第一篇:公路路线地质勘察报告
论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。
公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。
一、公路工程地质勘察内容
1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。
2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。
3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。
4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。
5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘企业基本情况报告3篇、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。
二、报告的编制程序
1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。
2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。
3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。
4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。
5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。
6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。
7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。
8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。
三、全线工程地质总说明书论述的主要内容
一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成:
1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。
2.工程地质条件:自然地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。
3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。
4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。
5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度CBR、含水率W、液限WP、塑性指数Ip等参数对料场质量进行评述。
6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。
7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别计算表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。
四、工点工程地质勘察报告的内容
应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容:
1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。
2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。
3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。
4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容:
(1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。
(2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。
(3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:
分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。
埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。
岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。
取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。
原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。
承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。
5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化规律和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。
6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。
7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。
8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。
9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于工业与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。
五、工程地质图表编制要点
1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。
2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。
3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。
4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。
5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。
6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。
7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。
8.其他专门图件个人信用报告,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。
六、结语
本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。
参考文献
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[4]韦枝桂,吴茂富.浅谈岩土工程勘察报告的编写工作[J].西部探矿工程,2004,(4).
第二篇:工程地质勘察报告
1序言
受海口美兰国际机场有限责任公司的委托,我院承担了海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察工作。我院于2013年8月6日开始外业调查与勘探,8月12日全部外业结束,2010年8月25日完成本报告的编制工作。
1.1工程概况
海口美兰国际机场位于海南省海口市,占地面积约583公顷;按民用运输机场飞行区分级标准,海口美兰国际机场属4E级。拟扩建的基地站坪位于海口美兰国际机场西侧海航基地旁,为现有基地站坪的扩建工程。本次拟扩建的基地站坪约为50000平方米,上为砼面层,下为水泥稳定级配碎石基层。
1.2勘察的目的、任务和技术要求
本次勘察的目的与任务是查明拟建场地地基岩土类别,地层结构,分布特征及其物理力学性质,对拟建工程的适宜性作出岩土工程评价,给出拟建构筑物地基基础方案的建议,为拟建工程的施工设计提供岩土工程依据资料。本次勘察技术要求为:
1、查明场区内地质构造、成因、分布规律;
2、查明场区内岩土层类别、岩性特征和分布规律;
3、查明场区内地层物理力学性质及工程特性指标;
4、查明场区内不良地质成因、分布范围和分布情况及对不良地质的处理建议;
5、对场地与地基作出岩土工程评价,提出合理的地基基础方案和岩土工程治理措施与建议。
1.3勘察依据和执行标准
根据本工程特点,经与业主和设计方协商,确定本次勘察执行的技术标准主要为:
1、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);
2、《民用机场勘测规范》(MH/T5025-2011);
3、《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011);
4、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
6、《公路土工试验规程》(JTJ051-93);
7、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);
8、《土的分类标准》(GBJ145-90)。
1.4勘察的工作方法及工作量
经业主及设计单位研究决定,本次勘察主要采取钻探、现场原位测试和室内土工试验相结合的方法,对基地站坪一定深度范围内的岩土体进行了工程分析与研究,共完成钻孔21个(编号为ZK1~ZK21),其中控制性钻孔15个,一般性钻孔6个,孔间距为50.00~50.50m,孔深14.00~20.00m(勘探点位置详见附图NO.1)。原位测试主要是标准贯入试验,室内土工试验主要是常规土工、快剪、渗透、三轴试验及击实试验,另外对钻孔内采集的地下水位以上的土样进行了土质的简易化学分析试验。
勘探孔的测放是由日本索佳SET5F型电子全站仪,采用北京54坐标系和85国家高程系测放的。本次勘察完成的主要工作量如表1.4。
2场地工程地质条件
2.1地形地貌
拟扩建的基地站坪位于海口美兰国际机场西侧海航基地旁,为现有基地站坪的扩建工程。场地原始地貌属于玄武岩剥蚀台地,曾于九十年代末经人工整平回填并强夯压实处理,后又堆积薄层杂填土,现地形平坦,局部略有起伏,勘探点孔口高程18.67~19.26m,相对高差0.59m。
2.2地质构造
海口市位于琼北新生代断陷盆地,盆地内部受近东西向的马袅~铺前断裂、南北向的海口~云龙断裂和北西向的长流~仙沟断裂切割。以上三条断裂为海口市的主要基底断裂,属新生代以后形成的新构造,并有不同程度的活动迹象。其中近东西向的断裂控制着盆地的形成与发展,北西向断裂控制着内部次级构造的形成与发展,海口~云龙断裂则离本工程场地较近,但该断裂与本工程场地距离已超出安全避让距离,其活动不会对本工程造成显著影响。
2.3地层岩性
经勘察查明,拟建场地在钻探深度范围内,揭露地层自上而下依次为杂填土(Qml)、粉质粘土(Qel)、细砂(Q2m)和粗砂(Q1m),其岩性特征分述如下:
第(1)层:杂填土(Qml),松散,稍湿,主要由粘性土为主,含少量碎石、砂粒,植物根系等,近年填积。层厚0.50~3.80m,该层出露地表,各钻孔均有揭露。
第(2)层:粉质粘土(Qel),灰褐色、浅黄色,可塑,稍有光泽,韧性及干强度中等,无摇振反应,含少量岩石风化碎屑,为玄武岩风化残积土。层厚3.70~9.60m,层顶标高18.76~15.03m,各钻孔均有揭露。
第(3)层:细砂(Q2m),黄色、红色,灰白色,饱和,稍密~中密状,石英、长石质,级配不良,颗粒以棱形为主,含粉、粘粒较高,局部夹粘性土互层分布。揭露厚度2.70~8.30m,层顶标高12.36~8.20m,各钻孔均有揭露。
第(4)层:粗砂(Q1m),灰白色、浅黄色,饱和,中密,局部稍密状,石英、长石质,级配不良,颗粒以次棱形、亚圆形为主,局部含粉、粘粒较高。揭露厚度0.80~9.60m,层顶标高8.20~2.81m,仅ZK9、ZK12、ZK14钻孔由于深度限制未揭露,其余各钻孔均有揭露,该层未揭穿。
以上地层的埋藏分布特征及层位接触关系,详见工程地质剖面图及钻孔柱状图(附录NO.3和NO.4)。
2.4气象与水文地质条件
2.4.1气象
海口市高温多雨,光照充足。年平均气温23-24度,1月份平均气温17.2度,7月份平均气温为28.4度。年最大降雨量为2282.3毫m,年最小降雨量为874.4毫m。5—10月份为雨季,雨量占全年的85%。年平均强风有4.3次。因地处海南岛西北部强风化玄武岩台地,受台风及降雨影响较小。
2.4.2地表水
经地质调查,拟建场地及附近范围内均未见地表水体分布。
2.4.3地下水
据勘探揭露,场地地下水主要为赋存于②层粉质粘土、③层细砂及④层粗砂中的孔隙型潜水,地下水埋深5.30~6.40m,主要补给来源是大气降水渗入与层间渗透补给,主要排泄途径是大气蒸发和层间渗透排泄。
由于地下稳定水位埋深较大,主要含水层渗透性较好,雨季地下水位上升幅度有限(<2m),不会对停机坪基础产生浮力,但其毛细上升高度有可能触及埋置较深的砼基础,并对其产生一定的腐蚀作用。
3场地地震效应
3.1地震动参数
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A的规定,本场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g,设计地震分组为第一组。建筑场地类别为Ⅱ类,设计特征周期为0.35s。本场地按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4.1.1条及其条文说明规定,拟扩建的场地属可进行建设的一般场地,构筑物设计时,应考虑采取必要抗震构造措施。
3.2饱和砂土、粉土液化及软土震陷评价
在20.0m勘察深度范围内三严三实专题教育开展情况报告,未揭露饱和粉土,揭露的饱和砂土有③层细砂和④层粗砂。其地质年代为第四纪晚更新世(Q3)以前地层,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4.3.3条,地质年代为(Q3)以前的砂土,判定为不液化土。
除①层杂填土外,未揭露有其它的软弱土层,不存在软土震陷问题。
4岩土层工程性能分析与评价
4.1岩土层主要物理力学性质统计分析
本次勘察在21个钻孔中采取土样152件进行了室内土工试验,标准贯入试验118次。其成果列入附表NO.5~NO.7中,对各自所获取的试验数据进行了数理统计,统计结果分别列入下表4.1-1~4.1-4中。
4.2岩土层的工程性能评价
结合各土层的野外特征,对拟建场地内揭露的各岩土层的工程性能评价如下:
①层杂填土:为新近填积土,松散,填积时间超过10年,土质不均匀,工程性能差,若不进行有效的治理,该层不能直接用作基地站坪地基。
②层粉质粘土:沉积历史较长,可塑,最优含水量wopt=20.3%~24.6%,天然孔隙比平均值e=1.21,标贯实测击数平均13.7击,压缩系数a1-2=0.39,属中等压缩性土层,压缩模量Es=5.34,其承载力特征值fak=170kPa,承载力较高,该层整体工程性质较好;但压实度(λ)在93%~97%之间,小于4E级民用机场土基压实度标准(λ>98%),故用作停机坪主要地基持力层时尚需做夯实处理。
③层细砂:沉积历史长,标贯实测击数平均14.2击,该层压缩性较低,其承载力特征值fak=220kPa,承载力较高,该层整体工程性质好,为理想的地基持力层。
④层粗砂:沉积历史长,标贯实测击数平均20.9击,该层压缩性较低,其承载力特征值fak=280kPa,承载力较高,该层整体工程性质好,为理想的地基持力层。
4.3水、土腐蚀性评价
本次勘察在ZK1、ZK16钻孔中取深层水样1件,进行了室内水质简易分析试验(见附表NO.8),依据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)附录K的规定,地下水的腐蚀性判定结果列入表4.3-1中。
综合判定:地下水对混凝土结构具微腐蚀性,当长期浸水时对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性;当干湿交替时,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
4.3土的腐蚀性
本次勘察分别在ZK1、ZK15号钻孔各取地下水以上的土样1件,在室内进行了土质简易分析试验(见附表NO.9),依据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)附录K的规定对其腐蚀性作如下判定结果列入表4.3-2中。
5地基基础方案
5.1地基方案
拟扩建场地属4E级飞行区,地基土层顶面荷载有效作用深度大于6.0m。另外,民用机场对土基层的压实度要求很高,即地基顶面以下1.0m范围内压实度λ≥0.98,1.00~4.00范围内λ≥0.95,4.00m以下为≥93%,对土基的回弹模量和反应模量要求也较高,两者分别应大于100MPa和70MN/m3。由于拟扩建场地表土层为厚度变化大,平面上物质成份和粒度成份差异也很大的厚层填土,即高填土,加之结构松散、不均匀性和密实度普遍较小,反应模量都远远低于设计标准,所以该层填土必须进行有效的加固治理后才能用作本工程地基,根据本工程特点和场地地基条件及技术、经济等方面的可行性提出如下地基处理建议方案:
1、强夯地基
强夯是一种处理高填土地基的有效方法,其有效加固深度可达6~8m。本场地①层填土中粘性土含量多,地下水位低,土中含水量较低,而且场地又远离闹市区和居民区,受环境局限性相对较小,比较适合于强夯作业。但是有两点值得注意,一是由于场地内填土厚度变化大,其粒度成份差异悬殊,确定强夯地基施工参数时应当格外慎重,建议先选择有代表性的几个区块进行试夯,再据试夯情况优化强夯工艺参数;二是在强夯对紧邻(距离≤15m)的建筑物有一定损害,所以强夯作业时应采用必要的避让或隔振措施。
另外,因停机坪基底以下1.00m范围的压实度要求很高,设计起夯面时应留足(夯后有1.00m以上的)素填土余量,待夯后回填质量合格的素土(含砂粘土或含砂粉质粘土),再分层碾压,确保其压实度达到设计标准。
2、换填法
本方法要求挖去杂填土,换填以合格的素土,并分层碾压至设计要求的密实度。
以上二种方法相比较而言,强夯法具有工期短、投资省和质量易于控制等显著优势,至于换填法,虽质量易于控制,但工程量之巨、投资之昂和工期之长恐使业主难以接受,因此综合技术经济质量诸方法的考量,推荐采用强夯法处理本场地填土地基。
5.2基础方案
就本工程特点和荷载强度而言,在地基处理合格即达到密实度(压实度)等设计要求后,停机坪一般采用毛石混凝土基础即可。但由于填土地基的不均匀性,建议在在混凝土基础中配置适量的钢筋,以调整可能产生的不均匀沉降,以确保工程的正常运营。
6结论与建议
1、拟扩建的场地构造地质背景比较简单,场地及外围未发现崩塌、滑坡、泥石流、全新世活动断裂等不良地质作用,也无溶洞、采空区、地面沉降和土层地震液化之虞,属适合工程建设的一般性场地。场地类别为Ⅱ类,设计特征周期为0.35s。
2、在勘探深度内地基土自上而下共有土层:①杂填土(Qml)、②粉质粘土(Qel)、③细砂(Q2m)、④粗砂(Q1m),除①层和基础底面下4m内的②层土须进行治理外,其下各层土均可满足本工程设计要求。
3、本工程可以采用的地基处理方案主要有强夯法和换填法,经技术经济和工期诸因素对比分析后,推荐采用强夯法。在强夯施工前,应事先进行专项地基处理岩土工程设计,并据分区试夯结果优化施工参数。另外,在施工期间还应做好必要的监测工作。
4、本场地地基经处理合格后,应现场实测地基的回弹模量和反应模量,作为砼道面板设计的依据。
5、停机坪基础可采用适当厚度的毛石砼,但由于填土地基的不均匀性,建议在在混凝土基础中配置适量的钢筋,以调整可能产生的不均匀沉降,以确保工程的正常运营。
6、场区地下水埋藏较深,对基础施工不会产生影响,不需采取特别的支护措施和降水措施,但应采取有效措施防止雨水和施工用水长期浸泡基坑,使地基土软化。
7、地下水对混凝土结构具微腐蚀性,当长期浸水时对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性;当干湿交替时,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。土对混凝土结构和对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。
8、本工程施工时,如发现与本报告不符之地质情况,应及时通知我勘察人员进行现场检验。
论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。
公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。
一、公路工程地质勘察内容
1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。
2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。
3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。
4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。
5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘企业基本情况报告3篇、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。
二、报告的编制程序
1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。
2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。
3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。
4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。
5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。
6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。
7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。
8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。
三、全线工程地质总说明书论述的主要内容
一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成:
1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。
2.工程地质条件:自然地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。
3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。
4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。
5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度CBR、含水率W、液限WP、塑性指数Ip等参数对料场质量进行评述。
6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。
7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别计算表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。
四、工点工程地质勘察报告的内容
应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容:
1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。
2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。
3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。
4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容:
(1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。
(2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。
(3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:
分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。
埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。
岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。
取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。
原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。
承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。
5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化规律和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。
6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。
7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。
8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。
9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于工业与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。
五、工程地质图表编制要点
1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。
2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。
3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。
4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。
5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。
6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。
7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。
8.其他专门图件个人信用报告,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。
六、结语
本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。
参考文献
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第二篇:工程地质勘察报告
1序言
受海口美兰国际机场有限责任公司的委托,我院承担了海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察工作。我院于2013年8月6日开始外业调查与勘探,8月12日全部外业结束,2010年8月25日完成本报告的编制工作。
1.1工程概况
海口美兰国际机场位于海南省海口市,占地面积约583公顷;按民用运输机场飞行区分级标准,海口美兰国际机场属4E级。拟扩建的基地站坪位于海口美兰国际机场西侧海航基地旁,为现有基地站坪的扩建工程。本次拟扩建的基地站坪约为50000平方米,上为砼面层,下为水泥稳定级配碎石基层。
1.2勘察的目的、任务和技术要求
本次勘察的目的与任务是查明拟建场地地基岩土类别,地层结构,分布特征及其物理力学性质,对拟建工程的适宜性作出岩土工程评价,给出拟建构筑物地基基础方案的建议,为拟建工程的施工设计提供岩土工程依据资料。本次勘察技术要求为:
1、查明场区内地质构造、成因、分布规律;
2、查明场区内岩土层类别、岩性特征和分布规律;
3、查明场区内地层物理力学性质及工程特性指标;
4、查明场区内不良地质成因、分布范围和分布情况及对不良地质的处理建议;
5、对场地与地基作出岩土工程评价,提出合理的地基基础方案和岩土工程治理措施与建议。
1.3勘察依据和执行标准
根据本工程特点,经与业主和设计方协商,确定本次勘察执行的技术标准主要为:
1、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版);
2、《民用机场勘测规范》(MH/T5025-2011);
3、《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011);
4、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010);
5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
6、《公路土工试验规程》(JTJ051-93);
7、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);
8、《土的分类标准》(GBJ145-90)。
1.4勘察的工作方法及工作量
经业主及设计单位研究决定,本次勘察主要采取钻探、现场原位测试和室内土工试验相结合的方法,对基地站坪一定深度范围内的岩土体进行了工程分析与研究,共完成钻孔21个(编号为ZK1~ZK21),其中控制性钻孔15个,一般性钻孔6个,孔间距为50.00~50.50m,孔深14.00~20.00m(勘探点位置详见附图NO.1)。原位测试主要是标准贯入试验,室内土工试验主要是常规土工、快剪、渗透、三轴试验及击实试验,另外对钻孔内采集的地下水位以上的土样进行了土质的简易化学分析试验。
勘探孔的测放是由日本索佳SET5F型电子全站仪,采用北京54坐标系和85国家高程系测放的。本次勘察完成的主要工作量如表1.4。
2场地工程地质条件
2.1地形地貌
拟扩建的基地站坪位于海口美兰国际机场西侧海航基地旁,为现有基地站坪的扩建工程。场地原始地貌属于玄武岩剥蚀台地,曾于九十年代末经人工整平回填并强夯压实处理,后又堆积薄层杂填土,现地形平坦,局部略有起伏,勘探点孔口高程18.67~19.26m,相对高差0.59m。
2.2地质构造
海口市位于琼北新生代断陷盆地,盆地内部受近东西向的马袅~铺前断裂、南北向的海口~云龙断裂和北西向的长流~仙沟断裂切割。以上三条断裂为海口市的主要基底断裂,属新生代以后形成的新构造,并有不同程度的活动迹象。其中近东西向的断裂控制着盆地的形成与发展,北西向断裂控制着内部次级构造的形成与发展,海口~云龙断裂则离本工程场地较近,但该断裂与本工程场地距离已超出安全避让距离,其活动不会对本工程造成显著影响。
2.3地层岩性
经勘察查明,拟建场地在钻探深度范围内,揭露地层自上而下依次为杂填土(Qml)、粉质粘土(Qel)、细砂(Q2m)和粗砂(Q1m),其岩性特征分述如下:
第(1)层:杂填土(Qml),松散,稍湿,主要由粘性土为主,含少量碎石、砂粒,植物根系等,近年填积。层厚0.50~3.80m,该层出露地表,各钻孔均有揭露。
第(2)层:粉质粘土(Qel),灰褐色、浅黄色,可塑,稍有光泽,韧性及干强度中等,无摇振反应,含少量岩石风化碎屑,为玄武岩风化残积土。层厚3.70~9.60m,层顶标高18.76~15.03m,各钻孔均有揭露。
第(3)层:细砂(Q2m),黄色、红色,灰白色,饱和,稍密~中密状,石英、长石质,级配不良,颗粒以棱形为主,含粉、粘粒较高,局部夹粘性土互层分布。揭露厚度2.70~8.30m,层顶标高12.36~8.20m,各钻孔均有揭露。
第(4)层:粗砂(Q1m),灰白色、浅黄色,饱和,中密,局部稍密状,石英、长石质,级配不良,颗粒以次棱形、亚圆形为主,局部含粉、粘粒较高。揭露厚度0.80~9.60m,层顶标高8.20~2.81m,仅ZK9、ZK12、ZK14钻孔由于深度限制未揭露,其余各钻孔均有揭露,该层未揭穿。
以上地层的埋藏分布特征及层位接触关系,详见工程地质剖面图及钻孔柱状图(附录NO.3和NO.4)。
2.4气象与水文地质条件
2.4.1气象
海口市高温多雨,光照充足。年平均气温23-24度,1月份平均气温17.2度,7月份平均气温为28.4度。年最大降雨量为2282.3毫m,年最小降雨量为874.4毫m。5—10月份为雨季,雨量占全年的85%。年平均强风有4.3次。因地处海南岛西北部强风化玄武岩台地,受台风及降雨影响较小。
2.4.2地表水
经地质调查,拟建场地及附近范围内均未见地表水体分布。
2.4.3地下水
据勘探揭露,场地地下水主要为赋存于②层粉质粘土、③层细砂及④层粗砂中的孔隙型潜水,地下水埋深5.30~6.40m,主要补给来源是大气降水渗入与层间渗透补给,主要排泄途径是大气蒸发和层间渗透排泄。
由于地下稳定水位埋深较大,主要含水层渗透性较好,雨季地下水位上升幅度有限(<2m),不会对停机坪基础产生浮力,但其毛细上升高度有可能触及埋置较深的砼基础,并对其产生一定的腐蚀作用。
3场地地震效应
3.1地震动参数
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A的规定,本场地抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.30g,设计地震分组为第一组。建筑场地类别为Ⅱ类,设计特征周期为0.35s。本场地按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4.1.1条及其条文说明规定,拟扩建的场地属可进行建设的一般场地,构筑物设计时,应考虑采取必要抗震构造措施。
3.2饱和砂土、粉土液化及软土震陷评价
在20.0m勘察深度范围内三严三实专题教育开展情况报告,未揭露饱和粉土,揭露的饱和砂土有③层细砂和④层粗砂。其地质年代为第四纪晚更新世(Q3)以前地层,按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)4.3.3条,地质年代为(Q3)以前的砂土,判定为不液化土。
除①层杂填土外,未揭露有其它的软弱土层,不存在软土震陷问题。
4岩土层工程性能分析与评价
4.1岩土层主要物理力学性质统计分析
本次勘察在21个钻孔中采取土样152件进行了室内土工试验,标准贯入试验118次。其成果列入附表NO.5~NO.7中,对各自所获取的试验数据进行了数理统计,统计结果分别列入下表4.1-1~4.1-4中。
4.2岩土层的工程性能评价
结合各土层的野外特征,对拟建场地内揭露的各岩土层的工程性能评价如下:
①层杂填土:为新近填积土,松散,填积时间超过10年,土质不均匀,工程性能差,若不进行有效的治理,该层不能直接用作基地站坪地基。
②层粉质粘土:沉积历史较长,可塑,最优含水量wopt=20.3%~24.6%,天然孔隙比平均值e=1.21,标贯实测击数平均13.7击,压缩系数a1-2=0.39,属中等压缩性土层,压缩模量Es=5.34,其承载力特征值fak=170kPa,承载力较高,该层整体工程性质较好;但压实度(λ)在93%~97%之间,小于4E级民用机场土基压实度标准(λ>98%),故用作停机坪主要地基持力层时尚需做夯实处理。
③层细砂:沉积历史长,标贯实测击数平均14.2击,该层压缩性较低,其承载力特征值fak=220kPa,承载力较高,该层整体工程性质好,为理想的地基持力层。
④层粗砂:沉积历史长,标贯实测击数平均20.9击,该层压缩性较低,其承载力特征值fak=280kPa,承载力较高,该层整体工程性质好,为理想的地基持力层。
4.3水、土腐蚀性评价
本次勘察在ZK1、ZK16钻孔中取深层水样1件,进行了室内水质简易分析试验(见附表NO.8),依据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)附录K的规定,地下水的腐蚀性判定结果列入表4.3-1中。
综合判定:地下水对混凝土结构具微腐蚀性,当长期浸水时对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性;当干湿交替时,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
4.3土的腐蚀性
本次勘察分别在ZK1、ZK15号钻孔各取地下水以上的土样1件,在室内进行了土质简易分析试验(见附表NO.9),依据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)附录K的规定对其腐蚀性作如下判定结果列入表4.3-2中。
5地基基础方案
5.1地基方案
拟扩建场地属4E级飞行区,地基土层顶面荷载有效作用深度大于6.0m。另外,民用机场对土基层的压实度要求很高,即地基顶面以下1.0m范围内压实度λ≥0.98,1.00~4.00范围内λ≥0.95,4.00m以下为≥93%,对土基的回弹模量和反应模量要求也较高,两者分别应大于100MPa和70MN/m3。由于拟扩建场地表土层为厚度变化大,平面上物质成份和粒度成份差异也很大的厚层填土,即高填土,加之结构松散、不均匀性和密实度普遍较小,反应模量都远远低于设计标准,所以该层填土必须进行有效的加固治理后才能用作本工程地基,根据本工程特点和场地地基条件及技术、经济等方面的可行性提出如下地基处理建议方案:
1、强夯地基
强夯是一种处理高填土地基的有效方法,其有效加固深度可达6~8m。本场地①层填土中粘性土含量多,地下水位低,土中含水量较低,而且场地又远离闹市区和居民区,受环境局限性相对较小,比较适合于强夯作业。但是有两点值得注意,一是由于场地内填土厚度变化大,其粒度成份差异悬殊,确定强夯地基施工参数时应当格外慎重,建议先选择有代表性的几个区块进行试夯,再据试夯情况优化强夯工艺参数;二是在强夯对紧邻(距离≤15m)的建筑物有一定损害,所以强夯作业时应采用必要的避让或隔振措施。
另外,因停机坪基底以下1.00m范围的压实度要求很高,设计起夯面时应留足(夯后有1.00m以上的)素填土余量,待夯后回填质量合格的素土(含砂粘土或含砂粉质粘土),再分层碾压,确保其压实度达到设计标准。
2、换填法
本方法要求挖去杂填土,换填以合格的素土,并分层碾压至设计要求的密实度。
以上二种方法相比较而言,强夯法具有工期短、投资省和质量易于控制等显著优势,至于换填法,虽质量易于控制,但工程量之巨、投资之昂和工期之长恐使业主难以接受,因此综合技术经济质量诸方法的考量,推荐采用强夯法处理本场地填土地基。
5.2基础方案
就本工程特点和荷载强度而言,在地基处理合格即达到密实度(压实度)等设计要求后,停机坪一般采用毛石混凝土基础即可。但由于填土地基的不均匀性,建议在在混凝土基础中配置适量的钢筋,以调整可能产生的不均匀沉降,以确保工程的正常运营。
6结论与建议
1、拟扩建的场地构造地质背景比较简单,场地及外围未发现崩塌、滑坡、泥石流、全新世活动断裂等不良地质作用,也无溶洞、采空区、地面沉降和土层地震液化之虞,属适合工程建设的一般性场地。场地类别为Ⅱ类,设计特征周期为0.35s。
2、在勘探深度内地基土自上而下共有土层:①杂填土(Qml)、②粉质粘土(Qel)、③细砂(Q2m)、④粗砂(Q1m),除①层和基础底面下4m内的②层土须进行治理外,其下各层土均可满足本工程设计要求。
3、本工程可以采用的地基处理方案主要有强夯法和换填法,经技术经济和工期诸因素对比分析后,推荐采用强夯法。在强夯施工前,应事先进行专项地基处理岩土工程设计,并据分区试夯结果优化施工参数。另外,在施工期间还应做好必要的监测工作。
4、本场地地基经处理合格后,应现场实测地基的回弹模量和反应模量,作为砼道面板设计的依据。
5、停机坪基础可采用适当厚度的毛石砼,但由于填土地基的不均匀性,建议在在混凝土基础中配置适量的钢筋,以调整可能产生的不均匀沉降,以确保工程的正常运营。
6、场区地下水埋藏较深,对基础施工不会产生影响,不需采取特别的支护措施和降水措施,但应采取有效措施防止雨水和施工用水长期浸泡基坑,使地基土软化。
7、地下水对混凝土结构具微腐蚀性,当长期浸水时对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性;当干湿交替时,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。土对混凝土结构和对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。
8、本工程施工时,如发现与本报告不符之地质情况,应及时通知我勘察人员进行现场检验。