岩土工程勘察报告

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工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告陈山油库山北扩建工程岩土工程勘察报告（初步勘察阶段）一、工程概况受中国石化销售有限公司华东分公司的委托，我院对拟建的陈山油库山北扩建工程进行初勘阶段的岩土工程勘察。本工程由中德工程设计有限公司设计，拟建建（构）筑物的勘探点位置图和勘察技术要求由设计单位提供。拟建建（构）筑物平面特征详见勘探点平面布置图（编号:1），有关拟建建筑物性质见下表。拟建建（构）筑物性质一览表表:1编号工程及项目名称建筑面积（m2）结构类型层数与总高度基础设计资料形式埋深（m）柱底最大压力(KPa)14×5万立方米油罐11300钢结构22m桩基础1.02202油泵棚350轻钢单层天然地基1.0803北山辅助用房390砖混单层天然地基1.080依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），本工程重要性等级为一级，场地和地基等级均为中等复杂程度，综合确定本工程的勘察等级为甲级。2.勘察执行的主要技术标准、勘察目的、工作方法及完成的工作量2.1勘察执行的主要规范标准本次勘察依据下列规范：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）《石油化工建（构）筑物抗震设防分类标准》（GB50453-2008）《工程测量规范》（GB50026-2007）；《岩土工程勘察安全规范》（GB50585-2010）；《地基动力特性测试规范》(GB/T50269-97)；浙江省工程建设规范：《岩土工程勘察规范》（DB33/T1065-2009）《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）中华人民共和国行业标准：《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）；《浅层地震勘查技术规范》(DZ/T0170-1999)。2.2勘察目的本次勘察为初步勘察，其目的是为地基基础设计，地基处理和地基施工方案提供初步的岩土工程地质资料，并做出分析评价与建议。⑴、初步查明建筑物地基压缩层计算深度范围内土层的构成、成因、分布、特征及其物理力学性质。⑵、初步查明场地内暗浜、墓穴、地下洞室、地下障碍物等不良地质现象的分布范围、埋深。⑶、对场地20m深度范围内饱和砂质粉土和砂土进行液化判别，并对场地地震效应作出评价，划分场地土类型和判定建筑的场地类别，提供抗震设计有关参数。9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告⑷、初步查明场地浅层地下水的类型、埋藏深度、水位变化等，并对浅层地下水和地基土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性进行评价。⑸、提供地基土层的承载力特征值。⑹、对于采用天然地基的拟建建筑物，初步选择合理的天然地基持力层及基础砌置标高。⑺、根据拟建建（构）筑物的性质和场地土层情况，选择适宜的桩基持力层，桩端入土深度并估算单桩承载力，提供桩基沉降计算参数。⑻、对沉桩的可能性和对周围环境的影响作出评价，并提出有关防治措施。⑼、有关初步结语与建议。2.3勘察方法及完成工作量2.3.1勘察方法本次勘察工作量由设计单位布置，经确认，勘察工作量符合国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）和浙江省《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）的要求。本次勘察工作方法主要采用钻探取土、标准贯入试验、波速测试和室内土工试验等综合勘察技术手段。钻探采用XY150型钻机，取土采用自由活塞敞口取土器；不扰动土试样等级为Ⅰ～Ⅱ级。标准贯入试验：采用自动落锤装置，锤重63.5Kg，落距76cm。试验时预打15cm，再记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数即为实测标贯击数N值。波速测试：本次测试使用的仪器为XG-Ⅰ型悬挂式波速测井仪（见测试报告），仪器接收信号的探头采用三分量井中检波器；系统性能优于GB/T50269-97规范中方法要求，激震源采用电磁式激震源。室内土工试验项目为常规试验项目，对所取岩芯进行单轴饱和抗压强度试验。2.3.2完成的工作量：勘察野外工作从2013年2月18日开始，2013年3月11日结束。土工试验工作从2013年3月12日开始，2013年3月16日结束。由于场地建(构)筑物未拆除，在规范允许的范围内，对部分勘探点进行了适当移动，本次勘察实际完成工作量见下表：工作量一览表表:2野外工作室内试验类别数量（个）进尺（m）物理性试验75钻孔9195.3液塑限75波速测试孔365.0固结试验75测量放点9直剪试验75取样岩样14水质分析2原状土样75岩石强度14水样2岩石切片鉴定2标贯试验111本次勘察土工试验工作委托上海申元岩土工程有限公司土工试验室负责完成。2.3.3勘探点的定位与测量勘探孔定位系按总平面图（电子版）中角点坐标，用计算机量出勘探孔坐标后，现场采用TEX-XT型GPS全球定位接收机测设。所使用的水准引测点由甲方指定，编号：BM，H：4.390m，国家85高程基准。其位置位于现有10万m³油罐东侧道路中间。3、场地工程地质条件3.1场地位置、地形地貌、水文气象及区域地质构造⑴.场地位置9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告拟建中国石化销售有限公司华东分公司陈山油库山北扩建工程位于浙江省乍浦镇，中国石化销售有限公司华东分公司陈山储备库北部，现场主要为原5万m³油罐区，东侧为10万m³油罐区。⑵.场地地貌现有建筑物未拆除，现场油罐、管道及其它设备已经停止使用，拟建场地东南部管道纵横交错，勘察条件较差；场地北部及西南部略高，中部及东部略低，依据所测勘察点标高，场地内最高：5.81m，最低：3.37m，高差达到2.44m。场地地貌单元属低山丘陵地貌。⑶.场地气象及水文地质条件嘉兴市地处北亚热带南缘，属东亚季风区，冬夏季风交替，四季分明，气温适中，雨水丰沛，日照充足，具有春湿、夏热、秋燥、冬冷的特点，因地处中纬度，夏令湿热多雨的天气比冬季干冷的天气短得多。年平均气温15.9℃。年平均降水量1168.6毫米。年平均日照2017.0小时。⑷.区域地质构造及区域地震活动背景1)区域地质构造拟建工程所在区域在大地构造上位于扬子准地台的东南端部，东南以江山—绍兴深断裂为界，与华南褶皱系相邻。区域内晚第三纪以来的新构造运动，由断块张性差异性升降逐渐转化为大面积隆起和沉降。这一新构造运动的形式也造就了区域现代地貌的基本格局。以泗洪—盱眙—扬州—湖州—杭州—奉化一线为界，东北部区域为大面积持续沉降区，以广大的平原和海域为主要地貌特征。西南部则为大面积隆起区，以低山丘陵为主要地貌特征。工程场址所在的新构造分区为杭州湾平原坳陷区（I2）边缘。区内基岩岩性主要为侏罗系寿昌组的沉积岩、凝灰岩、酸性火山熔岩、火山碎屑岩组成。Ⅰ长江下游平原坳陷区：Ⅰ1杭嘉湖平原坳陷区；Ⅰ2杭州湾平原坳陷区；Ⅱ浙闽中低山隆起区；Ⅲ浙东沿海低山隆起区；Ⅳ苏北断坳区图1区域新构造分区区域内断裂构造较为发育，但大部分断裂属于隐覆断裂，主要是通过断层对新沉积物的控制作用、浅层地震勘探、地球物理勘探等手段确定的。区域内断裂按其走向可分为北东向、北北东向、东西向、北西向、北北西向几组。按其活动性可分为前第四纪活动断裂和第四纪活动断裂（图2）。工作区内盆地分布较广，盆地的规模、沉积厚度等特征与区域地震活动性关系密切。9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告图2区域地震构造图2)区域地震活动背景拟建场地所在区域位于华北地震区南部，中强地震活动带长江下游—南黄海地震带覆盖区域的大部分，其西边是强地震活动带郯庐地震带。区域范围内地震活动不强，地震活动分为陆域和海域两大部分。陆域的地震活动相对较弱，强度也较小，多分布5级以下地震；南黄海海域地震活动性较强，强度也较大，有多个6级以上地震分布（图3）。拟建场地所在地区的地震影响，主要就来自周边陆域中小地震活动和南黄海海域中强地震的活动。图3区域历史地震震中分布（Ms≥4.7级）3.2地基土的构成与特征根据野外钻探、标准贯入试验、波速试验及室内土工试验成果，可将场地地层划分为十层（含亚层）。现自上而下分述如下：①1层杂填土（Qml），杂色，夹杂风化岩石碎块、碎屑、混凝土块及砖瓦块组成，充填物为粘性土；场地内均有分布；层厚：0.70~2.80m，层底标高：4.74~1.43m。②层粉质粘土（Q4al+pl），灰黄色，见黑色铁锰质斑点，褐红色条纹及灰白色粘土条带，可塑；摇振反应无，切面光滑稍有光泽，干强度、韧性中等；该层主要分布于场地中部及东部，南部及北部缺失（Z2和Z7孔）；层厚：1.10~2.20m，层底标高：1.79~-0.38m。9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告③1层淤泥质粉质粘土（Q4mc）：灰色，含云母及有机质，夹薄层粉性土，流塑；摇振反应无，切面稍有光滑，干强度、韧性中等；该层分布于场地中部（Z3、Z4、Z5、Z6、Z8孔），其它地段缺失；层厚：2.20~4.30m，层底标高：-1.96~-4.68m。③2层粘土（Q4mc）：灰色，含云母及有机质，见粉土团块及粉土薄层，软塑；摇振反应无，切面光滑有光泽，干强度、韧性高；该层分布于场地中部（Z1、Z3、Z4、Z5、Z6、Z8孔），其它地段缺失；层厚：1.70~5.90m，层底标高：-4.47~-7.98m。④1层粉质粘土（Q3al+pl）：灰绿色，含氧化铁斑点、条纹，偶夹钙质结核，硬塑，局部可塑；切面光滑有光泽，干强度、韧性中等；该层分布于场地中部（Z1、Z4、Z5、Z6孔），其它地段缺失；层厚：2.40~2.90m，层底标高：-7.48~-10.78m。④2层粉质粘土（Q3al+pl）：褐黄色，局部灰黄色，含氧化铁斑点、条纹，偶夹钙质结核，硬塑；切面光滑有光泽，干强度、韧性中等；除Z7孔缺失该层外，其它地段均有分布；层厚：1.70~15.10m，层底标高：2.31~-23.63m。⑤层粉质粘土夹碎石（Q3dl）：褐黄色，夹碎石，碎石磨圆度差，碎石含量约10-15%最大粒径约15cm，粉质粘土为可塑~硬塑状态；摇振反应无，切面光滑稍有光泽，干强度、韧性中等；该层分布于场地中部（Z3、Z4、Z5、Z6、Z8孔），其它地段缺失；层厚：1.10~4.20m，层底标高：-11.96~-21.68m。⑥层粉质粘土（全风化残积土）（Q3el）：褐黄色，断面见灰白色、红褐色斑点，条纹，原岩结构可辨，硬塑；切面光滑有光泽，干强度、韧性中等；该层在场地内均有分布；层厚：0.80~2.60m，层底标高：3.64~-25.23m。⑦1层强风化英安质晶屑凝灰岩（J），以下简称强风化凝灰岩，浅灰色，原岩结构清晰，部分已风化为土状，大部分为呈碎块状；取芯率约50%，标贯锤击数大于50击，场地内均有分布；层厚：0.70~9.70m，层底标高：2.44~-31.14m。⑦2层中风化英安质晶屑凝灰岩（J），以下简称中风化凝灰岩，浅灰色，凝灰结构，主要由晶屑和火山灰组成，整体为块状构造；岩芯呈短柱状，取芯率约80%，岩芯长度大于10cm者较少，风化裂隙发育，裂隙表面有棕红色铁质渲染；该层未钻穿。岩石质量等级：岩石单轴抗压强度平均值为：64.3MPa，属坚硬岩；岩体节理发育，节理内无充填物或很少，碎块状结构，其完整程度为较破碎；岩体基本质量等级为Ⅲ级。各层分布情况见“工程地质剖面图”和“钻孔柱状图”。3.3地基土的物理力学性质指标3.3.1各土（岩）层的物理力学性质指标依据原位测试及室内土（岩）工试验的统计分析结果，各土（岩）层的物理力学性质及原位测试成果见土（岩）层物理力学性质参数表（表1），并说明如下：（1）、表中给出地基土物理力学性质指标的平均值、最大值、最小值，设计时可根据安全使用情况，结合统计参数，酌情采用有关统计值。（2）、表中标准贯入试验击数N为实测值。（3）、土的抗剪强度指标取标准值。（4）、岩石单轴抗压强度指标取标准值。（5）、单轴抗压强度为饱和状态下的单轴抗压强度。3.3.2地基土的承载力地基承载力特征值按照国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第5.2.3条和浙江省《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）综合确定。地基土的承载力特征值建议采用下表值：9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告地基土的承载力表:3层序土名单轴抗压强度标准值frk（MPa）标准贯入试验击数N（击）抗剪强度（固快）地基承载力特征值fak（kPa）C（KPa）φ（o）②粉质粘土6.21919.275③1淤泥质粉质粘土1.91313.750③2粘土4.11311.955④1粉质粘土10.03818.9210④2粉质粘土13.53919.1240⑤粉质粘土夹碎石28.2280⑥粉质粘土23.44018.5250⑦1强风化凝灰岩＞50800⑦2中风化凝灰岩52.65260备注：表中fak值仅作为评价工程特性之用，设计时应根据实际基础形状、尺寸、埋深进行计算，并考虑软弱下卧层强度和变形。3.4地下水拟建场地浅层地下水为孔隙潜水，主要补给来源为大气降水。勘察期间，钻孔实测地下水位埋深0.50～1.00m，平均0.77m，地下水位标高2.47～5.31m，平均3.62m。3.5场地地震效应3.5.1场地抗震设计基本条件根据波速试验，场地等效剪切波速见下表：钻孔等效剪切波速表表:4孔号钻孔标高(m)测试深度（m）等效剪切波速Vse（m/s）BS14.0420165BS24.1636154BS34.599184平均值168依据上表测试结果，国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的有关条文，场地地基土属软弱地基土，拟建场地属Ⅱ类场地。本区建筑抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，所属的设计地震分组为第一组。3.5.2液化判别钻探结果表明，场地地表下20m深度范围内无饱和粉性土分布，且本区属于6度区，设计时可不考虑地基土液化的影响。3.5.3抗震有利、不利地段的划分依据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）中第4.1.1条之规定，拟建场地属建筑抗震不利地段。3.6不良地质现象经勘察，在已经进行的勘探孔中，未发现暗浜、古墓、洞穴等不良地质现象。4．地基（岩）土的分析与评价4.1场地的稳定性和适宜性评价在本次勘察范围内，无断裂、泥石流、河流侵蚀等不良地质作用，场地整体上属稳定场地，建设本工程是适宜的。4.2场地地下水及地基土的腐蚀性评价为判定地下水的腐蚀性，在Z1、Z9号钻孔旁边，挖探井取水样两套进行水质简分析试验。该水样经分析在Ⅲ环境类型中对混凝土有微腐蚀性,在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。该地区地下水位较高，根据地区经验，一般在浅部地下水对砼有微蚀性的情况下，地基土对砼有微腐蚀性。具体分析数据见编号9：地下水腐蚀性判定报告表。4.3场地地基均匀性评价9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告场地内地层，除②层、③1层层顶面起伏变化较小外，其它地基土层起伏变化较大，主要地基土层分布不连续，基岩起伏较大，综合分析，场地地基为不均匀地基。4.4天然地基①1层杂填土：厚度不一，结构松散，均匀性差，一般不宜直接作为建筑物的天然地基持力层，应挖除。②层粉质粘土：含水量W平均值为31.4%，孔隙比e0为0.900，标准贯入击数为6.2击，可塑，该层厚度1.10~2.20m。该层俗称“硬壳层”，具有自上至下逐渐变软的特点，因此，基础应尽量浅埋；建议北山辅助用房和油泵棚采用该层作为拟建物的天然地基持力层，该层土承载力特征值fd可取75kPa。③1层淤泥质粉质粘土，含水量W平均值为37.6%，孔隙比e0为1.060，承载力特征值fd仅为50kPa，土质较差，强度低，埋藏较深，不适宜作为拟建建筑物的天然地基持力层。对于场地内主要建筑物油罐来说，荷载大，对地基土承载力要求达到220KPa以上，并且对不均匀沉降要求较严格，反观本场地浅部地基土层，承载力均较小，无法满足承载力要求，由于下部地基土起伏变化很大，若采用地基处理的方式对下部地基土进行处理，其产生的沉降差异会对罐体稳定运行造成影响，因此，本场地主要建筑物油罐应采用桩基础。4.5桩基础4.5.1桩基持力层的选择⑦1层强风化凝灰岩，标准贯入击数N大于50击，碎块状，厚度一般较小，局部较大，由于层顶面坡度大易导致桩端稳定性差，全场分布，不推荐该用该层作为桩基持力层使用。⑦2层中风化凝灰岩，岩石单轴抗压强度平均值为：64.3MPa，属坚硬岩，埋藏适中，是本场地良好的桩基持力层，建议油罐基础采用该层作为桩基持力层使用。4.5.2桩型选择对于PHC管桩，难以穿透⑦1层从而进入⑦2层中风化一定深度，钻孔灌注桩或旋挖桩可进入⑦2层中风化表面，由于⑦2层坡度大，桩端稳定性差，若设计要求进入⑦2层中风化一定深度（至少一倍桩径）也存在困难，因此，本场地建议采用冲孔灌注桩4.5.3单桩竖向承载力估算1、各层土预制桩和钻孔灌注桩桩侧阻力特征值qsa(kPa)及桩端阻力特征值qpa(kPa)见表5：桩基计算参数表表:5层号土层名称标贯试验N（击）一般层底标高(m)预制桩(PHC)钻孔灌注注抗拔承载力系数qsa（kPa）qpa（kPa）qsa（kPa）qpa（kPa）②粉质粘土6.20.35860.7③1淤泥质粉质粘土1.9-3.25650.7③2粘土4.1-5.891080.7④1粉质粘土10.0-8.7625200.7④2粉质粘土13.5-11.0930800250.7⑤粉质粘土夹碎石28.2-15.853528⑥粉质粘土23.4-12.0250150035⑦1强风化凝灰岩＞50-14.14803500601800⑦2中风化凝灰岩8000953500备注：1、qsa为桩侧阻力特征值,qpa为桩端阻力特征值。2、根据浙江省工程建设规范《建筑地基基础设计规范》（DB33/1001-2003）和行业标准《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）,以Z1、Z8号孔为例，估算的单桩竖向承载力特征值见下表：9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告单桩竖向承载力特征值估算表表:6计算孔号桩型桩身直径(mm)桩端持力层进入持力层深度(m)桩底埋深(m)有效桩长(m)单桩竖向承载力特征值(KN)Z1冲孔灌注桩800⑦2层0.8030.530.53490冲孔灌注桩1000⑦2层1.0030.730.74972Z8冲孔灌注桩800⑦2层0.8021.321.32954冲孔灌注桩1000⑦2层1.0021.321.34302备注：桩底埋深和桩长均按现地面起算。4.5.5沉桩可能性和对周围环境的影响若选用④2层地基土作桩基持力层并采用预制桩（包括PHC桩）时，桩身穿越的地基土为②层粉质粘土、③层软塑的粘性土和④1层硬塑粘性土层，沉桩一般可顺利实现。若选用⑦1层强风化凝灰岩作桩基持力层并采用预制桩（包括PHC桩）时，该层上部存在⑤层粉质粘土夹碎石，碎石含量10~15%，最大粒径达到15cm，沉桩会有一定难度，当桩穿越上述地层并进入⑦1层一定深度时，需要配置合适的沉桩设备，合理安排沉桩顺序，沉桩方可实现。建议进行试沉桩，以判定沉桩的可行性和确定沉桩参数，按规范要求进行单桩静载荷试验，以确定单桩竖向承载力。试桩间歇期，宜为28天以上。按目前实际施工水平（设备及技术），若采用冲孔灌注桩，选择第⑦2层作为桩基持力层，成桩一般无困难。其缺点是容易污染环境，施工速度较缓慢；因此，桩基施工过程中采取严格措施，注意污泥排放，以免污染周围环境；对于冲孔灌注桩施工速度慢的缺点，应合理安排作业面，加强设备投入，满足工期要求。若采用预制桩（包括PHC桩），施工前应查明场地内和场地边缘1.5倍桩长范围内地下管线的分布情况，防止桩的挤土效应对地下管线造成影响。若选用钻孔灌注桩，沉桩过程不会产生挤土效应，不会对场地内及其附近的地下管线产生影响。6.结语与建议6.1结语1、拟建场地的建筑抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，所属的设计地震分组为第一组。拟建场地属Ⅱ类场地。拟建场地属建筑抗震不利地段。地震设防烈度为6度，场地为不液化场地，故在设计时可不考虑地基土地震液化的影响。岩石质量等级：岩石单轴抗压强度平均值为64.3MPa，属坚硬岩，其完整程度为较破碎，岩体基本质量等级为Ⅲ级。2、该场地地下水环境类型为Ⅲ类；场地地下水对混凝土有微腐蚀性,在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。3、经勘察，在已经进行的勘探孔中，未发现暗浜、古墓、洞穴等不良地质现象。4、本次勘察结果表明，本场地属稳定场地，对本次拟建的建筑物是适宜的。6.2建议1、建议北山辅助用房和油泵棚采用②层粉质粘土作为拟建物的天然地基持力层，该层土承载力特征值fd可取75kPa2、场地地基为不均匀地基，同一个罐体，其下部地基土变化较大，为此，拟建5万m³油罐建议采用桩基础，桩型采用冲孔灌注桩，以⑦2层中风化凝灰岩作为桩基持力层。3、抗浮设计水位，建议取地表下0.5m。9 工程编号：2014-GK-101江苏南京地质工程勘察院岩土工程勘察报告4、由于原场地地下构筑物复杂，场地整平过程中应将地下建筑物清理干净，防止对以后桩基施工造成影响。5、由于预计桩基持力层（基岩）起伏变化较大，建议在详细勘察阶段，按端承桩考虑勘探孔的布置，当基岩起伏变化超过10%时，加密勘探孔。6、本次勘察表明，岩体较破碎，岩体质量率低，建议在详细勘察阶段，选择控制性钻孔进入基岩一定深度（大于5m），取得新鲜的微风化样品。江苏南京地质工程勘察院2014年3月23日9