工业区供水工程蓄水池初步设计阶段工程地质勘察报告

'唐山市曹妃甸工业区供水工程蓄水池初步设计阶段工程地质勘察报告河北省水利水电第二勘测设计研究院2007年08月 唐山市曹妃甸工业区供水工程蓄水池工程地质勘察报告批准:阎广聚审定:郭绍艾审查:王永轩项目负责人:翟新典校核:韩胜杰编制:翟新典韩胜杰主要参加人员:韩胜杰翟新典谢生祥戴首平河北省水利水电第二勘测设计研究院2007年08月勘察证书号：030114-kj 目录前言11地质概况41.1地形地貌41.2地层岩性41.3地质构造51.4水文地质条件62工程地质条件102.1蓄水池工程地质条件102.2泵站工程地质条件203主要工程地质问题303.1软土地基沉降及承载力303.2砂性土液化303.3边坡稳定及施工排水344工程地质评价354.1蓄水池工程地质评价354.2泵站工程地质评价365结论38 附图01.曹妃甸工业区供水工程蓄水池（含加压泵站部分）钻孔平面布置图CGC-D-0102.曹妃甸工业区供水工程蓄水池围堤工程地质剖面图（Ⅰ-Ⅰ＇比例尺横1：1000纵1：200）CGC-D-0203.曹妃甸工业区供水工程蓄水池工程地质剖面图（Ⅱ-Ⅱ＇比例尺横1：1000纵1：200）CGC-D-0304.曹妃甸工业区供水工程蓄水池工程地质剖面图（Ⅲ-Ⅲ＇比例尺横1：1000纵1：200）CGC-D-0405.曹妃甸工业区供水工程泵站工程地质剖面图（Ⅳ-Ⅳ＇和Ⅴ-Ⅴ＇比例尺横1：200纵1：500）CGC-D-05 前言曹妃甸毗邻京津冀城市群，北距唐山市80km，西距天津市120km，东距秦皇岛市170km。曹妃甸工业区供水工程蓄水池是供水工程的重要配套设施，担负着供水工程事故检修时的临时供水和正常运行时的调节任务，对于保障用户水量和提高供水系统保证率有着重要作用。蓄水池位于工业园区内，南邻首钢工业基地，西侧为华润电厂，东侧200m为通往工业区的通岛公路，该路与京沈、唐津、唐港高速相连，交通十分便利。蓄水池包括蓄水池围堤及防渗系统、加压泵站建筑物等。蓄水池占地19.78hm2，总容积94.6万m3，有效容积90万m3，设计水深7.5m，池底高程0.00m，设计蓄水位7.50m。围堤顶高程8.0m，堤顶宽度4.0m，为混凝土路面，内外坡比1:3.0。加压泵站位于蓄水池南围堤外，厂房平面尺寸(长×宽)32.8×12.74m，泵站扬程20m，提水流量9万m3/d。2007年1月12日通过项目设计投标，我院承担了唐山市曹妃甸工业区供水工程蓄水池的勘测设计任务。根据招标文件和项目任务书要求，本次勘察的目的是查明地基土岩性及其分布，尤其软土层的空间分布以及各土层的物理力学性质，工程区水文地质和工程地质条件，对主要工程地质问题进行分析和评价，为工程设计提供地质依据。2007年6月10日至8月16日我院对蓄水池和泵站进行了地质勘察，现场采取了原状样、扰动样、地表水和地下水样，进行了标准贯入试验。针对工程区地层岩性特点，现场还进行了静力触探、十字板剪切试验等原位测试。室内进行了常规土工试验、三轴固结不排水剪、三轴不固结不排水剪、无侧限抗压强度、有机质含量、灵敏度和水质分析等试验。本次勘察共完成各类勘探孔28个，总进尺1007.6m。其中蓄水池完成钻孔13个，进尺471.6m；泵站钻孔5个，进尺260m；场区原位测试孔10个，进尺276m。钻孔平面布置见附图CGC-D-01。勘察工作量见表0.1。38 表0.1地质勘察工作量表项目工作内容单位工作量钻探蓄水池钻孔进尺/孔数m/孔471.6/13泵站钻孔进尺/孔数m/孔260/5静力触探进尺/孔数m/孔151/5十字板剪切进尺/孔数m/孔125/5取原状样组296取扰动样组52标贯试验次367取水样组3室内试验颗粒分析组290常规试验组284饱和快剪组93饱和固结快剪组34三轴固结不排水剪CU组6三轴不固结不排水剪UU组50.8MPa高压固结组570.4MPa中压固结组210.2MPa常规压缩组79渗透试验组55无侧限抗压强度组6有机质含量组5灵敏度组9水质分析组3备注本次勘探总进尺1007.6m，采用套管加泥浆护壁钻探工艺。在外业勘察、室内试验及报告编制过程中依据的规程规范主要有：①《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）②《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）③《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）38 ④《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）⑤《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）⑥《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）⑦《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）⑧《土工试验规程》（SL237-1999）⑨《水利水电工程制图标准-勘测图》（SL73.3-95）⑩《港口工程地质勘察规范》（JTJ240-97）⑾《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）⑿《河北省建筑地基承载力技术规程》（试行DB13（J）/T48-2005）资料整理过程中还参阅了《河北省北京市天津市区域地质志》、《工程地质手册》（第四版）等有关资料。本报告中细粒土的定名采用《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）中附录A三角坐标分类法，粗粒土的定名采用《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中的相关规定。通过勘察基本查明了工程区地层岩性及其分布情况，建筑物地基工程地质和水文地质条件，对主要工程地质问题进行了分析和评价，为工程设计提供了物理力学参数，达到了预期目的。38 1地质概况1.1地形地貌蓄水池地处曹妃甸岛的西北侧、通岛公路西侧约200m处，属唐海县海域。地貌上位于滦河三角洲前缘与滨海浅滩的交接地带。曹妃甸开发区对整个岛屿进行了扩建和开发，吹填造地工程仍在延续，蓄水池场地吹填是其中的一部分工程。现地势平坦开阔，地面高程4.18～4.76m，人工吹填土厚度3.3～4.2m。1.2地层岩性在勘探深度范围内，根据区域地质资料及本次勘察成果，工程区内分布的地层岩性由老至新依次为：第四系上更新统海相沉积（mQ3）的粘土、壤土；第四系上更新统陆相沉积（alQ3）的壤土、砂壤土、粉砂；第四系全新统海相沉积（mQ4）的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂；第四系全新统人工吹填土（mlQ4），岩性为砂壤土和粉砂的混合土。地层岩性分布见附图CGC-D-02～CGC-D-05。1.2.1第四系上更新统海相沉积（mQ3）粘土：浅灰色，硬塑，土质不均，局部与粉砂互层，分布在高程-44.45m以下，埋深48.7m，揭露厚度1.3m。壤土：灰色，硬塑，含贝壳碎屑及锈斑，切面光滑，韧性好。局部夹粉砂微薄层，分布在高程-43.79m以下，埋深48.0～48.4m，揭露最大厚度11.6m。1.2.2第四系上更新统陆相沉积（alQ3）壤土：黄褐色或褐黄色，湿，硬塑，切面光滑，粘性中～强，韧性较好，局部夹灰色条纹及锈斑，偶含贝壳碎屑，局部夹粉砂或粉土薄层，分布在高程-23.78～-41.53m范围，层厚1.3～12.7m，平均厚度6.43m。38 砂壤土：褐黄色，饱和，中密，含贝壳碎屑，分布在高程-23.54～-44.45m范围，层厚0.7～5.8m，平均厚度2.25m。粉砂：褐黄色，饱和，密实，含锈斑及云母片，上部砂质不纯净，下部较纯净，局部夹粘性土，分布在高程-31.39～-44.16m范围，层厚1.3～3.8m，平均厚度2.3m。1.2.3第四系全新统海相沉积（mQ4）淤泥质壤土：褐灰色，饱和，流塑～软塑，局部可塑。土质不均，局部夹粉砂或粉土，含较多贝壳碎屑。主要分布于吹填砂以下即原海底表面和海相沉积粉砂层以下。分布高程1.16～-23.95m，层厚0.9～12.5m，平均厚度5.45m。壤土：灰色，湿，软塑，切面有光泽，土质不均，夹薄层粉砂或粉土，局部呈薄层互层状，含贝壳碎屑。分布在高程0.96～-30.79m范围，层厚0.5～18.4m，平均厚度6.27m。砂壤土：灰色，饱和，稍密，切面粗糙，含贝壳碎屑，偶见有机质，局部夹粉砂，分布在高程0.43～-28.27m范围，层厚1.6～6.0m，平均厚度3.4m。粉砂：浅灰色，饱和，中密～密实，砂质较纯，成分以石英长石为主，含云母及贝壳碎屑，局部夹粉土或壤土，分布在高程1.23～-25.59m范围，层厚0.9～7.7m，平均厚度4.5m。1.2.4第四系全新统人工填土（mlQ4）人工吹填土：为砂壤土和粉砂的混合土，土质不均，以砂壤土为主，夹杂粉砂，局部夹薄层淤泥质土。浅灰色，湿～饱和，松散，含少量贝壳碎屑及云母，分布高程范围4.76～0.05m，层厚3.3～4.2m，平均厚度3.73m。1.3地质构造根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度0.15g，相当于地震基本烈度Ⅶ38 度。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），综合分析场地类别为Ⅳ类，工程区设计地震分组为第一组。1976年7月28日唐山7.8级地震，震中距场区约80km，影响到场区的烈度为Ⅶ度。根据《京唐港曹妃甸区地震安全性评价报告》(河北省工程地震勘察研究院2001年2月)，在区域地质构造上，场地区位于黄骅拗陷和抚宁隆起的交接地段。近场区8km范围内无中强地震记载。1.4水文地质条件本地区属暖温带滨海半湿润大陆性季风气候，四季分明。冬季多北风，寒冷干燥；夏季多偏南风，炎热潮湿。一月份平均气温-6.3℃，七月份平均气温25.3℃，降水多集中在每年的六至八月份，多年平均降水量650.2mm。冻土深度约60～80cm。勘察期间，地表坑洼处有少量积水，应为吹填未消散海水与降水的混合水。经取样分析，地表水化学类型为Cl—Na，全硬度4832.26mg/L，矿化度24.2g/L，为高矿化水（盐水）。地下水为吹填未消散海水，水位埋深0.5～0.9m，水位高程3.41～4.06m。经取样分析，地下水化学类型为Cl—Na，全硬度5811.1～5920.2mg/L，矿化度27.8～34.4g/L，为高矿化水（盐水）。水化学分析结果见表1.4.1。根据《水利水电工程勘察规范》（GB50287-99）判定：地表水对普通水泥有硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性。地下水对普通水泥有硫酸镁型弱腐蚀、硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性（详见表1.4.2）。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）评价：地表水、地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性，在干湿交替条件下具有强腐蚀性（详见表1.4.3）。地表水、地下水对钢结构具有中等腐蚀性（详见表1.4.4）。38 表1.4.1水化学分析成果表样品编号取样地点取样时间阳离子含量阴离子含量K+（mg/L)Na+（mg/L）Ca2+（mg/L)Mg2+（mg/L)Cl-（mg/L）SO-（mg/L）HCOCO（mg/L）（mg/L）(mmol/L)2坑中地表水2007年6月20日286.07165.0413.87922.6412985.341853.34128.962.11310.571BK3孔（地下水）2007年6月20日312.09120.0108.911345.4217547.751505.29268.674.40342.283XK11孔（地下水）2007年6月20日328.010123.5312.221248.5318776.091461.79531.978.718121.14续表1.4.1水化学分析成果表样品编号硬度[（CaCO3）mg/L]游离CO2（mg/L)侵蚀性CO2（mg/L)矿化度（mg/L)PH值库尔洛夫表达式水化学类型总硬度永久硬度暂时硬度24832.264717.68114.582.130.024198.978.08Cl90CO20.002M24.2—————————Na75Mg18Cl—Na15811.45520.63290.772.130.027780.998.11Cl93CO20.002M27.8—————————Na76Mg21Cl—Na35920.25228.31691.892.130.034417.518.16Cl92CO20.002M34.4—————————Na78Mg18Cl—Na38 表1.4.2环境水对混凝土腐蚀性判定表（依据GB50287-99）腐蚀性类型腐蚀性特征判定依据腐蚀性界限指标地表水地下水试验指标腐蚀程度评价试验指标腐蚀程度评价分解类溶出型HCO3-含量（mmol/L）＞1.07，无腐蚀2.11无腐蚀4.4～8.72无腐蚀一般酸性型PH＞6.5，无腐蚀8.08无腐蚀8.11～8.16无腐蚀碳酸型侵蚀性CO2含量（mg/L）＜15，无腐蚀0.0无腐蚀0.0无腐蚀分解结晶复合类硫酸镁型Mg2+含量（mg/L）＜1000，无腐蚀1000～1500，弱腐蚀922.64无腐蚀1248.53～1345.42弱腐蚀结晶类硫酸盐型SO42-含量（mg/L）普通水泥500～1000，强腐蚀抗硫酸盐水泥＜3000，无腐蚀1853.34对普通水泥强腐蚀对抗硫酸盐水泥无腐蚀1461.79～1505.29对普通水泥强腐蚀对抗硫酸盐水泥无腐蚀38 表1.4.3环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表（依据GB50021-2001）水的类别Cl-含量（mg/L）（试验指标）SO含量（mg/L）（试验指标）折算后Cl-含量（mg/L）长期浸水干湿交替地表水12985.341853.3413448.68Cl-＞5000mg/L，弱腐蚀Cl-＞5000mg/L，强腐蚀BK3孔（地下水）17547.751505.2917924.07Cl-＞5000mg/L，弱腐蚀Cl-＞5000mg/L，强腐蚀XK11孔（地下水）18776.091461.7919141.54Cl-＞5000mg/L，弱腐蚀Cl-＞5000mg/L，强腐蚀表1.4.4环境水对钢结构腐蚀性评价表（依据GB50021-2001）水的类别PH值Cl-含量（mg/L）SO含量（mg/L）（Cl-+SO）含量（mg/L）腐蚀性评价地表水8.0812985.341853.3414838.68PH值3～11，（Cl-+SO）含量≥500mg/L中等腐蚀性BK3孔（地下水）8.1117547.751505.2919053.04XK11孔（地下水）8.1618776.091461.7920237.8838 2工程地质条件2.1蓄水池工程地质条件2.1.1地质结构在勘探深度范围内，工程区地层由人工吹填砂壤土，第四系全新统海相沉积的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂，第四系上更新统陆相沉积的壤土、砂壤土、粉砂等组成，为多层地质结构。各土层分布情况见附图CGC-D-02～CGC-D-04。2.1.2地基土物理力学性质本次勘探对蓄水池地基土采取了原状样、扰动样、地表水和地下水样，现场进行了标准贯入试验、静力触探、十字板剪切试验等原位测试。室内进行了常规土工试验、三轴固结不排水剪、三轴不固结不排水剪、无侧限抗压强度、有机质含量、灵敏度和水质分析等试验。对各土层的物理力学指标分别进行了分析和统计。在物理力学指标统计过程中，根据规范和工程地质手册中数据统计的规则，首先剔除了离散性较大的数值，然后计算其平均值和标准差，并列出了试验组数和范围值。各土层颗粒分析试验成果统计见表2.1.1。各土层物理力学性质指标统计成果见表2.1.2～表2.1.4。原位测试成果统计见表2.1.5～表2.1.7。各土层主要物理力学特征如下：（1）人工填土砂壤土：为吹填而成，呈湿～饱和状态，较松散，土质不均，平均粘粒含量7.9%，相对密度0.45。天然含水量18.2%～28.1%，天然重度19.7～20.2kN/m3，孔隙比为0.598～0.753。渗透系数1.3×10-4～9.4×10-4cm/s，属中等透水。饱和快剪强度c=5.5～10.6kPa、φ=15.9°～23.3°。实测标贯击数1～3击。（2）第四系全新统海相沉积层淤泥质壤土：天然含水量25.3%～46.3%，天然重度17.8～19.6kN/m338 ，孔隙比为0.901～1.215，塑性指数11.5～16.4，液性指数0.91～1.27。渗透系数7.0×10-7～4.5×10-6cm/s，属极微～微透水。饱和快剪强度c=5.5～22.7kPa，φ=8.9°～13.5°；饱和固结快剪强度c=14.8～19.8kPa，φ=15.9°～16.6°。三轴不固结不排水cu=9.6～27.5kPa、φu=1°～2.3°，三轴固结不排水ccu=10.5～25.9kPa、φcu=1.7°～5.1°，c′=11.9～28.5kPa、φ′=2.8°～6.4°。压缩系数a1-2=0.38～0.87MPa-1，具中等～高压缩性。实测标贯击数2～6击。壤土：天然含水量20.5%～38.6%，天然重度18～20.3kN/m3，孔隙比为0.641～0.998，塑性指数9.4～13.7，液性指数0.22～1.21。渗透系数8.0×10-8～9.5×10-5cm/s，属极微～弱透水。饱和快剪强度c=6.8～24.9kPa，φ=9.2°～20.2°；饱和固结快剪强度c=10.6～31.4kPa，φ=13°～18.7°。压缩系数a1-2=0.33～0.82MPa-1，具中等～高压缩性。标贯实测击数2～9击。砂壤土：天然含水量19.1%～29.8%，天然重度18.9～20.4kN/m3，孔隙比为0.578～0.842，塑性指数7.3～11.1，液性指数0.27～1.12。渗透系数9.7×10-6～7.5×10-4cm/s，属微～中等透水。饱和快剪强度c=4.8～12.6kPa，φ=17.9°～23.7°。压缩系数a1-2=0.26～0.57MPa-1，具中等～高压缩性。标贯实测击数4～12击。粉砂：平均粘粒含量2.9％，，相对密度0.64，标贯实测击数4～25击。（3）第四系上更新统冲积层壤土：天然含水量19.6%～34.9%，天然重度18.8～20.5kN/m3，孔隙比为0.539～0.937，塑性指数9.5～13.1，液性指数0.21～1.0。渗透系数8.7×10-6～2.4×10-5cm/s，属微～弱透水。饱和快剪强度c=14.6～24.6kPa，φ=13.2°～20.3°。压缩系数a1-2=0.21～0.49MPa-1，具中等压缩性。标贯实测击数9～16击。砂壤土：天然含水量18.8%～20.4%，天然重度20.6kN/m3，孔隙比为0.542，塑性指数9.4，液性指数0.53。饱和快剪强度c=38 9.5～15.1kPa，φ=14.4°～19.2°。压缩系数a1-2=0.32MPa-1，具中等压缩性。标贯实测击数9～20击。粉砂：平均粘粒含量2.8％，标贯实测击数23～33击。38 表2.1.1蓄水池各土层颗粒分析试验成果统计表地层时代岩性统计项目颗粒组成（％）界限粒径d60平均粒径d50中间粒径d30有效粒径d10不均匀系数cu粒径大小（mm）1～0.50.5～0.250.25～0.0750.075～0.050.05～0.0050.005～0.002<0.002（mm）（mm）（mm）（mm）mlQ4人工填土（吹填砂壤土）范围值　0.2~2.647.9~63.28.6~25.713.2~20.10.8~4.74.4~7.80.1230.1130.0650.00913.7组数　101010101010平均值　1.256.317.217.62.25.7mQ4壤土范围值　0~2.43~64.54.1~45.416.2~66.72.1~12.65.5~14.60.0460.030.0120.00223组数　929292929292平均值　0.122.215.845.86.59.9砂壤土范围值0~2.40~4.926~705.9~30.710~56.70.7~4.12.7~7.20.1260.1070.0380.00718组数25252525252525平均值0.21.750.713.426.12.55.5粉砂范围值　0.6~2.551.6~72.37.2~18.712.8~29.30.2~1.21.5~2.80.1360.1270.0770.0168.5组数　121212121212平均值　1.562.113.120.50.52.4淤泥质壤土范围值　0~0.62.3~32.25.7~47.222.9~65.33.2~12.37.7~160.0410.0260.010.00220.5组数　191919191919平均值　0.220.71545.17.811.8alQ3壤土范围值　0~4.63.9~60.24.7~47.216~69.72.1~7.35.9~12.80.0670.0440.0180.00322.3组数　232323232323平均值　0.627.51940.448.6砂壤土范围值　0.4~4.132.4~729.5~17.611.1~41.50.7~3.52.8~6.70.1290.110.040.00816.1组数　777777平均值　2.15112.926.22.14.5粉砂范围值　1.4~1.472.3~72.312.3~12.311.2~11.20.6~0.62.2~2.20.140.1360.110.0334.2组数　111111平均值　1.472.312.311.20.62.238 表2.1.2蓄水池各土层物理力学指标统计成果表地层时代岩性统计项目含水量重度孔隙比饱和度液限塑限塑性指数液性指数渗透系数饱和快剪饱和固结快剪压缩模量压缩系数无侧限抗压强度灵敏度　天然干eSrWLWPIPILK凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角Es1-2a1-2ququ’St（％）（kN/m3）（kN/m3）　（％）（％）（％）　　（cm/s）c（kPa）Φ（o）c（kPa）Φ（o）（MPa）（MPa-1）(kPa)(kPa)　mlQ4人工填土（吹填砂壤土）范围值18.2~28.119.7~20.215.4~16.90.598~0.75382.2~1001.30E-04~9.40E-045.5~10.615.9~23.3　　7.3~10.70.16~0.23　　　平均值/组数21.9/919.9/916.3/90.659/990.3/95.40E-04/78.6/718.6/7　　8.8/50.194/5　　　标准差2.9650.2190.5090.0525.3212.97E-042.0032.381　　1.570.035　　　mQ4壤土范围值20.5~38.618~20.313~16.50.641~0.99883.5~10824.8~38.315.2~24.69.4~13.70.22~1.218.00E-08~9.50E-056.8~24.99.2~20.210.6~31.413~18.72.4~5.20.33~0.8216.9~33.55.8~13.82.1~3平均值/组数29.5/9919.1/9914.8/990.827/6395.5/6330.9/6519.9/6511.1/650.82/652.40E-05/913.3/3813.5/3821.5/715.9/73.5/380.552/3825.2/79.6/52.6/5标准差4.2890.5050.8120.1035.7292.8922.0780.8330.213.51E-054.5133.0666.412.0250.7910.1425.3162.8880.37砂壤土范围值19.1~29.818.9~20.414.6~170.578~0.84284.9~99.723.5~30.915.4~19.87.3~11.10.27~1.129.70E-06~7.50E-044.8~12.617.9~23.711.7~11.716.6~16.63.2~6.80.26~0.5712.9~12.95.8~5.82.2~2.2平均值/组数23.5/2419.8/2416/240.687/1591.7/1526.8/1517.1/159.7/150.66/152.34E-04/109.7/619.6/611.7/116.6/14.8/90.382/912.9/15.8/12.2/1标准差2.8680.3990.6350.0774.5862.0991.2930.9670.2462.79E-043.0062.088　　1.2140.109　　　淤泥质壤土范围值25.3~46.317.8~19.612.4~15.60.901~1.21587.6~10032.1~43.320.2~26.911.5~16.40.91~1.277.00E-07~4.50E-065.5~22.78.9~13.514.8~19.815.9~16.62.4~4.60.38~0.8757.6~57.6　　平均值/组数35.7/2418.4/2413.6/241.037/1896.1/1835.7/2023.3/2012.4/201.08/202.60E-06/212.2/811.5/817.3/216.3/23/140.703/1457.6/1　　标准差4.2450.40.6780.0683.352.6981.8461.0270.1022.69E-065.8141.8523.5360.4950.6920.152　　　alQ3壤土范围值19.6~34.918.8~20.514~17.10.539~0.93785.8~10025.5~35.415.7~22.99.5~13.10.21~18.70E-06~2.40E-0514.6~24.613.2~20.319~1918.3~18.33.7~7.70.21~0.49　　　平均值/组数24.7/2619.9/2616/260.707/1995.2/1929.8/1919/1910.8/190.56/191.42E-05/317.9/616.1/619/118.3/14.9/180.368/18　　　标准差4.7520.5410.9980.1343.3713.5182.4841.0720.2418.48E-063.7242.298　　1.0270.083　　　砂壤土范围值18.8~20.420.6~20.617.1~17.30.542~0.542100~10024.8~24.815.4~15.49.4~9.40.53~0.53　9.5~15.114.4~19.215~1514.5~14.54.9~4.90.32~0.32　　　平均值/组数19.6/320.6/317.2/30.542/1100/124.8/115.4/19.4/10.53/1　12.3/216.8/215/114.5/14.9/10.32/1　　　标准差0.800.1　　　　　　　3.963.394　　　　　　　38 表2.1.3蓄水池各土层高压固结试验成果统计表地层时代岩性统计项目孔隙比ei压缩模量ES压缩系数av00.050.10.20.30.40.80.0-0.050.05-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.80.0-0.050.05-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.8　（MPa）（MPa-1）mlQ4人工填土（吹填砂壤土）最小值0.6070.5440.5080.492　　　1.222.247.3　　　0.380.260.16　　　最大值0.7150.6960.6830.667　　　4.516.610.72　　　1.320.720.23　　　组数5555　　　555　　　555　　　平均值0.6590.620.5980.579　　　2.594.268.77　　　0.7680.4360.194　　　mQ4壤土最小值0.7740.7150.6450.5880.5500.5140.701.312.443.764.220.7400.5600.3200.2160.194最大值0.9980.9150.9010.9010.9010.9012.453.275.728.479.432.8601.4000.8200.5310.469组数12121212121212121212121212121212平均值0.9090.8330.7880.7320.6960.6661.432.073.355.116.061.6371.0030.6010.3910.334砂壤土最小值0.6030.5550.5250.495　　　1.222.633.01　　　0.660.320.17　　　最大值0.8420.770.7350.697　　　2.55.239.56　　　1.440.70.57　　　组数11111111　　　111111　　　111111　　　平均值0.7080.6580.6310.593　　　1.843.335.07　　　10.540.378　　　淤泥质壤土最小值0.7390.6750.650.6120.5860.5640.731.482.354.434.911.080.50.380.2570.223最大值1.2151.1241.0680.9830.8450.8031.963.484.586.778.652.921.440.870.4680.422组数14141414441414144414141444平均值1.0160.9340.8840.8130.7250.6941.342.135.166.731.641.0060.7030.3990.311alQ3壤土最小值0.5870.5370.510.4850.5150.496　1.222.293.725.416.07　0.50.440.210.2410.189　最大值0.9370.8960.8720.8280.6710.643　3.8447.676.958.86　1.50.720.490.3330.297　组数1818181844　18181844　18181844　平均值0.7140.6670.6390.6020.5880.564　2.013.144.866.327.29　0.9310.5570.3680.280.246　砂壤土最小值0.5680.5480.5310.499　　　3.924.614.9　　　0.40.340.32　　　最大值0.5680.5480.5310.499　　　3.924.614.9　　　0.40.340.32　　　组数1111　　　111　　　111　　　平均值0.5680.5480.5310.499　　　3.924.614.9　　　0.40.340.32　　　38 表2.1.4蓄水池淤泥质壤土剪切试验成果统计及建议值表岩性统计项目饱和快剪饱和固结快剪三轴不固结不排水（UU）三轴固结不排水（CU）c（kPa）Φ（o）c（kPa）Φ（o）cu（kPa）φu（o）ccu（kPa）φcu（o）c"（kPa）φ"（o）mQ4淤泥质壤土范围值5.5~22.78.9~13.514.8~19.815.9~16.69.6~27.51~2.310.5~25.91.7~5.111.9~28.52.8~6.4平均值/组数12.2/811.5/817.3/216.3/219.6/41.6/417.6/33.1/319.5/34.3/3标准差5.8141.852建议值（小值平均值）9.110.214.815.915.31.314.82.516.53.6表2.1.5蓄水池各土层标贯试验成果统计表地层时代岩性实测锤击数（击）杆长校正后锤击数（击）范围值平均值/组数范围值平均值/组数变异系数标准值mlQ4吹填砂壤土1～32.4/151～32.4/150.2562mQ4淤泥质壤土2～63.7/341.7～4.72.9/340.2592.5壤土2～94.6/751.7～6.33.4/750.2973砂壤土4～126.8/242.8～9.64.8/240.3454粉砂4～2513.9/193.9～20.311.5/190.49alQ3壤土9～1612.6/246.3～11.28.8/240.157砂壤土9～2014.5/46.3～1410.2/40.3098粉砂23～3328.7/316.1～23.120.1/30.1791638 表2.1.6蓄水池、泵站浅层土静力触探试验成果统计表时代岩性锥尖阻力qc（kPa）侧摩阻力fs（kPa）范围值平均值范围值平均值mlQ4人工填土（吹填砂壤土）0.66～4.461.792.4～30.99.78mQ4淤泥质壤土0.45～1.421.2310.3～18.816.99壤土1.03～3.261.567.3～67.823.2砂壤土1.79～5.662.7520.3～59.531.42粉砂1.24～15.368.4610.9～128.773.02alQ3壤土4.194.1965.965.9表2.1.7蓄水池浅层土十字板剪切试验成果统计表时代岩性统计项目原状土不排水抗剪强度cu（kPa）重塑土不排水抗剪强度cu"（kPa）灵敏度StmlQ4人工填土（吹填砂壤土）范围值2.81～14.82.05～7.021.1～3.5平均值/组数8.21/93.82/92.2/9小值平均5.352.8mQ4淤泥质壤土范围值5.13～8.561.02～3.112.5～5平均值/组数7.35/42.32/43.5/4小值平均6.551.86壤土范围值12.37～15.523.28～6.841.8～4.7平均值/组数13.95/25.06/23.3/2砂壤土范围值15.65～23.266.29～10.182.3～2.5平均值/组数19.82/38.4/32.4/3粉砂范围值13.02～16.263.15～5.832.6～5.2平均值/组数14.81/34.6/33.5/32.1.3土岩物理力学指标及建议值对于各土层的主要物理力学指标，在统计汇总的基础上依据《建筑地基基础设计规范》和《工程地质手册》等资料，提出了地质综合建议值。在物理力学指标统计修正过程中，试验组数较多时，一般以平均值或标准值作为建议值；对于样品较少的土层，以小值平均值或大值平均值作为建议值。其中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值。各土层主要物理力学指标建议值见表2.1.8～表2.1.9。38 表2.1.8蓄水池各土层主要物理力学指标建议值表地层时代岩性含水量天然重度孔隙比液限塑性指数液性指数渗透系数饱和快剪饱和固结快剪压缩模量压缩系数wreWLIPILKcφcφEsa1-2（%）（kN/m3）（%）（cm/s）(kPa)（度）(kPa)（度）（MPa）(MPa-1)mlQ4人工填土（吹填砂壤土）23.519.90.727.38E-045183mQ4壤土33.219.10.92333.311.80.956.37E-0510.611.117.514.52.90.710砂壤土26.019.80.74728.410.30.884.91E-047.418.84.10.475粉砂5235淤泥质壤土38.718.41.09837.713.31.153.55E-069.110.214.815.92.70.796alQ3壤土30.419.90.86132.912.00.751.91E-0515.915.41918.34.30.417砂壤土19.920.60.54224.89.40.5312.316.84.90.32粉砂258注：表中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值，并根据工程地质手册确定建议值。mQ4淤泥质壤土三轴剪切试验指标建议值见表2.1.4。38 表2.1.9蓄水池各土层承载力综合评定表地层时代岩性静探评定按物性指标评定按原位测试指标评定综合评定承载力特征值含水量w孔隙比e液限Wl液性指数Il承载力特征值标贯击数承载力特征值fak(kPa)（%）平均值变异系数　（%）平均值变异系数fak(kPa)（击）fak(kPa)fak(kPa)mlQ4人工填土（吹填砂壤土）6021.926560mQ4壤土11029.50.8270.12530.90.820.25612039580砂壤土13023.50.6870.11226.80.660.373140410590粉砂150　　　　　　9120110淤泥质壤土7035.71.0370.06635.71.080.094902.59070alQ3壤土15024.70.7070.19029.80.560.4301507150120砂壤土19.60.542　24.80.53　1708160120粉砂　　　　　　1619014038 2.2泵站工程地质条件2.2.1地质结构在勘探深度范围内，工程区地层由人工吹填砂壤土，第四系全新统海相沉积的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂，第四系上更新统陆相沉积的壤土、砂壤土、粉砂，第四系上更新统海相沉积的粘土、壤土等组成，为多层地质结构。泵站各土层分布情况见附图CGC-D-05。2.2.2土岩物理力学性质本次勘探对泵站地基土采取了原状样、扰动样、地表水和地下水样，现场进行了标准贯入试验、静力触探、十字板剪切试验等原位测试。室内进行了常规土工试验、三轴固结不排水剪、三轴不固结不排水剪、无侧限抗压强度、有机质含量、灵敏度和水质分析等试验。对各土层的物理力学指标分别进行了分析和统计。在物理力学指标统计过程中，根据规范和工程地质手册中数据统计的规则，首先剔除了离散性较大的数值，然后计算其平均值和标准差，并列出了试验组数和范围值。各土层颗粒分析试验成果统计见表2.2.1，各土层物理力学性质指标统计成果见表2.2.2～表2.2.4。原位测试成果统计见表2.2.5～表2.2.6及表2.1.6。各土层主要物理力学特征如下：（1）人工填土砂壤土：为吹填而成，呈湿～饱和状态，较松散，土质不均，平均粘粒含量7.2%，相对密度0.47。天然含水量20.9%～24.1%，天然重度19.1～19.6kN/m3，孔隙比为0.709～0.72。渗透系数3.7×10-4～5.9×10-4cm/s，属中等透水。饱和快剪强度c=15kPa、φ=16.2°；饱和固结快剪强度c=14.3kPa，φ=23.1°。标贯实测击数1～3击。（2）第四系全新统海相沉积层淤泥质壤土：天然含水量26.5%～47.6%，天然重度16.5～19.2kN/m3，孔隙比为0.785～1.667，塑性指数9.2～13.3，液性指数0.66～1.82。渗透系数3.2×10-6～6.6×10-6cm/s，属微透水。饱和快剪强度c=38 2.9～20.5kPa，φ=7.7°～12.2°；饱和固结快剪强度c=9.6～32.2kPa，φ=11.2°～19.4°。三轴固结不排水ccu=15.4～26.2kPa、φcu=1.4°～3.1°，c′=16.7～27.3kPa、φ′=1.8°～3.9°。压缩系数a1-2=0.39～1.42MPa-1，具中等～高压缩性。标贯实测击数1～6击。壤土：天然含水量20.2%～36.2%，天然重度18.5～20.1kN/m3，孔隙比为0.617～0.995，塑性指数7～12.5，液性指数0.33～1.69。渗透系数8.0×10-7～9.4×10-5cm/s，属极微～弱透水。饱和快剪强度c=9.5～21.8kPa，φ=8.4°～13.9°；饱和固结快剪强度c=12.8～36.9kPa，φ=14.3°～21.7°。压缩系数a1-2=0.32～0.66MPa-1，具中等～高压缩性。标贯实测击数3～10击。砂壤土：天然含水量21.3%～24.1%，天然重度19.1～20.2kN/m3，孔隙比为0.69～0.744，塑性指数8.3～10.1，液性指数0.68～1.28。渗透系数8.3×10-5～8.5×10-4cm/s，属弱～中等透水。饱和固结快剪强度c=17～20.5kPa，φ=19.7°～23.6°。压缩系数a1-2=0.26～0.39MPa-1，具中等压缩性。标贯实测击数6～8击。粉砂：平均粘粒含量3.2％，标贯实测击数9～34击。（3）第四系上更新统冲积层壤土：天然含水量17.5%～42.2%，天然重度17.8～20.9kN/m3，孔隙比为0.538～0.948，塑性指数7～12.6，液性指数0.1～1.35。渗透系数2.2×10-6～7.7×10-5cm/s，属微～弱透水。饱和快剪强度c=14.9～33.7kPa，φ=12.3°～18.1°。饱和固结快剪强度c=13.5～29.3kPa，φ=16.4°～23.9°。压缩系数a1-2=0.19～0.52MPa-1，具中等～高压缩性。标贯实测击数10～18击。砂壤土：天然含水量17.3%～23.8%，天然重度19.6～20.8kN/m3，孔隙比为0.543～0.705，塑性指数9.3～10.7，液性指数0.38～0.49。渗透系数4.7×10-4～4.7×10-4cm/s，属中等透水。饱和固结快剪强度c=19.7kPa，φ=17.5°。压缩系数a1-2=0.11～0.33MPa-1，具中等压缩性。标贯实测击数16～37击。38 粉砂：平均粘粒含量3.2％，标贯实测击数28～32击。（4）第四系上更新统海相沉积层壤土：天然含水量17.2%～35.2%，天然重度18.5～20.5kN/m3，孔隙比为0.569～0.995，塑性指数10.1～13，液性指数0.21～1.55。渗透系数9.3×10-6～6.4×10-5cm/s，属微～弱透水。饱和快剪强度c=16.8kPa，φ=12.7°。饱和固结快剪强度c=15.1～33.2kPa，φ=20.8°～23°。压缩系数a1-2=0.28～0.47MPa-1，具中等压缩性。标贯实测击数10～20击。38 表2.2.1泵站各土层颗粒分析试验成果统计表地层时代岩性统计项目颗粒组成（％）界限粒径d60平均粒径d50中间粒径d30有效粒径d10不均匀系数cu粒径大小（mm）2～11～0.50.5～0.250.25～0.0750.075～0.050.05～0.0050.005～0.002<0.002（mm）（mm）（mm）（mm）mlQ4人工填土（吹填砂壤土）范围值0~0.20.4~0.753.6~63.115.9~20.812.8~18.21.1~25.2~6.30.120.110.070.01210.6组数3333333平均值0.10.658.817.815.51.65.6mQ4壤土范围值　0~1.22.3~54.24.7~49.621.4~702.6~11.46.8~15.10.040.030.010.00221.8组数　161616161616平均值　0.219.317.54769.9砂壤土范围值0~3.20.4~2.355.7~70.96.5~12.414.5~26.60.1~4.12.5~5.60.140.130.060.0114组数11111111111111平均值0.41.162.19.221.12.14.1粉砂范围值0~0.90~2.60.3~3.951.6~80.61.5~15.79~29.20.1~1.61.8~4.10.150.140.110.027.5组数1111111111111111平均值0.10.81.570.29.3150.52.7淤泥质壤土范围值　0~2.18~624.1~16.120.6~55.84.9~14.65.6~16.70.030.020.0090.00217.3组数　131313131313平均值　0.4277.745.19.610.1alQ3壤土范围值　0~3.62.1~53.15.1~52.218.1~71.32.4~9.56.2~22.50.040.030.010.00220组数　262626262626平均值　0.217.615.351.25.410.2砂壤土范围值0~2.80~3.425.6~73.15.9~20.510.3~56.40.8~4.43.7~7.60.130.110.040.0113组数12121212121212平均值0.31.652.411.426.22.15.1粉砂范围值　0.5~1.859.6~67.78.9~10.619.6~250.7~0.72.3~2.60.140.130.070.0114组数　222222平均值　1.263.79.822.30.72.5mQ3壤土范围值　　1.7~41.83.2~35.113~60.42.5~11.36.5~23.40.0420.0290.010.00221组数　　77777平均值　　18.616.748.95.410.538 表2.2.2泵站各土层物理力学指标成果统计表地层时代岩性统计项目含水量重度孔隙比饱和度液限塑限塑性指数液性指数渗透系数饱和快剪饱和固结快剪压缩模量压缩系数有机质含量无侧限抗压强度灵敏度　天然干eSrWLWPIPILK凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角Es1-2a1-2Wuququ’St（％）（kN/m3）（kN/m3）　（％）（％）（％）　　（cm/s）c（kPa）Φ（o）c（kPa）Φ（o）（MPa）（MPa-1）（%）(kPa)(kPa)　mlQ4人工填土（吹填砂壤土）范围值20.9~24.119.1~19.615.7~15.80.709~0.72　　　　　3.70E-04~5.90E-041516.214.323.1　　　　平均值/组数22.7/319.4/315.7/30.716/3　　　　　4.80E-04/215/116.2/114.3/123.1/1　　　　标准差　　　　　　　　　　mQ4壤土范围值20.2~36.218.5~20.113.6~16.60.617~0.99588.1~98.622.7~36.813.7~24.37~12.50.33~1.698.00E-07~9.40E-059.5~21.88.4~13.912.8~36.914.3~21.73~5.20.32~0.66　18.4~18.4　　平均值/组数29.1/2319.3/2314.9/230.846/1596.3/1531/1520/1511/150.94/152.90E-05/516.2/611.7/622.8/316.9/34/100.467/10　18.4/1　　标准差3.6990.4450.7610.1033.2633.9752.6931.4070.3624.11E-054.3852.33812.5794.1360.750.105　　　　砂壤土范围值21.3~24.119.1~20.215.4~16.50.69~0.74486.1~94.721.8~2713.5~16.98.3~10.10.68~1.288.30E-05~8.50E-04　　17~20.519.7~23.64.3~6.30.26~0.39　　　　平均值/组数23/619.7/616/60.711/390.7/324.1/314.8/39.3/31/33.63E-04/4　　18.8/221.7/25.1/50.334/5　　　　标准差1.0530.3950.4050.0294.3392.6721.8580.9320.33.49E-04　　2.4752.7580.8190.053　　　　淤泥质壤土范围值26.5~47.616.5~19.211.2~15.20.785~1.66789.7~10023.6~37.914.4~24.99.2~13.30.66~1.823.20E-06~6.60E-062.9~20.57.7~12.29.6~32.211.2~19.41.9~4.90.39~1.422.6~3.121.4~32.93.8~9.62.7~8.6平均值/组数35.7/1618.3/1613.5/161.058/1095.7/1033.3/1221.5/1211.8/121.19/124.37E-06/39.9/310.5/319/715/73.3/60.703/62.8/326.4/46.7/25.7/2标准差4.650.5550.8130.2263.5493.7882.8031.1420.3311.93E-069.3362.4439.3492.5571.0250.3710.2654.7864.1014.172alQ3壤土范围值17.5~42.217.8~20.912.5~200.538~0.94881.2~10024.1~36.515.6~23.97~12.60.09~1.352.20E-06~7.70E-0514.9~33.712.3~18.113.5~29.316.4~23.93.3~8.40.19~0.52　　　　平均值/组数25.8/3519.6/3515.7/350.719/2193.3/2130.2/2219.4/2210.7/220.56/224.44E-05/521.1/715.9/724.6/520.3/55.6/200.336/20　　　　标准差5.2390.661.2930.1066.2563.6992.4831.3710.3062.79E-056.9531.9056.363.4491.5280.107　　　　砂壤土范围值17.3~23.819.6~20.815.8~17.60.543~0.70589.5~91.824.2~29.314.9~18.69.3~10.70.38~0.494.70E-04~4.70E-04　　19.717.55~140.11~0.33　　　　平均值/组数20.2/420.1/416.8/40.629/390.8/327/317/310/30.41/34.70E-04/1　　19.7/117.5/18.5/30.223/3　　　　标准差2.9340.5120.8060.0821.1932.6221.90.7280.063　　　　　4.8710.11　　　　mQ3壤土范围值17.2~35.218.5~20.513.7~17.50.569~0.99589.1~99.927~35.916.9~22.910.1~130.21~1.559.30E-06~6.40E-0516.8~16.812.7~12.715.1~33.220.8~234.2~6.30.28~0.471.8~1.841.5~41.511.9~11.93.5~3.5平均值/组数26/919.6/915.7/90.761/794.4/730.7/719.6/711.1/70.73/73.67E-05/216.8/112.7/125.6/422.3/45.2/60.343/61.8/141.5/111.9/13.5/1标准差5.6860.6211.1890.1483.8033.0792.0941.010.4423.87E-05　　7.7571.0390.850.073　　　　38 表2.2.3泵站各土层高压固结试验成果统计表地层时代岩性统计项目孔隙比ei压缩模量ES压缩系数av00.050.10.20.30.40.80.0-0.050.05-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.80.0-0.050.05-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.8（MPa）（MPa-1）mlQ4人工填土（吹填砂壤土）最小值0.7090.6890.6790.6690.6630.6590.6474.278.5417.0828.4842.7361.040.4000.2000.1000.0600.0400.028最大值0.7090.6890.6790.6690.6630.6590.6474.278.5417.0828.4842.7361.040.4000.2000.1000.0600.0400.028组数1111111111111111111平均值0.7090.6890.6790.6690.6630.6590.6474.278.5417.0828.4842.7361.040.4000.2000.1000.0600.0400.028mQ4壤土最小值0.6600.5960.5680.5360.5160.5020.4620.921.742.954.406.469.781.2800.5600.3200.2030.1370.065最大值0.9470.8750.8370.7710.7320.7060.6231.392.965.198.1812.1227.231.9801.0200.6600.4340.2960.199组数9999999999999999999平均值0.8380.7620.7210.6720.6410.6190.5601.232.263.915.938.8414.391.5160.8290.4810.3180.2140.138砂壤土最小值0.6360.5770.5460.5130.4950.4830.4451.252.544.336.849.9714.910.7400.4800.2600.1800.1070.038最大值1.0280.9300.8660.7970.7570.7290.6462.283.526.339.0415.3843.321.3200.6600.3900.2550.1750.117组数6666666555555555555平均值0.7410.6800.6440.6050.5820.5660.5211.642.845.088.3012.8622.211.0680.5960.3340.2020.1320.086淤泥质壤土最小值0.7250.5900.5370.5030.4770.4620.4360.701.121.882.963.987.390.7400.5200.3200.2160.1240.050最大值1.6671.4761.3571.2151.1251.0580.9082.413.916.359.4116.4040.663.8202.3801.4200.9000.6700.361组数7777777777777777777平均值1.0130.9100.8520.7920.7520.7240.6551.272.123.765.668.5515.991.9691.1910.6490.4200.2950.183alQ3壤土最小值0.5180.4720.4470.4170.3990.3860.3470.802.203.254.307.138.970.5400.3200.1700.1140.0860.047最大值1.1891.1281.0891.0370.9980.9670.8663.135.249.9314.8119.6335.702.4390.8410.5200.3920.3070.244组数21212121212121212121212121212121212121平均值0.7200.6690.6420.6090.5860.5700.5211.843.435.767.9711.1218.021.0230.5350.3280.2330.1650.114砂壤土最小值0.4730.4380.4210.3980.3840.3740.3371.462.734.978.2812.5216.190.2600.1600.1100.0780.0620.051最大值0.6400.5840.5540.5210.5030.4970.4765.939.6414.0319.7824.8930.251.1200.6000.3300.1980.1310.091组数3333333333333333333平均值0.5520.5170.4990.4770.4630.4530.4213.165.578.4712.9417.2421.620.6930.3670.2230.1380.0990.077mQ3壤土最小值0.5490.5070.4850.4560.4400.4290.3961.282.634.246.568.8310.960.6400.2800.1400.0900.0500.018最大值0.9950.9170.8790.8320.8020.7790.7042.455.6011.2117.4331.3887.171.5600.7600.4700.3040.2260.182组数7777777777777777777平均值0.7170.6670.6420.6110.5910.5770.5351.803.636.039.4814.6928.271.0000.5030.3140.1980.1380.10038 表2.2.4泵站淤泥质壤土剪切试验成果统计及建议值表时代岩性统计项目饱和快剪饱和固结快剪三轴固结不排水（CU）c（kPa）Φ（o）c（kPa）Φ（o）ccu（kPa）φcu（o）c"（kPa）φ"（o）mQ4淤泥质壤土范围值2.9~20.57.7~12.29.6~32.211.2~19.415.4~26.21.4~3.116.7~27.31.8~3.9平均值/组数9.9/310.5/319/715/720.2/32.2/321.2/32.9/3标准差9.3492.557建议值（小值平均值）6.49.112.513.415.42.216.73.1表2.2.5泵站各土层标贯试验成果统计表地层时代岩性实测锤击数（击）杆长校正后锤击数（击）范围值平均值/组数范围值平均值/组数变异系数标准值mlQ4吹填砂壤土1～32.3/71～32.3/70.3261.7mQ4淤泥质壤土1～64.9/131～4.73.7/130.2652.5壤土3～106.6/222.4～74.7/220.3073.5砂壤土6～87.1/84.2～5.65/80.095粉砂9～3422.7/148.6～29.219.8/140.36312alQ3壤土10～1813.4/327～12.69.4/320.1687.5砂壤土16～3727.3/911.2～25.919.1/90.32712粉砂28～3230.3/319.6～22.421.2/30.06920mQ3壤土12～2015.2/108.4～1410.6/100.201938 表2.2.6泵站浅层土十字板剪切试验成果统计表时代岩性统计项目原状土不排水抗剪强度cu（kPa）重塑土不排水抗剪强度cu"（kPa）灵敏度StmlQ4人工填土（吹填砂壤土）范围值1.58~6.521.52~4.081~1.6平均值/组数3.24/32.39/31.2/3mQ4壤土范围值10.06~10.066.52~6.521.5~1.5平均值/组数10.06/16.52/11.5/12.2.3土岩物理力学指标及建议值对于各土层的主要物理力学指标，在统计汇总的基础上依据《建筑地基基础设计规范》和《工程地质手册》等资料，提出了地质综合建议值。在物理力学指标统计修正过程中，试验组数较多时，一般以平均值或标准值作为建议值；对于样品较少的土层，以小值平均值或大值平均值作为建议值。其中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值。各土层主要物理力学指标建议值见表2.2.7～表2.2.8。38 表2.2.7泵站各土层主要物理力学指标建议值表地层时代岩性含水量天然重度干重度孔隙比液限塑限塑性指数液性指数渗透系数饱和快剪饱和固结快剪压缩模量压缩系数wrrdeWLWPIPILKcφcφEsa1-2（%）（kN/m3）（kN/m3）（%）（%）（cm/s）(kPa)（度）(kPa)（度）（MPa）(MPa-1)mlQ4人工填土（吹填粉细砂）23.319.415.70.725.35E-045188223mQ4壤土32.219.314.90.91433.221.511.71.185.63E-0512.810.218.115.33.50.539砂壤土23.619.7160.72825.515.99.61.15.31E-041220.74.70.368粉砂5237淤泥质壤土37.918.313.51.36335.123.112.51.45.48E-066.49.112.513.42.90.852alQ3壤土30.519.615.70.80733.221.311.50.815.74E-0517.214.719.118.64.70.424砂壤土21.820.116.80.6582817.710.30.454.70E-041217.56.60.261mQ3壤土28.70.6211.1890.66929.118.510.60.472.30E-0521.921.64.80.386注：表中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值，并根据工程地质手册确定建议值。mQ4淤泥质壤土三轴剪切试验指标建议值见表2.2.4。38 表2.2.8泵站各土层承载力综合评定表地层时代岩性静探评定按物性指标评定按原位测试指标评定综合评定承载力特征值含水量孔隙比e液限Wl液性指数Il承载力特征值标贯击数承载力特征值承载力建议值fak(kPa)w（%）平均值变异系数（%）平均值变异系数fak(kPa)（击）fak(kPa)fak(kPa)mlQ4人工填土（吹填粉细砂）6022.71.76560mQ4壤土11029.10.8460.122310.940.3851053.510080砂壤土130230.7110.04124.110.3140511090粉砂15012150110淤泥质壤土7035.71.0580.21433.31.190.278902.59070alQ3壤土15025.80.7190.14730.20.560.5461507.5160120砂壤土20.20.6290.13270.410.15415012180120粉砂20200140mQ3壤土260.7610.19430.70.730.605160918016038 3主要工程地质问题3.1软土地基沉降及承载力蓄水池及泵站地基土中分布有海相沉积的壤土和淤泥质壤土层，压缩性高，力学性状较差，尤以淤泥质土层最为软弱，对建筑物的安全和稳定影响最大。淤泥质壤土大部呈流塑～软塑状态，局部为可塑，分布在1.16～-23.95m高程范围，平均厚度5.45m，压缩模量2.7～2.9MPa，属高压缩性土，承载力特征值70kPa，承载力较低。壤土呈少含或不含淤泥质，但大部也呈软塑状态，局部为可塑，分布在高程0.96～-30.79m范围，层厚0.5～18.4m，平均厚度6.27m，压缩模量2.9～3.5MPa，属高压缩性，承载力特征值80kPa，承载力值较低。上述两种土质具有含水量高，孔隙比大，承载力低的工程特性，易产生压缩沉降变形，抗滑稳定性较差，对建筑物稳定十分不利。同时该土层力学强度较弱，遇强震时有震陷的可能，应考虑软土震陷的影响。因此，该地层不宜作为建筑物天然地基，应采取适当的措施进行加固处理，改善其物理力学性质，以满足建筑物沉降变形和抗滑稳定要求。根据区内软土的分布特点和工程特性，可结合砂性土液化问题采取预压法、强夯法、振冲碎石桩法、水泥土搅拌桩法等方法加固地基，或采用多种方法相结合的综合地基处理措施。3.2砂性土液化38 工程区地处7度地震基本烈度区，建筑物地基中的砂性土（砂性土指粉砂和砂壤土）处于饱和状态，有发生液化的可能。区内可能发生液化的砂性土分布在埋深15m范围内，因此根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），对埋深在15m以上的砂土层进行了初步判别。判别结果可能发生液化的钻孔共有9个，其中泵站为BK3、BK5，蓄水池为XK2、XK3、XK4、XK8、XK10、XK11和XK12。根据规范相关规定又进行了详细判别和分析计算，过程如下。液化判别标准贯入锤击数临界值采用以下公式：式中N0—液化判别标准贯入击数基准值，取值为8；Ncr—液化判别临界贯入击数；ds—标准贯入点埋深（m）；dw—地下水位深度（m）；ρc—土的粘粒含量百分率，当ρc＜3%或为砂土时，取值3%；N63.5—实测标贯击数；判定标准：当N63.5＞Ncr时不液化；当N63.5＜Ncr时液化。计算过程和详细判别结果见表3.2.1。从表中可以看出，钻孔BK3、BK5、XK10液化等级为轻微，液化指数0.71～1.93。钻孔XK2、XK4、XK8、XK12液化等级为中等，液化指数5.74～14.8。钻孔XK3、XK11液化等级为严重，液化指数15.46～20.91。38 表3.2.1蓄水池及泵站地基砂性土液化判别表勘探点编号液化判别地下水位深度dw(m)抗震设防烈度(度)地震加速度(g)设计地震分组判别深度(m)基础埋深db(m)土层编号土层名称层底深度(m)初判结果标贯点底深(m)标贯点所代表土层的中点深度ds(m)标贯点所代表的土层厚度di(m)粘粒含量ρc(%)标贯锤击数基准值No(击)临界锤击数Ncri(击)实际锤击数Ni(击)Ni/Ncri详判结果权值Wi液化指数液化等级标贯点液化指数(1-Ni/Ncri)*Wi*di土层液化指数钻孔液化指数土层液化等级钻孔液化等级BK30.1870.151150.002-2粉砂11.60可能液化4.454.651.303.00810.5090.86液化10.001.851.851.85轻微轻微6.456.302.003.00812.10181.49不液化8.458.302.003.00813.70271.97不液化10.4510.452.303.00815.30362.35不液化BK50.2170.151150.002-2粉砂11.80可能液化4.654.801.203.00810.63100.94液化10.000.710.710.71轻微轻微6.456.351.903.00812.07171.41不液化8.458.302.003.00813.67312.27不液化10.4510.552.503.00815.27332.16不液化XK100.6770.151150.002-2粉砂8.50可能液化4.954.652.303.00810.50111.05不液化1.931.93轻微轻微6.957.152.703.00812.10110.91液化7.851.93XK110.5070.151150.002-2粉砂6.70可能液化3.954.021.053.0089.8440.41液化10.006.2320.9120.91严重严重5.455.632.153.00811.0430.27液化9.3814.68XK120.4070.151150.002-2粉砂6.00可能液化5.955.251.503.00811.5270.61液化9.755.745.745.74中等中等XK20.3670.151150.002-3砂壤土10.70可能液化7.557.002.808.0087.6640.31液化8.0010.7114.8014.80中等中等9.559.552.308.0088.9160.42液化5.454.10XK30.2770.151150.002-3砂壤土6.10可能液化5.555.002.208.0086.7320.18液化10.0015.4615.4615.46严重严重XK40.2570.151150.002-2粉砂11.50可能液化7.257.102.003.00812.6850.39液化7.909.579.579.57中等中等9.259.102.003.00814.28312.17不液化11.2510.801.403.00815.88332.08不液化XK80.4070.151150.002-2粉砂11.90可能液化5.455.382.353.00811.1250.45液化9.6312.4512.4912.49中等中等7.957.672.253.00813.12181.37不液化9.959.751.903.00814.72191.29不液化11.7511.301.203.00816.16160.99液化3.700.0438 各液化等级砂性土的分布范围见表3.2.2。表3.2.2液化砂性土分布范围表钻孔液化等级钻孔编号岩性砂性土埋深（m）砂性土高程范围（m）轻微BK3粉砂4.0～11.60.24～-7.36BK5粉砂4.2～11.80.07～-7.53XK10粉砂3.5～8.51.23～-3.77中等XK2砂壤土5.6～10.7-1.18～-6.28XK4粉砂6.1～11.5-1.79～-7.19XK8粉砂4.2～11.90.26～-7.44XK12粉砂4.5～6.0-0.04～-1.54严重XK3砂壤土3.9～6.10.43～-1.77XK11粉砂3.5～6.71.06～-2.14从上表可以看出，工程区内可能发生液化的砂性土埋深范围在3.5～11.9m之间，高程在1.23～-7.53m以内。从地层岩性区分，发生液化的既有粉砂层，也有砂壤土层。从建筑物分布位置来看，泵站地基砂性土为轻微液化，蓄水池大部为中等液化，局部为严重液化，个别地段为轻微液化。从场区总体地层考虑，发生地震液化时以上部位的砂性土首先产生破坏，从而引起临近砂性土的应力产生变化，可能会导致整个场区砂性土的破坏。砂性土液化虽在特定组合条件下发生，但是一旦发生则破坏严重，从建筑物的长期安全运行考虑应引起足够重视。建议对地基砂性土采取适当的抗液化措施，设计时可结合地基承载力低的问题对砂土层进行综合处理。38 3.3边坡稳定及施工排水根据蓄水池和泵站基础设计高程，基坑边坡均由人工吹填土及全新统海相层顶部的粉砂、淤泥质壤土、壤土等岩性组成，土体结构疏松，边坡稳定性差，尤其吹填土中存在未消散海水，地下水埋藏浅，对边坡稳定十分不利，应予以重视。由于吹填土中未消散的海水存在，勘探期间地下水位埋深仅0.5～0.9m，水位高程3.41～4.06m，高于蓄水池和泵站基础设计高程3～5m，再加之特殊的地理位置，施工期应布置好排水系统，预降地下水位，保障施工干场作业。根据蓄水池底设计高程，基础设置在全新统海相层顶部的粉砂、砂壤土层中，该岩性渗透系数4.9×10-4cm/s～7.4×10-4cm/s，渗透性中等。蓄水池应采取全断面防渗措施，防止蓄水渗漏或海水倒渗污染供水水质。38 4工程地质评价4.1蓄水池工程地质评价工程区地面高程4.21～4.76m，蓄水池围堤坐落在人工吹填土上，下部为海相沉积层，主要工程地质问题是地基承载力、基础沉降变形和砂性土液化等。人工吹填土结构疏松，压缩模量3MPa，属高压缩性土，抗变形能力较弱。承载力60kPa，承载力较低。海相沉积层的淤泥质壤土、壤土压缩模量2.7～2.9MPa，属高压缩性土，抗变形能力较弱，承载力70～80kPa，承载力低。粉砂压缩模量5MPa，属中高压缩性土，承载力110kPa，承载力虽高些，但存在液化问题。总之，人工吹填土和海相层的工程地质条件较差，不宜直接作为基础持力层，应通过地基处理措施改善其物理力学性质，满足基础稳定要求。海相层以下的第四系上更新统陆相沉积的壤土、砂壤土和粉砂，承载力120～140kPa，是区内较理想的基础持力层。池区设计底高程约0.0m，基础换填高程-1.5m左右，池底坐落于海相层的淤泥质壤土和壤土上，局部位于粉砂层上，主要问题是边坡稳定和基坑排水。蓄水池长、宽300均余米，挖深约6m，基坑巨大，自堤顶至基础底面总高约9.5m。边坡由人工吹填土和海相层的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂等组成，边坡稳定性较差。地下水对施工影响较大，施工期应布置好排水系统，预降地下水位，保障施工干场作业。海相沉积的砂土层粒度偏细，多夹有薄层粘性土，具有不均匀性，渗透系数7.4×10-4cm/s，渗透性中等，施工时应根据现场抽水试验确定降水参数。38 蓄水池地基中的砂性土层呈饱和状态，经判别，液化指数1.93～20.91，液化等级轻微～严重。从液化程度来看，大部为中等液化，局部为严重液化，个别地段为轻微液化。从空间分布来看，液化深度范围在3.5～11.9m之间，高程在1.23～-7.44m之间。建议对砂性土采取适当的抗液化措施，可结合提高地基承载力采取强夯、振冲碎石桩措施对砂土层进行综合处理。勘察期间蓄水池范围内地势低洼处有地表积水。地下水位埋深0.5～0.9m，水位高程3.46～4.06m。经判定：①地表积水对普通水泥有硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性，在干湿交替条件下具有强腐蚀性。对钢结构具有中等腐蚀性。②地下水（海水）对普通水泥有硫酸镁型弱腐蚀、硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性，在干湿交替条件下具有强腐蚀性。对钢结构具有中等腐蚀性。地表水、地下水均为高矿化水（盐水），建议采用抗硫酸盐水泥，对蓄水池全断面采取防渗措施，防止地下水污染池水。4.2泵站工程地质评价泵站区地面高程4.18～4.27m，基础底面高程在-1.0m左右，建筑物基础大部坐落于海相层的粉砂上，局部位于壤土和淤泥质壤土上。持力层为海相层的粉砂、壤土和淤泥质壤土。表层人工吹填土压缩模量3MPa，属高压缩性土，抗变形能力较弱，承载力60kPa，承载力较低。海相层的淤泥质壤土、壤土压缩模量2.9～3.5MPa，属高压缩性土，沉降变形大，抗滑能力差，承载力70～80kPa，承载力较低。粉砂压缩模量7MPa，属中等压缩性土，承载力110kPa，承载力虽高些，但存在液化问题。总之，泵站区人工吹填土和海相层的工程地质条件较差，不宜直接作为基础持力层，应通过地基处理措施改善其物理力学性质，满足荷载和基础稳定要求。海相层以下的第四系上更新统陆相沉积的壤土、砂壤土和粉砂，承载力120～140kPa，是区内较理想的基础持力层。泵站基坑深约6m，边坡由人工吹填土和海相层的壤土、淤泥质壤土、粉砂等组成，边坡稳定性较差，且地下水影响较大，建议采取适当的降水或排水措施。38 地基中的砂性土层呈饱和状态，经判定，液化指数0.71～1.85，液化等级为轻微。液化土的分布范围深度在4.0～11.8m之间，高程在0.24～-7.53m之间。建议对砂性土采取适当的抗液化措施，可结合提高地基承载力采取强夯、振冲碎石桩措施对砂土层进行综合处理。泵站区无地表水。地下水位埋深0.6～0.8m，水位高程3.41～3.64m。经判定，地下水对普通水泥有硫酸镁型弱腐蚀、硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性，在干湿交替条件下具有强腐蚀性。对钢结构具有中等腐蚀性。建议采用抗硫酸盐水泥。38 5结论1.根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为7度。2.工程区地下水位埋深0.5～0.9m，水位高程3.41～4.06m。地下水对普通水泥有硫酸镁型弱腐蚀、硫酸盐型强腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性，在干湿交替条件下具有强腐蚀性。对钢结构具有中等腐蚀性。建议采用抗硫酸盐水泥。3.工程区人工吹填土和海相层较为疏松，具高压缩性，承载力60～80kPa，工程地质条件较差，建议地基采取处理措施以满足建筑物基础稳定要求。下部第四系上更新统陆相层的承载力120～140kPa，是区内较理想的基础持力层。4.地基中的砂性土层呈饱和状态，液化指数0.71～20.91，液化等级轻微～严重。泵站地基砂性土为轻微液化，蓄水池大部为中等液化，局部为严重液化，个别地段为轻微液化。建议根据建筑物情况对地基砂性土采取适当的抗液化措施，可结合提高地基承载力对砂土层进行综合处理。5.建筑物基坑边坡稳定性较差，地下水对施工影响较大，建议施工前采取适当的降水措施，施工时放缓边坡。6.建议对蓄水池全断面采取防渗措施。7.工程区内缺乏天然建筑材料，外购商品料应注意其各项指标满足规范和设计要求。工程区交通运输条件便利。38'