2009年垃圾处理场勘察报告

1、岩土工程勘察报告工程名称：武都区垃圾处理场工程工程编号：202140勘察阶段：初步勘察报告编写：工程负责：审 核 人：总工程师：陇南市诚信建筑勘察设计2021年1月 1 勘察工作概况1.1 工程概况武都区城市生活垃圾处理场位于武都区汉王镇，受武都区环卫局委托，武都区城市生活垃圾处理场岩土工程勘察由我公司承当完成。该工程重要性属二级工程，场地复杂程度等级为二级，地基等级为三级，划分岩土工程勘察等级乙级。根据?生活垃圾卫生填埋技术标准?CJJ17-2004，垃圾填埋场根据场地地形划分为山谷型填埋场，有沿砖厂及212国道两条简易乡村公路通往填埋库区，交通较方便。垃圾处理场设计效劳年限20年从2021

2、年至2030年，设计日均处理规模为180吨/天，库容设计185万m3，垃圾成分中可腐有机质和垃圾热值较低。本工程包括的建筑物：垃圾坝、截洪沟、封场系统、环境监测系统、防渗系统、渗滤液收集与导排系统、填埋气收集与导排系统、渗滤液处理系统及办公管理系统用房等。垃圾坝拟采用不透水浆砌块石重力坝，坝顶宽4.0m，上游坝坡1:0.2，下游坝坡 1:0.7。设计最大坝高20m地上14.50m，地下5.5m，最大坝顶长103.5m，最大坝脚宽23.1m；坝顶高程m，轴线处地面高程m，建基面高程m。坝体填筑料采用当地石料。调节池长24 m，宽9m，深6m。陇南市诚信建筑勘察设计于2021年1月提交了?武都区城

3、市生活垃圾处理场岩土工程勘察报告初步勘察阶段?，初步查明了拟建坝址及填埋库区的不良地质作用的成因、分布、规模、开展趋势；初步查明库区地质构造、岩土层结构、工程特性及岩土层的物理力学性质；初步查明库区含水层结构和水文地质条件以及建筑材料的腐蚀性；初步查明工程区场地类别及地震设防烈度、特征周期，并提供了相关的岩土物理力学指标值；查明了建筑材料的分布、储量、质量、运输条件及相关的经济技术比拟，为初步规划设计提供了依据。根据双方协议及设计提出的技术要求，本次勘察的目的重点查明填埋库区及垃圾坝的渗透变形。其具体要求如下：1、查明填埋库区和坝址区地形地貌及气象水文条件以及覆盖层的分布、厚度、层次及其组成物

4、质，提出各岩土物理力学指标建议值及地基处理措施；2、查明基岩面起伏变化情况、深槽的坡度及影响坝基稳定的破碎带的分布、规模、产状、性状、渗透性和渗透变形条件；3、查明垃圾坝基的水文地质结构、含水层或透水层和相对隔水层的岩性、厚度变化和空间分布，岩土渗透性和地下水、地表水对混凝土的腐蚀性，重点查明可能导致坝基坝尖的集中渗漏带的具体位置；4、查明库区的不良地质作用的成因、分布、规模、开展趋势；5、查明库区地质构造、岩土层结构、工程特性及岩土层的物理力学性质；6、对地基及废弃物的变形，导致防渗衬层、封盖层及其它设施失效可能性作出评价；7、提出垃圾堆填的稳定、减少变形、防止渗漏和保护环境的措施。依据的主

5、要技术标准?岩土工程勘察标准?GB50021-20012021版?建筑边坡工程技术标准?GB50330-2002?工程岩体分级标准?GB50128-94?工程岩体试验方法标准?GB/T50266-99?土工试验方法标准?GB/T50123-1999?建筑地基根底设计标准?GB50007-2002?生活垃圾卫生填埋技术标准?CJJ17-2004?建筑抗震设计标准?GB50011-20012021版?建筑地基处理技术标准?JGJ79-2002参考的主要技术标准?水利水电工程地质勘察标准?GB50287-99?水利水电工程钻孔压水试验规程?SL31-2003依据业主提供的总平面图比例尺1:1000，

6、沿堆填场、坝的轴线布置12个钻孔，勘探孔需满足分析稳定、变形和渗漏的要求，确定勘探点深度m。勘探孔间距24-48m。勘探点深度716m。勘探孔间距22-37m。为了查明场地地层岩性、不良地质作用、岩土物理力学性质及渗漏变形情况，勘察手段采用工程地质测绘、钻探、原位测试、水文地质试验、室内土工试验等多种手段。1工程地质测绘及调查结合我公司1：20万?区域水文地质普查资料?陇南幅及初勘资料，现场实际踏勘，着重查明地形、地貌特征及其与地层、构造、不良地质作用的关系，划分地貌单元；查明重点地段的不良地质作用分布的范围、成因、性质及厚度；查明岩体结构类型，裂隙的分布、充填程度、闭合情况等。2工程地质钻探

7、采用XU300-2A型钻机回转全断面取芯，查明场地岩土的类别、性质、特征、厚度。同时采取原状岩土样，提供水文地质试验的试验孔。3标准贯入试验采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，对粘性土的物理状态、土的强度、变形参数、地基土承载力等做出评价。4室内试验：作粘性土的物理力学试验试验工程包括：颗粒级配、比重、天然含水量、天然密度、塑性指数、液性指数、压缩模量、压缩系数、抗剪强度、渗透系数、PH值和岩石的工程物理力学参数试验工程包括：天然密度、天然吸水率、天然单轴抗压强度、烘干单轴抗压强度、饱和单轴抗压强度、软化系数、天然饱和抗剪断强度，目的为了评价地基岩土力学强度、软化性、渗透性。5注水试验对第四系覆

8、盖层及强风化基岩作注水试验，目的探查垃圾坝及填埋库区岩土的渗透性，确定岩土的渗透系数等水文地质参数。6压水试验对基岩作分段压水试验，目的查明垃圾坝及填埋库区岩石的裂隙性和渗透性，确定岩体的渗透率吕荣值等水文地质参数。7水质分析对赋存于基岩风化带中的岩石裂隙水进行腐蚀性试验，试验工程包括：pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、侵蚀性CO2、游离CO2及NH4+等，评价砼的腐蚀性及防护等级。我公司于2021年12月15日进场开展地勘工作，2021年1月3日完成全部外业，1月5日提交本报告。本工程完成的主要地勘、试验工作量见表1。表1 主要完成地勘、试验工作量表工作

9、工程工 作 内 容比例尺单 位工作量平面地质测绘库区1:1000Km20 .20剖面地质测绘坝区1:500m/条250/1填埋库区1:500m/条700/2勘 探机动取芯钻探m /孔坑槽探m330原位测试标准贯入试验次15取样及试验岩石常规试验组17(引用7组)粘性土常规试验组12水质简分析组/注水试验次/压水试验段/该工程勘察过程中高程系统采用1985年国家高程，高程以场地拟建沟谷中坝基旁110点m引测。测量高程座标系统与总平面图高程座标系统一致。2场地工程地质条件场地位置及地形地貌场地位于武都区县城北东隅的汉王镇后山，距212国道约10公里，距离县城城区15公里。场地地处汉王后沟东南缘，地

10、势东、南、西高北低，地面高程m，相对高差m。其地形地貌受岩性和外营力作用的控制，由于砂泥岩的差异风化及地表迳流的影响，地形为多级陡坎状台阶，陡坎一般高2-7m，局部高差10m，阶面平缓，宽6-25m不等。场地总体地形坡度3050度，局部60度。地貌类型为黄土沟壑区，表现为椭圆形宽“U型谷地，谷宽40-60m ，本区构造运动微弱，谷坡普遍覆盖薄层坡冲残层粘性土。场地为亚热带半湿润气候区。年内四季清楚，气候温暖，光热充足，雨量充分，无霜期长，云雾较多，日照偏少，具有春早，夏长冬暖，夜雨多，风速小，湿度大，夏季雨热集中多旱涝，秋季绵雨频率高。据武都区气象站多年实测气象资料统计：多年平均气温17.4极

11、端最高气温40.2，极端最低气温-3.70；多年平均太阳辐热91.88千卡/平方厘米，多年平均日照数1238.3小时，多年平均降水量1027.3mm一日最大降水量247.1mm，最大年降水量1420.2mm，最小年降水量688.3mm，降雨量多集中在59月，约占全年降雨量的70。多年平均蒸发量1045.8mm；多年平均相对湿度82%；多年平均雾日47.4d，每年平均霜日7.2d，常年主导风向为东北风及北风，年均风速1.5m/s最大风速22m/s，静风频率36%。据现场勘探及已有地质资料，构成场地的地层为：第四系全新统坡残积层Q4dl+el、第四系全新统崩积层Q4col和第四系全新统坡洪积层(Q

12、4dl+pl)，下伏侏罗系上统遂宁组J3s基岩。现将其岩性特征自上而下描述如下：第四系全新统坡残积层Q4dl+el粉质粘土：棕红色，紫色，湿，可塑，有光滑光泽反响，干强度中等，韧性中等。表层为耕土。主要分布于场地阶梯状地形台面上及沟谷底部，层厚约1.006.00m。第四系全新统崩积层Q4col块石：紫灰色，主要由石英长石砂岩组成，棱角形，一般粒径4001200mm，最大2000mm，充填物为粘性土及强风化砂泥岩碎块，块石呈中等风化。状态松散。分布于场地沟谷底部及南部边坡半山腰上，层厚约0.702.20m。第四系全新统坡洪积层(Q4dl+pl)粉质粘土：棕红色，湿，可塑，含砂泥岩碎块510%，有

13、光滑光泽反响，干强度中等，韧性中等。表层为耕土。分布于场地沟谷及库区下游，层厚约1.304.40m。侏罗系上统遂宁组J3s基岩泥质砂岩：紫红色，紫色，泥质或钙质结构，薄中厚层状构造，上部为强风化层，岩芯呈饼状及碎块状，裂隙发育，质软。下部为中等风化微风化层，局部见溶蚀小孔，质较软，锤击较脆，岩芯多呈短柱状，少数呈长柱状、碎块状，岩石质量指标RQD为55-80。夹薄层泥岩,为易软化软质岩石。场地内均有分布。在场地勘察深度范围内未发现地下水分布。3场地地震效应评价3.1区域构造稳定性评价3.1.1历史地震及对工程区的影响据陇南地震台站监测资料记载：场地区历史地震表现较强，历史上发生过7级或7级以上

14、的地震。其附近的隐伏构造断裂未有小震活动。历史上对场地最近的较大影响的外围中强地震汶川8.0级等距场地区100km以外，对工程区的影响烈度小于 = 8 * ROMAN VIII度。3.1. 2区域构造稳定性评价场地位于山谷2，场地地面加速度反映谱类型多属、类。50年10%超越概率地震烈度计算值小于度。从新构造运动特征反映此区为一相对稳定的地块，不具备发生7级地震的地质构造背景。区内地质构造简单，无较大断裂和发震构造存在，挽近期构造运动微弱，主要表现为区域缓上升，据?甘肃省陇南、甘南灾区震后恢复重建建筑抗震设计规程?(DB62/T25-3039-2021)资料，场地区地震动峰值加速度0.20g，

15、地震动反响谱特征周期0.40s，对应的地震根本烈度 = 8 * ROMAN VIII度。场地属区域构造稳定区。3.2场地类别及烈度、特征周期根据?建筑抗震设计标准?GB50011-2001，场地内粉质粘土平均剪切波速Vs取180m/s，厚度取2.00m，强风化基岩平均剪切波速Vs取350m/s，厚度取1.50m，场地等效剪切波速Vse=252 m/s，场地覆盖层度小于5.00m。综合判定：本建筑场地类别属 = 2 * ROMAN II类。结合?甘肃省陇南、甘南灾区震后恢复重建建筑抗震设计规程?(DB62/T25-3039-2021)，场地抗震设防烈度 = 8 * ROMAN VIII度，根本地

16、震加速度为0.20g，设计特征周期为0.40s，为抗震设防区。建筑场地地势开阔，场地基岩埋藏浅，局部有危石和崩塌等不良地质作用，建筑场地为可进行建设的一般场地。4岩土工程分析及评价据本次勘察的原位测试和室内土工试验，对获取的实测资料经综合分析、数理统计后于表3表5。室内土工试验分析成果见附件。 。表3 标准贯入试验统计表岩土名称时代成因频数界限值(击)平均值(击)标准差变异系数修正系数标贯特征值(击)承载力特征值fak(kpa)粉质粘土Q4dl+el7160粉质粘土Q4dl+pl81504.1.1.2室内土工及岩石试验成果统计如下表4、表5表4 室内土工试验成果统计表土层名称及代号粉质粘土可塑

17、，Q4dl+el统计数最大值最小值平均值标准差变异系数承载力根本值f0 (kpa)回归修正系数承载力特征值fak(kpa)天然含水量W%6220176天然密度rg/cm36天然孔隙比e6液限L%6塑限%6塑性指数Ip6液性指数IL6压缩模量Es(Mpa)6压缩系数av0.1-0.2Mpa-16抗剪强度凝聚力Ckpa6655内摩擦角度6。土层名称及代号粉质粘土可塑，Q4dl+pl统计数最大值最小值平均值标准差变异系数承载力根本值f0(kpa)回归修正系数承载力特征值fak(kpa)天然含水量W%6230173天然密度rg/cm36天然孔隙比e6液限L%6塑限%6塑性指数Ip6液性指数IL6压缩模

18、量Es(Mpa)6压缩系数av0.1-0.2Mpa-16抗剪强度凝聚力Ckpa625919内摩擦角度6。表5 室内岩石试验成果统计表土层名称及统计指标中等风化泥质砂岩J3S统计数最大值最小值平均值标准差变异系数统计修正系数标准值天然密度rg/cm310比重10含水率%10吸水率%10烘干单轴抗压强度Mpa3/饱和单轴抗压强度Mpa10软化系数3/饱和抗剪断强度C(Mpa)3/(度)3/坡洪残积成因的粉质粘土，分布稳定，厚度变化大，具中等压缩性，承载力相对较低，可作为荷载小的建筑物根底持力层。崩积成因块石，分布不连续，结构松散，虽力学强度中等，也不宜作为建筑物根底持力层。基岩：场地内基岩厚度巨大

19、，结构致密，成层稳定，其力学强度较高，压缩性低。依据在场地内所取岩样的岩石物理力学试验结果知：中等风化的基岩天然(饱和)单轴抗压强度介于1.733.4 MPa，其力学强度高，岩体较完整，工程性能良好，是良好的根底持力层，泥质砂岩属易软化的软质次软岩。强风化基岩，厚度薄，不宜作为根底持力层；中等风化基岩厚度大，力学强度高，适宜作为建筑物根底持力层。根据岩体完整程度、坚硬程度等级及风化特征等，对建筑场地岩体质量作如下分类 表6 建筑场地岩体质量分类表 时代代号岩性岩体质量分类强风化中等风化J3s泥质砂岩填埋库区岩土钻孔压注水试验成果进行统计，见表7。表7 钻孔压注水试验成果表地层代号岩土名称岩土状

20、态透水性评价Q4al+el粉质粘土可塑室内土工测出渗透系数值K=7.510-65.710-6cm/s，平均值6.610-6cm/s，属微透水层；野外注水试验，渗透系数值K=2.310-58.810-5cm/s，平均值4.610-5cm/s，属弱透水层。Q4al+pl粉质粘土可塑室内土工测出渗透系数值K=2.610-58.110-5cm/s，平均值5.210-5cm/s，属弱透水层；野外注水试验，渗透系数值K=3.810-67.410-5cm/s，平均值2.910-5cm/s，属弱透水层。J3s泥岩砂岩强风化岩石裂隙较发育，通过注水试验得到岩石的渗透系数值K=6.610-58.110-4cm/s

21、，平均值5.410-4cm/s，属中等透水层。中等风化按照?压水试验规程?，对中等风化进行压水试验，透水率1527Lu，属中等透水层。由表7可知，Q4dl+el层粉质粘土野外注水试验渗透系数平均值K=4.610-5cm/s ，属弱透水层。Q4dl+pl层粉质粘土野外注水试验渗透系数平均值K=2.910-5cm/s，属弱透水层。中等风化层泥质砂岩透水率q10Lu，属中等透水层。库区岩土可能存在渗透变形问题。从库区各取芯钻孔钻进过程中漏浆、返浆等宏观现象来看，粉质粘土堵浆现象明显，基岩漏浆和返浆段在纵横向分布具有显著的随机性，随深度无明显变化的趋势，说明互层砂泥岩其物质组成和结构的不均匀性形成了土

22、层透水性的不均匀性，整层的透水性仍较强。 垃圾坝区岩土钻孔压注水试验成果进行统计，见表8。表8 钻孔压注水试验成果表地层代号岩土名称岩土状态透水性评价Q4al+el粉质粘土可塑室内土工测出渗透系数值K=7.310-59.210-5cm/s，平均值8.010-5cm/s，属弱透水层；野外注水试验，渗透系数值K=5.110-61.610-6cm/s，平均值3.410-6cm/s，属微透水层。Q4al+pl粉质粘土可塑室内土工测出渗透系数值K=3.310-65.610-6cm/s，平均值4.510-6cm/s，属微透水层；野外注水试验，渗透系数值K=4.510-68.610-6cm/s，平均值6.7

23、10-6cm/s，属微透水层。J3s泥岩砂岩强风化岩石裂隙较发育，通过注水试验得到岩石的渗透系数值K=8.210-55.510-4cm/s，平均值3.410-4cm/s，属中等透水层。中等风化按照?压水试验规程?，对弱新鲜岩石进行压水试验，透水率1240Lu，属中等透水层。从上表来看：Q4dl+el层粉质粘土野外注水试验渗透系数平均值K=3.410-6cm/s，属微透水层。Q4dl+pl层粉质粘土野外注水试验渗透系数平均值K=6.710-6cm/s，属微透水层。J3S层基岩强风化层K3.610-4cm/s，属中等透水层；中等风化层砂质泥岩透水率q=1.97.3Lu，属弱透水层。中等风化层泥质砂

24、岩透水率q=1240Lu，属中等透水层。这与根据钻进中漏浆、返浆的宏观判断结果是一致的。坝址区岩体透水性与风化状况、岩性、裂隙发育程度、张开宽度和连通性等有密切关系。与风化状况有关表现在强风化比弱风化岩体透水性强，弱风化比新鲜岩体透水性强，总体上具有随深度的增加而逐渐减弱的趋势。垃圾处理不及时，垃圾中物质腐烂发出恶臭，空气污秽，极不卫生。对场地附近及下风口地带造成严重空气污染。气体污染物在空气中飘散迁移，可被降雨淋溶成污染来源。因此加强管理，及时填埋。库区基岩裂隙发育，在构造应力较弱的情况下，致使表部风化裂隙普遍发育，常见的裂隙有三组，一组N30W/3050，一组N30E/5070，一组N80

25、E/6080的裂隙，据统计泥岩裂隙频率大者达2030条/平方米，一般510条/平方米，裂隙率0.520%。砂岩泥质砂岩裂隙频率大者达15条/平方米，裂隙率13%，局部裂隙发育地段达510%，裂隙贯穿性好，微张开。垃圾发酵产生的沼气等各种气体易贮于裂隙孔洞中，依据?生活垃圾卫生填埋技术标准?CJJ17-2004的规定，填埋场应防止填埋气体在局部聚积，填埋库区底部及边坡的土层10m深范围内裂隙、溶洞及其他腔型结构均应予以充填密实。垃圾在填埋过程中和填埋后，由于雨水和地表水的渗入，将在填埋体中产生相当数量的淋滤液，垃圾在淋滤液的长期作用下不断被溶解、分解，呈溶质形式的有害和有毒产物进入到淋滤液中。淋

26、滤液的化学成分不仅包括有机污染物、无机污染物、重金属污染物，而且还包括细菌和大肠杆菌，具很强的综合污染物特征。该区位于山地斜坡上，库区覆盖层及植被发育，强风化基岩风化裂隙和局部构造发育，为污染水入渗创造了条件。同时大气降水排泄径流条件较好，通过垃圾液直接下渗污染或垃圾液污染地表水后地表水入渗补给地下水两种途径，直接或间接污染地下水。垃圾处理厂下游有大片农田，距500m处为主要居民居住区，垃圾渗滤液的外渗，势必造成地表水及地下水的污染，对人畜的健康危害极大。垃圾渗透液中含的有机质成份，易与岩土体的某此矿物成份发生化学反响，改变土体性质，从而降低强度。库区泥质砂岩及砂质泥岩具易软化、水浸的的特性，

27、渗滤液极易软化岩石的强度，浸泡周围的边坡，形成潜在的滑面，诱发天然边坡失稳，从而引发垃圾处理场的防渗设施的破坏。因此必须作好防渗措施。5填埋库区主要岩土工程问题评价垃圾库区谷坡平缓，正常垃圾堆填最高高程340m，地表分水岭高程大于370m，谷出口均修筑块石坝，库盆设置排水通道，库岸修筑截洪沟，垃圾渗滤液及地表水不存在向外溢流的通道。据现场水文地质资料及室内土工资料，粉质粘土层渗透系数平均值K3.410-6cm/s，强风化基岩渗透系数平均值K1.210-4，中等风化基岩渗透率平均值q1.3Lu，库区岩土渗透性弱-中等透水性，不符合?生活垃圾卫生填埋技术标准?CJJ17-2004中天然土层作为防渗

28、层渗透系数3.410-6cm/s，强风化基岩渗透系数K3.610-4，中等风化基岩透水率q12Lu，库区岩土渗透性微-中等透水性，不能满足作为防渗层渗透系数10m，坝顶宽4.0m，设计最大坝高20m地上14.50m，地下5.5m，第四系覆盖层粉质粘土及块石承载力中等，压缩性中等，需经验算后是否选择其作为坝基持力层。假设不能满足强度要求，可采取对沟谷底部的粉质粘土层进行处理，地基处理方案可采用高压旋喷桩复合地基。其坝基持力层同时选择中等风化砂质泥岩、泥质砂岩及复合地基。根底形式可采用条形根底。无论选择天然地基还是复合地基应充分考虑差异沉降对坝基的影响。因粉质粘土及块石不符合天然防渗衬垫层要求，需

29、对其防渗性进行处理。同时去除表层的耕植土及田里沉积的淤泥、淤泥质粘土。8结论与建议1、场地位于典型山谷区，山地弱活动断裂构造区范围内。区内无大型断裂和活动性断裂，不存在发生中强地震的地质背景，外围历史地震对工程区最大影响烈度为 = 8 * ROMAN VIII度，区域稳定性良好。拟建场地为椭圆形宽“U型谷地，地层岩性简单，除发育规模不大的危石和崩塌外，无其他不良地质作用。对局部建筑边坡采取治理和防渗处理后，适宜建筑。2、场地上覆的耕土应去除，粉质粘土、块石和基岩不能作为天然防渗衬层。建议对填埋库区的粉质粘土层可采用双层土工布夹粘土层的复合衬垫层防渗，对强风化基岩层可采用水泥灌浆堵塞孔隙裂隙，再浇筑一定厚度混凝土的方法处理。坝址区应对坝肩风化层的渗漏重点处理，或在坝前修筑防渗墙。同时对其他要求防渗的垃圾设施也应作好防渗处