岩土工程勘察报告齐齐哈尔.doc

岩土工程勘察报告

委托单位：齐齐哈尔市交通运输局

工程名称：齐齐哈尔客运南站公路综合客运枢纽

工程编号：2011-37-1

黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院

岩土工程勘察报告责任表

工 程 名 称：齐齐哈尔客运南站公路综合客运枢纽
法 人 代 表：田大勇
注册岩土工程师：邢 开
审 定 ：刘宪明
审 核 ：刘 敏
工程主持人 ：刘 敏
报告编写人 ：韩晓敏 齐永志
土工试验人 ：徐田燕 杨 威
提 交 单 位：黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院
提交报告时间：2011.08.19
附 件
1、勘探点一览表 1张
2、地层统计表 3张
3、固结压缩曲线 9张
4、颗粒分析成果图 14张
5、动力触探试验统计表 9张
6、标准贯入试验统计表 3张
7、波速测试成果表 2份
8、地质柱状图 3张
9、勘探点及建筑物平面位置图 1张
9、工程地质剖面图 7张
10、物理力学指标统计表 4张
11、土工试验综合成果表 4张
12、液化判别计算表 4张

概 述
受齐齐哈尔市交通运输局的委托，我黑龙江省第一水文地质工程地质勘察院承担了其拟建“齐齐哈尔客运南站公路综合客运枢纽” 工程场地详勘阶段的岩土工程勘察工作。
一、 工程概况
拟建建筑物为客运站站房及维修车间，其中客运站房高4层，维修车间高1层，按《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）(2009年版)有关规定，拟建建筑物工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为三级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级。地基基础设计等级为乙级，建筑物平面形状及具体位置详见“勘探点平面位置图”。
二、 勘察工作依据及勘察目的
本次勘察工作主要依据设计单位提供的“建（构）筑物地基岩土工程勘察任务委托书”和“建筑物总平面位置图”，按如下技术标准执行：
1）《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年版）；
2）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）；
3）《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）；
4）《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ 72-2004）；
5）《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2002）；
6）《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）；
7）《土工试验方法标准》（GB/T 50123-1999）；
8）《工程地质钻探规程》(DZ／T0017-91)；
9）《工程地质手册》(第四版)。
根据建筑物结构特征、设计院提供的勘察技术要求及上述技术标准，本次勘察主要目的如下：
1）查明建筑场地内及其附近有无影响工程稳定性的不良地质现象，评价场地建筑适宜性。
2）查明场地地层结构、均匀性，尤其是基础底面以下土层的分布以及各地基土层的物理力学性质。
3）查明地下水埋藏条件及水位变化幅度和规律，判定地下水对建筑材料的腐蚀性。
4）确定建筑场地类别，判定有无可液化土层及地基液化等级，提供抗震设计所需的有关技术参数。
5）提供各层地基土承载力特征值及变形指标。
6）对拟建建筑物地基基础方案进行分析论证，提供技术可行、经济合理的地基基础方案建议，并提出各种方案设计所需的岩土参数。
7）提供对深基坑开挖和支护所需的岩土参数。
三、勘察方法及勘察工作布置
根据该项工程的情况及邻区地质资料，采用钻探、现场原位测试、室内试验等多种技术相结合的工作方法完成了本次勘察任务。共投入SH30型钻机3台，采用冲击钻进和跟管护壁钻进，按回次进行工程地质编录及时量测孔深，取土采用普通取土器锤击取样，原位测试采用标准贯入试验、N63.5圆锥动力触探及波速试验。完成工作量详见表1。

表1 本次勘察完成工作量统计表
钻 探
原 位 测 试
土工试验
孔数
(个)
总进尺
(m)
标准贯入
试验
(组）
Ｎ63.5圆锥
动 探
(m)
样品总数
(个)
原状样
(个)
扰动样
(个)
29
778.70
131
46.50
151
27
124
另需说明,钻孔孔口高程采用绝对高程，引测点由甲方指定。由于场地原因，部分钻孔未施工。
野外施工时间为二○一一年六月二十四日至八月九日。
第一章 场地工程地质条件
一、勘察场区概况
拟建建筑物位于齐齐哈尔市龙沙区水师营乡三合村。已打钻孔孔口标高介于144.51-146.43米之间，地形稍有起伏，地貌单元为松嫩低平原。
2.1．1 气象水文
勘察场区地处松嫩平原西部，气候属中温带大陆性季风气候,春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季凉爽早霜、降温急骤，冬季漫长、严寒少雪。年平均气温3.6℃，无霜期136.3d，多年平均降水量429.8mm，最大积雪厚度240mm，多年平均蒸发量1483mm，平均风速3.3m/s.
勘察场区内普遍存在季节性冻土，结冻期从10月中旬开始，到翌年5月下旬全部融化，冻结期约为190d左右。季节性冻土标准冻深为2.20m，3—4月份冻至最深。
勘察场区内无河流、湖泡，区域上主要河流为嫩江。嫩江位于评估区西侧约6.2km处，由东北流向西南，江宽400—900m，水深0.5—4m，河床多呈蛇曲状。据富拉尔基水文站资料，多年平均水位144.11m，多年平均径流量165.14×108m3/a，封冻期11月中旬至翌年4月中旬。
2.1.2 地形地貌
勘察场区位于松嫩平原西部低平原区，地势略有起伏，相对平坦开阔，总体地势西南向东北倾，标高一般在145.00—147.00m，相对高差2.0m左右。地貌类型属湖成地貌，形态成因为冲积湖积低平原，岩性成因为泥砂质低平原，组成岩性主要为第四系上更新统粉质粘土、粉土、细砂、砾砂等。
2.1.3 地质构造与区域稳定性
勘察场区在大地构造单元上处于兴安岭—内蒙地槽褶皱区，小兴安岭—松嫩地块、松嫩中断（坳）陷带、西部断阶区内。勘察场区内地质构造不发育，属稳定区。
根据《1∶400万中国地震动峰值加速度区划图》、《黑龙江省抗震设防工作图》（1∶200万）及《中国地震烈度图（1990）》，勘察场区区域内地震动峰值加速度值为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基本烈度Ⅵ度，第四系以来新构造运动不明显，区域稳定性好，1973年8月和1997年8月齐齐哈尔市富拉尔基区发生过3.6、3.8级有感地震；2003年8月16日在内蒙赤峰发生过地震，最大震级为6.1级，余震为4.7级，齐齐哈尔市有震感；2005年2月23日在黑龙江省富裕县发生了3.7级有感地震，但勘察场区内未发生过地震。
二、不良地质作用
拟建场地内未发现有影响工程建设的不良地质作用，场地稳定，适宜建筑。
三、地层结构及描述
在钻孔揭露的深度范围内，根据土的成因、岩性及物理力学指标，将地基土由上至下共分九个主层，八个亚层。
第①层 杂填土（Ｑ4ml）：分布普遍，厚度0.50-2.60米，杂色，主要由杂土及建筑垃圾构成，勘察时松散。
第②层 粉质粘土（Ｑ4al）：分布普遍，厚度0.80-3.80米，黄色，可塑，局部硬塑。层中局部为粉土。无摇振反应，稍有光泽，干强度与韧性中等，该层具中等压缩性，局部高压缩性。
第②1层 细砂（Ｑ4al）：局部分布，厚度0.20-2.60米，黄色、灰色，中密，稍湿，水位以下饱和，主要成分为石英、长石，该层局部为粉砂。
第③层 粉质粘土（Ｑ4al）：分布普遍，厚度0.60-3.50米，灰色，软塑，层中局部为粉土及淤泥质粉质粘土，夹细砂薄层。摇振反应中等，稍有光滑，干强度与韧性中等，该层高等压缩性。
第④层 细砂（Ｑ4al）：分布较普遍，厚度0.80-5.10米，灰色，稍密，稍湿，水位以下饱和，主要成分为石英、长石。该层夹粘性土薄层。
第④1层 细砂（Ｑ4al）：局部分布，厚度1.30-2.30米，灰色，松散-稍密，稍湿，水位以下饱和，主要成分为石英、长石。该层夹淤泥质粘性土薄层。
第④2层 粉质粘土（Ｑ4al）：局部分布，厚度0.80-1.30米，灰色，软塑，夹细砂薄层。摇振反应中等，稍有光滑，干强度与韧性中等。
第⑤层 圆砾（Ｑ4al）：分布普遍，厚度4.00-9.10米，灰色，稍密-中密。饱和，颗粒级配一般，粒度有所变化，磨圆度较好，层中局部夹砾砂薄层。砾的主要成分为中酸性火山岩，砂的主要成分为石英、长石。
第⑤1层 砾砂（Ｑ4al）：局部分布，厚度0.90-4.40米，黄色、灰色，稍密-中密，饱和，砾的成分主要为中酸性火山岩，砂的成分为石英、长石，粒度有所变化。
第⑥层 中粗砂（Ｑ4al）：分布普遍，厚度0.80-11.00米，灰色，中密，局部密实。饱和。层中局部含砾，夹粉质粘土薄层，砂主要成分为石英、长石。
第⑥1层 圆砾（Ｑ4al）：局部分布，厚度0.80-1.60米，灰色，稍密-中密，饱和，砾的成分主要为中酸性火山岩。
第⑥2层 细砂（Ｑ4al）：局部分布，厚度1.00-3.90米，灰色，中密，局部密实，饱和，主要成分为石英、长石。
第⑦层 砾砂（Ｑ4al）：分布较普遍，厚度0.70-6.80米，灰色，中密，饱和，砾的成分主要为中酸性火山岩，砂的成分为石英、长石，粒度有所变化。
第⑧层 粉质粘土（Ｑ4al）：分布较普遍，厚度0.30-2.20米，灰色，可塑。无摇振反应，稍有光泽，干强度与韧性中等，该层具中等-高压缩性。
第⑧1层 细砂（Ｑ4al）：局部分布，厚度0.70-4.00米，灰色，中密，局部密实，饱和，主要成分为石英、长石。该层夹淤泥质粘性土薄层。
第⑨层 中粗砂（Ｑ4al）：分布普遍，揭露厚度0.50-10.20米，灰色，中密，局部密实。饱和。层中局部含砾，夹粉质粘土薄层，砂主要成分为石英、长石。
第⑨1层 砾砂（Ｑ4al）：局部分布，揭露厚度0.90-5.90米，灰色，中密，局部密实。饱和，砾的成分主要为中酸性火山岩，砂的成分为石英、长石，粒度有所变化。
四、各层土建议采用物理力学性质指标值
各土层的物理力学性质指标由土工试验及原位测试综合确定,具体参数详见 “物理力学指标统计表”。统计时，对个别异常数据剔除，使变异系数在允许范围内。
五、地下水特征
勘察场区地下水类型为孔隙潜水，微具承压性。含水层为细砂、中粗砂、砾砂、圆砾，其中细砂的渗透系数为8米/天，中粗砂的渗透系数为15米/天，砾砂为80米/天，圆砾为180米/天，初见水位埋深3.50-6.80米，静止水位埋深3.00-5.60米。该地区水位年变幅为1.50米左右（特殊年份除外）。抗浮设计水位值可按143.69米考虑。
本次勘察场地内采取水样两组，进行了水质分析，水质分析结果见附表。根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）（2009年版）第12.2.2条和第12.2.4条标准。
判定结果如下：
评价类型
腐蚀介质
测试值
评定标准环境类型为Ⅱ类
腐蚀等级
评价结果
环境类型水对混凝土结构
SO42-(mg/L)
79.08
＜300
微
微
Mg2+ (mg/L)
15.13
＜2000
微
NH4+ (mg/L)

＜500
微
OH- (mg/L)

＜43000
微
总矿化度
679.10
＜20000
微
地层渗透性水对混凝土结构
PH值
6.9
＞6.5
微
微
侵蚀性CO2(mg/L)
10.03
＜15
微
HCO3-(mmol/L)
4.831
＞1.0
微
钢筋混凝土结构中的钢筋
Cl--(mg/L)
114.86
＜10000（长期）
微
弱
100-500（干湿）
弱
备注
根据《岩土工程勘察规范》（GB 50021-2001）第12.2.2条和第12.2.4条标准
经判定，拟建场地地下水按环境类型水对各种混凝土结构具微腐蚀性，地层渗透水对各种混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋在长期浸水条件下具微腐蚀性，在干湿交替条件下具弱腐蚀性。根据地区经验，场地土对混凝土具弱腐蚀性。
第三章 岩土工程评价
一、场地与地基地震效应评价
1、场地抗震设防烈度
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）拟建场地抗震设防烈度等于6度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值等于0.05g，特征周期为0.45s。
2、场地土类型及场地类别
1）、场地土类型
该场区共进行两组单孔法波速试验，结果场地内地基土层剪切波速见表2：
表2 单孔法实测波速试验结果
孔号
Zk25
Zk37
等效剪切波速Vse（m/s）
161.65
185.00
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.1.5条计算深度取20米。场地的土层剪切波速Vse=161.65-185.00m/s。地基土的类型为中软土。
2)、场地类别
根据区域工程地质资料，场地覆盖层厚度大于50米，根据《建筑抗震设计规范》表4.1.6划分场地类别Ⅲ类，拟建场地为可进行建设的一般场地，工程抗震设防类别为乙类。
3）、液化判别
拟建场地地下水水位以下细砂、中粗砂呈饱和状态，根据场地土质及地下水埋藏条件，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）规定初判，可能液化。计算假设条件：基础埋深8.00米，地震烈度7度，场地深度20.00米。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第4.3.1-4.3.4条规定用标贯N值进行详判，综合判定，该场地不液化，具体情况详见“液化判别计算表（标贯法）”。
二、季节冻土冻胀性评价
该地区季节性冻土标准冻深为2.20米，标准冻深内地基土为①层杂填土、②层粉质粘土、②1层细砂，其冻胀评价结果见表3。
表3 冻结深度内地基土冻胀性评价表
土的名称
天然
含水量W
塑限
WP
符合关系
水位与冻深距离(m)
冻胀性类别
综合判定
①层杂填土

冻胀
②层粉质粘土

Zk29-1
26.1
23.7
WP+2＜W≤WP+2
＜2.0
Ⅲ
冻胀
Zk32-1
21.3
20.0
W≤WP+2
Ⅱ
弱冻胀
②1层细砂
稍湿

弱冻胀
综合判定，①层杂填土冻胀、②层粉质粘土冻胀、②1层细砂弱冻胀。
三、地基承载力特征值评价
各层土承载力特征值fak根据土工试验及原位测试成果综合评价，评价结果见表4。

表4 地基土承载力特征值(kPa)综合评定表
地层
评价方法
综合评价
编号
岩性
土工试验
标准贯入
圆锥动探
（w）eo
IL
fak
N
fak
N63.5
fak

②
粉质粘土
0.813
0.38
209.04
7.3
185.25

180
②1
细砂

16.7
187.93

170
③
粉质粘土
1.276
0.78
90.00
3.5
118.75

90
④
细砂

11.2
149.60

140
④1
细砂

松散-稍密

110
④2
粉质粘土

1.00

4.4
135.50

120
⑤
圆砾

7.5
250.00
250
⑤1
砾砂

7.5
208.14
200
⑥
中粗砂

16.7
260.80

260
⑥1
圆砾

8.0
260.00
260
⑥2
细砂

21.0
208.00

205
⑦
砾砂

8.2
223.31
220
⑧
粉质粘土

4.9
143.25

140
⑧1
细砂

21.0
208.00

205
⑨
中粗砂

21.3
287.00

260
⑨1
砾砂

8.6
231.98
230
2、桩基评价：
各土层桩基参数，根据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）、土的状态、标准贯入试验、圆锥动力触探、土工试验及地方经验等方法综合确定，具体数值见“表5”

表5 桩基参数建议值(特征值)
层号
岩性
密实度
(状态)
水下钻孔灌注桩
Qsia(KPa)
qpa(KPa)
②
粉质粘土
IL=0.38
35

②1
细砂
中密
21

③
粉质粘土
IL=0.78
23

④
细砂
稍密
13

④1
细砂
松散-稍密
11

④2
粉质粘土
IL=1.00
17

⑤
圆砾
稍密-中密
65

⑤1
砾砂
稍密-中密
59

⑥
中粗砂
中密
26
800
⑥1
圆砾
稍密-中密
66
850
⑥2
细砂
中密
24
510
⑦
砾砂
中密
58
730
⑧
粉质粘土
IL=0.51
32

⑧1
细砂
中密
30

⑨
中粗砂
中密
36

⑨1
砾砂
中密
59

注：地下洞室开挖按8.00米考虑，桩长按土层相应深度变化，桩端持力层按相应土层深度给出。
采用桩基方案设计时，应注意以下问题：
1、本报告建议的桩侧阻力特征值和桩端阻力特征值仅供设计初步估算单桩承载力特征值，单桩承载力特征值以试桩为准。施工前应在现场进行桩基静载荷试验来确定单桩坚向承载力，必要时做出桩长、桩径、桩数调整。
2、采用灌注桩时需保证孔壁稳定及注浆质量，按设计要求保证桩径尺寸及桩端入持力层深度。
4、由于该工程需进行沉降验算，计算参数见下表6：

表6 桩基沉降计算参数
土层编号
地层名称
重力密度
γ（KN/m3）
压缩模量
Es（Mpa）
②
粉质粘土
19.0
3.89
②1
细砂
16.3
18.20
③
粉质粘土
17.6
2.73
④
细砂
16.1
13.18
④1
细砂
15.8
9.30
④2
粉质粘土
17.8
2.70
⑤
圆砾
20.0
22.20
⑤1
砾砂
18.6
20.00
⑥
中粗砂
17.1
35.70
⑥1
圆砾
20.0
23.60
⑥2
细砂
16.5
22.19
⑦
砾砂
18.7
32.80
⑧
粉质粘土
19.0
3.83
⑧1
细砂
16.5
22.19
⑨
中粗砂
17.2
45.70
⑨1
砾砂
18.7
45.10
五、基坑工程评价
1、各层土剪切指标如表7：
表7 各层土剪切指标
地层编号
地层名称
γ（KN/m3）
Φ（度）
C（kPa）
②
粉质粘土
19.0
16.0
17.8
②1
细砂
16.3
28.0

③
粉质粘土
17.6
11.7
12.4
④
细砂
16.1
27.2

2、基坑开挖时，由于地下水水位绝对标高为140.04-142.83米，水位年变幅为1.50米，基础埋深8.00米，小于基础埋深，需要考虑基坑降水工作和由此引起的水位变化对支护结构及基坑周围环境的影响。建议快挖快填。地下室应进行防水设计，同时地下室受到地下水浮力作用，故在施工前应对其进行抗浮设计验算，若不能满足，应采取相应抗浮措施，建议采用抗浮桩。抗浮设计水位值可按143.69米考虑。
3、基坑开挖时，场地上覆杂填土呈松散状态，该层抗剪强度较低，故自然基坑边坡处于不稳定状态。鉴于基坑开挖深度较大，如四周无良好的放坡条件，须对边坡进行支护，边坡支护形式宜为排桩或地下连续墙。桩型宜为钻孔灌注桩。桩长应根据基坑稳定验算确定。基坑开挖和支护时应加强对周边道路及地下管线的保护，同时加强基坑位移和邻近建筑物的监测。
4、由于基坑埋深较大，所以施工期间应做好地表水和地下管线排水工作，防止雨季发生基坑倒灌现象。同时也应对周围重要建筑做好监测工作，防止地面沉降影响建筑物和周围管线的安全。
5、对于基坑边坡的局部稳定、整体稳定、侧壁稳定、边坡和挡土结构可能发生的变形做好计算工作 。
施工时注意坑壁支护和基础回填工作。
六、场地稳定性及建筑适宜性
1、地基稳定性评价
据勘察得知，场地无不良地质作用，地层岩性比较稳定，未见地下埋藏物，场地附近无活动断裂通过，故整个拟建场地地层比较稳定。
2、地基适宜性的评价：
场地稳定，未见灾害性物理地质现象，根据拟建建筑物特点，整个拟建场地适宜建筑。
3、地基均匀性的评价：
拟建场地地层分布均匀，层面坡度大于10%，故该场地为不均匀地基。
七、建议采用的地基基础方案
根据场地内工程地质条件及拟建建筑物的特点，建议采用桩基础，以⑥-⑦层为桩端持力层，优选桩型为水下钻孔灌注桩。
第四章 结论及建议
1、拟建建筑物工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为三级，地基复杂程度等级为二级，岩土工程勘察等级为甲级。
2、拟建场地地形稍有起伏，所处地貌单元为松嫩平原区。
3、拟建场地钻孔揭露深度内地基土共分九个主层，八个亚层，其中①层杂填土勘察时松散，施工时建议彻底清除。
4、勘察场区季节性冻土标准冻深为2.20米，①层杂填土冻胀、②层粉质粘土弱冻胀、②1层细砂弱冻胀。
5、拟建场地内地基土为均匀地基，场地内无不良地质作用，适宜建筑，因场地原因，部分钻孔未施工，建议待条件允许时应进行补充勘察。
6、设计与施工在使用本报告过程中，若有不明之处，请及时与我院沟通，基坑开挖后及桩基施工完毕后需做好验槽验桩工作或施工勘察。
7、在基坑底面普遍钎探，如土质条件与勘查报告有较大的出入或持力层的土质与建议的持力层不符，应会同有关部门研究解决，并结合钎探成果妥善处理。
8、本次勘察建筑场地范围内未见井、坟、老房基、防空洞、人防通道等埋藏物，施工过程中如果在建筑物场地范围内发现埋藏有井、坟、老房基、防空洞、人防通道等隐蔽物，施工时应会同有关部门妥善处理。
9、勘察报告需送审图机构审查后方可作为设计依据。