影响。详见表9、表10、表11及水质简易分析报告单。表 9 水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价 10水中的 Cl-含量（mg/L） 腐蚀性评价10.5413.02 微表 10 按环境类型水对混凝土结构的腐蚀性评价 环境类型 腐蚀介质 水质简分析结果 腐蚀性评价硫酸盐含量 SO42-（mg/L） 13.5615.44 微镁盐含量 Mg2+（mg/L） 9.2210.85 微铵盐含量 NH4+（mg/L） 0.00 微苛性碱含量 OH-（mg/L） 0.00 微表 11 按地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价 PH 值和腐蚀介质 水质简分析结果 腐蚀性评价PH 值 7.217.24 微侵蚀性 CO2（mg/L） 1.191.68 微HCO3-（mmol/L） 3.3713.468 微4.3.2 土腐蚀性性评价根据土的易溶盐性分析报告单（在钻孔ZK3-2、ZK4-1、ZK4-5、ZK5-2和ZK5-5五孔中取土样5组），按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）2009年版，对土的易溶盐性（按水土比：5:1）进行以下评价：1）按环境类型土对混凝土结构腐蚀性评价如下：场地环境类型为类，硫酸盐（SO 42-）含量101.33112.46mg/kg，微腐蚀性；镁盐（Mg 2+）含量9.8517.57mg/kg,微腐蚀性。结论：按环境类型土对混凝土结构具微腐蚀性。2)按地层渗透性土对混凝土结构腐蚀性评价如下：场地土属弱透水层，土的渗透性类型划为B类，PH值7.457.88，微腐蚀性。结论：按地层渗透性土对混凝土结构具微腐蚀性。3)土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价如下：Cl -含量201.64211.95mg/kg，微腐蚀性。结论：土对钢筋混凝土结构中钢筋为A类具微腐蚀性。4）土对钢结构腐蚀性评价如下：PH值7.457.88，微腐蚀性。结论：土对钢结构具微腐蚀性。4.4 建筑物持力层分析1)淤泥质粘土（耕植土）（Q 4h）：结构松散，具高压缩性，力学强度低，分布局限，厚度薄，不能作天然地基持力层，建议全部挖除。2）粉质黏土（Q 4el）：硬塑可塑，压缩性中等，力学强度中等，可基本满足上部结构的地基承载力及变形指标的要求，可作为天然地基持力层。3)强风化泥灰岩（D 3x ）：属于极软岩，岩体破碎，岩体基本质量等级为级，力学强度一般，可满足上部结构的地基承载力及变形指标的要求，可作为天然地基持力层。4)中风化灰岩（D 3x）：岩体基本质量等级为级，力学强度较高，分布稳定，厚度大，可作为天然地基的良好持力层。总体看，从上至下，岩土体强度愈高，抗变形能力愈强，不存在下伏的软弱岩层。5 基础方案及选型建议根据拟建场地现有地面标高、设计地坪标高、拟建建筑物工程特性以及场地岩土工程地质条件（详见工程地质剖面图、柱状图），综合分析及基础方案选型建议如下：1）粗格栅及进水泵房：钢筋混凝土结构，设计地坪123.00m，结构埋深11.7m，基坑开挖后底板位于中风化灰岩上，岩体质量较好，厚度大，建议选用以中风化灰岩作持力层的阀板基础。2）细格栅及旋流沉砂池：钢筋混凝土结构，建议选用以强风化泥灰岩作持力层的阀板基础。3）初沉池：钢筋混凝土结构，设计地坪123.00m，结构埋深4.0m，基坑开挖后底板位于中风化灰岩上，岩体质量较好，厚度大，建议选用以中风化灰岩作持力层的阀板基础。4）A/A/O反应池：钢筋混凝土结构，设计地坪123.00m，结构埋深7.1m，基坑开挖后底板位于中风化灰岩上，岩体质量较好，厚度大，建议选用以中风化灰岩作持力层的阀板基础。5）二沉池：钢筋混凝土结构，设计地坪123.00m，结构埋深1.6m，场地平整后，南侧为强风化泥板岩，中部为粉质粘土，北侧为淤泥质粘土。北侧淤泥质粘土需要全部挖除，建议清基后回填粉质粘土并夯实。由于底板出露岩土层强度及变形指标均满足要求，可直接采用阀板基础。6）加药间：钢筋混凝土结构，挖除表层淤泥质粘土，建议回填粉质粘土夯实至设计地坪11标高，基础可采用柱下条形基础或柱下十字交叉基础。7）鼓风机房：钢筋混凝土框架结构，挖除表层淤泥质粘土，建议回填粉质粘土夯实至设计地坪标高，基础可采用柱下条形基础或柱下十字交叉基础。8）污泥均质池：钢筋混凝土结构，设计地坪123.00m，结构埋深2.0m，场地平整后，表层淤泥质粘土需要全部挖除，建议清基后回填粉质粘土并夯实。由于底板出露岩土层强度及变形指标均满足要求，可直接采用阀板基础。9）脱水机房：钢筋混凝土框架结构，挖除表层淤泥质粘土，建议回填粉质粘土夯实至设计地坪标高，基础可采用柱下条形基础或柱下十字交叉基础。10）综合楼：钢筋混凝土框架结构，场地平整后东侧出露地层为强风化泥板岩，西侧出露地层为中风化灰岩，基础可采用柱下条形基础或柱下十字交叉基础。11）机修车间：钢筋混凝土框架结构，场地平整后出露地层主要为强风化泥板岩，局部出露地层为中风化灰岩，基础可采用柱下条形基础或柱下十字交叉基础。12）变电所：钢筋混凝土框架结构，南侧结构拟建于厂区鱼塘中，考虑整平至设计地坪标高后，填土厚57m，建议采用独立柱基础或桩基础，直接以该层下部的强风化泥灰岩或中风化灰岩为持力层，基桩侧阻力端阻力标准值推荐见表12。表 12 基桩侧阻力端阻力标准值推荐表 混凝土预制桩 混凝土灌注桩岩土名称qsik (kPa) qpk (kPa) qsik (kPa) qpk (kPa)粉质黏土 75 - 70 -强风化泥灰岩 150 2100 120 2100中风化灰岩 500 6000 350 6000注：1）q sik为桩侧第 i 层土的极限侧阻力标准值；q pk为桩端土的极限端阻力标准值；2）当基础置于不同地层上或同一建筑物采用不同基础型式时，应考虑不均匀沉降对上部结构的影响；3）上表中 qsik、q pk值系根据本次勘察结果结合本地区工程经验并参照建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）提出，如采用建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）进行桩基计算时，对上表中 qsik、q pk值除以安全系数（建议取 2）即为对应的桩周土摩擦力特征值 qsia和桩端土承载力特征值 qpa。13）传达室：钢筋混凝土框架结构，基础可选用以粉质粘土或强风化泥灰岩为持力层的柱下条形基础。鉴于建筑物的结构和使用功能要求的特殊性，本章只是根据勘察成果的物理力学参数及结构基本情况做初步的基础持力层选择和基础选型建议，仅供参考。最终的基础方案需要等场地整平后，根据每栋建筑物的特殊性由设计单位给出。6 基坑与边坡工程6.1 基坑开挖与支护工程进水口、A/A/O处理池等建筑物施工中基坑开挖深度7.111.7m，基坑开挖影响范围内的土层主要有：1)淤泥质粘土；2）粉质黏土（Q 4el）；3)强风化泥灰岩（D 3x ）；4)中风化灰岩（D 3x）。其中淤泥质粘土建议全部挖除，粉质粘土局部厚度较大，强度不高，自稳能力不强，应引起重视。根据各拟建建（构）筑物基坑开挖深度及开挖范围内各土层的工程性质特征、水文地质条件及周边环境条件，各建（构）筑物基坑开挖深度小于4.00m的基坑，均可采用自然放坡进行开挖；进水口及A/A/O处理池等基坑深度较大，对于粉质粘土层可采用喷锚支护，对于岩体可采用挂网喷射混凝土面层，其主要设计参数见表8。对于粉质粘土层采用土钉墙支护，极限粘结强度标准值q pk可取为40kPa。6.1 边坡开挖与支护由于设计地坪标高的差别，在综合楼及机修车间的北侧和西侧会形成高度为12.0m的边坡。从工程地质剖面图看，边坡为岩质边坡，岩体以中风化灰岩为主，包括部分强风化泥灰岩，边坡总体稳定性较好。边坡开挖坡比建议为：1：0.75。边坡支护建议采用钢筋混凝土喷锚支护排水孔。对于可能出现的局部不稳定岩体，建议挖除后再进行喷锚支护。7 岩土工程施工7.1 场地填方