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摘要:本文通过对象山县的地质、水文等条件进行勘察,并对石浦镇檀头山岛的地形地貌和岩层结构和含量进行分析,为象山县檀头山岛保护和整治修复项目姊妹沙滩的工程建设和施工提供了重要依据,并对施工中注意的事项提出了建议。
关键词:象山县;勘察;水文地质;岩土工程
中图分类号: S969 文献标识码: A
象山县檀头山岛保护和整治修复项目姊妹沙滩工程位于象山县石浦镇檀头山岛,坝线所处堤线西海岸长度550m,东海岸长度650m,拟采用打塑料排水板或木桩基础,该工程由象山水利建筑设计院设计,岩土工程勘察委托我院进行。
一. 勘察目的和内容
1.ⅰ 查明塘坝所处地区工程水文、地震烈度等地质概况。
ⅱ揭露地层类别及提供各地基土层的物理力学性质指标、各土层e~p分层曲线、各土层的渗透系数等。
ⅲ查明坝轴线处工程地质条件,为坝轴线及地基地质提供地质评价和建议。
2 场地勘察
根据象山水利建筑设计院对围涂二期工程的地质勘察要求,本次勘察在堤坝的东面沙滩、西面卵石滩各布置三个断面,每个断面3个孔,西海岸卵石滩南北两面各布置1个钻孔,东海岸沙滩南北两面各布置1個钻孔,断面之间距离约170~250米,同一断面孔距12~50m,孔深20~25m。
3 钻孔测量与放样
本工程勘察点定位以甲方提供的总平面图与坐标点为依据,各勘察孔位置、孔口高程由象山县测绘设计院负责提供,本次勘察引测点为西南角点(X=29604.575,Y=652224.076,Z=0.720m)、东北角点(G004点)(X=30142.020,Y=652408.460,Z=3.600m)各钻孔孔口高程由G004点引测而成。坐标系采用宁波独立坐标系,高程采用1985年黄海高程。测量器具为全站仪。
4 完成的工作量
本工程勘察自2012年9月20日进场施工,10月1日结束野外工作,历时11天,野外开动XY-1回转钻机两台套,采用回转取芯工艺。
项 目 数量 单位 备注
放样测量点 22 点
钻探孔 8 个 总进尺192.20m
标贯孔 4 个 总进尺98.30m
取土孔 8 个 总进尺199.00m
标贯+取土孔 1 个 总进尺25.30m
综合孔 1 个 总进尺25.40m
标准贯入试验 31 孔次
重型圆锥动力触探试验 6 段次
取土样 91 组
室内土工试验 常规测试 83 组
颗粒分析 26 组
渗透系数 8 组
固结系数 7 组
简易水文地质观测 22 孔次
二 、场地岩土层工程性状
2.1场地地形地貌
拟建场地位于象山县石浦镇檀头山岛。拟建场地为海滩,西海岸为卵石滩,东海岸为沙滩,地形较平坦,堤线处所处海涂面高程约0.15~2.80m,地貌单元属海积平原。
场地第四系松散沉积物为海积物,下卧基岩为上侏罗系凝灰岩、流纹岩。
2.2场地岩土层描述
根据钻探揭露,将勘察深度范围内岩土层分为七个工程地质层(其中④层又分为④-1层、④-2层),其自上而下描述如下:
①素填土(Q4ml):仅ZK6、ZK9孔分布。杂色,松散,由块石、碎石及粘性土近期堆填而成。层厚1.50-0.70m。
②粉砂(Q4al):仅ZK6、ZK10~ ZK22孔分布。黄褐色,松散,湿,含石英、长石、粘性土等,分选性、级配一般,摇振反应慢,局部顶部0.30~0.40为卵石,土质不均匀。层顶埋深标高5.38~0.56m,层厚5.50~0.50m。
③粉质粘土(Q4l):全场分布。黄褐色,可塑,含铁锰质氧化物及粉细砂,干强度、韧性中等,切面稍有光泽,无摇振反应,局部顶部含少量卵石,土质不均匀。水平渗透系数Kh=8.0×10-5cm/s,垂直渗透系数Kv=1.5×10-5cm/s,层顶埋深标高4.75~-1.81m,层厚6.80~1.20m。
④-1粉砂(Q4al):仅ZK4、ZK5、ZK6、ZK17孔分布。黄褐色,松散~稍密,湿,含石英、长石、粘性土等,分选性、级配一般,摇振反应慢,土质较均匀。层顶埋深标高-0.03~-4.01m,层厚2.70~1.30m。
④-2淤泥质粉质粘土(Q4m):仅ZK1~ZK10、ZK19、ZK21孔分布。灰色,流塑,饱和,含贝壳碎屑及腐植物,厚层状,干强度、韧性高。切面光滑,无摇振反应,土质较均匀。水平渗透系数Kh=3.3×10-6cm/s,垂直渗透系数Kv=2.0×10-6cm/s,层顶埋深标高-0.55~-5.41m,层厚8.90~2.50m。
⑤粉质粘土(Q3mc):全场分布。灰褐色,软塑,含少量腐植物,中等干强度,中等韧性,切面稍有光泽,摇振无反应,土质较均匀。层顶埋深标高-1.63~-11.04m,层厚13.40~2.30m。
⑥含粘性土角砾(Q3al):仅ZK1、ZK2、ZK3、ZK19孔分布。灰褐色,湿,稍密~中密,由角砾、中粗砂及粘性土组成,角砾含量大于50%,角砾砾径一般为2~40mm,最大60mm,棱角状,角砾母岩成分为中风化岩组成,部分相变为含粘性土砾砂,土质不均匀。层顶埋深标高-9.05~-12.12m,层厚6.50~3.30m。
⑦粉质粘土(Q3mc):全场分布。灰褐色、黄褐色,可塑,含少量腐植物及蓝灰色条纹,干强度、韧性中等,切面稍有光泽,无摇振反应,土质较均匀。层顶埋深标高-8.73~-20.10m,该层未揭穿,最大揭露厚度10.80m,
三、岩土工程参数的分析和选定
3.1土试样的采取
原状土试样的采取上提式双锥活塞薄壁取土器,对粘性土采用锤击法,对淤泥质土采用静压法。
3.2室内土工试验
土工试验由我院土工室完成,试验项目为常规土的物理力学试验、水平及垂直渗透系数、水平及垂直固结系数的测定。对力学指标的提供,采用快剪、固结快剪强度试验。试验要求采用《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)有关规定进行,提供力学强度系峰值强度,未经折减校正。
3.3现场原位测试:现场标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验采用63.5Kg的标准锤,用自动脱勾的落锤装置,标准贯入试验当标贯器达到预定位置后,先预打15cm,然后测定30cm的锤击数。重型圆锥动力触探试验测定每10cm贯入的锤击数,贯入前,记录杆长,严格清渣,重型圆锥动力触探试验可连续贯入。按岩土工程取值的规定,确定粉土、粉砂、强风化岩的承载力。
3.4岩土工程参数的分析与选定
岩土的物理力学指标,按场地的工程地质单元和层位分别统计,提供最大值、最小值、平均值,当样本数大于6时,按公式计算平均值、标准差及变异系数,然后按公式然后按公式φk=rsφm,rs=1±[1.704/√n+4.678/n2]δ计算标准值。本报告土的力学指标以标准值为计算值,土的物理指标以平均值为计算值。
各土层常规物理力学性质见地基土物理力学指标数据统计表。
3.5主要岩土层岩土工程参数
根据各主要岩土层的岩性特征,结合土工试验,结合地区经验数据,综合确定场地各主要岩土层承载力特征值(fak)及压缩模量(Es)、重度(KN/m3)、孔隙比(e)、凝聚力(c)、内摩擦角(φ)、垂直渗透系数、水平渗透系数数据如下表:
层号 岩土层
名称 主要岩土层参数 孔隙比
(e) 直 剪 试 验 渗透系数 固结系数
Cv(P=50)
快剪 固快
承载力特征值fak(Kpa) 压缩模量Es
(Mpa) 重度KN/m3 凝聚力c 内摩擦角φ 凝聚力c 内摩擦角φ 垂直(Kv) 水平
(KH) 垂直
(Kv) 水平
(KH)
② 粉砂 150 Eo=26
③ 粉质粘土 130 7.0 18.94 0.811 24.2 16.5 1.5E05 8.0E05
④-1 粉砂 160 Eo=28
④-2 淤泥质粉质粘土 55 3.2 17.77 1.078 14.2 3.1 11.8 9.2 2.4E06 4.1E06 2.71
E03 2.04
E03
⑤ 粉质粘土 120 5.8 18.89 0.836 22.2 16.2
⑥ 含粘性土角砾 220 Eo=32
⑦ 粉质粘土 160 7.3 19.27 0.773 31.4 16.7
※表中凝聚力(c)、内摩擦角(φ)系峰值强度,设计时可乘以折减系数。
四 、水文地质特征
本场地地下水类型为孔隙水。②粉砂、④-1粉砂、⑥含粘性土角砾为孔隙水含水透水层,③粉质粘土、④-2淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土、⑦粉质粘土属弱-微弱透水层,未风基岩裂隙水。地下水的补给来源为大气降水及海洋渗水,勘察场地位于海塘,场地地下水稳定水位埋深与海平面持平,场地周围无污染源,根据当地建筑经验,海水中矿化度超标,Cl-含量较高,可综含合判定地下水对混凝土结构具微腐蚀性,地下水对长期浸水条件下混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性,地下水对干湿交替环境中的混凝土中钢筋具中等腐蚀性。场地土的腐蚀性评价可参照场地水的腐蚀性进行评价,即场地土对砼具弱腐蚀性。
五 、岩土工程分析评价
5.1场地稳定性评价
场地地形平坦,岩土层较简单,勘察深度内除上部存在着软弱土层外,无活动性断裂、岩溶、土洞等不良地质作用,场地为海涂地,系新近淤积而成。场地地势较低,回填后,地基将产生较大的沉降。场地海塘堤坝地基设计等级为乙级,场地等级为二级,地基等级为二级,综合确定场地岩土工程勘察等级为乙级。
根据GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》附录J《岩土渗透性分析》的规定:②粉砂、④-1粉砂、⑥含粘性土角砾为弱-中等透水层,渗透系数K=10-4-10-5cm/s,③粉质粘土、④-2淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土、⑦粉质粘土为微~极微透水层(K=10-7~10-8cm/s)。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50021-2001)附录A的规定,根据国家质量技术监督局发布的1:400万《中国地震参数区划图》(GB18306-2001)及《宁波市地震动峰值加速度区划图》的规定,确定本场地震设防烈度为小于6度区,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为小于0.05g区。场地土为软弱地基土,参考周围地质资料,拟建场地基岩埋深在小于80m深度范围内,场地类别为Ⅲ类,建筑抗震不利地段。
场地土层由正常固结而成,但固结时间短,稳定性较差,采用必要的工程措施后,可以筑坝。
5.2岩土层评价
②粉砂:黄褐色,松散,承载力低,未经处理,不宜作堤基的持力层。
③粉质粘土:黄褐色,可塑,承载力较高,物理力学性质较好,但厚度较薄,且有软弱下卧层,不宜单独作堤基的持力层。
④-1粉砂:黄褐色,松散~稍密,承载力较低,未经处理,不宜作堤基的持力层。
④-2淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,饱和,具高压缩性,是场地主要软弱卧层,承载力低,未经处理,不宜作堤基的持力层。
⑤粉质粘土:灰褐色,软塑,承载力一般,物理力学性质一般,厚度较大,可作堤基的持力层。
⑥含粘性土角砾:灰褐色,湿,稍密~中密,承载力一般,物理力学性质一般,部分不均匀,可作堤基的持力层。
⑦粉质粘土:蓝灰色、黄褐色,呈可塑状,物理力学性质较好,承载力较高,埋深较大,可做桩基持力层。
5.3围涂堤线基础方案的选择
本次勘察成果表明,该场地为典型的软土地基,堤基线上部为粉砂、淤泥质粉质粘土,中部为粉质粘土,下部为含粘性土角砾、粉质粘土,淤泥质粉质粘土含水量高,孔隙比大,具高压缩性,渗透性差等特点,堤坝填筑有沉降量大且不均匀,沉降历时长等特点,因此在堤坝筑高过程中,易产生沉降大且不均匀,发生滑移破坏等不良地质现象。本次海塘堤可采用抛石作换填料,采用推进法挤淤强制换填。需对坝基地基根据设计荷载需要进行适应处理,施工时控制加荷速率。也可采用打木桩的方式加固地基土,提高④-2淤泥质粉质粘土的承载力。设计时,请设计部门根据海堤的荷载、抗剪性能进行沉降量或抗剪强度的计算,确保海堤施工安全。毛石混凝土海堤砌置后,应采用护坡,防止对海堤的接触、冲刷,避免流失。
六 、结论与建议
6.1结论
(1)本次勘察已完成了委托书的各项任务,按照委托要求和有关规范规程施工,所提供的岩土工程参数可供设计使用,本报告可作为拟建工程建设和施工的工程地质依据。
(2)场地范围内无不良地质作用,除场地上部存在软弱土层外,场地土固结时间短,稳定性差,堤坝填筑后,且沉降量大且不均匀,沉降历时长的特点,在堤坝筑高过程中,易产生沉降量过大且不均匀,发生滑移破坏等不良地质现象。宜采取必要工程措施后,再行筑坝。
(3)场地地震设防烈度为小于6度区,地震动峰值加速度属小于0.05g区,场地设计地震分组为第一组,场地属软弱地基土,场地类别为Ⅲ类,建筑抗震不利地段。
(6)根据当地建筑经验,地下水和海水对混凝土具微腐蚀性,对长期浸水条件下混凝土中钢筋具弱腐蚀性,对干湿交替环境中混凝土的钢筋具中等腐蚀性。场地土的腐蚀性评价可参照场地水的腐蚀性进行评价,即场地土对砼具弱腐蚀性。
6.2建议
(1)岩土层的承载力特征值和压缩模量、重度以及水平及垂直渗透系数值,孔隙比、凝聚力、内摩擦角、固结系数等岩土工程参数建议采用报告中各值。
(2)建议围涂海堤砌置前,采用抛石料作换填料,采用推进挤淤强制换填,采用条柴、黄竹、松木、碎石改良后,再统一抛石,并分层夯实,或采用打木桩的方式加固地基土,提高淤泥质土的承载力,场地土固结时间短,稳定性差,具高压缩性,请设计部门根据海堤的荷载、抗剪性能要求进行沉降量和抗剪强度的计算,确保海堤的施工安全。海堤建成后,宜采用护坡。避免对海堤的接触冲刷,防止流失。
(3)做好施工监理工作,确保工程质量。
七 、附件
①勘探点主要数据一览表
②地层分布统计表
③标贯试验成果表
④重型圆锥动力触探试验成果表
⑤固结试验e-p分层曲线
⑥土工试验成果表
⑦地基土物理力学指标数理统计表
⑧勘探点平面位置图
⑨工程地质剖面图
⑩鉆孔柱状图
参考文献:
1《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
2《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
3《堤防工程地质勘察规范》(SL188-2005)
4《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
5《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)
6《港口工程地基规范》(JTJ250-98)
7《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)
8《浙江省建筑地基基础设计规范》(DB33/1001-2003)
9《宁波市行业标准:市建筑桩基与施工细则》(2001甬DBJ02-12)
10《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
黄有念,男,汉族,1980年生,2004年7月大学毕业,现在宁波市岩土工程有限公司上班,工程师,从事岩土工程勘察工作10年。
关键词:象山县;勘察;水文地质;岩土工程
中图分类号: S969 文献标识码: A
象山县檀头山岛保护和整治修复项目姊妹沙滩工程位于象山县石浦镇檀头山岛,坝线所处堤线西海岸长度550m,东海岸长度650m,拟采用打塑料排水板或木桩基础,该工程由象山水利建筑设计院设计,岩土工程勘察委托我院进行。
一. 勘察目的和内容
1.ⅰ 查明塘坝所处地区工程水文、地震烈度等地质概况。
ⅱ揭露地层类别及提供各地基土层的物理力学性质指标、各土层e~p分层曲线、各土层的渗透系数等。
ⅲ查明坝轴线处工程地质条件,为坝轴线及地基地质提供地质评价和建议。
2 场地勘察
根据象山水利建筑设计院对围涂二期工程的地质勘察要求,本次勘察在堤坝的东面沙滩、西面卵石滩各布置三个断面,每个断面3个孔,西海岸卵石滩南北两面各布置1个钻孔,东海岸沙滩南北两面各布置1個钻孔,断面之间距离约170~250米,同一断面孔距12~50m,孔深20~25m。
3 钻孔测量与放样
本工程勘察点定位以甲方提供的总平面图与坐标点为依据,各勘察孔位置、孔口高程由象山县测绘设计院负责提供,本次勘察引测点为西南角点(X=29604.575,Y=652224.076,Z=0.720m)、东北角点(G004点)(X=30142.020,Y=652408.460,Z=3.600m)各钻孔孔口高程由G004点引测而成。坐标系采用宁波独立坐标系,高程采用1985年黄海高程。测量器具为全站仪。
4 完成的工作量
本工程勘察自2012年9月20日进场施工,10月1日结束野外工作,历时11天,野外开动XY-1回转钻机两台套,采用回转取芯工艺。
项 目 数量 单位 备注
放样测量点 22 点
钻探孔 8 个 总进尺192.20m
标贯孔 4 个 总进尺98.30m
取土孔 8 个 总进尺199.00m
标贯+取土孔 1 个 总进尺25.30m
综合孔 1 个 总进尺25.40m
标准贯入试验 31 孔次
重型圆锥动力触探试验 6 段次
取土样 91 组
室内土工试验 常规测试 83 组
颗粒分析 26 组
渗透系数 8 组
固结系数 7 组
简易水文地质观测 22 孔次
二 、场地岩土层工程性状
2.1场地地形地貌
拟建场地位于象山县石浦镇檀头山岛。拟建场地为海滩,西海岸为卵石滩,东海岸为沙滩,地形较平坦,堤线处所处海涂面高程约0.15~2.80m,地貌单元属海积平原。
场地第四系松散沉积物为海积物,下卧基岩为上侏罗系凝灰岩、流纹岩。
2.2场地岩土层描述
根据钻探揭露,将勘察深度范围内岩土层分为七个工程地质层(其中④层又分为④-1层、④-2层),其自上而下描述如下:
①素填土(Q4ml):仅ZK6、ZK9孔分布。杂色,松散,由块石、碎石及粘性土近期堆填而成。层厚1.50-0.70m。
②粉砂(Q4al):仅ZK6、ZK10~ ZK22孔分布。黄褐色,松散,湿,含石英、长石、粘性土等,分选性、级配一般,摇振反应慢,局部顶部0.30~0.40为卵石,土质不均匀。层顶埋深标高5.38~0.56m,层厚5.50~0.50m。
③粉质粘土(Q4l):全场分布。黄褐色,可塑,含铁锰质氧化物及粉细砂,干强度、韧性中等,切面稍有光泽,无摇振反应,局部顶部含少量卵石,土质不均匀。水平渗透系数Kh=8.0×10-5cm/s,垂直渗透系数Kv=1.5×10-5cm/s,层顶埋深标高4.75~-1.81m,层厚6.80~1.20m。
④-1粉砂(Q4al):仅ZK4、ZK5、ZK6、ZK17孔分布。黄褐色,松散~稍密,湿,含石英、长石、粘性土等,分选性、级配一般,摇振反应慢,土质较均匀。层顶埋深标高-0.03~-4.01m,层厚2.70~1.30m。
④-2淤泥质粉质粘土(Q4m):仅ZK1~ZK10、ZK19、ZK21孔分布。灰色,流塑,饱和,含贝壳碎屑及腐植物,厚层状,干强度、韧性高。切面光滑,无摇振反应,土质较均匀。水平渗透系数Kh=3.3×10-6cm/s,垂直渗透系数Kv=2.0×10-6cm/s,层顶埋深标高-0.55~-5.41m,层厚8.90~2.50m。
⑤粉质粘土(Q3mc):全场分布。灰褐色,软塑,含少量腐植物,中等干强度,中等韧性,切面稍有光泽,摇振无反应,土质较均匀。层顶埋深标高-1.63~-11.04m,层厚13.40~2.30m。
⑥含粘性土角砾(Q3al):仅ZK1、ZK2、ZK3、ZK19孔分布。灰褐色,湿,稍密~中密,由角砾、中粗砂及粘性土组成,角砾含量大于50%,角砾砾径一般为2~40mm,最大60mm,棱角状,角砾母岩成分为中风化岩组成,部分相变为含粘性土砾砂,土质不均匀。层顶埋深标高-9.05~-12.12m,层厚6.50~3.30m。
⑦粉质粘土(Q3mc):全场分布。灰褐色、黄褐色,可塑,含少量腐植物及蓝灰色条纹,干强度、韧性中等,切面稍有光泽,无摇振反应,土质较均匀。层顶埋深标高-8.73~-20.10m,该层未揭穿,最大揭露厚度10.80m,
三、岩土工程参数的分析和选定
3.1土试样的采取
原状土试样的采取上提式双锥活塞薄壁取土器,对粘性土采用锤击法,对淤泥质土采用静压法。
3.2室内土工试验
土工试验由我院土工室完成,试验项目为常规土的物理力学试验、水平及垂直渗透系数、水平及垂直固结系数的测定。对力学指标的提供,采用快剪、固结快剪强度试验。试验要求采用《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)有关规定进行,提供力学强度系峰值强度,未经折减校正。
3.3现场原位测试:现场标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验采用63.5Kg的标准锤,用自动脱勾的落锤装置,标准贯入试验当标贯器达到预定位置后,先预打15cm,然后测定30cm的锤击数。重型圆锥动力触探试验测定每10cm贯入的锤击数,贯入前,记录杆长,严格清渣,重型圆锥动力触探试验可连续贯入。按岩土工程取值的规定,确定粉土、粉砂、强风化岩的承载力。
3.4岩土工程参数的分析与选定
岩土的物理力学指标,按场地的工程地质单元和层位分别统计,提供最大值、最小值、平均值,当样本数大于6时,按公式计算平均值、标准差及变异系数,然后按公式然后按公式φk=rsφm,rs=1±[1.704/√n+4.678/n2]δ计算标准值。本报告土的力学指标以标准值为计算值,土的物理指标以平均值为计算值。
各土层常规物理力学性质见地基土物理力学指标数据统计表。
3.5主要岩土层岩土工程参数
根据各主要岩土层的岩性特征,结合土工试验,结合地区经验数据,综合确定场地各主要岩土层承载力特征值(fak)及压缩模量(Es)、重度(KN/m3)、孔隙比(e)、凝聚力(c)、内摩擦角(φ)、垂直渗透系数、水平渗透系数数据如下表:
层号 岩土层
名称 主要岩土层参数 孔隙比
(e) 直 剪 试 验 渗透系数 固结系数
Cv(P=50)
快剪 固快
承载力特征值fak(Kpa) 压缩模量Es
(Mpa) 重度KN/m3 凝聚力c 内摩擦角φ 凝聚力c 内摩擦角φ 垂直(Kv) 水平
(KH) 垂直
(Kv) 水平
(KH)
② 粉砂 150 Eo=26
③ 粉质粘土 130 7.0 18.94 0.811 24.2 16.5 1.5E05 8.0E05
④-1 粉砂 160 Eo=28
④-2 淤泥质粉质粘土 55 3.2 17.77 1.078 14.2 3.1 11.8 9.2 2.4E06 4.1E06 2.71
E03 2.04
E03
⑤ 粉质粘土 120 5.8 18.89 0.836 22.2 16.2
⑥ 含粘性土角砾 220 Eo=32
⑦ 粉质粘土 160 7.3 19.27 0.773 31.4 16.7
※表中凝聚力(c)、内摩擦角(φ)系峰值强度,设计时可乘以折减系数。
四 、水文地质特征
本场地地下水类型为孔隙水。②粉砂、④-1粉砂、⑥含粘性土角砾为孔隙水含水透水层,③粉质粘土、④-2淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土、⑦粉质粘土属弱-微弱透水层,未风基岩裂隙水。地下水的补给来源为大气降水及海洋渗水,勘察场地位于海塘,场地地下水稳定水位埋深与海平面持平,场地周围无污染源,根据当地建筑经验,海水中矿化度超标,Cl-含量较高,可综含合判定地下水对混凝土结构具微腐蚀性,地下水对长期浸水条件下混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性,地下水对干湿交替环境中的混凝土中钢筋具中等腐蚀性。场地土的腐蚀性评价可参照场地水的腐蚀性进行评价,即场地土对砼具弱腐蚀性。
五 、岩土工程分析评价
5.1场地稳定性评价
场地地形平坦,岩土层较简单,勘察深度内除上部存在着软弱土层外,无活动性断裂、岩溶、土洞等不良地质作用,场地为海涂地,系新近淤积而成。场地地势较低,回填后,地基将产生较大的沉降。场地海塘堤坝地基设计等级为乙级,场地等级为二级,地基等级为二级,综合确定场地岩土工程勘察等级为乙级。
根据GB50287-99《水利水电工程地质勘察规范》附录J《岩土渗透性分析》的规定:②粉砂、④-1粉砂、⑥含粘性土角砾为弱-中等透水层,渗透系数K=10-4-10-5cm/s,③粉质粘土、④-2淤泥质粉质粘土、⑤粉质粘土、⑦粉质粘土为微~极微透水层(K=10-7~10-8cm/s)。
根据《建筑抗震设计规范》(GB50021-2001)附录A的规定,根据国家质量技术监督局发布的1:400万《中国地震参数区划图》(GB18306-2001)及《宁波市地震动峰值加速度区划图》的规定,确定本场地震设防烈度为小于6度区,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为小于0.05g区。场地土为软弱地基土,参考周围地质资料,拟建场地基岩埋深在小于80m深度范围内,场地类别为Ⅲ类,建筑抗震不利地段。
场地土层由正常固结而成,但固结时间短,稳定性较差,采用必要的工程措施后,可以筑坝。
5.2岩土层评价
②粉砂:黄褐色,松散,承载力低,未经处理,不宜作堤基的持力层。
③粉质粘土:黄褐色,可塑,承载力较高,物理力学性质较好,但厚度较薄,且有软弱下卧层,不宜单独作堤基的持力层。
④-1粉砂:黄褐色,松散~稍密,承载力较低,未经处理,不宜作堤基的持力层。
④-2淤泥质粉质粘土:灰色,流塑,饱和,具高压缩性,是场地主要软弱卧层,承载力低,未经处理,不宜作堤基的持力层。
⑤粉质粘土:灰褐色,软塑,承载力一般,物理力学性质一般,厚度较大,可作堤基的持力层。
⑥含粘性土角砾:灰褐色,湿,稍密~中密,承载力一般,物理力学性质一般,部分不均匀,可作堤基的持力层。
⑦粉质粘土:蓝灰色、黄褐色,呈可塑状,物理力学性质较好,承载力较高,埋深较大,可做桩基持力层。
5.3围涂堤线基础方案的选择
本次勘察成果表明,该场地为典型的软土地基,堤基线上部为粉砂、淤泥质粉质粘土,中部为粉质粘土,下部为含粘性土角砾、粉质粘土,淤泥质粉质粘土含水量高,孔隙比大,具高压缩性,渗透性差等特点,堤坝填筑有沉降量大且不均匀,沉降历时长等特点,因此在堤坝筑高过程中,易产生沉降大且不均匀,发生滑移破坏等不良地质现象。本次海塘堤可采用抛石作换填料,采用推进法挤淤强制换填。需对坝基地基根据设计荷载需要进行适应处理,施工时控制加荷速率。也可采用打木桩的方式加固地基土,提高④-2淤泥质粉质粘土的承载力。设计时,请设计部门根据海堤的荷载、抗剪性能进行沉降量或抗剪强度的计算,确保海堤施工安全。毛石混凝土海堤砌置后,应采用护坡,防止对海堤的接触、冲刷,避免流失。
六 、结论与建议
6.1结论
(1)本次勘察已完成了委托书的各项任务,按照委托要求和有关规范规程施工,所提供的岩土工程参数可供设计使用,本报告可作为拟建工程建设和施工的工程地质依据。
(2)场地范围内无不良地质作用,除场地上部存在软弱土层外,场地土固结时间短,稳定性差,堤坝填筑后,且沉降量大且不均匀,沉降历时长的特点,在堤坝筑高过程中,易产生沉降量过大且不均匀,发生滑移破坏等不良地质现象。宜采取必要工程措施后,再行筑坝。
(3)场地地震设防烈度为小于6度区,地震动峰值加速度属小于0.05g区,场地设计地震分组为第一组,场地属软弱地基土,场地类别为Ⅲ类,建筑抗震不利地段。
(6)根据当地建筑经验,地下水和海水对混凝土具微腐蚀性,对长期浸水条件下混凝土中钢筋具弱腐蚀性,对干湿交替环境中混凝土的钢筋具中等腐蚀性。场地土的腐蚀性评价可参照场地水的腐蚀性进行评价,即场地土对砼具弱腐蚀性。
6.2建议
(1)岩土层的承载力特征值和压缩模量、重度以及水平及垂直渗透系数值,孔隙比、凝聚力、内摩擦角、固结系数等岩土工程参数建议采用报告中各值。
(2)建议围涂海堤砌置前,采用抛石料作换填料,采用推进挤淤强制换填,采用条柴、黄竹、松木、碎石改良后,再统一抛石,并分层夯实,或采用打木桩的方式加固地基土,提高淤泥质土的承载力,场地土固结时间短,稳定性差,具高压缩性,请设计部门根据海堤的荷载、抗剪性能要求进行沉降量和抗剪强度的计算,确保海堤的施工安全。海堤建成后,宜采用护坡。避免对海堤的接触冲刷,防止流失。
(3)做好施工监理工作,确保工程质量。
七 、附件
①勘探点主要数据一览表
②地层分布统计表
③标贯试验成果表
④重型圆锥动力触探试验成果表
⑤固结试验e-p分层曲线
⑥土工试验成果表
⑦地基土物理力学指标数理统计表
⑧勘探点平面位置图
⑨工程地质剖面图
⑩鉆孔柱状图
参考文献:
1《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)
2《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
3《堤防工程地质勘察规范》(SL188-2005)
4《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
5《建筑桩基设计规范》(JGJ94-2008)
6《港口工程地基规范》(JTJ250-98)
7《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)
8《浙江省建筑地基基础设计规范》(DB33/1001-2003)
9《宁波市行业标准:市建筑桩基与施工细则》(2001甬DBJ02-12)
10《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
黄有念,男,汉族,1980年生,2004年7月大学毕业,现在宁波市岩土工程有限公司上班,工程师,从事岩土工程勘察工作10年。