江苏养殖场工程地质勘察报告

'xx金东台商品猪养殖场沼气项目岩土工程勘察报告〈详勘阶段10066〉一、工程概况：受中节能xx新能源投资有限公司xx分公司的委托,我院于2010年5月28日至6月5日对该公司拟建沼气项目的场地进行了岩土工程详勘工作。本次勘察为一期工程,主要建筑物为2座匀浆池,总荷载10000KN；4座厌氧罐，总荷载65000KN，以及其他的附属建筑物，均为单层建筑，荷载按常规考虑。该场地位于东台市金东台农场内（详见总平面图所示）。根据相关规范规定该场地岩土工程勘察等级为乙级，地基基础设计等级为乙级，本工程重要性等级为二级，抗震设防类别属丙类。二、勘察的目的与要求：1、目的与任务根据建筑物上部荷载、结构类型及变形要求和设计所需的岩土技术参数，对建筑地基作出岩土工程分析评价，对基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证和建议，具体工作要求如下：⑴调查了解拟建场地岩土工程勘察资料，依据建筑物性质、规模、结构特点、荷载等因素，综合确定本工程依据桩基要求进行勘察；⑵查明不良地质现象的成因类型、分布范围，对不良地质现象进行分析与评价，并提出合理的解决方法；⑶查明建筑物范围内各土层的类别、结构、厚度、坡度、工程特性以及物理力学性质，提供各土层的地基承载力及变形计算参数；⑷根据抗震规范，判定场地类别，并根据规范要求对饱和粉土砂土进行液化判别；⑸查明该场地地下水埋藏条件、赋存状态，勘察期间地下水水位及历史最高地下水位及变化幅度，评价地下水和地基土对建筑材料的腐蚀性；⑹提出经济合理、安全可行的地基基础方案，提供与设计要求相对应岩土工程设计参数，并对设计和施工应注意的问题提出建议。2、遵循的规范标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008版)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)《静力触探技术规程》(CECS04:88)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)《建筑工程勘察文件编制深度规定》(试行)3、工程勘察点布置原则及完成的工作量本次岩土工程勘察依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）(2009版)，并结合设计要求布置勘探点。根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，确定岩土工程勘察等级为乙级，勘探点的间距15-35米，一般性勘探孔深度应控制在桩的变截面以下3-5米；控制性勘探孔深度应能满足下卧层验算要求及超过地基变形计算深度。其中控制性勘探孔占勘探点总数的1/3～1/2。第7页 我院勘察队于2010年5月28日至6月5日进行野外钻探勘察工作，完成的工作量有：⑴钻机孔10个，总进尺400.0米，最大深度50.0米。⑵静力触探孔20个，总进尺513.0米，最大深度50.0米。⑶取原状土样件102件，扰动样件200个，进行土工试验302样次。⑷标贯试验200次。(5)水样2组。4、勘察测试方法根据勘察规范和设计要求，并结合实际情况，野外钻探确定采用以SH-30工程勘察钻机结合15T、15cm2双桥静探及3T、10cm2单桥静探为主，采用LMC-D310型静探微机进行现场采集原位测试数据。查明拟建场地内各土层类别、结构、厚度、地层分布及土层的物理力学性质。如遇到暗河、暗沟等对建筑物不利因素时，用勺型钻摸清的其分布范围和深度。①取土孔：采用SH-30型工程勘察钻机施工,开孔孔径Ф130mm，终孔孔径Ф110mm，对粘性土用Ф110mm螺纹钻钻进，对粉性土、砂性土采用合金三叶钻钻进，并采用自制泥浆作冲洗液护壁，钻探控制操作的具体方法按GB50021-2001第9.2.4条及《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)执行。②取样：土试样等级为Ⅰ、Ⅱ级，对软土采用薄壁取土器，一般粘性土采用敞口取土器，砂性土采用取砂器；拢动土样在标贯器中采取。Ⅰ、Ⅱ级土样均现场蜡封，拢动土样现场袋封。各类土样采取符合GB50021-2001第9.4.5条及《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)。③标准贯入试验：在钻机取土孔中遇粉土、砂土时，须进行标准贯入试验。操作方法和要求按GB50021-2001）第10.5.3条执行。④静力触探试验：采用15T、15cm2双桥静探及3T、10cm2单桥静探探头贯入速度控制在1.2m/min左右，溧阳产LMC-D310型静探微机进行数据自动采集，数据采集间隔为10cm,技术要求符合GB50021-2001第10.3.2条规定及《静力触探技术规程》(CECS04:88)相关规定。⑤室内土工试验：包括土的物理力学常规试验，颗粒分析试验。试验方法按《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)执行。水质分析项目为简分析加做侵蚀性CO2。5、钻孔定位及测量该场地勘探点实地位置由甲方现场指定，并根据委托方提供的建筑物总平面规划图上的尺寸，由我院技术人员依据矢量法，采用钢卷尺测量并校核确定。本报告采用黄海高程系统，以该场地西北角控制点坐标（X=.367，B=.188）的高程为引测点（BM=+4.26）,该场地的黄海高程为4.26～4.30米。三、场地工程地质条件：1、地形地貌该场地位于东台市金东台农场内（详见平面图）,地势稍有起伏。场地内分布多条南北向排水沟，深约1.5米，宽约1.5米。该场地位于苏北平原地貌单元之上，系海相沉积，除地表人工改造土外，其余均属Q4。2、地基土层构造与特征根据本次钻探和静探资料整理，在本次勘探范围内，拟建场地土层可分为8层。现自上而下对各土层详细描述如下：⑴耕土：灰黄色，松散，以粉土为主，内夹部分植物根须等杂质。第7页 ⑵砂质粉土：灰黄色，中密，中等压缩性，见少量云母片，干强度低，低韧性，摇震反应迅速。⑶砂质粉土：灰黄-灰色，中密，湿，中压缩性，干强度低，低韧性，摇震反应迅速。⑷砂质粉土夹粉砂：灰色，中密，湿，中等压缩性。干强度低，低韧性，摇震反应迅速。⑸粉砂：灰色，中密-密实，湿，夹少量粉土，中等压缩性。夹少量粉土，矿物成分以长石为主，见少量云母碎屑，干强度低，低韧性。⑹砂质粉土：灰色，中密，湿，中等压缩性，局部夹粉砂，层状结构，干强度低，低韧性，摇震反应迅速。⑺粉砂夹砂质粉土：灰色，密实，湿，中等压缩性，矿物成分以长石为主，见少量云母碎屑，干强度低，低韧性。⑻粉砂：灰色，密实，湿，夹少量粉土，中等压缩性。夹少量粉土，矿物成分以长石为主，见少量云母碎屑，干强度低，低韧性。表1地层编号地层名称层底标高(m)层底埋深(m)地层厚度(m)1耕土3.40～3.700.60～0.900.60～0.902砂质粉土1.46～1.702.60～2.801.70～2.103砂质粉土-0.84～-1.615.10～5.902.30～3.204砂质粉土夹粉砂-6.20～-7.4010.50～11.704.80～6.505粉砂-21.70～-23.1026.00～27.4014.40～16.606砂质粉土-35.80～-36.3040.10～40.6013.10～14.107粉砂夹砂质粉土-39.40～-39.7043.70～44.003.10～3.808粉砂---　　上述各土层的分布位置和规律详见剖面图。根据室内土工试验及野外原位测试成果，各土层的主要物理学性质指标详见土工试验综合成果表。3、地基土物理力学性质（1）岩土参数建议值主要根据指标统计结果推荐，其中物理指标及压缩指标采用算术平均值，剪切强度指标，采用《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)附录E进行计算的标准值，粘性土采用三轴剪切试验，砂性土采用直剪试验。室内土工试验指标的平均值及标准值　表2土层号天然含水量W重度γ孔隙比e塑性指标Ip液性指标Il压缩系数a0.1-0.2压缩模量ES0.1-0.2剪切强度指标粘聚力Ck内摩擦角ΦK%KN/m3Mpa-1MPakPa°⑵砂质粉土26.618.60.8245.671.080.454.094.713.5⑶砂质粉土28.119.10.7985.031.320.364.984.017.6⑷砂质粉土夹粉砂27.419.10.7783.371.540.335.343.325.5⑸粉砂26.419.10.751--0.218.332.835.0⑹砂质粉土25.718.90.7805.680.820.335.324.717.8⑺粉砂夹砂质粉土23.118.60.761--0.296.062.231.4⑻粉砂22.318.60.744--0.189.553.037.3（2）标准贯入试验指标的平均值(N未经杆长修正)　　　　表3层号N平（击）ｎ（统计数）⑵砂质粉土7.79⑶砂质粉土12.219⑷砂质粉土夹粉砂17.536⑸粉砂27.667⑹砂质粉土23.147⑺粉砂夹砂质粉土35.210⑻粉砂39.513（3）静力触探试验指标的厚度加权平均值　　　　　第7页 表4层号双桥静力触探qc(MPa)fs(KPa)⑵砂质粉土3.2039.0⑶砂质粉土5.5065.0⑷砂质粉土夹粉砂8.40100.0⑸粉砂11.20126.0⑹砂质粉土7.0081.0⑺粉砂夹砂质粉土9.50108.0⑻粉砂12.10135.6四、地下水条件1、勘察期间，各钻孔均遇到地下水，主要为赋存于松散沉积物中孔隙水，系潜水性质，水位受大气降水影响，主要由大气降水及地表水渗透补给。据调查该地区的历史最高潮水位为黄海高程5.69M，勘探时本场地初见水位为黄海高程2.00-2.20M，稳定水位为黄海高程1.8-2.0M，受季节等因素影响，水位变化幅度为1.5-1.6M，故本场地抗浮水位宜取地面下埋深0.50M，黄海高程为3.80M。2、对本工程而言，建筑物基础埋置于地下水位变化带干湿交替，按不利因素考虑，该场地环境类型为Ⅱ类。3、根据本工程水质分析报告，拟建场地地下水对砼具微腐蚀性,对砼中钢筋长期浸水具微腐蚀性,干湿交替具中等腐蚀性。根据当地经验该场地年降水量充沛，土中可溶盐类多已浸出，故本场地地下水以上地基土对建筑材料具微腐蚀性。五、场地与地基的地震效应1、液化判别根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，属设计地震第一组，建筑抗震设防类别为丙类。该场地地面下20米深度范围内饱和性粉土、粉砂液化势根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)采用标贯试验进行液化判别：15M范围内：Ncr=N0[0.9+0.1(ds-dw)］（3/ρc）1/215～20M范围内：Ncr=N0（2.4-0.1dw)（3/ρc）1/2式中：ds—饱和土标贯点深度（M）dw—地下水位深度M（以近期内最高水位计算）ρc—饱和土的粘粒含量百分率Ncr—饱和土液化临界标贯击数N0—饱和土液化判别的基准标贯击数（8击）根据本次勘察的标准贯入试验并结合颗粒分析计算，该场地无可液化土层(液化判别表见附表)。综合分析：该场地地面下20M深度范围内无液化土层。　　　　　　　　2、场地类别　根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),拟建场地为中软场地土，按土的名称和性状，进行土的类型划分，估算土层剪切波速。现对本场地地面下20米深度范围内土层等效剪切波速进行估算，估算过程如下（以J1孔为例）：表5土层土的类型土层厚度平均值（M）各层剪切波速估算值（m/s）剪切波速等效值（m/s）①耕土软弱土0.80105152.0②砂质粉土软弱土2.00120③砂质粉土软弱土2.50130④砂质粉土夹粉砂中软土6.50160⑤粉砂中软土8.20170故本场地土层的等效剪切波速估算值为152.0m/s。根据xx省1:5万区域地质调查报告，该场地覆盖层厚度大于50米。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)综合判定：该场地第7页 的建筑场地类别属Ⅲ类场地，特征周期值为0.45s。结合邻近资料综合分析，该场地属抗震一般地段。六、岩土工程评价1、场地稳定性该场地地形地貌类型单一，土层分布稳定，从区域地质资料分析，厂区内无活动性断层通过，历史上无大的破坏性地震发生，属地质构造相对稳定区，对地基稳定性无不良影响，适宜本工程建筑。2、各层土的工程性能评述⑴耕土：松散，性质不均，建议挖除。⑵砂质粉土：中等偏高压缩性，强度一般，可作为轻型建筑物天然地基持力层⑶砂质粉土：中压缩性，强度较高，层厚一般。⑷砂质粉土夹粉砂：中压缩性，强度较高，分布较均匀。⑸粉砂：中压缩性，强度高，层厚较大，该场地广泛分布，物理及力学性质较好，可作为桩端持力层。⑹砂质粉土：中压缩性，强度较高。该场地广泛分布，力学性质一般。⑺粉砂夹砂质粉土：中压缩性，强度较高，分布较均匀。⑻粉砂：中压缩性，强度高，分布均匀。3、岩土参数的分析与选用岩土的物理力学指标，按工程地质单元分别统计，统计数据大于６时，采用的方法为变异系数法，考虑试验方法将所得的结果进行分析比较，舍弃部分偏大偏小数据。对于数据少于６个的统计项目，按最大（最小）平均值计算。统计数值可靠，精度满足规范要求。4、地基承载力特征值及压缩模量按基础底面宽度3.0米，基础埋深0.5米，地下水位0.5米通过公式（系规范GB50007-2002中5.2.5公式）计算并结合原位测试、室内土工试验成果和实践经验提供地基承载力特征值及压缩模量ES0.1-0.2（MPa）表6土层综合建议承载力特征值fak(kPa)综合建议压缩模量ES0.1-0.2(MPa)⑵砂质粉土854.09⑶砂质粉土1104.98⑷砂质粉土夹粉砂1405.34⑸粉砂1808.33⑹砂质粉土1505.32⑺粉砂夹砂质粉土1706.06⑻粉砂2209.555、桩基分析与评价5.1、天然地基分析根据场地工程地质条件和建筑物结构、荷载等因素分析，该场地表层土为耕土，松散，土质不均匀；⑵层为砂质粉土，承载力一般;第⑶层砂质粉土，承载力较高，中压缩性;⑷层砂质粉土夹粉砂，中压缩性，承载力较高;⑸层粉砂，承载力高，中压缩性，分布较均匀。综合分析该项目中的附属建筑物均为轻型建筑物，可采用天然地基,宜以⑵层为砂质粉土为地基持力层。5.2、桩基持力层及桩型选择拟建的匀浆池及厌氧罐荷载大，建议采用桩基础，可采用预制管桩或钻孔灌注桩。匀浆池宜以⑸层粉砂为桩端持力层；厌氧罐宜以⑸层粉砂、⑹层砂质粉土或⑺层粉砂夹砂质粉土为桩端持力层。5.3、桩基设计参数根据土的类型、工程特性、地下水及桩的类型和桩的入土深度，按照《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)第7页 ，并结合地区经验，提供桩基设计参数。桩基设计参数仅供估算单桩承载力使用，根据规范，单桩竖向极限承载力应通过静载荷试验确定。表7土层预制桩（kPa)钻孔灌注桩（kPa)qsikqpkqsikqpk⑵砂质粉土2624⑶砂质粉土3026⑷砂质粉土夹粉砂48-42⑸粉砂66350060900⑹砂质粉土--50850⑺粉砂夹砂质粉土--55900注：1、qsik、qpk分别为桩周土侧阻力极限标准值和桩端土端阻力极限标准值。2、单桩竖向承载力特征值取上表中极限值的1/2。5.5、估算单桩极限承载力预制管桩表8孔号直径（MM）有效桩长（M）进入持力层⑸深度（M）桩端标高（M）极限侧阻力（KN）极限端阻力（KN）总极限承载力（KN）J140014.84.0-11.54876.4439.61316.0钻孔灌注桩孔号直径（MM）有效桩长（M）持力层桩端标高（M）极限侧阻力（KN）极限端阻力（KN）总极限承载力（KN）J180018.8⑸-15.542163.3452.22615.5J180027.0⑹-23.743349.0427.03776.0J380040.2⑺-36.935053.1452.25505.3注：基础埋深取1.0米。5.6、桩基施工分析设计时应根据本场地地层特征及本报告所提供的地质资料，结合场地施工条件，合理选用桩型及桩长，以保证建筑物的安全。建议设计时应进行试桩，取试桩结果小值。桩基设计参数仅供估算单桩承载力使用，根据规范，单桩竖向极限承载力应通过静载荷试验确定。本场地广泛分布⑷层砂质粉土夹粉砂，该层局部夹粉砂，沉桩较困难,同时易引起单桩承载力差异。采用具有挤土效应的预制桩，施工时应注意桩基施工顺序及速率，避免或减少因挤土效应而导致桩位偏移、桩体上涌、地面隆起等不良现象,特别对于多桩承台的后续施工，必要时需做好引孔准备。采用预制桩时，须注意接桩质量，控制桩身垂直度。桩的入土深度及桩长应结合压力值及工程地质剖面图进行。桩基施工时采用实际贯入度与标高双控，确保沉桩到位，同时应把桩基施工对周围建筑产生的不利影响降到最低。钻孔灌注桩施工时在松软土层中钻进,应根据泥浆补给情况控制钻进速度;应防止产生“缩孔”等现象;在硬层中钻进速度以钻机不发生跳动为准;钻孔达到设计深度时,孔底沉渣厚度指标应符合规范要求.七、结论与建议1、地基选用：该项目中的附属建筑物均为轻型建筑物，可采用天然地基,宜以⑵层为砂质粉土为地基持力层。拟建的匀浆池及厌氧罐荷载大，建议采用桩基础，可采用预制管桩或钻孔灌注桩。匀浆池宜以⑸层粉砂为桩端持力层；厌氧罐宜以⑸层粉砂、⑹层砂质粉土或⑺层粉砂夹砂质粉土为桩端持力层。该场地内分布多条南北向排水沟，基础施工时须挖除上部软弱土，换土垫层并分层压实至设计标高。该场地地下水埋深较浅，表层土中含水量丰富，施工时需做好适当的排水措施，同时应第7页 做好防护措施，避免人为因素对基槽产生扰动等不良影响。2、本场地广泛分布④层砂质粉土夹粉砂,密实度分布欠均匀,极易引起单桩承载力差异,沉桩较困难。施工前应进行试桩,取试桩结果小值；根据规范单桩竖向极限承载力应通过静载荷试验确定。3、场地属抗震设防烈度7度地区，属设计地震第一组，设计基本地震加速度为0.15g。该场地无液化土层。建筑场地类别属Ⅲ类场地，特征周期值0.45s，属对抗震一般地段。4、根据本工程水质分析报告，拟建场地地下水对砼具微腐蚀性,对砼中钢筋长期浸水具微腐蚀性,干湿交替具中等腐蚀性。根据当地经验该场地年降水量充沛，土中可溶盐类多已浸出，故本场地地下水以上地基土对建筑材料具微腐蚀性。5、勘察期间，各钻孔均遇到地下水，主要为赋存于松散沉积物中孔隙水，系潜水性质，水位受大气降水影响，主要由大气降水及地表水渗透补给。据调查该地区的历史最高潮水位为黄海高程5.69M，勘探时本场地初见水位为黄海高程2.00-2.20M，稳定水位为黄海高程1.80-2.00M，受季节等因素影响，水位变化幅度为1.50-1.60M，故本场地抗浮水位宜取地面下埋深0.50M，黄海高程为3.80M。该场地环境类型为Ⅱ类。6、本报告采用黄海高程系统，以该场地西北角控制点坐标（X=.367，B=.188）的高程为引测点（BM=+4.26）,该场地的黄海高程为4.26～4.30米。7、压缩系数、压缩模量为0.1MPa～0.2MPa之间。8、应按相关规定在建筑物施工及使用期间进行变形观测。9、基础施工过程中如发现异常地质现象，须及时通知我院进行现场验槽。八、附图及附表1、勘探点位置图1张。2、工程地质剖面图13张。3、钻孔柱状图15张。4、土工试验成果表17张。5、固结e～p试验曲线图2张。6、液化判别成果表1张。7、水质分析报告2张。　　　第7页'