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公路勘察报告



文字部分



1.前言……………………………………………………………………….1 2.场地工程地质条件……………………………………………………….3 3.场地水文地质条件……………………………………………………….5 4.地基土的工程性能评价………………………………………………….6 5.水对混凝土和建筑物材料腐蚀性评价 ……………………………….11 6.地震效应评价 ………………………………………………………….12 7.地基基础方案论证 ……………………………………………………12 8.结论与建议 ……………………………………………………………15 附件 1:建(构)筑物岩土工程勘察任务书 附件 2:勘察要求

图表部分 序号 1 2 3 4 5 6 7 图表名称 勘探点一览表 平面图和剖面图图例 勘探点平面布置图 工程地质剖面图 钻孔柱状图 土工试验报告 水质分析报告 张数 1 1 1 3 6 3 3 附录 NO.(编号) 1 2 3 4--6 7--12 13--15 16--18

1、前言

受中国市政工程华北设计研究院的委托, 按中国市政工程华北设计研究

津沽一线道路工程

工程编号:工 05-005

院提出的津沽一线道路工程岩土工程勘察要求,我院于 2005 年 3 月 4 日~3 月 6 日完成了津沽一线 YZ k1+360~YZ k5+797.768 段工程详勘阶段的岩土 工程勘察外业任务。 1.1 概况 津沽一线勘察项目起点于中建八局一公司预制构件厂(YZ k1+360) ,经 渤西石油陆上终端工程, 市塘沽区永胜工程有限公司, 天津华戎西沽储运公 司,渤海石油职工交流中心维修站,渤海石油中等专业学校,终于大东化工 厂(YZ k5+797.768) ,路线总长约 5.2km(含一小桥涵) 。 1.2 1.2 勘察要求 本次勘察工作遵照中国市政工程华北设计研究院的勘察要求, 并参照有 关部门的相关规程、规范。 1.3 1.3 执行的主要规程和规范 1) 《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98); 2) 《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89); 3) 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001); 4) 《岩土工程技术规范》(DB 29-20-2000); 5)《标准贯入试验规程》 (YS 5213-2000) ; 6)《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999)。 报告书在引用上述标准时均以其编号简称。 1.4 勘察方法及完 1.4 勘察方法及完 成 工 作 量 本次勘察采用钻探、标准贯入试验及土工试验等方法综合进行。 1.4.1 钻探 采用 XY—1B 型工程钻机,岩心管钻具,肋骨钻头,泥浆护壁,回转 钻进,开孔直径 127mm,终孔直径 108mm,钻进和地层量尺精度±5cm, 采用水下薄壁取土器取粘性土土样, 静力压入法或重锤少击法, 采取不扰动 土样,土样质量等级为 I 级,岩心采取率 95%以上。


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1.4.2 标贯 按《GB50021—2001》规范规定的标准贯入器、标准锤重和落距及试验 方法进行。 1.4.3 室内土工试验 采用(GB/T50123—1999)标准规定的仪器仪表,试验方法进行土的物 理力学性质的试验。 1.4.4 完成工作量 根据中国市政工程华北设计研究院所提出的钻孔位置及孔深的要求, 本 次勘察共完成勘探点 6 个,其中取土标贯孔 2 个,取土孔 4 个。具体完成工 作量如表 1.4.5: 勘察工作量表 序号 1 2 3 4 5 6 工作项目 勘探点测放 钻 探 单位 个 取土标贯孔 取土孔 次 不扰动土样 扰动土样 件 组 件 件 米 /孔 米 /孔 表 1.4.5 工作量 6 50/2 80/4 2 92 2 94 3

标准贯入试验 取土试样 室内土工试验 取水及水质分析

注:除砂土、粘性土做常规试验外,在部分钻孔整孔做直剪快剪。在 9.30m 以上
做水平及竖向渗透试验。

在 1#、4#、5#钻孔中各取一件地下水样试样,进行水质简分析。 1.5 有关说明 勘探点高程采用天津大沽高程系,勘探点平面位置采用 1990 年天津市 任意直角坐标系。 勘探点坐标及高程由设计提供的电子版地形图解析及现场


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测量求得。

2、场地工程地质条件

2.1 场地位置、地形、 2.1 场地位置、地形、地貌 该场地位于塘沽区南疆铁路北面津沽一线 YZ k1+360~YZ k5+797.768 段。 场地地形起伏较大, 局部地段已填垫, 地面标高介于 1.80~3.20m 之间, 最大高差 1.40m。在 k4+372~k4+400 段有一排污沟通过。 场地属滨海平原地貌。 2.2 2.2 地层岩性特征及分布规律 经勘察揭露,场地地表下 25.0m 深度范围内地层成因时代主要为:人 工填土、第四系全新统海、陆相沉积层和上更新统陆相层。按沉积时代、成 因类型划分为 4 个工程地质层, 按岩土类别和地基土的物理力学性质共划分 为 10 个工程地质亚层。各层土的分布情况详见《工程地质剖面图》 。各层地 基土分布及岩性特征概述如表 2.2:



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地 层 号 岩土 名称
杂填 ①1 土
0.0~ 1.3





表 2.2 岩性描述
杂 色 ,以 建 筑 垃 圾 为 主 。松

年代 成因

层厚 ( m)

层 底 标 高 m) (

1.80~ 1.90

散, 。 土时间小于 3 年。 湿 填 仅在 4 、5 孔出露该层。 褐 色 ,以 粘 性 土 为 主 。含 植
# #

Qml
物根及建筑垃圾。 散, 。 松 湿 素填 ①2 土 布 。 5# 孔 附 近 底 部 有 淤 泥 质粘土分布。 褐黄色, 氧化铁、 化锰。 含 氧 可塑~软塑状态。均有分 ② 粘土
3 Q4 a l

1.1~ 2.4

-0.50~ 0.90

填土时间小于 3 年。 有分 均

0.6~ 1.2

-3.50~ 0.10

布。 人工填土影响厚度变 受 化较大。属高压缩性土。 褐灰色~灰色,含有机质。

淤泥 ③1 质粘 土
Q m
2 4

粉土夹层较多。 塑~流塑 软
3.3~ 5.2 -3.40~ -6.00

状 态 。 2#孔 附 近 顶 部 有 粉 在 质粘土分布。属高压缩性 土。 灰色,含有机质。具层理, 有粉土夹层。 塑~流塑状 软

粉质 ③2 粘土 淤泥质土薄层。 高中压缩 属 性土。
0.0~ 6.4 -4.80~ -10.00

态 。仅 在 6 # 孔 缺 失 该 层 。夹



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灰色,含有机质。具层理, 淤泥 有粉土夹层。 塑~流塑状 软 ③3 质粘 土 属高压缩性土。 灰色,含有机质。具层理, 粉质 ③4 粘土 态。仅在 4 孔缺失该层。 深 灰 色 ,含 有 机 质 。可 塑 ~ 粉质
④1
#

3.8~ 7.4

-12.50~ -15.50

态。 有分布。 粘土薄层。 均 夹

0.0~ 5.5

-15.50~ -18.20

有粉土夹层。 塑~流塑状 软

粘土

1 Q4 h

2.5~ 2.6

-18.00~ -18.10

软 塑 状 态 。仅 4 # 、5 # 孔 钻 至 该层。 褐 灰 色 ,含 含 螺 壳 碎 片 。可

粉质
④2 1.7~ 2.0 -19.80~ -20.00
# # 塑~软塑状态。仅 4 、5

粘土 孔钻至该层。
1 Q4 a l

褐灰色,主要矿物为长石、
未 钻 穿 , 最 大 揭 厚 2.00m

④3

粉砂

石英,含云母、暗色矿物。 仅 4#、 5#孔 钻 至 该 层 。

3、场地水文地质条件

3.1 地下水埋藏条件 沿线有二层地下水, 第一层上层滞水和第二层潜水类型的地下水, 上层 滞水赋存在 Q m l 杂填土、素填土,潜水赋存在 Q43 a l 粘土中稳定水位混合水 埋深勘察期间测得地下水稳定水位埋深 1.20~2.70m,稳定水位标高 0.30~ 0.70m,主要受大气降水补给,地下水以蒸发形式和向海河排泄,地下水位 随季节变化,一般年变化幅度 0.5~1.0m。 3.2 地下水的参数


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各层地基土的渗透系数 现将场地上部各层地基土室内常水头渗透试验结果列于表 3.2



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各层地基土渗透系数表
土层 地层 岩性 编号 (m) 厚度 kh 水平渗透系数

表 3.2
垂直渗透系数 kv 渗透性

(cm/s)×10-6 (cm/s)×10-6 4.69 5.31 5.81 0.10 2.78 0.60 3.38 0.08 弱透水性 不透水性 弱透水性 不透水性

①2 ② ③1 ③3

素填土 粘土 淤泥质粘土 淤泥质粘土

1.93 1.62 3.56 5.83

注:由于各层土中粉土夹层较多,致使水平向渗透系数偏大。

按《GB50287-99》规范规定,渗透系数 k<10-6cm/s,为极微透水性,可 作为相对隔水层,k≤10-7cm/s 为隔水层。

4、地基土的工程性能评价

4.1 地基土的物理力学指标 根据室内土工试验、原位测试结果,经数理统计后,各层地基土的主要 物理力学指标的统计值列于表 4.1。



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地基土工程性能评价 4.2 地基土工程性能评价 根据各层地基土的物理力学指标统计值(以下均以平均值进行评价) , 和野外岩性特征,现将各层地基土的工程性能评价如下: ○1 杂填土:填土时间小于 3 年,结构松散,堆积无规律,不宜作为天 1 然地基,应予处理后方可做路基。 ○2 素填土:填土时间小于 3 年,结构松散,堆积无规律,不宜作为天 1 然地基,应予处理后方可做路基。 ○粘土:a1 ? 2 =0.362MPa-1,E s1? 2 =4.66MPa,中压缩性,I L =0.92,可塑~ 2 软塑,工程性能较好,可作为路基。
a E 高压缩性, L =1.13, I ③1 淤泥质粘土: 1 ? 2 = 0.871MPa-1, s1? 2 = 2.682MPa,

软塑~流塑,工程性能差。在动静荷载作用下,将产生较大沉降与附加沉降 对工程不利。 ③2:粉质粘土 a1 ? 2 = 0.386MPa-1,E s1? 2 = 4.857MPa,中压缩性,I L =0.82, 软塑~流塑,工程性能一般。 ③3 淤泥质粘土: 1 ? 2 = 0.764MPa-1, s1? 2 = 2.874MPa, a E 高压缩性, L =0.93, I 软塑~流塑,工程性能差。因埋藏较深对上部工程影响不大。 ③4 粉质粘土:a1 ? 2 = 0.260MPa-1,E s1? 2 = 7.045MPa,中压缩性,I L =0.89, 软塑~流塑,工程性能一般。 ④1 粉质粘土: a1 ? 2 =0.365MPa-1, E s1? 2 =6.000MPa,中压缩性, I L =0.74, 可塑~软塑。工程性能一般。 ④2 粉质粘土:a1 ? 2 =0.165MPa-1,E s1? 2 =10.650MPa,中压缩性,I L =0.88, 可塑~软塑。工程性能较好。 ⑤粉砂: N = 20.5 击,中密。工程性能好。 4.3 地基承载力特征值 根据各层地基土的物理力学性质指标及试验结果、 结合附近场地已建工 程资料,综合确定场地地基土承载力特征值列于表 4.3。
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地基土承载力特征值( 地基土承载力特征值(fak)
地层 厚 度 ( m) 编号 层 底 标 高 ( m) 岩土类别

表 4.3
承载力特征值 fak(kPa)

② ③1 ③2 ③3 ③4
④1 ④2 ④3

0.6~ 1.2 3.3~ 5.2 0.0~ 6.4 3.8~ 7.4 0.0~ 5.5 2.5~ 2.6 1.7~ 2.0

-3.50~ 0.10 -3.40~ -6.00 -4.80~ -10.00 -12.50~ -15.50 -15.50~ -18.20 -18.00~ -18.10 -19.80~ -20.00

粘土 淤泥质粘土 粉质粘土 淤泥质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉砂

100 75 100 80 105 120 130 160

未 钻 穿 , 最 大 揭 厚 2.00m

5、水对混凝土和建筑物材料腐蚀性评价 水对混凝土和建筑物材料腐蚀性评价

按《JTJ064--98》规范附录 D.0.10 规定,在Ⅲ类环境的弱透性土层中, 地下水对混凝土无结晶类腐蚀,无分解类腐蚀,有弱结晶分解复合类腐蚀。 按《GB50021—2001》规范第 12.2.1~12.2.5 条判定,在Ⅲ类环境干湿 交替的弱透性土层中,地下水对混凝土结构弱腐蚀性(硫酸根离子含量 2137.34mg/L,1500~3000mg/L 为弱腐蚀) ,对钢筋混凝土结构中钢筋有强 腐蚀性,腐蚀介质为氯离子,对钢结构有中等腐蚀性;在Ⅲ类环境长期浸水 的弱透性土层中,地下水对混凝土结构弱腐蚀性(硫酸根离子含量 2137.34mg/L,1500~3000mg/L 为弱腐蚀) ,钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀 性,腐蚀介质为氯离子,对钢结构有中等腐蚀性。

6、地震效应评价

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土的类别、 6.1 土的类别、场地类别 根据《DB29—20—2000》规范第 14.2.2-1、14.2.5-2 及 14.2.8-1 等公式 计算,场地 20m 范围内等效剪切波速 VSC≈105m/s,场地土为软弱土,结合 区域地质资料覆盖层厚度大于 50m,判定建筑场地类别为 IV 类,为抗震设 防不利地段。 6.2 地震动参数 按《GB50011—2001》规范 4.1.3 条、4.1.6 条、5.1.4 条、附录 A.0.1 条 和《DB29—20—2000》规范 14.3.7 条规定,建筑场地的抗震设防烈度为 7 度,第一组设计基本地震加速度值为 0.15g,IV 类场地调整后的特征周期为 0.40s。 6.3 液化性判定 根据《JTJ004--89》规范,该场地埋深 20.0m 范围内无饱和粉土及砂土, 故可不考虑饱和粉土的液化影响。 根据历年地震,波及天津时,场地及其周边未发现喷沙、冒水等现象。 综合分析,本场地埋深 20.0m 以内,在 7 度烈度影响下可不考虑地基土的 液化性。

7、地基基础方案论证

7.1 天然地基 素填土层不能做路基,应按有关规范及规程要求进行处理后方可做路 基;小桥涵建议选用桩基础。 7.2 桩基础 1)桩的设计参数 ○摩阻力、端阻力 1 根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 规范提供桩的极限侧摩阻力标准
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值 qsik、桩的极限端阻力标准值 qpk 见表 7.2.2 表 7.2.2 注 q 值 仅 适 用 于 孔 底 残 余 土 ≤ 100mm 。
pk

②桩长 现地平下,桩长 23.5m,桩端标高-20.5m,桩端座落在④3 层粉砂上。 2)单桩竖向极限承载力标准值估算 根据表 7.2.2 中各层地基土的极限侧摩阻力标准值及极限端阻力标准 值,按《建筑桩基技术规范》JGJ94-94 规范中 5.2.8 式分别对预制桩、钻孔
极限侧摩阻力标

极限端阻力标 准 值 qpk(kPa)
预制桩 灌注桩

层序

岩性

厚 度 ( m)

层 底 标 高 ( m)

准 值 qsik(kPa)
预制桩 灌注桩

② ③1

粘土 淤泥质粘

0.6~ 1.2

-3.50~ 0.10

32 20 36 22 40 50 48 55

26 18 34 20 38 48 46 52 3000 900

3.3~ 5.2

-3.40~ -6.00

土 ③2 ③3 土 ③4
④1 ④2 ④3

粉质粘土 淤泥质粘

0.0~ 6.4

-4.80~ -10.00

3.8~ 7.4

-12.50~ -15.50

粉质粘土 粉质粘土 粉质粘土 粉砂

0.0~ 5.5 2.5~ 2.6 1.7~ 2.0

-15.50~ -18.20 -18.00~ -18.10 -19.80~ -20.00

未 钻 穿 , 最 大 揭 厚 2.00m

灌注桩进行了单桩竖向极限承载力标准值 Quk 的估算。

①钻孔灌注桩 估算时,假设桩顶标高为 3.0m,桩底标高为-20.50m,桩端座于④3 层 粉砂上。单桩竖向极限承载力标准值估算结果见表 7.2.2.1
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单桩竖向极限承载力(kN)标准值估算表 孔号 4 5 ②预制桩 桩长(m) 23.5 23.5 Quk(kN) Φ600 1469 1568

表 7.2.2.1

Φ800 2072 2204

估算时,假设桩顶标高为 3.0m,桩底标高为-20.50m,桩端座于④3 层 粉砂上。单桩竖向极限承载力标准值估算结果见表 7.2.2.2 单桩竖向极限承载力(kN)标准值估算表 孔号 4 5 桩长 350×350 23.5 23.5 1334 1414 Quk(kN) 400×400 1585 1676 Φ400 1244 1317 表 7.2.2.2

上述表中单桩竖向极限承载力标准值仅为根据土的物性指标估算供参 考,工程桩的单桩竖向极限承载力应通过现场静荷载试验确定。 3)成桩可能性分析 ①地表填土局部成分杂乱,有建筑垃圾,预制桩和钻孔灌注桩施工较 为困难,必须处理地下障碍物后,再成桩。 ②预制桩施工 1.压桩机应根据土质情况配足额定重量。 2.沉桩时有挤土效应,特别是压桩、打桩时排开土的体积等于桩的体 积,易产生地表隆起,且由于地基土软弱,挤密作用造成土体水平位移使成 桩倾斜。后沉桩对先成桩产生挤土效应而引起早成桩的上浮,沉桩后,应进 行补压和实行跳打。 3.桩端进入端承地层④3 层粉砂上时,成桩较困难,应以压桩力及标 高控制沉桩,施工时应选用压桩力较大、配重较大的沉桩设备,确保顺利沉
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桩。 4.上部③ 层软土中成桩,成桩速度较快,但在该层中尽量避免设置桩 的接头, 因桩周围压力较小, 桩容易产生压曲、 位移变形, 易产生接头开裂、 松动,接头应设置在硬层中,接头应采用焊接接头,接头外表用快速水硬性 水泥抹平,可防止接头长期浸水锈蚀和水的侵蚀。 节点处理还应同时满足《DB29-20-2000》第 10.11.4 条有关规定处理。 ③钻孔桩施工 1.钻孔桩在③ 层中施工时,应采用较好泥浆固壁、防塌。 2.在软土中浇筑混凝土时,导管应多次复插,以保证孔径与桩的密实 度。 3.要注意洗孔质量,孔底残渣应小于 50mm,必要时可采用孔内压力 灌浆成桩工艺, 可以较大幅度提高单桩承载力, 减小建筑物沉降和不均匀沉 降。

8、结论与建议

1)沿线未发现影响线路稳定性的不良地质现象。 2)各层地基土主要物理力学参数可按表4.1中的标准值采用,地基土承 载力特征值可采用表4.3中所列的数值。 3)本段线路属不良地基路段,须对填筑路段按有关规范及规程要求进 行地基加固处理。 小桥涵建议选用桩基础。建议桩长23.5m,桩底标高为-20.50m,桩端 座于④3层粉砂上。有关参数参照表7.2.2、7.2.2.1、7.2.2.2数值采用。 4)沿线有二层地下水,第一层上层滞水和第二层潜水类型的地下水,
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上层滞水赋存在 Q m l 杂填土、素填土,潜水赋存在 Q43 a l 粘土中稳定水位混 合水埋深勘察期间测得地下水稳定水位埋深 1.20~2.70m,稳定水位标高 0.30~0.70m;按《JTJ064--98》规范附录 D.0.10 规定,在Ⅲ类环境的弱透 性土层中,地下水对混凝土无结晶类腐蚀,无分解类腐蚀,有弱结晶分解复 合类腐蚀。 按《GB50021—2001》规范第 12.2.1~12.2.5 条判定,在Ⅲ类环境干湿 交替的弱透性土层中,地下水对混凝土结构弱腐蚀性(硫酸根离子含量 2137.34mg/L,1500~3000mg/L 为弱腐蚀) ,钢筋混凝土结构中钢筋有强腐 蚀性,腐蚀介质为氯离子,对钢结构有中等腐蚀性;在Ⅲ类环境长期浸水的 弱透性土层中,地下水对混凝土结构弱腐蚀性(硫酸根离子含量 2137.34mg/L,1500~3000mg/L 为弱腐蚀) ,钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀 性,腐蚀介质为氯离子,对钢结构有中等腐蚀性。 5)沿线属于抗震不利地段,设计地震分组第一组,抗震设防烈度 7 度 的设计地震基本加速度为 0.15g,场地类别为 IV 类,土的类型为软弱土, 调整后场地的特征周期 0.4s,场地下 20m 深度范围内无液化土层存在,可 不考虑地震液化问题。 6)场地标准冻深为0.6m。 7)施工开挖到基底时,应进行钎探,对探得的河、塘、井、沟等应按 有关规程规范的规定,进行妥善处理。

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