永和县桑壁镇长索村基站勘察报告

中国铁塔股份有限公司山西省分公司永和县长索村铁塔基站岩土工程勘察报告勘察单位：山西冶金岩土工程勘察总公司2015年10岩土工程勘察报告(一次性详细勘察)报告提交单位：山西冶金岩土工程勘察总公司：师建国总工程师：经明工程负责：技术负责：报告编写：审核：审定：目录1.序言 41.1工程概述 41.2拟建建筑物参数 41.3岩土工程勘察等级 42.勘察目的及要求 43.勘察报告编制依据 54.勘察方法、工作量布置及完成情况 64.1勘察工作量布置原则 64.2勘察工作量完成情况 74.3野外勘察方法 74.4室内试验 75.场地工程地质条件 85.1自然地理 85.2地形地貌 85.3地层结构及岩性特征 95.4拟建场地水文地质条件评价 105.5拟建场地地基土腐蚀性评价 106.岩土参数的分析和选用 116.1岩土参数分析选用方法 116.2地基土物理力学性质指标统计原则 126.3室内土工试验及原位测试结果 127.地震效应 137.1抗震设防烈度及分组 137.2建筑场地类别 137.3地基土液化判别 137.4建筑抗震地段划分 137.5地基土的震陷 148.场地工程地质条件评价 148.1地基土各土层承载力特征值 148.2地基土的压缩性 148.3黄土湿陷性评价 148.4拟建场地天然地基均匀性评价 158.5不良地质作用 158.6拟建场地稳定性与适宜性评价 159.地基基础方案分析评价 169.1天然地基分析评价 169.2地基处理方案建议 169.3基坑降水 1610.基坑支护方案 1710.1基坑安全等级 1710.2基坑支护建议 1711.结论及建议 1711.1结论 1711.2建议 18附图表：建筑物与勘探点平面位置图工程地质剖面图土工试验报告永和县长索村基站岩土工程勘察报告1.序言1.1工程概述永和县长索村铁塔基站是中国铁塔山西省分公司2015年第一批基站建设工程之一。拟建基站位于永和县桑壁镇长索村。经纬度为：（***，***）。受建设单位委托，我公司承接了拟建场地一次性详细勘察阶段的岩土工程勘察。本工程勘察外业工作于2015年10月12日开始，至2015年101.2拟建建筑物参数各拟建建筑物具体位置及平面分布情况见“建筑物与勘探点平面位置图”，拟建建筑物参数见下表1：各拟建建筑物基本情况表表1建筑物名称层数结构类型尺寸（m×m）建筑物荷载（kPa）埋置深度（m）预估基础类型室外整平标高（m）备注三管塔2钢结构5×5100kPa3.0筏板100.00机房1F砖混3×4.5100kN/M1.5条基100.001.3岩土工程勘察等级根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2009)（2009版）,建筑物重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，则建筑物勘察等级为乙级。根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）拟建建筑物地基基础设计等级为丙级。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）和《建筑工程抗震设防分标准》（GB50223-2008），拟建建筑抗震设防类别为丙类。2.勘察目的及要求勘察目的：查明拟建场地范围内的地形、地貌、不良地质（有无流沙、液化、洞穴等）作用，并对其成因、类型、分布范围、其发展趋势及危害程度作出评价，并提出整治方案的建议。对场地稳定性、建筑适宜性作出评价。查明拟建场地岩土层的地层结构和均匀性及特殊性岩土的性质，各岩土层的物理力学性质及工程特性，包含以下部分但不局限于各层土的重度、孔隙比、含水量、液限、塑性指数、液性指数、内摩擦角、粘聚力、压缩系数及地基承载力、单桩极限侧阻力和端阻力等物理学指标。查明拟建场地勘探深度范围内地下水的埋藏条件、类型、季节性变幅及规律。提供场地土的标准冻结深度。对场地的地震效应进行评价。查明场地有无湿陷性土层，确定场地湿陷类型和地基湿陷等级。对地基土的工程特性和地基的稳定性进行分析评价，提出各土层的地基承载力特征值。对场地工程地质的评价和对基础设计、施工的建议。论证天然地基的可行性，结合场地岩土工程条件提出经济合理、技术可行的地基处理方案或其它可采用的桩基方案，并提供地基基础设计参数；对基坑工程的设计、施工方案提出建议。并提供基坑支护、降水等设计与施工的岩土技术参数。勘察文本及施工场地平面图、钻孔平面布置图、钻孔柱状图、地质剖面图、土工试验总表等附图。其它规范规定的勘察目的。勘察要求：照片格式及应包含信息（1）、勘察准备：周围环境及工作地面的照片。（2）、勘察过程：周围环境及全部钻孔、探井的照片（3）、勘察结果：现场取样排列照片（包含铁皮桶标签）。探井应选在基础范围1米黄土湿陷性保证原状样，达到土工试验湿陷性检测要求。要求自承接勘察任务起，至交付完整勘察报告，不得超过7天。特殊情况可向当地铁塔公司进行申请延期。其它双方约定的工作要求。3.勘察报告编制依据国家标准、勘察技术规范、规程和标准：（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（2）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）(2009年版)（3）《建筑抗震设计规程》（GB50011-2010）（4）《工程测量规范》（GB50026-2007）（5）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）（6）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）（7）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（8）《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）（9）《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制》（2010年版）行业标准：（1）《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）（2）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）（3）《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）（4）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）（5）《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）地方标准（1）《建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ04-258-2008）（2）《建筑工程勘察文件编制标准》（DBJ04-248-2014）4.勘察方法、工作量布置及完成情况根据本次勘察技术要求并结合地区经验，确定本工程采用井探取样、钻探取样、原位测试试验、土工试验等相结合的综合勘察手段进行勘察。4.1勘察工作量布置原则（1）依据地基复杂程度等级和拟建建筑物的平面形状及建筑物规模，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）要求进行了本次勘察工作的勘探点布设。（2）依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）要求确定本次勘探点按建筑物角点布设。（3）本次勘察根据场地地基条件布设取土标土钻孔1个，原位测试钻孔1个，取土试样探井1个。（4）标准贯入试验间距控制在1.5m，并可视地层复杂程度适当调整（5）探井采用人工开挖，原状土样采取垂向间隔不超过1.0m。（6）勘探孔深度主要依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）、建筑物基底压力、基础宽度、预计的压缩层深度等综合确定。4.2勘察工作量完成情况根据上述勘探点布置原则，拟建场地共布置勘探点3个，孔深15.00m，勘探总延米为40.50m，完成工程量见下表2：勘探工作量统计表表2内容孔号类别孔口高程（m）孔深（m）取样（件）标贯动探（m）原状扰样外业Z1标贯孔100.2015.0070.70Z2取土孔100.1015.00540.80T3探井孔100.0010.507合计40.501211室内试验项目试验数量实际应用常规12提供物理力学性质指标湿陷7评价黄土的湿陷性颗粒分析--评价土的颗粒含量直剪试验7提供C、φ值可溶盐分析1评价地基土的侵蚀性固结试验12提供压缩系数等指标4.3野外勘察方法钻孔中原状土样采用薄壁取土器，重锤少击法采取。钻进中遇到地下水时停钻量测初见水位，量测稳定水位的间隔时间对粉土和黏性土不得少于8h，并在全部钻孔结束后同一天内量测各孔静止水位，水位允许误差±5.0cm。4.4室内试验1.严格土样接收手续，做好记录，试样自采取后到试验前储备不得超过5天。2.开封时应认真检查土样质量，对严重开裂，严重扰动土样，做好记录，另放封存，并及时反馈信息给技术负责人。3.试验时严格执行《土工试验方法标准》（GB/T56123-1999）；2）固结试验：压力为50，100，150，200kPa。稳定标准：每小时下沉量不大于0.01mm。3）直剪快剪试验：垂直压力为100kPa，200kPa，300kPa，400kPa。4）湿陷性试验：所取探井土样进行了双线法测定湿陷起始压力及湿陷系数，并实测自重湿陷系数和湿陷起始压力。5）。5.场地工程地质条件5.1自然地理永和县地处吕梁山脉南端、黄河中游晋陕大峡谷东岸、临汾市西北边缘，东邻隰县，南连大宁县，北与石楼县接壤，西与陕西延川县一河之隔，县境东西宽41公里、南北长46公里，总面积1219平方公里。境内山峦起伏，梁峁层叠，3大山系9座大山成“川”字形排列，大小2500多条沟道纵横交错，呈千沟万壑之貌，属典型的黄土高原梁峁残垣沟壑区。地势东北高西南低，最高海拔1521米，最低海拔511.9米，年均气温9.5℃，年降雨量在500mm左右，十年九旱，属半干旱半湿润大陆季风气候，全年比较温和，四季分明，光照充足。标准冻土深度0.965.2地形地貌拟建场地位于黄土残梁地貌。场地原始地形起平坦（见照片），各勘探点地面高程介于100.0m~100.2m之间，最大高差为0照片1场地原始地貌照片2施工现场及周边环境照片3施工现场取样5.3地层结构及岩性特征根据工程钻探揭露，拟建场地在勘察深度范围内地基土主要由湿陷性粉土、卵石粘土构成，自上而下分述如下：第①层，湿陷性粉土(Q)：浅黄~褐黄色，稍密，稍湿。土质均匀，粉质明显，孔隙发育，含云母碎片及钙质结核。该层底部土体呈红褐色，略具粘性。摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。该层分布于整个场地，厚度8.20~9.20m。第②层，卵石(Q)：黄褐~褐黄色，中密，稍湿。成份以砂岩、泥岩颗粒为主，粒径一般在30~80mm之间，最大约150mm，呈亚棱角状，中等~强风化，孔隙由砂岩、泥岩碎屑及粉土充填。该层分布于整个场地，厚度1.20~2.30m。第③层，粉土(Q)：浅黄~褐黄色，稍密~中密，稍湿。土质均匀，粉质明显，含钙质结核，偶见蜗牛壳碎片。该层顶部土体呈红褐色，略具粘性。摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。该层勘察时未揭穿。最大揭露厚度4.80m。以上各层具体接触组合关系及空间展布情况详见附图“工程地质剖面图”。各层地基土厚度、层底埋深及层底标高统计见下表2。场地地层层底埋深、层底标高统计表表2层号厚度最小值(米)厚度最大值(米)厚度平均值(米)层底标高最小值(米)层底标高最大值(米)层底标高平均值(米)埋深最小值(米)埋深最大值(米)埋深平均值(米)数据个数①8.209.208.8090.9091.8091.308.209.208.803②1.201.201.2089.7090.0089.8510.2010.4010.302③未穿透该层，最大揭露厚度45.4拟建场地水文地质条件评价拟建场地在15m勘察深度范围内未见地下水5.5拟建场地地基土腐蚀性评价根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）中有关标准，在T2中3.0m取土样进行腐蚀性评价，对其腐蚀性进行评价如下：地基土按=3\*ROMANIII类环境类型对砼结构的腐蚀性评价。1.按环境类型土对混凝土结构的腐蚀性评价孔号腐蚀介质含量评价标准评价结果T2SO42-226.36(mg/kg)＜750(mg/kg)微腐蚀2.按地层渗透性土对混凝土结构的腐蚀性评价孔号腐蚀介质含量评价标准评价结果T2PH值7.24＞5.0微腐蚀3.土对钢筋混凝土中钢筋的腐蚀性评价孔号腐蚀介质含量评价标准评价结果T2CL-113.42(mg/kg)＜400(mg/kg)微腐蚀4.土对钢结构的腐蚀性评价孔号腐蚀介质含量评价标准评价结果T2PH值7.24＞5.5微腐蚀以上评价结果中可看出，场地内土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀，对钢结构具微腐蚀。6.岩土参数的分析和选用6.1岩土参数分析选用方法岩土参数按照场地工程地质单元和层位分别统计，根据数据分布情况按照三倍标准差法对数据进行取舍，分析统计后提供岩土参数平均值、变异系数、数据分布范围和数据的数量，对数据数量不足6个的参数，提供岩土参数的平均值、数据分布范围和数据的数量。按下列公式计算平均值和标准差。fm--平均值σf--标准差n--数据数量fi--岩土参数值变异特征按变异系数确定：按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）（2009年版）14.2条，岩土参数当用标准值时，按下式计算：γs=1±（EQ\F(1.704,EQ\R(,n))+EQ\F(4.678,nEQ\S(2))）δfk=γsfmγs--统计修正系数fk--标准值上述公式修正时，正负号选取按对岩土参数不利的组合进行修正计算。当探井指标与钻孔指标共存时，应优先采用探井指标。每层土统计指标不少于3组数据。6.2地基土物理力学性质指标统计原则（1）对沉积时代相同的层位具有相同工程特性的指标作为同一工程地质统计单元体。探井和钻孔作为两个独立的统计单元体。（2）单元体中透镜体指标不参与统计。（3）对过于离散及有明显异常的指标统计时舍去。（4）标贯指标以各层试验点击数为子样进行统计，标贯击数修正按《建筑地基基础勘察设计规范》(DBJ04-258-2008)进行。（5）各项指标统计值一般提供范围值、算术平均值、标准差、变异系数及统计频数，若子样小于6个时，只提供范围值、算术平均值及统计频数。（6）压缩模量采用平均值，并结合物理指标及原位测试成果综合提出建议值。6.3室内土工试验及原位测试结果6.3.1各土层室内试验结果详见附件（土工试验总表）。物理力学指标统计详见地基土物理力学性质指标统计结果表6.3.2原位测试指标统计见表5。地基土抗剪强度指标表见表6。标贯试验试验指标详见工程地质剖面图。-地基土物理力学性质指标统计结果表表4岩

土

编

号岩

土

名

称统

计

项

目质量

密度

ρ

(g/cm3)天然

含水

量

ω

(%)土

粒

比

重

Gs干

密

度

ρd

(g/cm3)天然

孔隙

比

e孔

隙

度

n

(%)液限

ωL

(%)塑

限

ωp

(%)液

性

指

数

IL压缩系数压缩模量α

0.1-0.2

(1/MPa)Es

0.1-0.2

(MPa)=1\*GB3①湿陷性粉土统计个数99999999999最大值1.6316.52.701.411.17153.926.216.8-0.030.8308.68最小值1.418.32.701.240.91047.625.616.6-0.910.2202.49平均值1.5013.32.701.321.04551.025.916.7-0.370.4525.24标准差0.0842.9420.000.0600.0922.2480.2000.0710.3180.1912.055变异系数0.0560.2210.000.0460.0880.0440.0080.0040.8500.4230.392标准值1.4515.12.701.281.10352.425.816.7-0.570.5723.96③粉土统计个数33333333333最大值1.7218.52.701.450.91747.826.316.90.170.2111.63最小值1.6114.12.701.410.86046.225.916.7-0.280.169.13平均值1.6515.62.701.420.89747.226.216.8-0.120.18710.28原位测试指标统计表表5岩土编号岩土名称统计项目标贯(击/30cm)标贯(击/30cm)动探击数

(击)动探修正击数

N(击)=1\*GB3①=2\*GB3②湿陷性粉土卵石统计个数99最大值8.07.0最小值4.03.8平均值6.05.5标准差1.3231.107变异系数0.2200.198标准值5.14.8统计个数1515最大值22.015.9最小值12.09.6平均值16.012.2标准差3.0471.926变异系数0.1900.157标准值14.611.3③粉土统计个数22最大值15.011.7最小值12.09.9平均值13.510.8地基土抗剪强度指标统计表表6层序岩性试验方法测试项目最大值最小值平均值标准差变异系数频数标准值=1\*GB3①湿陷性粉土直剪C(kPa)21.017.019.01.4140.074718.0Φ（度）25.021.023.11.3450.058722.17.地震效应7.1抗震设防烈度及分组拟建场区属临汾市永和县，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）附录A，临汾市永和县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第三组。7.2建筑场地类别 场地土类别：根据钻探揭露场地土的性状，场地土为中软土，等效剪切波速在150~250m/s之间，本场地覆盖层厚度大于50m。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）表4.1.3、4.1.6，该建筑场地类别为7.3地基土液化判别本次勘察在15m勘探深度范围内未见地下水，无饱和粉土及砂土，且地基土年代为第四纪晚更新世，拟建场地的抗震设防烈度为6度，故判定为不液化土层。7.4建筑抗震地段划分根据场地地形、地貌以及地基土条件，拟建场地的抗震设防烈度为6度，场地较平坦，场地土为中软土，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第4.1.1条划分，拟建场地为建筑抗震一般地段。7.5地基土的震陷拟建场地的抗震设防烈度为6度，根据本次勘察及原位测试结果，场地各层地基土承载力特征值均大于80kPa，等效剪切波速大于90m/s，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）2009版第8.场地工程地质条件评价8.1地基土各土层承载力特征值根据室内土工试验及原位测试结果，结合地区经验综合考虑，场地各土层在自然状态下的承载力特征建议值见表7：地基土承载力特征值一览表表7层号岩性建议值（kPa）=1\*GB3①湿陷性粉土100②卵石300③粉土1608.2地基土的压缩性据《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)，地基土压缩性建议值见下表8：地基土的压缩性建议值表8层号岩性压缩模量建议值（kPa）=1\*GB3①湿陷性粉土3.9②卵石15.0③粉土10.28.3黄土湿陷性评价黄土湿陷性评价主要由人工开挖探井，人工从井壁刻取原状样，经室内双线法试验取得各级压力下的自重湿陷系数和湿陷系数，再按照《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）中规定判定其湿陷类型和湿陷等级。本次勘察布设1个探井，由野外鉴别和室内土工试验结果知，本场区勘察深度范围内第=1\*GB3①层粉土存在湿陷。8.3.1根据黄土湿陷试验结合黄土规范确定各层黄土的湿陷程度：第=1\*GB3①层湿陷性黄土，200kPa压力下湿陷系数为0.054～0.067，湿陷性中等。8.3.2黄土的湿陷起始压力Psh第②层湿陷性黄土湿陷起始压力为26～89kPa。8.3.3本次勘察计算自重湿陷量从整平地面算起，计算总湿陷量从基础底面下3.0m算起。经计算总自重湿陷量ΔZS为202.8mm，大于70mm，因此为自重湿陷性黄土场地，铁塔地基总湿陷量ΔS446.55mm，地基湿陷等级为Ⅱ级（中等）；机房地基总湿陷量ΔS504.30mm，地基湿陷等级为Ⅱ8.4拟建场地天然地基均匀性评价拟建机房地基持力层为第①层湿陷性粉土，持力层为同一岩土单元体，同一地貌单元，层底面坡度小于10%，机房天然地基为均匀地基；发射塔基底持力层为第①层湿陷性粉土，持力层为同一岩土单元体，同一地貌单元，层底面坡度小于10%，因此移动发射塔天然地基均为均匀地基。8.5不良地质作用勘察区域内未发现有滑坡、滑移、塌陷、地面沉降、碟形凹地、采空区等影响场地稳定性的不良地质作用，也未发现墓穴、防空洞等对工程不利的埋藏物。8.6拟建场地稳定性与适宜性评价根据本次勘察结果及区域地质资料，拟建场地未发现有滑坡、滑移、塌陷，地面沉降等影响场地稳定性的不良地质作用，地基土经岩土工程治理后可消除不均匀影响，且场地地基土工程地质成因相同，属同一工程地貌单元，地层在平面和深度方向上分布连续稳定，因此本工程建筑场地为稳定场地，地基土经岩土工程治理后为适宜建筑场地。9.地基基础方案分析评价9.1天然地基分析评价拟建基站发射塔，属丙类建筑。室外整平标高按100.00m考虑，基础埋深在室外整平标高下3.0m，相应的基底标高为97.00m，持力层将为第①层湿陷性粉土，承载力特征值fak=109.2地基处理方案建议9.2.1机房对于机房地基地基处理厚度不宜小于1.0m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于80kPa，建议采取换填垫层法处理地基，基底换填1.5m的3：7灰土，分层碾压至基底标高，控制压实系数不小于0.95。9.2.2铁塔20米的铁塔，场地为自重湿陷性黄土场地，地基的湿陷等级为Ⅱ级（中等），处理深度不应小于2.50m，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷量一：采取换填垫层法处理地基，基底换填2.5二：采用钢筋混凝土人工挖孔灌注桩基础，以第③层作为桩端持力层。各地基土层的极限侧阻力标准值及极限端阻力标准值见表10。桩的极限侧阻力和极限端阻力标准值一览表表10层号名称桩极限侧阻力标准值qsik（kPa）桩极