首钢曹妃店基地一期海水澹化工程岩土工程勘察报告

首钢京唐钢铁联合有限责任公司曹妃甸钢铁基地一期项目详勘Ⅱ标段岩土工程勘察报告书（海水淡化工程部分）工程编号：勘06-125总经理：副总工程师：主任工程师：审核人：工程技术负责人：中冶沈勘工程技术有限公司（工程勘察综合类甲级证书编号：060007-kj）二○○七年五月首钢京唐钢铁联合有限责任公司曹妃甸钢铁基地一期项目详勘Ⅱ标段（球团工程部分）岩土工程勘察报告中冶沈勘工程技术有限公司文字目录1.序言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11.1拟建工程概况„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11.2技术要求、依据的技术标准和勘察目的„„„„„„„„„„„„11.3勘察方法、勘察工作量布置及完成情况„„„„„„„„„„„„22.场地工程地质条件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„32.1场地位置及地形、地貌„„„„„„„„„„„„„„„„„„32.2地基土的岩性主要特征„„„„„„„„„„„„„„„„„„32.3场地地质构造„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„73.地基土的工程特性„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„73.1地基土的物理力学性质及评述„„„„„„„„„„„„„„„73.2地基土承载力特征值fak和压缩模量Es„„„„„„„„„„„„93.3地基均匀性评价„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„93.4土层沉积应力历史„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„94.水文地质条件„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„104.1地下水„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„104.2地下水、土的腐蚀性„„„„„„„„„„„„„„„„„„104.3浅层地基土的渗透性„„„„„„„„„„„„„„„„„„104.4防渗设计水位及抗浮设计水位„„„„„„„„„„„„„„„115.场地不良地质作用和场地稳定性„„„„„„„„„„„„„„„„„115.1场地不良地质作用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„115.2场地稳定性评价„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„116.场地及地基的地震效应„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„116.1建筑场地类别划分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„116.2地基土液化判别及液化分区„„„„„„„„„„„„„„„„127.地基基础方案建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„127.1天然地基方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„127.2复合地基方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„127.3桩基方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„128.基坑开挖、支护与降水„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„138.1基坑开挖、支护„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„138.2基坑降水及监测„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„138.3施工建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„149.结论与工程建议„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14附件目录附件一：工程地质勘察任务书(共5页)附件二：测量说明及钻孔数据一览表(共4页)附件三：物探成果报告(共4页)图表目录分册图号图名页数第一册№.1拟建场地及勘探点位置平面图1№.2地震液化区划图1№.3桩端持力层层顶标高等高线图5№.4剖面图图例1№.5工程地质剖面图55№.6钻孔柱状图18№.7波速试验综合成果图4№.8土的物理力学性质综合统计表5№.9场地地震液化计算表6№.10三轴试验成果图表31第二册№.11固结试验成果图表（e～P曲线）96№.12高压固结试验成果表（e～logP）16№.13土工试验成果报告表34№.14分层土工试验成果报告表34№.15水质分析成果表1№.16土的易溶盐分析成果表1№.17天然地基方案基础中心沉降计算书1№.18CFG复合地基方案基础中心沉降计算书1№.19钻孔灌注桩方案基础中心沉降计算书1图表共312页首钢京唐钢铁联合有限责任公司曹妃甸钢铁基地一期项目详勘Ⅱ标段（球团工程部分）岩土工程勘察报告中冶沈勘工程技术有限公司—1—1．序言1.1拟建工程概况首钢搬迁方案于2005年年初获国务院批准，列为国家重点项目，为河北省重点项目1号工程。拟建的首钢京唐钢铁联合有限责任公司钢铁厂一期工程包括钢铁码头料场、自备电站、烧结、球团、炼铁、炼钢、热轧、冷轧、取向硅钢、道路与综合管网等。总用地面积约为12km2，为填海造地所形成。建筑物使用性质：现代化的钢铁精品基地。本项工程曾于2003年11～12月由首钢地质勘查院北京爱地地质勘察基础工程公司进行了可行性研究阶段的勘察并提交了（《首钢曹妃甸钢铁厂选址可行性研究阶段岩土工程勘察报告书》。于2005年4～6月由冶金工业部勘察研究总院、冶金工业部宁波勘察研究院、首钢地质勘查院北京爱地地质勘察基础工程公司进行了初步设计阶段的岩土工程勘察并提交了《曹妃甸钢铁基地一期初步设计阶段岩土工程勘察报告书》。2006年6月首钢京唐钢铁联合有限责任公司工程部提出了一期工程详细勘察阶段的岩土工程勘察任务，通过招标择优选择勘察单位，分为6个标段（标段编号Ⅰ～Ⅵ）进行招投标,中冶沈勘工程技术有限公司（以下简称“我公司”）中标Ⅱ标段。一期工程Ⅱ标段主要包括的拟建建筑物为：自备电站工程、烧结工程、球团工程、2#110KV变电站工程、污水处理间一、1#一级换热交换站、自备电站、三废中转站、海水淡化、码头公辅工程等。本报告为海水淡化工程勘察成果报告。本次岩土工程勘察项目的建设单位是首钢京唐钢铁联合有限责任公司，监理单位是中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司。1.2技术要求、依据的技术标准和勘察目的1.2.1勘察目的和本次勘察技术要求本次勘察的目的是通过岩土工程勘察，查明建筑场地的地质条件，提供设计施工所需岩土参数，为施工图设计提供依据。根据《首钢京唐钢铁联合有限责任公司钢铁厂一期项目详勘及控制测量工程招标文件》及所附总图、招标预备会答疑资料、首钢京唐钢铁联合有限公司地质详勘技术要求，本次详细勘察的技术要求为：（1）查明建筑物范围内的地质构造、地层岩性、结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质和工程特性，并对地基的均匀性和承载力作出评价。（2）查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件、并对其危害程度建筑场地稳定性作出评价，提出预防措施的建议。（3）查明地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度和规律，以及地下水和土对建筑材料的腐蚀性，设计的抗浮水位，提出施工降水方法的建议和有关技术参数。（4）提供抗震设防烈度、分组及有关技术参数，场地土类型和场地类别，并对饱和砂土和粉土进行液化判别，对场地和地基的地震效应、场地地震安全性作出初步评价。（5）场地土的标准冻结深度。（6）对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析，建议适当的基础形式和基础持力层，并提出地基和基础经济合理的设计方案和建议。（7）拟采用桩基成桩的可能性分析，施工对周围环境影响分析和评价，提供桩侧土水平抗力系数的比例系数。（8）提供与设计要求相对应的地基承载力特征值及变形计算参数，预估基础沉降量，估算沉降差和桩基沉降值，并对设计与施工应注意的问题提出建议。（9）深基坑开挖的边坡稳定计算和支护所需的岩土技术参数，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响。1.2.2依据的技术标准中华人民共和国国家标准:1.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；2.《建筑抗震设计规范》GB50011-2001；3.《岩土工程勘察规范》GB50021-2001；首钢京唐钢铁联合有限责任公司曹妃甸钢铁基地一期项目详勘Ⅱ标段（球团工程部分）岩土工程勘察报告中冶沈勘工程技术有限公司—2—4.《土工试验方法标准》GB/T50123-1999；5.《地基动特性测试规范》GB/T50269-97；6.《岩土工程基本术语标准》GB/T50279-98；7.《土的分类标准》GBJ145-90。中华人民共和国行业标准：1.《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92；2.《原状土取样技术标准》JGJ89-92；3.《建筑桩基技术规范》JGJ94-94；4.《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-99；5.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002；6.《岩土工程勘察报告编制标准》CSCS99:98。1.3勘察方法、勘察工作量布置及完成情况1.3.1勘察方法本次岩土工程勘察采用工程地质钻探、原位测试、土工试验、地球物理勘探等综合方法。工程地质钻探采用XY-100型、XY-150型钻机进行施钻，采用回转钻进方法。钻进成孔直径108mm或91mm。采用的原位测试方法包括标准贯入试验N、静力触探试验、波速测试。标准贯入试验在粘性土、粉土、砂类土中进行，试验目的为评价粘性土、砂类土的承载力及变形参数；确定砂类土的密实度，判别砂土液化势；估算单桩极限承载力，评价沉桩可能性。采取扰动样，鉴别和描述土的类别。静力触探试验采用ZY-20D分体式静力触探设备，双桥探头，自动记录、自动采集数据。试验的目的是评价地层的均匀性，土层分界面，提供地基土的工程性能指标，单桩承载力及桩基参数。波速测试采用RSM24FD数字工程测试仪，单孔检层法，在地表设置震源，孔口激发，孔内接收。测试的目的是确定各层土的剪切波速及动弹性参数。确定场地覆盖层厚度及建筑场地类别。本次勘察在粘性土中采取了原状土样，进行物理性质试验（包括含水量、天然密度、饱和度、孔隙比等）、力学性质试验（包括常规压缩试验、直剪试验、三轴剪切试验）等，综合确定土的物理力学性质指标。砂土采取代表性砂样进行颗分试验，确定土类名称。当地下水位埋藏较浅时，采取地下水样进行水质分析试验，评价场地地下水对建筑材料的腐蚀性。采取地下水位以上的土样，进行土的易溶盐分析，评价场地土对建筑材料的腐蚀性。1.3.2勘察工作量布置1.3.2.1勘察方案及工作量布置本工程重要性等级为一级～二级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，综合评价本工程的岩土工程勘察等级为乙级。布孔原则是：勘探点间距按地基复杂程度等级确定，沿建筑物周边、柱列线布置，孔距20～30m，重要建筑物的勘探点数量按不少于4个进行布置。勘探点深度根据建筑物的结构类型、荷载特点、使用功能和用途确定，具体情况见勘探点平面布置图（附图表№.1）及勘探点一览表(附件二)。1.3.3勘察工作量完成情况本次勘察外业工作于2007年3月13日～2007年4月26日间陆续完成，完成的工作量情况见表1.3.3-1：首钢京唐钢铁联合有限责任公司曹妃甸钢铁基地一期项目详勘Ⅱ标段（球团工程部分）岩土工程勘察报告中冶沈勘工程技术有限公司—3—完成的勘察工作量一览表表1.3.3-1项目工作内容实物工作量备注勘探钻探58个孔，共2320m采用XY-100型、XY-150型钻机进行施钻，回转钻进工艺。静力触探30个孔，共904m采用ZY-20D分体式静力触探设备，双桥探头，自动记录、自动采集数据。取样原状样217件扰动样445件原位测试标准贯入试验N433次粘性土、粉、细砂、中、粗砂地球物理勘探波速测试2孔97.5m单孔法室内土工试验常规物性试验（原状样）216组含水量、比重、密度、液-塑限等常规压缩试验135组部分计算垂直基床系数直剪快剪142组颗分试验442组本次勘察工作的勘探点坐标以图解坐标的方法确定，坐标系统为钢铁厂施工坐标系统（AB独立坐标系统），高程系统为1985国家高程基准。勘探点的测放工作以甲方提供的基准点Ⅳ11、Ⅳ12、Ⅳ13、Ⅳ14为基准，采用徕卡TC（R）307电子全站仪进行施测，基准点坐标、高程数据及仪器精度详见测量说明及钻孔数据一览表（附件二）。本次勘察的测量放点工作由我公司测绘二处完成。工程地质钻探工作由我公司岩土工程勘察一处、二处、三处、秦皇岛公司完成。室内土工试验水质分析工作由我公司试验室完成。工程物探工作由我公司物探测试中心完成。2．场地工程地质条件2.1场地位置及地形、地貌场地位于渤海海域中的曹妃甸岛