岩土工程勘察报告
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目 录
一、前言 ........................................................................................................................................ - 1 - 二、区域地质概述 ........................................................................................................................ - 2 - 三、场地工程地质条件 ................................................................................................................ - 8 - 四、水文地质条件 ...................................................................................................................... - 10 - 五、岩土工程评价 ...................................................................................................................... - 10 - 六、岩土物理力学性质 .............................................................................................................. - 11 - 七、地基土承载力 ...................................................................................................................... - 12 - 八、场地稳定性与适宜性评价 .................................................................................................. - 12 - 九、场地地震效应 ...................................................................................................................... - 13 - 十、地基方案 .............................................................................................................................. - 14 - 十一、结论与建议 ...................................................................................................................... - 14 -
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一、前言
1、工程概况
为完成灾后重建任务,我院受中国中铁玉树灾后重建现场指挥部委托,于20__年9月承担了XX省玉树藏族自治州XX县西杭商住南组团A42地块的岩土工程详细勘察任务。
拟建场地位于结古镇南片区,西为西杭路,东为巴曲路。7度抗震设防,勘察等级为乙级,抗震设防类别为丙类。
2、勘察的目的与任务
(1)、查明拟建场地内各岩土层分布、结构、均匀性,各岩土层物理力学性质；
(2)、查明不良地质作用的类型、分布范围及发育情况并提出整治方案； (3)、查明地下水类型、水位、埋藏条件、地下水及土的腐蚀性等； (4)、判定地基土地震液化可能性,划分建筑场地类别； (5)、对场地稳定性及适宜性作出评价；
(6)、提供基础设计方案,并对基坑开挖和降水方案提出建议及设计参数。
3、勘察执行规范和标准
(1)《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)2009版 (2)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)(2008版) (3)《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008) (4)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)
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(5)《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008) (6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002) (7)《冻土地区建筑地基基础设计规》(JGJ 118-98) (8)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ 89-92) (9)《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999)
4、勘察方法及完成工作量
本次勘察采用了钻探取样、标准贯入试验、动力触探试验并结合室内土工试验,对拟建场地进行了综合性勘察。
本次外业勘察工作于20__年9月8日开工至9月15日结束,共投入150型钻机10台,采用回转钻进工艺,地下水位以上采用无水干作业,地下水位以下采用泥浆护壁。
完成勘察工作量如下:本次勘察共布设33个钻孔；取样及原位测试孔(含控制性钻孔)17个,孔深20.0米,其一般性钻孔16个,孔深15.0米,累计钻探进尺580.0米。
采取扰动样122件,并进行了相应的室内扰动土的筛分试验以及土的腐蚀性试验,现场于钻孔内做动力触探102次。
二、区域地质概述
1、气候特征
XX县属高原大陆性季风气候,全年无四季之分,只有冷暖两季之别,没有绝对的无霜期。冷季由青藏高原冷高压所控制,风大、干燥、温低,长达7～8个月；暖季受印度洋暖流的影响,又具有半湿润气候特征,降雨量多且集中,
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比较湿润,只有4～5个月。据玉树气象站资料,年平均气温3.2℃,极端最高气温为28.5℃,极端最低气温-27.6℃,年平均降水量为485.9mm,降水多集中在6～8月份,占全年降水量的68%,年蒸发量1185.1mm。年平均日照时数在2496.4小时,年总辐射量6245兆焦耳每平方米,均大于同纬度的东部地区。据玉树机场临时气象台20__年11月至20__年10月的气象观测资料,最大冻土深度125cm ,冰冻期达225天。
2、水文
区内主要河流为巴塘河,该河发源于格拉山北日阿如冬塞以东4km处,河源海拔5122m。上游称格曲,源流向北,穿过长达34.1km的高山峡谷,水流湍急。至各琼达出峡,折向西北流,进入XX县最大的平坦草原—巴塘盆地,并接受右岸支流暗子曲汇入,在上巴塘上游附近纳左岸支流扎巴曲,因流经巴塘盆地以下干流始称巴塘河。在上巴塘约2km多接纳最大支流巴曲,干流复进入峡谷区,穿行约15km,至格萨尔广场东北与扎西科河汇合后以下河段称之为扎曲,最终注入通天河,属长江上游通天河水系。据1960年设立的新寨水文站资料,集水面积2298km2,多年平均径流量7.90×108m3,多年平均输沙量7.87×104m3。
3、地质构造与地震 (1)区域地质构造
XX县属青藏川滇歹字形构造体系-巴塘拗陷褶皱带,以北属松潘-甘孜褶皱系—玉树-马达寺优地槽褶皱带,以南属唐古拉准地台台隆。区内断裂及褶皱发育,构造形迹以NW、NWW向为主,与区域地层走向一致。NW、NWW向断裂为走向断裂,其次为NNE—SSW向断裂,该组断裂普遍错断NW向断
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裂。本区第四纪以来新构造运动频繁,具有继承性,活动构造形迹主要呈NW、NWW和NNW两组方向分布,前者规模宏伟且切割深,并以左旋走滑为主兼具逆冲性质；后者则具有逆冲兼右旋走滑特征。对XX县影响最大,直接关系到玉树灾后重建的活动断裂有两条,分别为玉树—甘孜断裂(F2)、年吉错南—巴塘断裂(F3),分别描述如下(图2-1):
图2-1 XX县区域地质构造图
① 玉树—甘孜断裂(F2)
该断裂为“4.14”玉树7.1级地震发震断裂,断裂带西起乌兰乌拉湖北,向东经风火山、XX县以南至玉树后延入四XX省内长约800公里,总体呈NWW向展布,倾向北东,倾角40°—70°。该断裂带是松潘-甘孜印支褶皱系与唐古拉准地台的分界断裂。北侧分布的上三叠统柯南群,以含虫迹震中位于该断裂带闭锁段西端部位置,反映了该断裂现今强烈的持续活动性。
② 年吉错南—巴塘断裂(F3)
该断层为玉树—甘孜断裂带的分支断层。始于XX县南当江荣沟脑与玉树—甘孜断裂带的交汇处,向东南方延伸,经年吉错南、上拉秀后转为近东
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西向,形成一向南西方向凸出的弧形,经巴塘盆地的南缘后,向东又与玉树—甘孜断裂带交汇于金沙江南岸一带,全长约230余公里。
该断裂带主要形成于第三纪晚期,主要控制并断错第三系。其东段则明显控制了巴塘第四纪盆地的形成及发展,从盆地南缘晚更新世冲—洪积层被明显断错及全新世松散堆积破坏变形特征来看,该断层是一条全新世后仍在持续活动的地震断层。
(2)新构造运动
自第四纪早期以来,以震荡式上升运动为主要特征的新构造运动在区内表现得十分明显,并且在空间上、时间上具有不同的差异性和间歇性变化规律。在空间上的差异性主要表现在通天河及其支流、河流阶地两岸发育的不对称性；而在时间上间歇性主要表现在通天河及其较大支流多阶地发育。总之,新构造运动在区内表现出整体抬升性,使得第四系堆积物构成高阶地,在遭受后期水流等强烈侵蚀切割作用下,在其前缘形成了高陡斜坡,为崩塌、滑坡、泥石流地质灾害的形成提供了良好的临空条件和丰富的固体物源。
(3)地震活动
勘察区隶属青藏地震区青藏高原中部地震亚区的巴颜喀拉山地震带。带内新构造运动强烈,活动断裂带以北西、北北西向展布为主,地震发的强度较大,地震活动频繁。XX县境内地震活动分布主要集中在XX县的西北部,而且明显受区域大型断裂带的控制。
根据1:400万《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001)第二号修改单的规定及《关于玉树地震灾后重建执行建筑抗震设防标准的复函》(建标函[2010]122号),玉树地区抗震设防烈度为7度(图2-2),设计地震动峰值加速度0.15g,设计地震分组第三组,场地设计特征周期为0.45s。
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图2-2 玉树地区地震动加速度图
① 历史地震概况
据《XX省地震目录》记载,公元1738至今,玉树地区共发生20余次地震,自有地震记载以来,“4.14”玉树7.1级地震为玉树地区最大地震,此前玉树地区共记录到Ms≥4.7级地震24次,最大地震为1738年玉树西北的6.5级地震和1915年5月5日青海曲麻莱附近的6.5级地震,震中据结古镇最近距离分别为65km和160km,其次为1979年3月29日XX县小苏莽6.2级地震；而20__年7月18、19日在XX县上拉秀附近发生的5.0、5.6、5.4级三次中强震也引起了一定的震害损失和社会影响。图2-3为XX县历史地震震中分布图。
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图2-3 XX县历史地震震中分布图
② “4.14”地震概况
20__年4月14日发生在玉树结古镇西侧(N 33º03′11″,E 96º51′26″)的7.1级地震,是有地震记载以来玉树地区最大的地震,震源深度14km,地震地表破裂带长约23km。截止20__年4月22日15时共记录到余震1374次,其中3～3.9级地震9次,4～4.9级地震3次,5～5.9级地震无,6～6.9级地震1次,最大余震为6.3级。从余震分布图可以看
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出,余震主要沿玉树—甘孜断裂带分布(发震断裂),严格受玉树—甘孜断裂带控制(图2-4)。
图2-4 “4.14”玉树7.1级地震主震及余震分布图
三、场地工程地质条件
1、地形地貌
拟建场地位于玉树州结古镇南部。西为西杭路,东为巴曲路,地貌属巴塘河Ⅰ级阶地,地形地势相对较为平坦,地面标高为3691.52～3693.40米。
2、地层土质概况
根据本次勘察现场钻探结果表明,在20m深度范围内的地层主要为人工填土(Q4ml)及一般第四系沉积层(Q4al+pl),并按地层岩性和物理力学性质指标,进一步划分为4个大层,现按照自上而下的顺序对各土层的基本特征综述如下:
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人工堆积层(Q4ml):
①素填土:褐黄色及黄褐色,稍湿,稍密,以粉土为主,含少量圆砾、卵石；局部以卵石为主。偶见塑料纸、玻璃片、砖块、木片等。层厚为0.20__.40米,层底高程为3690.61～3692.68米。
①1杂填土:杂色,稍湿,松散,由水泥块、砖块、玻璃片、木片、塑料纸等组成,以少量粉土及灰渣充填,层厚为0.30～0.50米,层底高程为3691.31～3693.10米。
一般第四系沉积层(Qal+pl):
②粉土:褐黄色及黄褐色,稍湿,稍密,含云母片、圆砾及卵石,孔隙发育,韧性低,干强度低,摇振反应中等。层厚为0.30～0.70米,层底高程为3690.81～3691.19米。仅在ZK3、ZK18号孔揭遇。
③卵石:杂色,以灰色为主,湿～饱和,密实,呈亚圆形,其成分主要为灰岩、白云岩、花岗岩、砂岩等,粒径大于20 mm颗粒含量占总重55～70%,一般粒径7～180mm,最大粒径200mm,以细中砂及少量粘性土充填。层厚为4.00～5.40米,层底高程为3685.51～3688.58米。
③1圆砾:褐黄色,湿,中密,呈亚圆形,其成分主要为灰岩、白云岩、花岗岩、砂岩等,粒径大于2 mm颗粒含量占总重大于50%,一般粒径2～80mm,最大粒径140mm,以细中砂及少量粘性土充填。层厚为0.60～0.80米,层底高程为3691.09～3691.53米。仅在ZK8、ZK22揭遇。
④卵石:杂色,以灰色为主,饱和,密实,呈亚圆形,其成分主要为灰岩、白云岩、花岗岩、砂岩等,粒径大于20 mm颗粒含量占总重50～70%,一般粒径7～160mm,最大粒径220mm,以中粗砂及少量粘性土充填。揭露厚度8.30～
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15.30米,相应层底高程为3671.60～3678.40米。该层未揭穿。
场地地层结构详见《工程地质剖面图》。
四、水文地质条件
1、地下水类型及水位
本次勘察揭露深度范围内为潜水,含水层为③层卵石,主要接受大气降水和高处山体下泄侧向补给,储水量丰富。水位变化幅度受大气影响强烈,暖季、冷季变幅为1～2米。
勘察期间钻孔内实测水位埋深2.40～3.20米,相应标高3690.11～3689.24。
2、历年最高水位及近3～5年最高水位
拟建场区历史最高地下水位接近自然地表；近3～5年最高水位标高为3691.0米。
3、地下水的腐蚀性评价
拟建建筑基础位于地下水位以上,可不考虑地下水对混凝土结构及钢筋混泥土结构中钢筋的腐蚀性。
五、岩土工程评价
1、场地土腐蚀性评价
该场地土中[SO42-]含量48.26～61.53mg/kg,[CL-]含量49.16～76.74mg/kg,PH值7.46～7.69,全盐量0.046～0.053%,场地环境类别为Ⅰ类；根据地区经验,本场地视电阻率为大于100Ω·M。按照《岩土工程勘察规
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范 GB50021-2001》2009版,场地土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。防护措施:土对建筑材料腐蚀的防护,应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)的规定。
2、场地土冻胀性评价
玉树地区标准冻深1.04米。该场地地下水位埋深在2.40～3.20米,相应标高3690.11～3689.24,冻深范围内①层素填土,天然含水量19.6～20.5%,冻结期间地下水位距冻结面的最小距离大于1.5m,平均冻胀率1%＜η≤3.5%,冻胀等级为Ⅱ级,属弱冻胀土；②层粉土,天然含水量20.70%, 冻结期间地下水位距冻结面的最小距离大于1.5m,综合考虑平均冻胀率1%＜η≤3.5%,冻胀等级为Ⅱ级,属弱冻胀土；③层卵石,粒径小于0.075mm的含量为4.1～6.4%,平均冻胀率η≤1%,冻胀等级为Ⅰ级,属不冻胀土；③1层圆砾,粒径小于0.075mm的含量为6.8～7.1%,平均冻胀率η≤1%,冻胀等级为Ⅰ级,属不冻胀土；④层卵石,粒径小于0.075mm的含量为1.1～2.1%,平均冻胀率η≤1%,属不冻胀土。
六、岩土物理力学性质
综合野外原位测试数据与室内试验成果,分层进行统计整理,相关岩土层粘聚力Cq、内摩擦角角фq及压缩模量ES推荐值如下表1:
表1
地层编号 ① ①1
地层名称 素填土 杂填土 Cq(Kpa) 15 - - 11 -
Фq(º) 12 15 ES(Mpa) 岩土工程勘察报告
② ③ ③1 ④ 粉土 卵石 圆砾 卵石 18 - - - 20 35 25 35 3.1 40 15 45 七、地基土承载力
根据《岩土工程勘察设计规范》(GB50021-2008),结合地区经验,综合确定各土层天然地基承载力特征值fak如表2:
表2
地层编号 ② ③1 ③ ④ Q4al+pl 成因类型 地层名称 粉土 圆砾 卵石 卵石 天然地基承载力特征值 fak (kPa) 120 180 350 400 八、场地稳定性与适宜性评价
1．场地稳定性评价
本次勘察表明:拟建场地内未发现岩溶、滑坡、泥石流、地下采空区、古墓及掩埋古河道等不良地质作用及灾害,“4.14”玉树地震发震断裂从场区西侧孟宗沟、西杭电站西侧一线经过,场地稳定性一般。
2．场地适宜性评价
野外钻探和土工试验结果表明,该场地地层较为稳定,层位变化不大。
②层粉土,属高压缩性土；③1层圆砾,属中缩性土,中密状态；③层卵石及④层卵石,属低压缩性土,密实状态,层位稳定,厚度大,均是良好的基础持力层,对拟建建筑是适宜的。
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九、场地地震效应
1、抗震设防烈度
按照国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)2008版、XX省地震局与XX省住房和城乡建设厅文件(青震发2010第33号)关于《XX省玉树灾区(青海灾区XX县、乡镇地震动参数一览表》的通知,玉树地区属抗震设防烈度7度区第三组,设计基本地震加速度值为0.15g,设计特征周期值为0.45s。
根据《XX省住房和城乡建设厅、XX省发展和改革委员会、XX省财政厅》青建房〔2010〕515号文件1.6玉树地震灾后重建城乡住房抗震设防按《关于转发玉树地震灾后重建执行建筑抗震设防标准的复函的通知》(建抗〔2010〕41号)执行。灾后重建城乡住房建筑结构的安全等级为二级,抗震设防分类为标准设防(丙类),地基基础的设计等级为丙级。
2、建筑场地类别
根据ZK1、ZK30号钻孔实测剪切波速测试成果,本场地等效剪切波速Vse=389～414m/s,250 m/s＜Vse≤500 m/s；场地覆盖层厚度为15.0米大于5米,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)进行判定,建筑场地类别为Ⅱ类。
3、液化判定
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第4.3.4条,本场地在抗震设防烈度为7度时,场地粉土无液化可能性。
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十、地基方案
根据本次勘察所揭示的地层条件、场地周围地形坏境条件,建议采用天然地基,可选用卵石③层做为基础持力层,地基承载力特征值350KPa。
十一、结论与建议
1、场区内的填土成分、结构复杂、厚度不均、且未完成自重固结,未经处理,不应做为基础持力层。
2、建议采用天然地基的独立基础,基础持力层宜选用卵石③层。 3、可不考虑地下水对建筑基础的腐蚀性,但应考虑地基土对混凝土结构的微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。
4、本区标准冻结深度为1.04米。
5、本区抗震设防烈度为7度, 设计基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第三组,设计特征周期值为0.45s。
6、建筑场地类别为Ⅱ类。
7、基槽开挖过程中,须采取有效措施避免地基持力层扰动,破坏,由于勘察钻孔间距的关系,不能覆盖场地内分布的所有原建筑基础XX市政设施,因此建议加强地基验槽工作。
8、基槽开挖如采取一次性放坡,建议采用1:1.25放坡。
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