1、前言1.1工程概況安徽馬鋼羅河礦業有限責任公司擬進行工業及公輔設施工程建設。受安徽馬鋼羅河礦業有限責任公司委托，山東正元建設工程有限責任公司承擔了該工程施工圖設計階段工程地質勘察工作。該工程位于安徽省廬江縣城南35公里處的羅河鎮境內，緊臨合銅高速公路。擬建建（構）筑物包括生產調度指揮中心、招待所、職工活動中心、職工宿舍樓、職工浴室、食堂、維護房、管理服務用房、商業用房、主廠房及圓筒倉、中尾礦濃縮池、井口工業場地綜合樓和爆破器材儲存總庫等，其中爆破器材儲存總庫由中冶北方工程技術有限公司設計，其余為馬鋼集團設計研究院有限責任公司設計。1.2擬建建（構）筑物情況根據施工圖設計階段工程地質勘探任務書，主要建（構）筑物情況如下表1： 表1擬建建（構）筑物名稱層數高度（m）擬建建（構）筑物安全等級結構類型對差異沉降敏感程度基礎形式砌置深度（m）單位荷載（kpa）備注招待所四13.8二磚混一般條基-1.6150生產調度指揮中心四15.8二框架一般矩形-1.6200職工活動中心四15.8二框架一般矩形-1.6200男單身宿舍四13.8二磚混一般條基-1.6150女單身宿舍四14.8二底框一般矩形-1.6200職工食堂、浴室、維護房一6.0二框架一般矩形-1.6200管理服務用房、商業用房二7.2二磚混一般條基-1.6150主廠房及圓筒倉一28.0二砼排架一般矩形-3.020015t、30t吊車各一臺，有局部堆載中尾礦濃縮池二鋼筋砼一般圓形-8.0150半地下其中井口工業場地綜合樓及爆破器材儲存總庫未提供相關建(構)筑物參數。擬建場地設計地坪標高為：招待所37.00m，職工食堂、浴室、維護房35.50m，井口工業場地綜合樓43.00m，其余勘探任務書未提供。根據《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)，本工程重要性等級為二級，場地等級為二級，地基等級為二級，地基基礎設計等級為乙級，抗震設防類別為丙類，綜合判定本工程的勘察等級為乙級。1.3勘察依據及目的本次勘察主要依據有：《施工圖設計階段工程地質勘探任務書》；《選礦廠及公輔設施建、構筑物勘探坐標平面圖》及《安徽馬鋼羅河鐵礦爆破器材儲存總庫(50t)X程地質委托平面圖》；《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)；《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2002)；《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)；《構筑物抗震設計規范》(GB50191-93)《土工試驗方法標準》(GB/T50123-1999)；《工程巖體分級標準》(GB50218-94)；《工程巖體試驗方法標準》(GB/T50266-99)；《建筑樁基技術規范》(JGJ94-94)；《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)；《建筑工程地質鉆探技術標準》(JGJ89-92)；《建筑基坑支護技術規程》(JGJ120—99)；《原狀土取樣技術規范》(JGJ89-92)o根據勘探任務書及有關規范的要求，確定本次勘察目的如下：查明場地內地形、地貌及各層土的分布規律，繪制相應的地質平面、剖面圖及柱狀圖并提供有關測圖表；提供各層土的物理力學性質指標，并對地基的穩定性及承載能力作出評價，提供地基變形計算參數及指標；評價場地土類型與建筑場地類別劃分，提供相應的參數，包括：場地的地震烈度、剪切波速、卓越周期、抗震液化判別；查明場地水文地質條件：包括地下水埋藏條件，對混凝土和金屬的腐蝕性以及對各土層的滲透性進行評價；根據工程地質條件，提供基礎設計方案，對不良地基土處理提供加固方案的合理建議；對基坑開挖和施工降水的可行性及相鄰建筑物的影響進行評價，并為基坑開挖和施工降水提供依據；提供天然地基、復合地基、樁基礎的力學指標，推薦經濟合理的樁端持力層。1.4報告說明本勘察報告中所用鉆孔坐標系統為1954年北京坐標系統(1.5度帶)，鉆孔標高采用黃海高程系(1956年)。由于本次勘察區域較大，所涉地層種類較多，且地層層位變化范圍大，因此綜合整個場地地質情況，為有利于對場區進行整體評價，本勘察報告對地層進行統一編號，部分地層在不同區塊或有缺失；同時為方便對地層差別較大區塊的獨立評價，因此主要依據地層差異和擬建建（構）筑物位置將勘察區域分為三個區塊進行獨立描述和統計，分別為主體部分（圖2-1、圖2-2）、井口工業場地綜合樓（圖2-3）及爆破器材儲存總庫（圖2-4）。（3） 應業主要求，本勘察提供了職工宿舍區域的勘察中間資料。本報告與中間資料相比較，地層定名及分層依據現場編錄并結合土工試驗結果，作了相應調整，具體為：原粉質粘土（1）層現調整為粉質粘土（2）層；由于井口工業場地綜合樓及爆破器材儲存總庫區域地層有別于其他區域，故增加了耕土（1）、素填土（1-1）、碎石土（1-2）層；原粉質粘土（2）、粘土（4）層，雖然顏色略有差異，但地層成因、物理力學性質較為一致，故將其統稱為粉質粘土（3）層；原碎石土（3）層地層較薄，且不連續分布于粉質粘土（3）層中，本報告中定為碎石土（3-1）亞層；原強風化凝灰質粉砂巖（5）層現調整為（4）層，并依據標準貫入試驗、巖石抗壓強度試驗結果和現場編錄，按其風化程度分為全風化（4-1）層、強風化（4-2）層和中風化（4-3）層。（4） 本報告中，各地層地基承載力特征值相較于中間資料亦作了調整，最終結果依據土工試驗和標準貫入試驗結果，結合本地區工程經驗綜合給定；巖石地基承載力為經驗值。（5） 本次勘察，因68旌占孔位于水塘中心，因而未進行勘探施工；另外67#、70#、92#3個鉆孔因場地原因，位置作了適當調整，具體見勘探點平面布置圖（圖2-2）。2、勘察方案、勘察手段及完成的工作量2.1勘察方案根據擬建建（構）筑物特點，依據有關規范規定和委托要求，本次勘察沿建（構）筑物周邊線、角點和中心線布置勘探點。共布置勘探點107個，其中控制性勘探點41個，設計深度12?20m；一般性勘探點66個，設計深度10?15m；勘探點間距11.21?29.80m。勘探點類別及深度在外業施工過程中根據實際的地質條件做適當調整。勘探點位置詳見勘探點平面位置圖（圖2）。2.2勘察手段本工程采用鉆探、取樣、標準貫入試驗、重型II動力觸探試驗、室內水土試驗及現場波速試驗、地脈動測試等勘測手段完成。工程鉆探為保證巖芯采取率，采用合金和金剛石鉆進，套管和泥漿護壁，采用套管時，孔內水位等于或稍高于地下水位；原狀土樣采用靜壓法采取；標準貫入試驗和重型I動力觸探試驗使用自動脫鉤裝置；原狀土樣室內剪切試驗采用直剪快剪；水質分析采用簡分析；巖石單軸抗壓強度試驗分別采用飽和及天然濕度兩種方式（由于中風化凝灰質粉砂巖遇水易軟化，因而采用了天然濕度單軸抗壓強度試驗方式）；現場波速試驗采用單孔檢層法，使用RSM24FD工程浮點動測儀進行試驗，地脈動測試亦采用同型儀器進行試驗；鉆孔孔位及標高采用GTS330W型全站儀放測。上述各項工作均按現行規范及相關標準進行。2.3完成工作量本工程外業施工自2007年6月2日開始，至2007年6月25日結束。本工程先后投入使用3臺XY-100型工程鉆機，共完成勘探孔106個。外業及水土試驗完成的工作量見表2：完成工作量一覽表 表2工作項目單位數量測量組日5鉆探米/孔1297.90/106現場波速測試物理點44地脈動測試點八、、3標準貫入試驗點次190重型II動力觸探試驗米2.10土樣原狀件154擾動件5巖樣件26水樣組4本次勘察實際完成的工作量詳見勘探點一覽表（附表7）。3、場區自然氣象條件本地區氣候溫暖濕潤，屬北亞熱帶濕潤性季風氣候，四季分明，6?8月為雨季。多年平均氣溫為16.3°C，最冷一月平均氣溫2.6°C，最熱七月平均氣溫28.3C。極端最高氣溫多年平均為36.2C，極端最低氣溫多年平均為-6.4C，全縣平均氣溫差別不大。多年平均降水量為1464.2mm，降水年內分布不均，夏季溫濕多雨，冬季干旱少雨。7月降水最多，12月降水最少。多雨的1991年為2117mm，少雨的1978年只有631.3mm，極端降水變幅為1485.7mm。年降水相對變率為20%,降水的不穩定性異常明顯。降水強度：月降水量最大可達971.9mm，日降水量最大為176.9mm。4、 區域地質構造及地震羅河鐵礦礦區位于廬江一根陽中生代火山巖盆地的西北邊緣。晚侏羅紀至白堊紀構造作用激烈，斷裂構造較發育，巖漿活動強烈。礦區斷裂構造比較發育，大小有38條，主要的有北東向、北北東向、北西向、北北西向、南北向、東西向6組，均為非活動性斷裂。廬江縣屬郯廬斷裂活動構造帶，有地震影響。根據國家標準《建筑抗震設計規范》(GB50011—2001)，本地區抗震設防烈度為7度。綜合以上資料，擬建場區無全新活動性斷裂通過，不存在發震條件，地震危害主要來自周圍震源波及。5、 場地巖土工程條件5.1地形及地貌擬建場區位于安徽省廬江縣城南35公里處的羅河鎮境內，緊臨合銅高速公路，交通便利。場區地貌單元屬于丘陵，主體地形南高北低，東高西低，現為農田和樹林，場地西部有數個小水塘分布。勘探點孔口標高33.69?65.73米，最大相對高差32.04米。其中井口工業場地綜合樓標高38.75?42.23米，相對高差3.48米；爆破器材儲存總庫標高53.87?65.73米，相對高差11.86；其余勘察主體部分標高33.69?42.81米，相對高差9.12米。5.2場區地層結構據外業資料，勘察場區在勘察深度范圍內自上而下可分為十層。由于勘察區域和地層層位變化較大，故將勘察場區分為三個區塊進行描述和統計，分別為主體部分、井口工業場地綜合樓及爆破器材儲存總庫。現分述如下：第一區塊：主體部分粉質粘土(Q4dl+el)：黃褐色，可塑?硬塑，無搖振反應，切面較光滑，韌性、干強度中等，土質較均勻，含少量鐵錳質氧化物。該層頂部0.2?0.4m含植物根系，或為耕土。該層在此區塊普遍分布，厚度：1.10?3.40m，平均2.13m；層底標高：31.39?41.21m，平均35.49m。粉質粘土(Q3dl+el)：局部為粘土、粉土。黃褐、褐黃及棕紅等色，硬塑，局部可塑或堅硬，無搖振反應，切面較光滑?光滑，韌性、干強度中等?強，含少量鐵錳質氧化物，該層土質均勻性較差，地層中不連續的混有5?15%砂礫和碎石，局部呈薄層碎石土產出，碎石最大粒徑5?10cm。該層在此區塊普遍分布，厚度：4.40?12.60m，平均7.78m；層底標高：23.26?34.23m，平均27.58m；層底埋深:6.10?14.70m，平均10.04m。(3-1)碎石土(Q3dl+el)：以黃褐色為主，飽和，中密?密實，以碎石為主，一般粒徑1?10cm，最大粒徑15?20cm，碎石、砂礫含量約為60?85%(其中2?10cm直徑碎石含量為50?60%)，其余為粘性土。該層在此區塊不連續分布，主要見于場地北側，部分勘探孔該層不足0.5m部分被并入粉質粘土(3)層，厚度：0.40?1.30m，平均0.68m；層底標高：28.62?35.25m,平均32.84m；層底埋深：5.10?7.80m，平均6.62m。基巖：擬建場區內分布凝灰質粉砂巖及粗面安山巖兩種不同巖性的基巖，均為侏羅系上統（J3）。主體區塊主要可見凝灰質粉砂巖，紫紅、磚紅、灰黃等色，新鮮巖石為粉砂質結構，層狀構造，泥質膠結，礦物成分主要為凝灰質、泥質及長英質粉細砂，該層風化程度不均勻，在勘探深度內主要可分為全風化帶、強風化帶和中等風化帶。（4-1）全風化凝灰質粉砂巖（J）：紫紅、磚紅、灰黃等色，原巖基3本已蝕變，高嶺土化，結構、構造基本破壞，巖性軟，遇水易軟化，巖芯呈柱狀，采取率較高。該層在此區塊局部分布，厚度：0.50?6.90m，平均1.78m；層底標高：22.56?31.18m，平均26.30m；層底埋深：9.00?15.90m，平均11.37m。（4-2）強風化凝灰質粉砂巖（J）：紫紅、磚紅、灰黃等色，原巖蝕3變較強，大部分高嶺土化，結構、構造基本破壞，巖性軟，遇水易軟化，巖芯呈短柱狀，采取率較高。該層在此區塊分布較普遍，局部鉆孔未揭露該層，厚度：0.30?4.20m，平均1.83m；層底標高：20.27?30.75m，平均24.78m；層底埋深：10.00?18.20m，平均12.72m。（4-3）中風化凝灰質粉砂巖（J3）：紫紅、磚紅等色，原巖蝕變程度一般，部分高嶺土化，為粉砂質結構，層狀構造，礦物成分主要為凝灰質、泥質及長英質粉細砂，巖性較軟，遇水可軟化，錘擊易斷，巖芯呈短柱、長柱狀，采取率高，RQD>25。該層在此區塊內普遍分布，勘察深度內未穿透，最大揭露厚度3.20米，控制最低層底標高19.43米。第二區塊：井口工業場地綜合樓(1)耕土(ml)：褐色，松散，稍濕，主要由粉質粘土及植物根系組成。該層在此區塊局部分布，厚度：0.50m；層底標高：38.58?41.39m,平均39.78m。(1-1)素填土(ml)：黃褐色，稍濕?濕，松散?稍密，該層土是因近期主副井施工回填形成，主要由粘性土及少量0.5?3cm的砂礫、碎石組成，碎石徑最大可達8cm。該層在此區塊普遍分布，厚度：5.60?6.30m，平均5.98m；層底標高:32.98?36.03m，平均34.08m；層底埋深：5.60?6.80m，平均6.28m。基巖：該區塊主要為中風化粗面安山巖(J3)。(5)中風化粗面安山巖(J3)：灰紫色，中粗斑狀結構，塊狀構造，斑晶礦物成分以斜長石、輝石為主，基質礦物成分主要為微晶斜長石，巖芯呈柱狀，較堅硬，RQD>30。該層在此區塊內普遍分布，勘察深度內未穿透，最大揭露厚度3.20米，控制最低層底標高29.87米。第三區塊：爆破器材儲存總庫(1)耕土(ml)：褐色，松散，稍濕，主要由粉質粘土及植物根系組成。該層在此區塊局部分布，厚度：0.50m；層底標高：53.37?55.83m，平均54.36m。(1-2)碎石土(。4岫)：黃褐等雜色，稍密?中密，稍濕，是因坡前自然沖積和以前開山碎石堆積而成，主要由碎石和少量粘性土組成，碎石直徑最大可達15?20cm，該層土質極不均勻。該層在此區塊普遍分布，厚度：0.40?3.60m，平均1.33m；層底標高：52.28?62.13m，平均55.51m；層底埋深：0.40?3.60m，平均1.67m。(3)粉質粘土(Q3di+ei)：黃褐色，硬塑，無搖振反應，切面較光滑，韌性、干強度中等，含少量鐵錳質氧化物和5?10%砂礫和碎石，碎石最大粒徑5cm。該層在此區塊內僅105#鉆孔可見，厚度：2.40m，層底標高：53.13m，層底埋深：4.20m。基巖：該區塊主要為中風化粗面安山巖(J3)。(5)中風化粗面安山巖(J3)：灰紫色，中粗斑狀結構，塊狀構造，斑晶礦物成分以斜長石、輝石為主，基質礦物成分主要為微晶斜長石，巖芯呈柱狀，較堅硬，RQD>40。該層在此區塊內普遍分布，勘察深度內未穿透，最大揭露厚度7.00米，控制最低層底標高45.87米。5.3地基土的物理力學性質地基土各物理力學性質指標按《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)要求進行統計，結果見表3、表4、表5。各地層物理力學性質指標統計表 表3項目地層含水率％重度YKN/m3孔隙比e塑性指數IP液性指數IL壓縮模量ES1-2Mpa壓縮系數a1-2Mpa-1剪切試驗(q)C(kPa)0(度)粉質粘土(2)24.318.90.75015.20.138.900.2041.517.1粉質粘土(3)23.819.30.71316.40.1410.000.1946.218.9全風化凝灰質粉砂巖(4-1)17.819.90.57411.3-0.149.760.1735.717.2注：各物理力學性質指標除抗剪強度指標取標準值外，其余指標均取平均值。

巖石單軸抗壓強度試驗統計表 表4、????、、統計項目地層 、統計個數范圍值（擊）平均值（擊）標準差（擊）變異系數標準值（擊）備注中風化凝灰質粉砂巖（4-3）184.84?12.318.62.10.247.7天然濕度中風化粗面安山巖（5）818.72?28.9124.03.40.1421.7飽和各地層動力觸探試驗統計表 表5統計項目地層 一一、統計個數范圍值（擊）平均值（擊）標準差（擊）變異系數標準值（擊）標準貫入試驗素填土（1-1）67.0?11.48.81.60.187.5粉質粘土（2）2013.7?25.017.42.80.1616.4粉質粘土（3）12513.3?28.218.83.00.1618.4全風化凝灰質粉砂巖（4-1）1920.3?36.529.64.80.1627.7強風化凝灰質粉砂巖（4-2）2028.1?73.643.914.30.3238.5重II動力觸探碎石土（1-2）106.8?17.212.53.60.2910.4碎石土（3-1）1110.1?20.012.82.60.2011.4注：動力觸探試驗錘擊數為修正擊數。地基土的物理力學性質詳見附表1至附表4、附表6。5.4地下水勘察場地內的地下水為上層滯水，含水層主要為粉質粘土（2）、粉質粘土（3）層及素填土（1-1）層，無穩定水位，水位隨季節和降水而變化，變幅較大，主要接受大氣降水補給，側向徑流、蒸發是其主要排泄方式。勘察期間地下水位埋深0.35?6.25米，水位標高29.99?39.19米，其中爆破器材儲存總庫部分未見地下水。勘察場區內未見強滲透性含水層，結合區域環境與水文地質資料，并根據8#、50#、83#、99#孔取水分析結果，地下水對混凝土結構和混凝土中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結構有弱腐蝕性（詳見附表5）。5.5地震效應根據《波速、地脈動測試報告》（附件4），按《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）第4.1.6條規定，判定該建筑場地土屬于中硬場地土，場地類別為II類，主體部分屬對建筑抗震有利地段，井口工業場地綜合樓及爆破器材儲存總庫屬對建筑抗震一般地段。廬江縣抗震設防烈度為7度，第一組，設計基本地震加速度值為0.10g，特征周期值為0.35s，地脈動卓越周期為0.128?0.199秒。根據場區地層資料，20米深度范圍內無地震液化地層，因此判定擬建場區地基土無地震液化的可能性。6、巖土工程分析與評價6.1場地穩定性及建筑適宜性擬建場區無全新活動性斷裂通過，不存在發震條件。擬建場地地層種類較多，地貌單元單一，無不良地質作用，據鉆探及對測試結果的分析，綜合判定擬建場地是穩定的，可進行工程建設。6.2巖土工程性質評價各巖土層工程性質按三個區塊進行分析評價如下：第一區塊：主體部分1、粉質粘土（2）、粉質粘土（3）、碎石土（3-1）層：分布普遍，層位較穩定，厚度及強度較高，埋深較淺，適宜作為擬建建（構）筑物的基礎持力層。2、 全風化凝灰質粉砂巖（4-1）、強風化凝灰質粉砂巖（4-2）層：分布普遍，厚度及強度一般，且遇水軟化，可作為擬建建（構）筑物的基礎持力層。3、 中風化凝灰質粉砂巖（4-3）層：分布普遍，厚度及強度較高，是擬建建（構）筑物較好的樁端持力層和下臥層。第二區塊：井口工業場地綜合樓1、 素填土（1-1）層：分布普遍，成分混雜，性質不均勻，不應作為擬建建筑物的基礎持力層。2、 中風化粗面安山巖（5）層：分布普遍，厚度大，強度高，是擬建建筑物良好的樁端持力層和下臥層。第三區塊：爆破器材儲存總庫1、 耕土（1）、碎石土（1-2）層：分布及層位不穩定，成分混雜，性質不均勻，不應作為擬建建筑物的基礎持力層。2、 粉質粘土（3）層：在該區塊局部分布，強度較高，不應作為擬建建筑物的基礎持力層。3、 中風化粗面安山巖（5）層：分布普遍，厚度大，強度高，是擬建建筑物良好的樁端持力層和下臥層。根據土工試驗、巖石單軸抗壓強度試驗和標準貫入試驗結果，參照相鄰工程經驗，建議各地層承載力特征值如下：

地層名稱承載力特征值（kPa）（2）、粉質粘土220（3）、粉質粘土250（3-1）、碎石土250（4-1）、全風化凝灰質粉砂巖300地層名稱承載力特征值（kPa）（2）、粉質粘土220（3）、粉質粘土250（3-1）、碎石土250（4-1）、全風化凝灰質粉砂巖300（4-2）、強風化凝灰質粉砂巖500（4-3）、中風化凝灰質粉砂巖1000（5）、中風化粗面安山巖20006.3地基基礎方案分析擬建場區地層層位變化較大。結合場地條件和擬建建（構）筑物荷載特點及對差異沉降的敏感程度，建議不同建（構）筑物可采取不同的地基基礎形式，或以不同的地基土作為基礎持力層。為了方便對不同建（構）筑物所采用地基基礎方案進行分析和比較，現按三個區塊分述如下：第一區塊：主體部分1、 職工宿舍樓、生產調度指揮中心、招待所、職工活動中心、職工浴室、食堂、維護房、管理服務用房、商業用房等可以粉質粘土（2）、粉質粘土（3）、碎石土（3-1）層作為天然地基基礎持力層。如果以粉質粘土（2）層作為基礎持力層，其頂部的含植物根系及松散部分務必清理干凈。2、 主廠房及圓筒倉可以粉質粘土（3）層作為天然地基基礎持力層，如基礎局部落于凝灰質粉砂巖上，可在基礎與基巖面間鋪0.2?0.4m厚的中粗砂墊層。3、中尾礦濃縮池可以粉質粘土(3)、凝灰質粉砂巖(4)層作為天然地基基礎持力層，同一個濃縮池應盡量采用同一地基土作為基礎持力層。當同一個濃縮池落于不同的地基土上時，應在基礎與基巖面間鋪0.2?0.4m厚的中粗砂墊層。基坑開挖可采用1：1放坡自然開挖，由于地下水含水量較小，建議采用明溝加積水井排水。第二區塊：