左权服务区岩土工程勘察

1、阳泉-左权高速公路左权服务区岩土工程勘察报告（详勘） 第 15 页 共 15 页阳泉左权高速公路左权服务区岩土工程勘察报告（详勘）1、前言1.1、工程概况根据设计单位提供的左权服务区总平面布置图（比例尺1：1000），整个场地被线路分割为两个部分，为方便叙述，现将线路右侧场地划分为A区，线路左侧场地划分为B区。拟建左权服务区位于昔阳、左权县交界处，河绪村正南一公里处，北接河绪2#大桥，南与鹿鸣大桥相连，西临207国道，交通条件较为便利。场地坐落在较平缓的耕地上，仅B区车库和附楼西北面有几座零散民建房。场地占地面积约为34850.2m2，建筑物占地面积约为8000m2，主要包括办公楼、餐厅、附楼

2、、车库等，各建筑物基本概况见下表。 表1 建筑物基本概况表 序号建（构）筑物层数地下室高度（m）场地整平标高基底压力结构类型基础mkPa类型材料埋深（m）名称尺寸（m）1服务楼（A）81.4x35.52无1473.9520砖混条基毛石1.22服务楼（B）83.2x37.42无1472.5520砖混条基毛石1.23附楼（A）38.3x11.51无1473.520砖混条基毛石1.24机修（A）22.5x12.31无1473.820砖混条基毛石1.25机修（B）22.3x12.51无1472.140砖混条基毛石1.26加油站（A）地面建筑25.0x18.01无1472.7020砖混条基毛石1.2地下

3、油库90筏板钢筋砼67加油站（B）地面建筑25.0x18.01无1482.3020砖混条基毛石1.2地下油库90筏板钢筋砼6受建设单位委托，我单位勘察外业人员于2011年02月22日03月3日完成钻孔、探井等项勘察外业工作。室内土工试验于2011年03月10日15日完成。内业资料整理与报告编写于2011年04月05日完成。勘察期间各勘探孔孔口高程以建设单位提供平面图中的基准点实地引测。见附图No.01建筑物及勘探点布置图。1.2、勘察依据1) 左权服务区平面布置图（1：1000）2) 岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009版）3) 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002

4、）4) 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）5) 建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）6) 湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）7) 土工试验方法标准（GB/T50123-1999）8) 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）9) 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）10)岩土工程勘察文件编制标准（DBJ04-248-2006）11）建筑地基基础勘察设计规范（DBJ04-258-2008）1.3、岩土工程勘察等级本次勘察属详细勘察阶段。根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第3.1.1条第3.1.4条确定：拟建建筑物工程重要性等级为三

5、级；场地复杂程度等级为二级（中等复杂场地）；地基复杂程度等级为二级（中等复杂地基）；拟建建筑物岩土工程勘察等级为乙级；根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第3.0.1条确定：拟建建筑物地基基础设计等级为乙级；根据建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）第6.0.2条确定：拟建服务楼、加油站抗震设防类别为标准设防类（丙类）；附楼、机修车间抗震设防类别为适度设防类（丁类）；根据湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004) 第3.0.1条确定：拟建服务楼、加油站属丙类建筑，机修车间、附楼属丁类建筑。1.4、目的及任务根据设计要求，依据上述规范、规程，本次勘察目的及任

6、务如下：1.4.1、查明建筑场地各岩土层的成因、时代、地层结构和均匀性以及特殊性岩土的性质，查明基础下软弱和坚硬地层分布，以及各岩土层的地基承载力特征值、物理力学性质，并提供计算变形所需的参数；1.4.2、查明湿陷性土层厚度、分布情况，判明场地的湿陷类型和地基湿陷等级；1.4.3、判明建筑场地内及其附近有无影响稳定性的不良地质作用；1.4.4、对场地进行抗震地段（有利危险）划分，判明场地土类型和建筑场地类别，查明有无液化地层，并对液化等级作出评价，为抗震设计提供有关参数；1.4.5、查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；1.4.6、根据场地和施工条件，提出经济、合理的地基处理方案、基

7、坑开挖和支护（回填）方案、降水方案，提供有关的岩土参数；1.4.7、在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；2、勘察方法和勘察工作布置2.1、勘察工作布置原则2.1.1、本工程勘探孔间距按建筑物地基复杂程度确定，孔距控制在30.0m范围内，勘探点沿建筑物周边线、角点布置。2.1.2、勘探孔深度应能控制地基主要受力层，并满足场地抗震评价需要确定勘探孔深度。2.1.3、为提供优质的勘察资料，本次勘察采用钻探、探井、原位测试（标准贯入试验）等多种手段进行综合勘察评价。2.2、勘察工作量本次勘察共布勘探孔40个，其中勘探钻孔29个，孔号ZK1#29#，孔深在14.0m29.0m之间；探井11个，孔

8、号T1#T11#，井深在1.0m15.8m之间；外业钻孔总进尺557.50m，探井总进尺81.9m，勘探孔总进尺639.4m。孔口高程测量40个，取原状土样152筒，扰动样8件，标准贯入试验123次，取土腐蚀性分析试样3件。详见“勘探点一览表”。2.3、勘探方法2.3.1、钻探本次勘察采用XY-200型钻机，泥浆护壁，回转转进，采用双管单动钻具，将钻进与取土合二为一，取土间隔2.0米取样1次。2.3.2、原位测试标准贯入试验和重型动力触探试验采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，设备及操作均严格按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第10.4节和第10.5节规定进行。2.3.3、探井人工

9、开挖探井，侧壁取样，取土间距为1.00m。并对地层断面进行直观描述。2.4、室内试验2.4.1、常规试验：本次勘察室内土工试验均按土工试验方法标准（GB/T50123-1999）进行，对152件土样进行了常规试验项目。2.4.3、颗粒分析实验：对8件扰动样进行了筛分法颗粒分析实验。2.4.3、湿陷性分析试验：对探井土样采用双线法压缩试验进行湿陷性分析。2.4.4、腐蚀性分析：为查明地基土对建筑材料的腐蚀性，对所取4件土样进行了腐蚀性分析。以上详见“勘探点一览表”、“土工试验综合成果表”及所附有关测试试验结果图表。3、场地工程地质条件3.1、场地地形、地貌左权服务区地处昔阳县、左权县交界处河绪村

10、南面，线路里程K78+400附近左右两侧，一般高程为1285.21454.5m。山形圆滑平缓，大部分被中、上更新统黄土地层覆盖，该区地形支离破碎，黄土冲沟发育，冲沟一般深3060m，宽50100m，呈 “U” 型或“V”字型，下伏奥陶系灰岩、石炭系砂岩、泥岩地层。黄土节理发育，含大孔隙，属松软土类型，基岩表层风化破碎，节理发育。现拟建场地地形起伏，为黄土丘陵地貌，勘察期间勘探孔孔口海拔标高在1470.1m1483.1m之间，场地范围内最大高差约13m。最高点位于ZK29附近，最低点位于A区加油站一带。3.2、地基土构成及岩性分布特征本场地地层除表层有少量人工填土外、其余全部为冲洪积堆积物，由于

11、受山区洪水及河流冲洪积作用的影响，表现为典型的冲洪积沉积韵律特点，具二元结构，如地层在空间分布上表现为粗颗粒土与细颗粒土交互层积；在岩性上表现为粉土中含大量的砂粒成分和粘粒成分，粉质粘土中含大量的粉粒成分等，其岩性特征和分布形态反映出沉积环境变化。在本次勘探深度范围内，场地地基土岩性构成及分布自上而下分述为：A区：湿陷性粉土层（Q3al+pl）：黄色，稍湿，稍密，含云母、氧化物等。摇震反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，中压缩性。该层土具大孔隙结构，对水敏感，虫孔发育较小，取样易受扰动，具湿陷性。该层局部夹卵石土透镜体，标准贯入实测击数7.013.0击，平均9.1击。该层层底埋深0.8m10.

12、60m，层厚0.80m10.60m，平均层厚7.23m，层底绝对标高1464.12m1474.06m。卵石土（Q3al+pl）：呈杂色，稍湿，中密，母岩成份以灰岩为主，呈次圆状、一般直径2040cm，偶见漂石，充填有粉土、砾砂、圆砾等，含量约占30%，局部含量偏高。重型动力触探实测击数13击，平均13击。该层层底埋深3.70m8.30m，层厚0.40m2.90m，平均层厚6.84m层底绝对标高1463.72m1465.66m。粉土层（Q2al+pl)：褐黄色、褐色，含云母、结核、氧化物等。湿、中密，摇震反应中等，无光泽，干强度低，韧性低，具中等压缩性。标准贯入实测击数10.016.0击，平均1

13、3.0击。该层层底埋深8.50m19.80m，层厚4.50m11.30m，平均层厚7.24m，层底绝对标高1453.95m1460.86m。粉土（Q2al+pl）：黄色，稍湿，中密，含云母、氧化物等。摇震反应中等，无光泽，干强度低，韧性低，中压缩性。该层局部夹粉质黏土，层厚4.30 m6.50 m，平均5.40 m。本次勘察未揭穿该层。上述各土层的接触关系详见“工程地质剖面图”（图号0213）。B区：湿陷性粉土层（Q3al+pl)：褐黄色，湿，稍密，含云母、氧化物等。摇震反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，中-高压缩性。该层土具大孔隙结构，对水敏感，虫孔发育较小，取样易受扰动，具湿陷性。标准贯

14、入实测击数7.015.0击，平均8.7击。该层土顶部普遍含少量植物根系，钻孔ZK19、ZK20、ZK21揭露卵石夹层，局部粘粒含量变大，相变为粉质粘土。该层层底埋深2.30m12.5m，层厚2.30m12.50m，平均层厚6.58m，层底绝对标高1466.63m1474.77m。粉土层（Q3al+pl)：褐黄色、黄色，湿，中密，含云母、氧化物等。摇震反应中等，无光泽，干强度低，韧性低，中压缩性。标准贯入实测击数1325.0击，平均19.1击。该层土常夹1层卵石土，厚度不均；局部夹12层黄红色粉质粘土。该层层底埋深9.00m25.3m，层厚0.4m13.40m，平均层厚3.67m，层底绝对标高1

15、455.72m1466.32m。卵石土（Q3al+pl)：呈灰色，稍湿，中密，母岩成份以灰岩为主，呈次圆状，一般直径2060cm，偶见漂石，充填有粉土、砾砂、圆砾等，含量约占30%，局部含量偏高。重型动力触探实测击数4142击，平均41.5击。本次勘察未揭穿该层。上述各土层的接触关系详见“工程地质剖面图”（图号1422）。3.3、地下水本次勘察期间未发现地下水类。3.4、腐蚀性评价根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）附录G判定：场地环境类型为类。根据ZK6、ZK10、ZK23钻孔分别在3.0m 、2.0m、2.0m所取土样分析结果，见表3.4。依据岩土工程勘察规范（GB50021-

16、2001)12.1.112.5相关条款判定：按环境类型土对混凝土结构具微腐蚀性；按地层渗透性土对混凝土结构具微腐蚀性;综合判定土对混凝土结构具微腐蚀性。土对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 表2 地基土质腐蚀性分析结果孔号硫酸盐含量SO42-(mg/kg)镁盐含量Mg2+(mg/kg)PH值土中CL-含量(mg/kg)ZK649.29.38.438.9ZK1086.69.48.439.0ZK2312.36.28.538.9分析结果详见所附“检测报告”。应按工业建筑防腐设计规范（GB50046-95）的规定采取相应措施防护。3.5、地下埋藏物本次勘察中未发现对工程不利的地下埋藏物。4、地震效应

17、4.1、抗震设防烈度根据建筑抗震设计规范附录A规定：左权县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g（第三组）。本场地采用左权县所采用的抗震设防烈度、设计地震加速度及所属地震分组。4.2、场地土类型及建筑场地类别根据本次勘探所揭露地层情况，结合区域地质资料分析，等效剪切波速估算，场地20m深度范围内以中软土为主，依据线路勘察孔揭露，基岩埋深小于50m，由此按照建筑抗震设计规范（GB50011-2008）表4.1.6划分，该建筑场地类别为类。4.3、液化评价拟建场地不存在饱和粉土、砂土，地基可不考虑液化影响。4.4、建筑抗震地段划分该建筑场地基本平坦、开阔，根据建筑抗震设计规范第4.1

18、.1条条文规定判定：拟建场地为可进行建设的一般场地。5、湿陷性评价根据探井取样室内试验结果，依据湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)有关条款，A场区湿陷性土层为第层，自重湿陷系数介于0.00200.0334，湿陷程度轻微；湿陷系数介于0.00470.0736，湿陷程度轻微强烈，湿陷起始压力介于35185kPa；B场区湿陷性土层为第层，自重湿陷系数介于0.00410.0516，湿陷程度轻微；湿陷系数介于0.00230.0884，湿陷程度轻微强烈，湿陷起始压力介于10191kPa。对拟建建筑地基的湿陷性进行评价（自重湿陷量自整平标高算起，总湿陷量自基础底面标高算起），结果见表5（详细

19、计算过程见附表黄土湿陷量统计表），综合判定A区建筑场地为非自重湿陷性场地，加油站地基湿陷等级为级（轻微），服务楼 、附楼及机修车间地基的湿陷等级为级（中等）。B区建筑场地为非自重湿陷性场地，地基湿陷等级为级（轻微）。依据湿陷性黄土地区建筑规范(GB50025-2004)5.1.1条的相关条款，A区服务楼应采取结构措施和检漏防水措施，附楼、机修车间、加油站应采取结构措施和基本防水措施。B区服务楼、加油站应采取结构措施和基本防水措施，机修车间应采取基本防水措施。表3 湿陷量计算表 勘探孔号自重湿陷量zs(mm)总湿陷量s(mm)湿陷类型地基湿陷等级T160.25362.95非自重级T216.702

20、67.60非自重级T342.80591.93非自重级T40264.60非自重级T60512.30非自重级T727.90379.55非自重级T932.5234.13非自重级T1031.90123.56非自重级6、岩土工程评价6.1、地基均匀性评价 表4 天然地基均匀性评价表序号建（构）筑物基础埋深整平标高基底标高持力层均匀性1服务楼（A）1.21473.951472.75填土层、第层地基持力层跨越不同工程地质单元，工程特性差异显著，为不均匀地基 2服务楼（B）1.21472.551471.35第、1、2层3附楼（A）1.21473.51472.3第层工程特性较均匀，为均匀地基4机修车间（A）1.

21、21473.81472.6第、1层地基持力层跨越不同工程地质单元，工程特性差异显著，为不均匀地基 5机修车间（B）1.21472.11470.9第、1层6加油站（A）地面建筑1.21472.651471.45第层工程特性较均匀，为均匀地基地下油库6.01466.65第层7加油站（B）地面建筑1.21472.91471.7第层地下油库6.01466.9第层持力层底面的坡度大于10%，为不均匀地基 根据本次设计院提供的场地整平标高，确定地基持力层为第层填土层、参考高层岩土工程勘察规程（JGJ72-2004）8.2.4条，判定其工程特性的均匀性见表4。6.2、场地稳定性、适应性评价根据本次勘察结果及

22、结合区域地层资料，在勘探范围内不存在危及本工程安全的其它不良地质作用，场地地层在平面和深度方向上分布不稳定，故该场地属不稳定场地，且在地基压缩层范围存在湿陷土层，为可进行建设的一般场地，地基土处理后适宜进行本工程建设。6.3、岩土参数的统计与选用6.3.1岩土参数的统计1)、各层岩土的物理力学指标按工程地质单元和层位分别统计，详见“物理力学指标统计表”。2)、参加统计的指标舍弃不合理数值。当统计个数n6时，提供范围值、平均值、标准差、变异系数；n=4、5时，提供范围值、平均值；n3时，只提供范围值。3)、标准贯入试验击数实测值的杆长修正按建筑地基基础勘察设计规范（DBJ04-258-2008）

23、进行，统计表中提供标准贯入试验实测击数和修正击数。6.3.2岩土参数的分析与选用根据岩土工程勘察规范的有关规定，结合本次勘探所用钻探工艺、取土器及取土方法，本次勘察探井土样质量等级接近级，钻孔土样质量等级接近级，而且在运送及试验过程中还会产生一些不可避免的人为扰动，使土样的个别指标失真或产生较大的离散性。为此在选用岩土参数时：根据所取土样质量等级，应按不利组合考虑。具体可根据指标的性质，依据相关规范和指标的用途及重要性，按不利组合分别取最大（最小）平均值。6.4、天然地基土承载力评价本次勘察各层天然地基土承载力特征值系根据室内土工试验结果、原位测试及结合地区经验综合确定，地基承载力特征值fak

24、建议采用表6.4中数值：表5 单位：kPa A区承载力一览表层号岩土名称物理试验法标贯法建议值粉土100130110卵石土280粉土120160130粉土160220180 B区承载力一览表层号岩土名称物理试验法标贯法建议值粉土100130110粉土130170140卵石土3203207、地基处理方案根据场地岩土工程条件，从满足变形、地基均匀性及消除湿陷性等方面考虑，同时参考湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）5.1.1.4条及6.1.5条相关规定,拟建建筑建议采用天然地基、换填土垫层法或强夯法，各建筑物地基处理方法如下。表6序号建（构）筑物基底压力持力层地基处理1加油站（A区）

25、地面建筑20 kPa第层天然地基地下油库90 kPa第层天然地基2服务楼（A区）40 kPa填土层、第层强夯法或换填土垫层，处理厚度不小于3m3机修车间（A区）20 kPa第、1层天然地基4附楼（A区）20kPa第层天然地基5机修车间（B区）20 kPa第、1层天然地基6服务楼（B区）40 kPa第、1、2层强夯法或换填土垫层，处理厚度不小于1m 7加油站（B区）地面建筑20 kPa第层天然地基地下油库90 kPa第层天然地基A区服务楼、机修车间，B区服务楼、机修车间均为不均匀地基，持力层的工程特性存在差异，从地基的均匀性考虑，建议对该基础底部设置一层厚200300mm的褥垫层，其材料可选用中

26、砂、粗砂或级配砂石，最大粒径不宜大于20mm。方案一：换填土垫层法填土及换填土垫层可选用下列材料：粉质粘土。土料中有机质含量不得超过5%，亦不得含有冻土或膨胀土且不得夹有砖、瓦和石块。垫层的压实系数不应小于0.94。灰土。体积配合比宜为3：7，垫层的压实系数不应小于0.95。土料宜用粉质粘土，其颗粒不得大于15mm，石灰宜用新鲜的消石灰，其颗粒不得大于5mm。方案二：强夯法当采用强夯法处理处理地基时，应先在场地内选择有代表性的地段进行试夯，试夯的相关参数可按下面要求执行： 1 、单击夯击能宜为2000kN·m； 2、夯点的夯击次数应按现场试验得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定； 3、

27、夯击遍数以2-3遍为宜；试夯结束一至数周后，对试夯场地进行检测，并于夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，当不满足设计要求时，可调整有关参数重新进行试夯。强夯施工结束后，应按湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）6.3.7条款对处理地基的质量进行检测。8、基坑支护及降水8.1、基坑开挖本工程考虑场地周围条件较开阔，土体失稳对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重，确定基坑安全等级为三级。建议根据场地具体情况，首先考虑各建筑物在对应整平标高下放坡，依据基础基坑开挖深度小于土层直立高度，可直接开挖，必要时设置临时支挡。表7 基坑开挖情况表 序号建（构）筑物整平标高（m）现场地平均标高（m）

28、基础埋深（m）基底标高（m）开挖深度（m）基坑安全等级1服务楼（A）1473.951472.371.21472.75-三级2服务楼（B）1472.551477.361.21471.351.23附楼（A）1473.51474.191.21472.31.24机修（A）1473.81475.311.21472.61.25机修（B）1472.11475.121.21469.91.26 加油站（A）地面建筑1472.651472.221.21471.451.2地下油库61466.6567加油站（B）地面建筑1472.91482.31.21471.71.2地下油库61466.968.2、施工降水本工程可不考虑降水问题。9、结论与建议9.1、结论9.1.1、左权服务区地处昔阳县左权县交界河绪村南面，线路里程K78+400附近左右两侧，该场地大的地貌单元为碳酸岩盐为主的中低山区，海拔标高介于一般高程为1457.61491.3m。山形圆滑平缓，大部分被中、上更新统黄土地层覆盖，该区地形支离破碎，黄土冲沟发育，冲沟一般深3050m，宽5080m，呈 “U” 型或“