某综合管廊岩土工程勘察.docx
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某综合管廊岩土工程勘察
附录
2.附表2地层统计表27
3.附表3场地土地震液化判别表28
4.附表4土工试验综合成果表29
5.附图1钻孔布置图31
6.附图2钻孔柱状图32
7.附图3工程地质剖面图50
1工程概况
1.1项目介绍
拟建物名称为：
综合管廊。
工程标准断面宽度5m，断面高度3.5m，管廊顶板覆土厚度2.2m，全长约100m。
不考虑道路车辆荷载时基底反力为80kpa，考虑上部作用道路车辆荷载时基底反力为100kpa。
工程通风、投料口管线引出口的断面尺寸同标准断面，不考虑道路车辆荷载时基底反力为85kpa，考虑上部作用道路车辆荷载时基底反力为105kpa。
工程倒虹段处理，综合管廊遇到与其标高相冲突的较大管线或其他市政构筑物等（例如河道、排水管线、人行地下通道等）需设置倒虹段。
倒虹段顶部距上部障碍物净距约2m。
若有交叉口，综合管廊交叉口埋深约12米，基底反力约为135kpa。
具体概况见表1。
表1拟建物特征一览表
拟建物名称
标准断面
通风、投料口管线引出口
倒虹段
交叉口
综合管廊
标准断面宽度5m，断面高度3.5m，管廊顶板覆土厚度2.2m。
不考虑道路车辆荷载时基底反力为80Kpa，考虑上部作用道路车辆荷载时基底反力为100Kpa。
断面尺寸同标准断面，不考虑道路车辆荷载时基底反力为85Kpa，考虑上部作用道路车辆荷载时基底反力为105Kpa。
综合管廊遇到与其标高相冲突的较大管线或其他市政构筑物等（例如河道、排水管线、人行地下通道等）需设置倒虹段。
倒虹段顶部距上部障碍物净距约2m。
综合管廊交叉口埋深约12米，基底反力约为135Kpa。
此次勘察属详细勘察阶段，工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，综合确定岩土工程勘察等级为乙级。
根据国家有关规范，结合建筑物特点，共布置钻孔18个，孔深30m；累计完成工作量540m；取原状土样16件，扰动样45件，标准贯入试验64段；在zk1、zk12孔取土样各一组并取水样一组。
勘探点一览表见表2。
表2勘探点一览表
序
号
钻孔编号
勘探点
类型
勘探
深度
（m）
地面
标高
（m）
坐标（m）
取样数
标
贯
次
数
地下稳定水位
X（A）
Y（B）
土样
静止
原
扰
埋深
标高
1
zk1
取土试样钻孔
30.00
1053.59
32591.750
53348.110
2
5
9.50
1044.09
2
zk2
标准贯入试验孔
30.00
1053.77
32599.880
53353.930
13
9.40
1044.37
3
zk3
取土试样钻孔
30.00
1053.56
32594.060
53362.060
2
5
9.50
1044.06
4
zk4
标准贯入试验孔
30.00
1053.57
32585.930
53356.240
10
9.30
1044.27
5
zk5
鉴别孔
30.00
1053.61
32588.840
53352.170
9.60
1044.01
6
zk6
取土试样钻孔
30.00
1053.73
32579.890
53345.770
2
6
9.40
1044.33
7
zk7
标准贯入试验孔
30.00
1053.00
32571.760
53339.950
10
9.50
1043.50
8
zk8
鉴别孔
30.00
1052.67
32563.630
53334.130
9.40
1043.27
9
zk9
取土试样钻孔
30.00
1052.62
32555.500
53328.310
2
6
9.60
1043.02
10
zk10
标准贯入试验孔
30.00
1052.65
32547.370
53322.490
12
9.30
1043.35
11
zk11
鉴别孔
30.00
1052.69
32539.230
53316.670
9.40
1043.29
12
zk12
取土试样钻孔
30.00
1052.71
32531.100
53310.850
2
5
9.40
1043.31
13
zk13
标准贯入试验孔
30.00
1052.42
32522.970
53305.030
12
9.50
1042.92
14
zk14
鉴别孔
30.00
1052.30
32514.860
53299.230
9.50
1042.80
15
zk15
取土试样钻孔
30.00
1052.37
32511.930
53303.280
2
7
9.30
1043.07
16
zk16
标准贯入试验孔
30.00
1051.44
32503.800
53297.460
7
9.50
1041.94
17
zk17
取土试样钻孔
30.00
1051.90
32509.610
53289.330
2
6
9.50
1042.40
18
zk18
取土试样钻孔
30.00
1052.33
32517.750
53295.150
2
5
9.40
1042.93
540.00
16
45
64
1.2勘察目的与任务
本次勘察是对建筑场地进行详细勘察，其目的是查明场地的地层、构造、岩土性质、地下水情况以及查明不良地质作用和地质灾害；确定土层物理力学指标，为工程设计提供详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出适当的建议，其主要任务是：
（1）查明拟建工程沿线及其附近有无影响场地和地基稳定性的不良地质作用，做出明确的结论性评价。
（2）查明拟建工程沿线内各土层种类的成因、时代、地层结构和均匀性以及特殊性岩土的性质。
（3）为抗震设计进行地震效应分析，并确定场地类别，以及特征周期。
（4）查明地下水类型、埋藏条件、补给及排泄条件；水及土的腐蚀性；提供基坑开挖工程应采取的地下水控制措施，需采用降水控制措施时，应分析评价降水对周围环境的影响。
（5）对地基岩土层的工程特性和地基的稳定性进行分析评价，提出各岩土层的地基承载力特征值；论证采用天然地基基础形式的可行性。
（6）对不良地质作用的防治提出建议。
1.3勘察依据
本次勘察技术工作执行以下有关规范、规程、标准及规定：
1、国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）
2、国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）
3、国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）
4、国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
5、国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）。
6、行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）。
7、《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）
8、行业标准《原状土取样技术标准》（JGJ89-92）。
9、行业标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）。
10、《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99:
98）
11、《岩土工程勘察合同》
12、《综合管廊工程详细勘察要求》
2自然地理概况
2.1场地位置
拟建管廊所在场地地势平坦，钻孔高程在1051.44m～1053.77m之间。
场地所处的地貌单元为大青山山前冲洪积扇边缘。
拟建管廊工程沿线位于包头市新都市中心区内，具体位置见拟建工程场地位置示意图1。
图1拟建工程场地位置示意图
2.2地形地貌
拟建管廊所在场地地势平坦，地表为填土。
所处的地貌单元为大青山山前冲洪积扇边缘。
包头位于内蒙古高原的中部稍西部位。
所以其基本地貌是高原特征。
横亘中国北部的阴山山脉中，大青山、乌拉山、色尔腾山从包头中部东西向穿过，使包头地貌明显形成北部高原草原、中部山岳横亘、南部平原广阔的地貌单元，形成了局部上是中间高、南北低，总体上是西北高、东南低的地形特征。
包头的地理座标是东经109°50′11″-111°25′、北纬41°20′-42°40′，平均海拔高度1067.2米，地处内蒙古自治区中西部[1]，位于渤海经济区与黄河上游资源富集区交汇处，北部与蒙古国接壤，南临黄河，东西接沃野千里的土默川平原和河套平原，阴山山脉横贯中部。
包头平原的地形特点是，大青山和乌拉山以南，黄河以北的包头平原，从北向南有微微倾斜，而且可以看到该地区有四极阶地[2]。
从黄河最低点往上数，最低的一级是洪水期常常遭到黄河水淹没的河漫滩。
往上是921地质队说是黄河的第一阶地，高出黄河常水位2一3米，但据资料记载，这里同样有时也会受到河水淹没。
而在清朝的嘉庆二十四年（公元1819年）以前，黄河的古河道还在这一阶地上的包头旧市区复成元巷的附近。
所以这一阶地实际上应该才是黄河的高河漫滩，并不是上升运动所造成的构造阶地。
再往上是黄河的第二阶地，高出“第一阶地”近二十米。
最高一级按921院叫做侵蚀堆积阶地，又高出近二十米。
在第四阶地和第三阶地之间，有断层的特征可寻，位于第四阶地的阶坡附近。
在第三阶地与第二阶地之间，东西向断层的特征更多，其中以西脑村，陈户村等地所见较明显。
同时，在第三阶地的两侧阶坡上，有许多泉水露出，其中有下降泉，也有从裂隙中发育的上升泉。
2.3地质构造
拟建管廊所在场地位于白彦花构造凹陷盆地，属于阴山纬向构造带与鄂尔多斯断块之间的构造凹陷盆地，即河套断陷带的次级构造单元临河断陷盆地。
始于燕山运动，形成于喜山运动后。
河套断陷带是鄂尔多斯台地块体边缘断陷带中规模最大，垂直差异运动和构造运动十分显著的地区，具有孕震构造。
在地质历史时期，由于控制河套断陷盆地的边缘断裂强烈运动，盆地不断下降，阴山山地间歇性缓慢抬升，在盆地内沉积了巨厚的第三纪、第四纪地层[3]。
包头市北面的乌拉山和大青山，高出平原约500一900米。
山势陡峻，岩石类别主要是由前震旦纪的片麻岩，几乎没有第四纪堆积物坡积物的覆盖。
在距山麓不远的平原上，经过勘探二三百米，仍然没有见到基岩。
人们都认为大青山与乌拉山和平原间，有着断距比较大和新断层与近于直立东西向的正断层横切。
断层北侧的山地是上升区，南侧平原是下降区。
大青山和乌拉山的山岳一般都是呈平台状，如果把它们连接起来，就可以分出几级高度不同的台面。
但由于当地的岩石成分和软硬程度比较均一，岩层又近于直立，因此这些高度层次不齐的台面，被认为是上升运动在不同时间段中的不均匀性上升所造成的平面。
上升运动既然是在一个比较长的时期中断断续续不均匀地推升的，上升区和下降区之间的断层，和他们相当大的断距，同样也是在新的时期内所形成的。
在山南二十公里左右地方，黄河之滨的昭君坡渡口，有一块片麻岩石露头现地表，黄河在当地是岩石质地河床。
但在周围不远的地方进行了钻探，上百米未遇见到基岩。
在包头大青山的走势，以东向南突进了十几公里。
这些现象，都是升降运动在地区上的差异性的证据。
在这些升降幅度不相同的地区之间，由于变化是很突然的，常常也会有断裂带的存在。
所以在山岳与平原之间，实际上不仅仅只存在着一条东西向的断层，而正如专家所提到过的那样，应该会有很多断层。
这些断层应大部分以东西方向为主，同时也有其他的方向。
被这些断裂带割开的各个小地块，其升降幅度互有不同，情况可以可能很复杂的。
但是从总体形势上来看，仍可以把北面的山区看成是上升区，南面的平原看作下降区[4]。
2.4气象特征
包头市位于蒙古高原中部，南临黄河，阴山山脉横贯全市中部，东西两侧有土默川平原和河套平原，远离海洋，深居内陆，属于干旱半干旱大陆性气候，具有干燥少雨、年日较差温差大，日照时间长冬季严寒，夏季干热，冬春两季多风沙，相对湿度低、蒸发强烈等特点。
冬春两季多见5-6级大风，全年主导风向为NNW、NW，历年平均风速3.4m/s，最大风速23.3m/s，多年平均大风天日数46.9天，风压0.36KN/m2；全年无霜期约138天，7、8、9月份为雨季，多年平均降水量为308.9mm，最大为678.4mm，最小为131.5mm，年平均蒸发量为2125.8mm；多年平均6.5℃，最高气温39.2℃（1999年7月24日），最低气温-31.4℃（1971年1月27日）；冬季最大积雪厚度240mm，常年基本雪压1.40g/cm2；最大冻土深度1.75米（1957年），多年标准冻深约1.60m[5]。
据《包头市2002年国民经济和社会发展统计公报》报道，2002年包头市的年平均气温8.5℃，年最低气温是－27.6℃，2002年最高气温是40.4℃，2002年总降水量是262.9毫米，2002年最大风速11.0米/秒，平均风速是1.8米/秒，年日照时数是2806小时，2002年平均相对湿度是52%，全年吹沙尘天气12次。
夏秋交替之时，是包头绝佳旅游季节，是理想的避暑胜地。
冬季春季，银装素裹，冰封雪飘，别具北国特色[6]。
3勘察方法和勘察工作布置
3.1勘察等级划分
根据拟建工程的规模及特点，依据岩土工程勘察规范的划分，工程为一般工程，
后果严重工程，评定本工程重要性等级为二级。
场地等级为二级，满足下列条件之一：
对建筑抗震不利的地段；不良地质作用一般发育；地质环境已经或可能受到一般破坏；地形地貌较复杂；基础位于地下水位以下的场地。
对建筑抗震危险地基等级为二级，满足下列条件之一：
岩土种类较多，不均匀，性质变化较大；除严重湿陷、膨胀、盐渍、污染以外的特殊岩土。
由于工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度均为二级，综合确定本次勘察等级为乙级勘察。
3.2勘察方法与手段
在房屋建筑与构筑物的岩土工程勘察中，室内试验与岩土体的原位测试是一项非常重要的工作，特别是在详细勘察阶段，室内外试验的大量开展，其主要目的是为岩土工程的评价与计算提供必要的物理力学性质指标和岩土数据参数。
原位测试的项目和方法应根据岩土条件、设计对参数的实际需要、地区经验和测试方法的适用性等多种因素综合确定。
而根据原位测试获得的成果，利用地区性经验估算岩土观测的特性参数时和对岩土工程问题做出评价时，应该与室内试验和工程反算参数进行对比，检验其结果的可靠性。
室内试验中的常规岩土试验（土的密度、含水率、液塑限、土粒密度、压缩试验、直接剪切以及岩土的单轴抗压强度试验等）是最基本的，另外，还需要结合建筑物的特殊要求与重要性、基础类型及土层性质等进行一系列特殊项目的试验，如土的高压固结试验、动三轴试验、三轴剪切试验、颗粒分析、相对密度、灵敏度、膨胀土胀缩性、黄土的湿陷性试验以及土质、水质分析试验等。
试验项目与试验方法，应根据工程实际要求和岩土性质的具体特点确定。
当有需要时还应该考虑岩土的原位压力历史和应力场，工程活动所引起的新应力场与新边界条件，使试验条件尽可能的接近实际；还应该注意岩土的非均质性、不连续性和非等向性以及由此所产生的岩土体与岩土试样在工程性状上的具体差别。
对于特种试验项目，应该制定专门的试验方案。
在制备试样前，应该对岩土的重要性状做出肉眼鉴定和简要的描述。
本次勘察主要采用钻探勘探手段。
工作内容项目有测量、钻探、原位测试、取样、室内试验、室内整理工作等。
3.2.1测量
本工程坐标系统为包头市独立坐标系，高程系统为黄海高程系。
勘探点测量定位采用RTK技术，甲方所给引点坐标：
引点K1：
X:
32645.100m，Y:
54380.672m；
引点K2：
X:
32649.801m，Y:
54040.200m；
绝对高程H1：
1060.70m
3.2.2钻探取样
钻探取样外业勘探工作采用DPP-100型汽车钻机1台（见图2现场钻探），水位以上采用回转干钻，水位以下采用泥浆护壁回转单管钻进，钻探中严格控制回次进尺，及时描述记录地层，在代表性土层采取土样和原位测试。
采取原状样使用静压式普通取土器，及时封存，及时送样，确保取样质量。
本次共取原状土样16件，扰动样45件，标准贯入试验64段；在zk1、zk12孔取土样各一组并取水样2组。
图2现场钻探
3.2.3原位测试
原位测试采用标准贯入试验对土层进行现场原位测试工作，使用63.5kg自动脱钩落锤，贯入器完好无损。
地层剪切波速测试采用地面激发横波井中接收，即地—井方式的PS波速测井方法，选用武汉岩海工程技术开发公司研制并生产的RSM24FD浮点式工程动测仪与国家地震局哈尔滨工程力学研究院所生产的三分量检波器以及相关配套软件。
3.2.4室内试验
室内试验试验的工作严格按国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）的有关规定执行。
具体室内试验开始前，所有的试验仪器经过严格的标定、检测，确认他们各项指标均达到了标准规程、规范要求才能投入到使用。
对常规的土工试验需要说明的问题：
水样分析、易溶盐分析，按国家现行的规范执行。
稠度试验要采用液限仪，锥的质量76克。
颗粒分析，细粒土要采用比重计法，粗粒土要采用筛分法。
地基土按《岩土工程勘察规范》及《建筑地基基础设计规范》定名。
3.2.5室内整理工作
1．岩土体物理力学指标统计
采用华宁软件分别统计指标个数、最小值、最大值、平均值、标准差、、标准值变异系数等。
2．地基承载力特征值的确定
此次勘察土层承载力特征值采用了综合法确定，取值的方法主要包括室内土工试验指标查表修正法、抗剪强度指标公式计算法及经验值、标准贯入试验指标计算修正法等
3．工程地质层的划分和岩土的定名方法与原则
岩土定名根据有关规程、规范定名。
一般情况下，对单层厚度≥50cm的普通地层，要单独划分出工程地质层，对单层厚度<50cm的一般性地层，根据地层的实际情况，采用“互层”、“夹层”、“夹薄层”进行描述。
钻孔内的地层分层高程误差应该小于10cm。
4．计算机绘图
结构图像资料整理采用由美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计软件AutodeskAutoCAD（2012版），进行数据统计及成果图表的输出。
3.3工作量的布置情况
本次勘察依据现行《岩土工程勘察规范》及建设单位提供的总平面图布置工作量。
结合建筑物特点，共布置钻孔18个，孔深30m，钻孔间距在10.00～30.00m之间；累计完成工作量540m；取原状土样16件，扰动样45件，标准贯入试验64段。
3.4工作量的完成情况
于2016年3月19日组织人员设备进入现场采用DPP-100型汽车钻机，至3月27日共完成了540米的外业勘探任务。
具体工作量完成情况见表3勘察工作量完成情况一览表。
表3勘察工作量完成情况一览表
勘 察 项 目
单位
数量
深度
技术要求
备注
钻
孔
控制性孔
个
14
30米
按规范及勘察纲要要求取土和原位测试
水位以上采用干钻，水位以下采用泥浆护壁工艺钻进
一般孔
个
4
30米
记录、描述、划分地层
总进尺
米
540
—
取
样
原状样
件
16
—
及时取样，及时密封
静压式普通取土器
扰动样
件
45
—
及时取样,不需密封
岩芯钻头
土样、水样
件
各2件
—
腐蚀性评价
原位
测试
标准贯入试验
次
64
—
每1.5～2m或变层标贯一次
适用于砂土及粘性土
波速测试
个
3
—
室内
试验
常规物理力学试验
件
16
—
密度、比重、界限含水量、直剪、固结试验
颗分试验
件
45
—
筛析法颗粒分析试验
土质、水质分析
件
各2份
—
执行GB50021—2001
分析对建筑材料的腐蚀性
勘察
报告
勘察报告
册
6
—
严格按《岩土工程勘察规范》等有关规范执行
4拟建场地工程地质条件
4.1地层岩性特征
本次勘察查明，在30米钻探深度范围内，除表层有0.60～1.20米厚的填土外，其余地层均为自然形成（见图3）。
根据成因及岩性的不同，场地地层可分为以下六个单元层，现分别描述如下：
第①单元层填土（Q4ml）：
黄褐色，稍湿，稍密状态；以粉土为主，含少量砂，表层为植物根系；层厚变化在0.60～1.20米之间，层底标高变化在1050.64～1053.07米之间。
第②单元层粉砂（Q4al+pl）：
黄褐色，稍湿，稍密状态；砂质一般，含土较大，颗粒不均匀，主要成分为石英、长石和云母碎片。
该层分布连续，层厚变化较大，发育稳定。
层厚变化在3.00～4.40米之间，层底标高变化一般在1046.54～1049.39米之间。
第③单元层砾砂（Q4al+pl）：
黄褐，稍湿，中密状态；砂质较纯，级配较好；含圆砾、角砾，砾径为0.5～3.0cm，含量约为10%；磨圆度较差；主要成分为石英和长石。
该层分布连续，发育稳定。
层厚变化在1.90～3.30米之间，层底标高变化在1044.64～1046.57米之间。
第④单元层粉砂（Q4al+pl）：
黄褐色，湿～饱和，稍密～中密状态；粉粒含量较大，局部含粉土夹层，主要成分为石英、长石和云母碎片。
该层分布连续，发育稳定。
层厚变化在3.30～4.70米之间，层底标高变化在1040.04～1042.36米之间。
第⑤单元层粉砂（Q4al+pl）：
黄绿色，饱和，中密状态；砂质较纯净，颗粒均匀，主要成分为石英长石、云母。
与粉土呈互层状。
层厚变化在5.80～6.90米之间，层底标高变化一般在1033.14～1036.43米之间。
第⑥单元层粉质粘土（Q3al+pl）：
灰黑色，湿，可塑状态；无摇震反应，切面光滑，有光泽，干强度、韧性中等。
局部夹粉砂、粉土薄层。
本次勘探深度30米范围内未揭穿此层。
详细见地层统计表4。
图3土层取样
表4地层统计表
地层
编号
时代
成因
岩土
名称
项
次
层
厚
（m）
层顶
高程
（m）
层底
高程
（m）
层顶
深度
（m）
层底
深度
（m）
1-0-0
Q4ml
填土
统计个数
18
18
18
18
18
最大值
1.20
1053.77
1053.07
0.00
1.20
最小值
0.60
1051.44
1050.64
0.00
0.60
平均值
0.86
1052.83
1051.97
0.00
0.86
推荐值
0.86
1052.83
1051.97
0.00
0.86
变异系数
0.192
0.000
0.001
0.000
0.192
2-0-0
Q4al+pl
粉砂
统计个数
18
18
18
18
18
最大值
4.40
1053.07
1049.39
1.20
5.20
最小值
3.00
1050.64
1046.54
0.60
4.00
平均值
3.91
1051.97
1048.06
0.86
4.77
推荐值
3.91
1051.97
1048.06
0.86
4.77
变异系数
0.085
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