水土污水處理廠三期擴建工程工程地質勘察報告

水土污水處理廠三期擴建工程工程地質勘察報告（詳細勘察）目錄256161.任務來由及工程概況 該工程建筑的抗震設防類別不應低于標準設防類，擬建場地填土若在施工前進行碾壓處理，必須進行填土剪切波速測試，然后根據新的填土剪切波速重新進行場地地震效應評價。本工程抗震設防烈度為6度，結合場地勘察情況，場地位于斜坡地段，未見穩(wěn)定地下水，場地地形坡角一般0～25°，局部較陡，巖石風化程度不嚴重，地震作用下巖土體穩(wěn)定；根據區(qū)域地質資料和現(xiàn)場調查，場地未見危巖、崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫等不良地質現(xiàn)象，場地無飽和砂土、粉土，不存在地震作用下的砂土液化、震陷等巖土穩(wěn)定問題。6.3邊坡穩(wěn)定性評價擬建場地涉及到的邊坡主要有按設計意圖整平后形成的環(huán)境邊坡、基坑邊坡、相鄰建筑之間高差形成的邊坡，現(xiàn)對各類型邊坡分別評價如下：6.3.1環(huán)境邊坡根據設計要求，按設計高程整平后，場地用地紅線四周將形成環(huán)境邊坡，環(huán)境邊坡穩(wěn)定性評價詳見表6.3.1。6.3.1環(huán)境邊坡示意簡圖6.3.2基坑邊坡根據設計要求，按設計高程整平后，擬建基坑周圍將形成基坑邊坡，基坑邊坡分布見平面圖或示意簡圖，基坑邊坡穩(wěn)定性見表6.3.2。6.3.2基坑邊坡示意簡圖6.4相鄰建（構）筑物的影響評價擬建場地東側緊鄰已修建污水處理廠一期二期工程，地下管線復雜，故在施工之前，建議設計對其影響進行驗算復核，如有必要，應采取相應的措施，保證水土污水處理廠一期二期工程的穩(wěn)定性和安全性。擬建場地北側為已修建市政道路，其臨近市政道路處，存在大量的電纜、然氣、供水、污水等市政管網，邊坡開挖過程中應加強對地下管網的保護工作，并采取相應的保護措施，以確保地下管網的安全。紅線處環(huán)境邊坡緊鄰云計算2號路延伸段，邊坡EF與云計算2號路延伸段的最近距離只有1m，云計算2號路延伸段采用橋梁架空處理，邊坡開挖時應充分考慮對橋梁基礎的影響，建議設計對其影響進行驗算復核，如有必要，應采取相應的措施，保證橋梁基礎的穩(wěn)定性和安全性。擬建場地南側緊鄰電網鐵塔，鐵塔離紅線最近距離約36m，應盡量較少對鐵塔坡腳的開挖，以免影響鐵塔基底的穩(wěn)定性。在施工過程中，嚴禁爆破施工，始終注意確保各相鄰建筑的安全，并加強安全巡視和監(jiān)測工作。擬建場地東側環(huán)境邊坡DE緊鄰電網鐵塔，鐵塔離紅線最近距離約6m，應盡量較少對鐵塔坡腳的開挖，以免影響鐵塔基底的穩(wěn)定性。在施工過程中，嚴禁爆破施工，始終注意確保各相鄰建筑的安全，并加強安全巡視和監(jiān)測工作?？傊瑘龅卦谑┕み^程中，應注意對相鄰構筑物的保護，加強監(jiān)測，如發(fā)現(xiàn)不良狀況，應立即采取有效應急措施，保證周圍既有建筑的安全。嚴禁無序大開挖、爆破作業(yè)，加強監(jiān)測，動態(tài)設計、信息法施工。6.5地下室抗浮評價場地處于低洼地段，地下水主要受雨水匯集，該場地水文地質條件簡單。平場后，場地覆蓋層局部地段較厚，勘察期間未見穩(wěn)定地下水，地下水受大氣降水影響較大，加強完善地下室周邊及內部截、排水系統(tǒng)，以及地下室周邊側墻的防滲措施。竹溪河50年一遇洪水位202.50m，而擬建物池底板設計標高為183.90～204.00m，因此需考慮抗浮設計。抗浮設計標高為202.50m（50年一遇防洪水位）；可采用抗浮錨桿或抗浮樁的形式進行抗浮。設計參數詳見表7.3-3。6.6特殊巖土評價人工填土為場地主要土層之一，結構稍密、稍濕,均勻性差，隨機拋填，填齡2～3年，該層主要分布在整個場地，本次鉆孔揭露最大厚21m（ZK103）。填土為特殊土，部分填土未完成自重固結，具有濕陷性，遇水易沉降。建議對已有填土進行機械碾壓夯實，對即將回填填土進行分層碾壓夯實，填料及壓實系數應達到相關規(guī)范要求。經壓實處理壓實系數達到0.95后素填土的綜合內摩擦角φd建議取值為30°，基底摩擦系數μ建議取值為0.30。負摩阻力系數建議取值0.30。強風化砂質泥巖和砂巖巖芯呈碎塊狀，餅狀，局部巖屑狀，少量短柱狀，風化裂隙發(fā)育，質軟，易擊碎，手可折斷巖芯碎塊，為特殊巖土，力學性質差，厚薄不均勻，不宜直接做持力層。6.7地下水作用評價經鉆探及現(xiàn)場調查，擬建場地無統(tǒng)一地下水位。局部低洼地段將來可能存在少量上層滯水，主要接受大氣降水補給，大氣降水直接匯入場內，形成地下水，將浸泡地基。地基中的砂巖、砂質泥巖，均屬易軟化巖石，水的干濕交替變化，降低其承載力；地基中的粉質粘土和素填土若受到地下水的浸泡，其承載能力亦將降低，故基礎施工時需加強排水措施。勘察期間竹溪河為枯水期，水位約180.50m，常年水位185.35m，對擬建水土污水處理廠三期擴建工程無影響。竹溪河50年一遇洪水位202.50m，擬建建（構）筑物應考慮抗浮設計。7.地基評價7.1巖土地基評價1.素填土：場地素填土廣泛分布，厚度變化較大，不能直接作擬建物基礎持力層。2.強風化基巖：強風化基巖埋深不均，一般較小，該層埋深差異較大，厚度不均，不宜作擬建物基礎持力層。3.中等風化基巖：中等風化基巖巖體較完整，屬均質地基，是擬建工程良好的基礎持力層。7.2地基均勻性評價綜上分析，場地為中等風化巖石地基，在現(xiàn)場調繪及鉆探中未發(fā)現(xiàn)有軟弱夾層、破碎帶，地基總體均勻性好；場地中等風化基巖主要為砂質泥巖和砂巖，分布較廣，且厚度較大，均勻性好。綜上分析，場地建筑物采用均勻性好的中等風化基巖作持力層。7.3巖土地基物理力學指標7.3.1土質地基物理力學指標根據試驗結果結合地區(qū)經驗：場地填土飽和重度取22.00kN/m3，飽和綜合內摩察角取25°,天然重度21.00kN/m3，天然綜合內摩察角取28°7.3.2巖質地基承載力特征值中等風化巖石地基承載力極限值根據《工程地質勘察規(guī)范》（DBJ50/T-043-2016）第10.4.2條，地基條件系數取1.1；地基承載力特征值根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》（DBJ50-047-2016）第4.2.3條確定，巖石地基極限承載力分項系數取0.33。砂巖按飽和抗壓強度確定，砂質泥巖按天然抗壓強度確定。則：砂巖地基承載力特征值為：fa=32900kPa×1.1×0.33=11924.7kPa；砂質泥巖地基承載力特征值為：fa=4800kPa×1.1×0.33=1742.4kPa；砂質泥巖強風化層地基承載力特征值fa?。?00kPa(經驗值)；砂巖強風化層地基承載力特征值fa取：500kPa(經驗值)。7.3.3抗剪指標根據《工程地質勘察規(guī)范》DBJ50-043-2016第10.3.4、10.3.6條，巖體內摩擦角（粘聚力）標準值=巖石內摩擦角（粘聚力）×折減系數×時間效應系數；本場地巖體較完整，內摩擦角的折減系數取0.90，粘聚力的折減系數取0.30,時間效應系數取0.95。則：砂質泥巖體內摩擦角標準值：φ=36.4°×0.90×0.95≈31.12°；砂質泥巖體粘聚力標準值：c=0.63MPa×0.30×0.95≈0.18MPa；砂巖體內摩擦角標準值：φ=41.9°×0.90×0.95≈35.82°；砂巖體粘聚力標準值：c=4.51MPa×0.30×0.95≈1.29MPa；裂隙①結構面結合差，其抗剪強度指標標準值?。害?18°，c=0.05MPa（查表）；裂隙②結構面結合差，其抗剪強度指標標準值取：φ=18°，c=0.05MPa（查表）；層面結合差，其抗剪強度指標標準值?。害?15°，c=0.04MPa（查表）。基巖面結合極差，其抗剪強度指標標準值?。害?8°，c=0.01MPa（查表）。砂質泥巖體破裂角=45°+φ/2≈60.6°，砂巖體破裂角取=45°+φ/2≈62.9°。7.3.4巖體抗拉強度指標根據《工程地質勘察規(guī)范》DBJ50-043-2016第10.3.5、10.3.6條，巖體抗拉強度標準值σt=巖石抗拉強度標準值×折減系數×時間效應系數，本場地巖體較完整，故折減系數取0.40,時間效應系數取0.95。則：砂質泥巖體抗拉強度標準值：σt=0.28×0.40×0.95≈0.11MPa；砂巖體抗拉強度標準值：σt=1.9×0.40×0.95≈0.72MPa。7.3.5變形強度指標：根據規(guī)范，巖體變形指標由巖石的變形模量和彈性模量平均值×折減系數確定，本場地巖體較完整，故折減系數取0.70。巖石泊松比可視為巖體泊松比。砂質泥巖巖體變形指標：彈性模量E=1812.2×0.70=1542.52MPa；變形模量E0=1585.8×0.70=1327.55MPa；泊松比μ取0.33。砂巖巖體變形指標：彈性模量E=8490.2×0.70=3983.56MPa；變形模量E0=8193×0.70=3786.72MPa；泊松比μ取0.22。7.3.6巖體物性指標根據《工程地質勘察規(guī)范》DBJ50-043-2016第10.3.2條，巖石重度平均值可視為巖體重度標準值，故本場地砂質泥巖巖體重度標準值為：25.00kN/m3（天然狀態(tài)）、25.10kN/m3（飽和狀態(tài)）；砂巖巖體重度標準值為：24.70kN/m3（天然狀態(tài)）、24.90kN/m3（飽和狀態(tài)）。7.3.7嵌巖樁單樁豎向極限承載力：按《建筑樁基技術規(guī)范》(JGJ94—2008)第5.3.9條計算。中等風化砂質泥巖巖石單軸天然抗壓強度標準值取：4.8MPa；中等風化砂巖巖石單軸飽和抗壓強度標準值取：32.9MPa；嵌巖段側阻和端阻綜合系數在本規(guī)范表5.3.9中查取。7.3.8巖土體水平抗力系數土體水平抗力系數的比例系數填土取8MN/m4。巖體水平抗力系數：砂質泥巖取K=50MN/m3（經驗值），砂巖取K=550MN/m3（經驗值）。強風化層K=20MN/m3（經驗值）。基底摩擦系數：素填土取0.30，中等風化砂質泥巖取0.45，中等風化砂巖取0.55。墻后填土天然重度取21.0kN/m3，綜合內摩擦角取28°（飽和狀態(tài)）。7.3.8嵌巖樁單樁豎向極限承載力按《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008），根據巖石單軸抗壓強度確定單樁豎向極限承載力標準值時，可按下式計算：Quk=Qsk+QrkQsk=u∑qsikliQrk=ζrfrkAp式中：Qsk—土的總極限阻力標準值（kPa）；Qrk—嵌巖段總極限阻力標準值（kPa）；qsik—樁周第i層土的極限側阻力，可按表7.3-1采用；frk—巖石單軸抗壓強度標準值(砂質泥巖取天然值4.8MPa，砂巖取飽和值32.9MPa)；Ap—樁端面積；ζr—嵌巖段側阻和端阻綜合系數，與嵌巖深徑比hr/d，巖石軟硬程度和成樁工藝有關，可按表7.3-2（引自《建筑樁基技術規(guī)范》（JGJ94-2008）表5.3.9）采用；表中數值適用于泥漿護壁成樁，對于干作業(yè)成樁（清底干凈）和泥漿護壁成樁后注漿，ζr應取表列數值的1.2倍。表7.3-1樁的極限側阻力標準值qsik（kPa）土的名稱土的狀態(tài)混凝土預制樁泥漿護壁鉆（沖）孔樁干作業(yè)鉆孔樁填土/22～3020～2820～28表7.3-2樁嵌巖段側阻和端阻綜合系數ζr嵌巖深徑比hr/d00.51.02.03.04.05.06.07.08.0極軟巖、軟巖0.600.800.951.181.351.481..571.631.661.70較硬巖、堅硬巖0.450.650.810.901.001.04////注：1）極軟巖、軟巖指frk≤15MPa，較硬巖、堅硬巖指frk＞30MPa，介于二者之間可內插取值。2）hr為樁身嵌巖深度，當巖面傾斜時，以坡下方嵌巖深度為準；當hr/d為非表列值時，ζr可內插取值。表7.3-3巖土參數建議取值巖土類別設計參數中等風化砂質泥巖中等風化砂巖強風化巖石粉質粘土現(xiàn)狀填土天然重度（kN/m3）25.0024.70/19.621.00飽和重度（kN/m3）25.1024.90/19.921.20天然抗壓強度標準值（MPa）4.842.2///飽和抗壓強度標準值（MPa）2.932.9///地基承載力特征值(kPa)1742.411924.7砂質泥巖300*砂巖500*140*根據現(xiàn)場試驗確定巖體粘聚力0.18MPa（天然）1.29MPa（天然）/24.2KPa(天然)17.1KPa（飽和）5KPa(天然)3KPa（飽和）巖體內摩擦角（°）31.12（天然）35.82（天然）/13.4(天然)9.4（飽和）28(天然)25（飽和）抗拉強度標準值σt(MPa）0.110.72///邊坡巖體破裂角（°）60.662.9///巖土對擋墻基底摩擦系數0.45*0.55*0.30*0.30*0.30*M30砂漿粘結強度標準值(kPa)360*900*土體水平抗力系數的比例系數（MN/m4）10.0*6.0*巖體水平抗力系數（MN/m3）50*550*20*樁側極限側阻力標準值（KPa）//160*25*/備注：帶“*”的數值為經驗值。7.4持力層、基礎型式根據擬建物層數、建筑結構型式和場地工程地質條件，擬建物持力層及基礎型式建議如表7.4。表7.4各擬建物持力層及基礎型式建議序號建筑物

名稱設計地坪標高（±0.00）(m)整平后中風化基巖埋深(m)持力層

選擇基礎型式

建議1粗格柵及提升泵房183.900中風化基巖獨立柱基礎/筏板基礎2細格柵及旋流沉砂池204.000中風化基巖獨立柱基礎/筏板基礎3水解酸化池200.3014.48中風化基巖樁基礎/樁筏基礎4改良AO生物池201.0017.51中風化基巖樁基礎/樁筏基礎5配水井及污泥泵房200.9012.15中風化基巖樁基礎/樁筏基礎6二沉池201.8719.24中風化基巖樁基礎/樁筏基礎7高密度沉淀池199.3510.16中風化基巖樁基礎/樁筏基礎8接觸消毒池200.4512.49中風化基巖樁基礎/樁筏基礎9出水明渠及回用水泵房200.60中風化基巖獨立柱基礎/筏板基礎10儲泥池202.9013.07中風化基巖樁基礎/樁筏基礎11加氯加藥間204.002.91中風化基巖獨立柱基礎12鼓風機房及變配電室204.004.05中風化基巖樁基礎13污泥脫水機房204.0017.88中風化基巖樁基礎14生產輔助用房204.000中風化基巖獨立柱基礎/筏板基礎15生物除臭204.0014.79中風化基巖樁基礎/樁筏基礎注：根據《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011-2010）（2016年版）第3.3.4條規(guī)定，同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上，同一結構單元不宜部分采用天然地基部分采用樁基。位于邊坡頂部的建筑基礎應置于邊坡破裂角以下。場地擬建建筑物荷載較小，可以考慮處理后的填土作為持力層。填土為特殊土，分布在整個場地，厚度不均勻，未完成自重固結，具有濕陷性，遇水易沉降。建議對已有填土進行機械碾壓夯實，對即將回填填土進行分層碾壓夯實，填料及壓實系數應達到相關規(guī)范要求。據調查，場地原始地貌存在魚塘，魚塘處有淤泥質土，淤泥質土不能作為持力層，需換填并分層碾壓夯實。對處理后的填土地基需做原位靜載試驗，地基承載力特征值滿足設計要求后才能作為基礎持力層。7.5基礎評價7.5.1樁基類型的選擇從場地工程地質條件出發(fā)，結合擬建建筑物性質，可供選擇的樁基方案為中等～大直徑人工挖孔灌注樁或鉆（沖）孔灌注樁。7.5.2樁基施工對比分析人工挖孔樁具有造價低、施工簡單（可大面積展開），噪音小，易于清底，可以擴底；樁身質量易于保證和樁底巖層觀察驗槽工作易于進行等優(yōu)點，但其施工時需采取人工抽水措施將低洼地帶地下水疏干，且施工時工人勞動強度大，危險性高。鉆(沖)孔灌注樁因其是以機械成孔，噪音大，費用高，設備投入量大，大量的泥漿排放困難，噪聲污染及劇烈共震，影響周邊建筑物的安全。同時因孔底沉渣的存在將較大的影響樁端阻力的發(fā)揮，其優(yōu)點是可以在有地下水的條件下成孔成樁，不需降水就可以施工。根據本場地特點，交通較便利，無穩(wěn)定地下水位，場地建筑經過施工方案專項安全論證后，擬建物可采用人工挖孔樁基礎。若采用人工挖孔樁，根據渝建發(fā)（2012）162號文規(guī)定應對選擇挖孔樁的必須性和可行性進行論證。施工時應制定切實可行的施工方案，及時護壁，確保樁底沉渣的清除及施工安全。樁基施工成孔后，驗收澆筑前需對孔口作好防護措施，防止墜井傷亡事故出現(xiàn)。7.5.3樁基礎施工對環(huán)境影響分析場地樁基礎施工產生對環(huán)境影響的因子主要包括：噪聲、廢水、粉塵等，施工過程中應加強噪聲污染的控制，做好噪聲隔離措施，根據居民作息時間分階段進行施工，避免對居民生產、生活造成影響；樁基礎施工后廢水含有大量的泥漿和油脂，隨意排泄對環(huán)境影響較大，可進行廢水集中處理后排泄，或循環(huán)使用，減小廢水污染；施工階段應通過相應措施減小粉塵對環(huán)境造成的影響，經常對場地進行灑水，必要時以隔離防護的方式進行隔離。總之，場地樁基礎施工應按相關技術要求、法律法規(guī)，減小對環(huán)境的污染。7.6管網評價分段編號土層厚度工程地質評價及建議1#-4#0.25-9.00該段污水管線管徑為1600mm，按設計方案頂管在中風化砂質泥巖中穿過，屬深埋頂管，砂質泥巖圍巖類別為Ⅴ類，素填土圍巖類別為Ⅵ類，頂管穩(wěn)定性較好，中風化砂質泥巖可以直接作為頂管基礎持力層，中風化砂質泥巖地基承載力特征值取1742.4kPa。豎井型式地層情況圍巖類別持力層建議1#接收井圓井（?2.4m），深8.42m上部分素填土(3.79m)，下部為砂質泥巖素填土圍巖類別為Ⅵ，強風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅵ，中風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅴ鋼筋混凝土護壁或復合襯砌中風化砂質泥巖直接作持力層。2#頂管工作井圓井（?6m），深12.85m上部分素填土(4.17m)，下部為砂質泥巖素填土圍巖類別為Ⅵ，強風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅵ，中風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅴ鋼筋混凝土護壁或復合襯砌中風化砂質泥巖直接作持力層。3#接收井圓井（?4.5m），深20.79m上部分素填土(4.73m)，下部為砂質泥巖素填土圍巖類別為Ⅵ，強風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅵ，中風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅴ鋼筋混凝土護壁或復合襯砌中風化砂質泥巖直接作持力層。4#頂管工作井圓井（?6m），深17.38m上部分素填土(0.52m)，下部為砂質泥巖素填土圍巖類別為Ⅵ，強風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅵ，中風化砂質泥巖圍巖類別為Ⅴ鋼筋混凝土護壁或復合襯砌中風化砂質泥巖直接作持力層。8.工程地質問題及風險評價根據現(xiàn)場調查，擬建場地緊鄰已修建水土污水處理廠一期二期工程，存在大量的電纜、然氣、供水、污水等市政管網，施工過程中應加強對地下管網的保護工作，并采取相應的保護措施，以確保地下管網的安全。擬建場地北側為已修建市政道路，其臨近市政道路處，存在大量的電纜、然氣、供水、污水等市政管網，邊坡開挖過程中應加強對地下管網的保護工作，并采取相應的保護措施，以確保地下管網的安全。紅線處環(huán)境邊坡緊鄰云計算2號路延伸段，邊坡EF與云計算2號路延伸段的最近距離只有1m，云計算2號路延伸段采用橋梁架空處理，邊坡開挖時應充分考慮對橋梁基礎的影響，建議設計對其影響進行驗算復核，如有必要，應采取相應的措施，保證橋梁基礎的穩(wěn)定性和安全性。擬建場地南側緊鄰電網鐵塔，鐵塔離紅線最近距離約36m，應盡量減少對鐵塔坡腳的開挖，以免影響鐵塔基底的穩(wěn)定性。在施工過程中，嚴禁爆破施工，始終注意確保各相鄰建筑的安全，并加強安全巡視和監(jiān)測工作。擬建場地東側環(huán)境邊坡DE緊鄰電網鐵塔，鐵塔離紅線最近距離約6m，應盡量減少對鐵塔坡腳的開挖，以免影響鐵塔基底的穩(wěn)定性。在施工過程中，嚴禁爆破施工，始終注意確保各相鄰建筑的安全，并加強安全巡視和監(jiān)測工作。場地處于低洼地段，有雨水匯集形成池塘，因時間累積形成淤泥質土，建議回填前將其清除。地基中的砂巖、砂質泥巖，均屬易軟化巖石，水位的干濕交替變化，降低其承載力；地基中的粉質粘土和素填土若受到地下水的浸泡，其承載能力亦將降低。9.主要結論與建議9.1擬建工程重要性等級屬一級，場地復雜程度為中等復雜，巖土工程勘察等級為甲級。9.2根據鉆孔資料及地表工程地質調查，場區(qū)未發(fā)現(xiàn)危巖崩塌、滑坡、泥石流等不良地質作用，場地現(xiàn)狀穩(wěn)定，在邊坡治理穩(wěn)定后適宜擬建物建設。9.3場地地震效應評價見6.2節(jié)。9.4水土腐蝕性評價見4.6節(jié)。9.5巖土參數取值見表7.3。9.6對于有放坡條件的邊坡可進行放坡處理，邊坡臨時放坡坡率建議值：土層：坡高<5m時取1：1.25；坡高>5m時取1：1.50；強風化基巖1:0.75