十全路(107国道至东吴大道)岩土工程勘察报告

并提供有关设计参数。

1、前言

1.1工程概况

拟建十全路（107国道至东吴大道）道路排水工程位于武汉市东西湖区，北起东吴大道，南至107国道，交通较为便利。本次设计拟在十全路段道路中线以东1.5m处敷设一排d600m雨水管道（两段），长度约283m，平均埋深2.5m,拟采用明挖法施工；在道路中线以西1.5m处敷设一排d400m污水管道,平均埋深约3.5m，长度约700m,其中W3-W12管段、W12-W18采用水平定向钻施工（拖拉管），其余均采用明挖法施工，管段具体位置详见勘探点平面位置图。

按《市政工程勘察规范》（CJJ56-2012），拟建工程重要性等级为一级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，市政工程勘察等级为甲级。

1.2勘察目的与要求

本次勘察目的是查明拟建工程范围内地质情况，为拟建管线工程施工图设计提供地质资料，具体技术要求如下：

1、查明拟建管线工程沿线地层结构特征及埋藏分布条件。

2、评价拟建管线工程场地岩土的物理力学性质，并分层提出各地基土的承载力和变形计算指标。

3、查明场地不良地质作用，对场地稳定性的影响及其发展趋势，为选择构筑物结构和基础类型提供必要的地质资料。

4、划分地基土类型及市政工程场地类别，确定场地建筑抗震地段类别，提供抗震设计有关参数。

5、查明场地地下水类型、埋藏条件及水、土对建筑材料的腐蚀性。

6、根据场地岩土工程条件建议经济合理的地基施工及基坑（边坡）支护方案，

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1.3勘察执行的技术标准 1、勘察任务委托书；

2、《市政工程勘察规范》（CJJ 56-2012）； 3、《公路工程地质勘察规范》(JTG C20-2011)； 4、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001) (2009版)； 5、《软土地区岩土工程勘察规程》（JGJ 83-2011）；

6、《房屋建筑和市政基础施工勘察文件编制深度规定》（2010年版）；7、《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169-2003）； 8、《城市道路工程设计规范》（CJJ 37-2012）； 9、《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）；

10、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63 -2007) ； 11、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)； 12、《公路工程抗震规范》（JTG B02-2013）；

13、《公路桥梁抗震设防类别细则》(JTG/T B02-01-2008)； 14、《城市桥梁抗震设计规范》（CJJ 166-2011）； 15、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）； 16、《建筑地基基础技术规范》（DB42/242-2014）； 17、《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）； 18、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）； 19、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）； 20、《基坑工程技术规程》（DB42/T159-2012）； 21、《建筑工程勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）；

22、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）； 23、《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）；

24、《工程岩体试验方法分类标准》（GB/T50266-2013）； 25、《岩土工程勘察安全规范》（GB50585-2010）； 26、《城市规划工程地质勘察规范》（CJJ 57-2012）。

27、《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》（CECS 382-2014）。 1.4勘察方法及完成工作量

根据设计方案，本工程勘察工作共沿排水管道规划中心线布置了30个勘探点，其中取土标贯孔15个，一般性钻孔15个，静力触探孔15个（均为配打孔）。明挖段勘探孔间距控制在50~100m，水平定向钻施工管道勘探孔间距控制在30~50m，。

完成工作量统计表 表1.4-1

工作项目 资料收集 钻探 原位测试 标贯 土工试验 成果编写 土样 岩土工程勘测报告及附图 次/孔 组 份 52/15 34 1 工 作 内 容 区域地质、水文地质报告、图件 勘探孔 静力触探 单 位 份 米/孔 米/孔 工作量 2 750.0/30 225.0/15 41.3℃(1934.8.10)，历年最低气温为1月，平均为2.6℃～4.6℃，极端最低气温-18.1℃（1977年11月30日）。每年7、8、9月为高温期，12月至翌年2月为低温期，并有霜冻和降雪发生。多年平均降雨量1204.5mm，最大年降雨量2107.1mm，最大月降雨量为820.1mm（1987.6），最大日降雨量317.4mm（1959.6.9），最小年降雨量575.9mm，降雨一般集中在6～8月，约占全年降雨量的40%。年平均蒸发量为1447.9mm。最大风速27.9m/s（1956.3.6和1960.5.17）。多年平均雾日数32.9天。年平均绝对湿度为16.4毫巴，年平均相对湿度为75.7%。本区大气影响深度3.0m，大气影响急剧层深度为1.35m。

武汉地区原属云梦泽东南角沼泽地带，由于地壳沧桑变迁，水流夹带大量泥沙落淤，江湖分离，水流归槽，形成了河流的雏形。通过水流与河床的相互作用，汊道合并，洲滩与河岸反复分合，逐渐形成今日的双汊形态。市区内河网湖泊水系发达，其中水域总面积约 191.12km2，约占市区总面积的14%。区内水系以长江为主要干流，江面宽1080～1380m，其支流主要为汉水。长江武汉河段的水量主要来源于上游干流和汉江支流。其变化受水文年的随机影响。武汉关水位：历年最高水位29.73m（19.8.18，吴淞高程），最低枯水位8.87m，水位升幅度20.86m，多年平均水位18.97m（吴淞高程）。最大流量76100m3/s（19.8.14），最小流量为4830m3/s（1963.2.7），最大输沙量为5.79亿吨/年，最小输沙量为2.33亿吨/年，多年平均悬移质中值粒径为0.021mm，多年平均河床质中值粒径为0.181mm。

武汉地区长江、汉江两岸一级阶地第四系砂（卵石）土层孔隙承压水储量丰富，

2自然地理、地形地貌及区域地质概况

2.1 自然地理概况

武汉市属亚热带性季风气候，具有四季分明、气候温和、雨量充沛的气候特征。冬夏温差大，历年7月份气温最高，平均气温为28.8℃～31.4℃，极端最高气温

含水层顶板为上部黏性土，底板为基岩，含水层厚度14～45m，一般为30m左右，承压水测压水头标高一般为18.5～20.0m（黄海高程），年变幅3～5m。愈靠近河流河床地段，地下水年变幅增大，最高承压水位标高超过20.0m，一般低于洪水期地表水位1.0～2.0m。

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2.2 地形地貌概况

武汉地处江汉平原东部，地势为东高西低、南高北低，中间被长江、汉江呈Y字型切割成三块，谓之武汉三镇。武汉城区南部分布有近东西走向的条带状丘陵，四周分布有比较密集的树枝状冲沟，武汉素有“水乡泽国”之称，境内大小近百个湖泊星罗棋布，形成了水系发育、山水交融的复杂地形。最高点高程150m左右，最低陆地高程约18m。

武汉地区地貌形态主要有冲积平原区（I级阶地）、剥蚀丘陵区、剥蚀堆积平原区（三级阶地及二级阶地）。根据现场调查，结合武汉市地貌略图，本工程所在场地为堆积平原区（I级阶地）。

2.3 区域地质概况

武汉市区位于淮阳山字型前弧西翼与新华夏构造体系的复合部位，属淮阳山字型前弧西翼葛店-汉阳褶皱带。区内大地构造跨及扬子准地台和秦岭褶皱系两个一级构造单元。以襄（樊）－广（济）深大断层为界，中南部隶属扬子准地台的四级构造单元武汉台褶束，北部为秦岭褶皱系之四级构造单元新洲凹陷之南缘。由于区内经历了大别、扬子、加里东、华力西－印支、燕山－喜马拉雅等多次构造运动，使区内构造更趋复杂。新洲凹陷是在古老结晶基底上发展起来的中生代沉积盆地；武汉台褶束由古生界及早三叠系组成的一系列北西西向或近东西向复式褶皱组成，并伴有与轴线平行或近于平行的走向断层及北西向、北东向、北北东或近南北向的断层。勘察区附近20km 内无区域性大的构造断裂，15km 内无褶皱构造。区域地质构造对场地稳定性影响较小。

属堆积平原区（I级阶地），勘察期间场地范围内地形起伏较小，地面标高20.02m～21.42m，高差1.40m。

在拟建场地勘探深度范围内，根据钻探所揭露的岩土层的物理力学性质、沉积时代、成因类型并结合室内试验及野外鉴定结果，将场地岩土层划分为四个层：其中第①层为杂填土（Q4ml），第②层为可塑状粉质粘土（Q4al），第③层为湖积软塑～流塑状淤泥质粘土（Q4l），第④层为可塑状粉质粘土夹粉砂（Q4al）。各岩土层具体特征分述如下：

工程地质分层表 表3-1

序 号 层名 层顶 埋深（m） 0 层厚（m） 2.5～ 4.2 空间 分布 全场区 分布 岩性特征 工程性质 结构较松散，土质不均匀，未完成自重固结。工程性质差。 中等偏高压缩性土，工程性质一般。 ① 杂填土al(Q4) 杂色，松散，稍湿，由粘性土、碎石、砖块混合而成。 ② 粉质粘土al(Q4) 2.5～ 5.3 2.0～ 5.1 褐色，可塑，饱和，含铁锰化合物局部分布 及结核，干强度一般，韧性一般，切面光滑。 ③ 淤泥质粘l土(Q4) 2.5～ 8.4 2.1～ 10.0 全场区 分布 灰褐色，软塑～流塑，饱和，含少量腐殖物。 高压缩性土，工程性质差。 ④ 粉质粘土夹粉砂al(Q4) 5.0～ 13.0 12.0～ 20.0 全场区 分布 灰色，可塑，饱和，以粉质粘土为主，粉砂呈松散~稍密状。 中等偏高压缩性土，工程性质一般。 4场区土层物理力学性质

为确定岩土层物理力学性质指标及工程设计参数，采用了室内土工试验和原位测试手段。各主要土层室内土工试验结果及原位测试实验分层统计见表4-1～表4-3。

土层的一般物理力学指标统计表 表4-1

3场区土层的构成及特征

勘察场地位于武汉市东吴大道十全路交叉口以南，交通较为便利。场区地貌单元

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含水 孔隙 饱和塑性 液性 压缩内摩 层号 量 重度 比液限 塑限 压缩 粘聚 擦角 土名 项目 w γ 度 e W指数 指数 系数 模量 l Wp I力C p Il a1-2 Es φ % kN/m % % MPa-1 MPa kPa ° n 158 150 150 150 158 158 158 158 150 150 150 150 max 47.2 20.1104 1.3558.4 32.8 27.3 0.75 0.66 7.6 30 21.1 min 21.2 16.883 0.6627.6 18.3 9.3 0.30 0.22 3.2 12 7 ② μ 33.5 18.497.1 0.9441.5 24.0 17.4 0. 0.45 4.5 16.5 10 粉质粘土 σ 3.95 1.78 δ 0.24 0.18 γs 0.97 0.98 标准值 16 9.8 n 81 74 74 74 81 81 81 81 69 69 67 67 max 80.9 18.5105 2.2958.3 33.2 26.9 1.88 1.65 3.9 11 8.6 min 34.4 14.985 0.9435.6 20.5 15.1 0.77 0. 1.7 3 2.2 μ 49.0 17.198.5 1.34.6 25.4 19.2 1.21 0.92 2.6 6.4 4.9 淤泥质粘土 σ 1.75 0.99 γs 0.27 0.2 δ 0.94 0.96 标准值 6.1 4.7 标贯N分层实测统计表 表4-2 地层 试验 基 本 值 标准差 变异 统计修 编号 地层名称 次数 n Max Min μ σ 系数 正系数 标准值 δ ψ N ② 粉质粘土 7 9 6 7.3 0.81 0.11 0.92 6.8 ③ 淤泥质粘土 25 2 1 1.6 0.05 0.08 0.99 1.5 ④ 粉质粘土夹粉砂 20 11 6 8.1 1.35 0.16 0.92 7.5 静力触探比贯入阻力值ps统计表 表4-3

地层 土层 样本基本 平均值 标准差 变异 修正 标准值 编号 名称 状态 数 范围值 （推荐值） n (MPa) (MPa) σf 系数 系数 (MPa) δ γs (MPa) ② 粉质黏土 可塑 4 1.10~1.98 1.29 1.20 ③ 淤泥质黏软塑软土 塑～流塑 15 0.34~0.68 0.58 0.15 0.26 0.96 0.56 ④ 粉质粘土夹粉砂 可塑 15 1.23~4.96 1.42 0.42 0.28 0.92 1.31 注：样本数为静探孔数。 5场区水文地质条件

5.1地下水的性质及水位

本场区地下水类型主要为上层滞水与孔隙潜水，上层滞水无统一自由水面，主要受季节性变化影响，水量较小；潜水主要分布于第四系(2)粉质黏土和(3)淤泥质黏土层中，主要接受接受大气降水及附近水体补给，由于地层透水性差，孔隙潜水的水量较小。勘察期间测得孔隙潜水水位埋深2.3~3.9m。

5.2场地环境类型

依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001））（2009年版）附录G.0.1规定，拟建场地环境类型为Ⅱ类。

5.3地下水土对建筑材料的腐蚀性评价

场区附近无强酸强碱等污染源，根据本地区建筑经验以及临近场地的化学分析成

果，地下水和土对砼及砼内钢筋具微腐蚀性。

6场区地震效应评价

6.1抗震设防烈度及抗震设防类型

拟建场地位于武汉市东西湖区，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016

年版）和《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s。

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按《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）有关规范判定，抗震设防类别为标准设防类。

6.2场地土类型及建筑场地类别

本次勘察未进行剪切波速实测，依据《建筑地基基础技术规范》（DB42/242—2014）附录B查表得覆盖层深度范围内各土层剪切波速经验值，选取代表性钻孔，取20m深度范围内的地层情况估算土层等效剪切波速，估算结果见表6-1：

等效剪切波速估算表 表6-1 孔 厚 号 层 剪 切 号 ① ② ③ ④ 单孔等效剪切波速Vse(m/s) 速 140 200 140 190 7岩土参数的统计、分析及选用

根据本次钻探取样、原位测试及土工试验结果，并结合地区经验综合分析，本场地地基土层的承载力特征值、压缩模量（变形模量）建议值按表7-1选用。

承载力特征值及压缩模量综合成果表 表7-1 土工试验 层号 土层名称 fak (kPa) Es1-2 (MPa) fak (kPa) Es1-2 (MPa) fak (kPa) Es1-2 (MPa) 原位测试 综合取值 ② 粉质粘土 130 4.5 120 6.5 120 4.5 波 度 2.5 3.4 2.6 软弱土 5.1 - - 中软土 4.1 8.1 9.0 软弱土 162 m/s 8.3 8.5 8.4 中软土 172 158 157 ③ 淤泥质粘土 60 2.6 70 3.5 60 2.5 ZK1 ZK14 ZK30 场地土类型 平均等效剪切波速Vse ④ 粉质粘土夹粉砂 - - 130 7.0 130 7.0 注：1、本表根据《岩土工程勘察工作规程》（DB42/169—2003）附录P，以及《建筑地基基础技术规范》

（DB42/242—2014）附录E查表确定。

上述结果显示，场地地表下覆盖层深度范围内土层的等效剪切波速值162≥Vs>150 m/s。根据钻探及邻近工程勘察资料，场地覆盖层厚度大于3m小于50m，按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)（2016年版）判定，建筑场地类别为Ⅱ类，为抗震一般地段。

6.3地基土的液化判别

据本次勘察揭露地层显示，拟建场地覆盖层各分布土层均为非液化土层，故可不考虑液化影响。

8岩土工程分析评价

8.1场地稳定性及适宜性评价

根据区域地质资料，拟建场地无区域性深大断裂通过，新构造活动微弱，近场区无中、强地震发生，区域地壳相对稳定；地貌属堆积平原区（I级阶地），场区地形起伏较小，场地无滑坡、泥石流、崩塌等不良地质作用的破坏影响；本场地建筑场地类别为Ⅱ类，特征周期值为0.35s，为抗震一般地段。按《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012)第8.2条判定拟建场地稳定性属基本稳定场地。

场地地形起伏较小，下部土层稳定，渗透性差，地下水水量较小，总体来说，场

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地无动力地质作用的破坏影响，环境工程地质条件简单。按《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012)附表C，该场地工程建设适宜性为较适宜。

8.2地基土的均匀性评价

拟建场地均处于同一地貌单元和工程地质单元。其上部人工填土层分布不均匀；场地②层粉质粘土仅局部分布，均匀性较差；③层淤泥质粘土全场分布，局部层面起伏较大，坡度大于10%，其均匀性较差；④层粉质粘土夹粉砂全场分布，层面起伏小，均匀性较好。综上所述，管道主要受力层为②层、③层，属不均匀地基。

8.3场地地层的工程性能评价

①层杂填土：强度低，结构松散，工程性质差，建议管道明挖法段进行换填处理。

②层粉质粘土：呈可塑状，强度一般，具中高压缩性，工程性质一般，大部分缺失，可作为管基持力层。但仅局部分布，需考虑差异沉降。

③层淤泥质粘土：呈软塑~流塑状，强度较差，未经处理不可作为管基持力层。

9施工工法分析与评价

9.1明挖段及工作井基坑工程评价

本工程雨污水管除W3-W12、W12-W18管段外，其余管段及工作井均采用明挖法施工，开挖深度2~3m，平均开挖深度约2.5m,开挖深度范围内主要土层为（1）杂填土和（3）淤泥质粘土，土体自稳性均很差，为保证施工安全和不影响到周边环境，建议对工作井及管道明挖段进行钢板桩支护并结合坑内降排水工作。上述土层含水量较小，基坑降水建议主要采用明挖排水沟降水；本地区降雨量较大，地表水易汇入基坑积水、软化土体，应注意在基坑开挖过程中，做好降排水工作，防止坑壁坍塌。基坑设计参数见表9-1。

基坑支护参数建议值 表9-1

天然 重度 3γ(kN/m) 土工试验 C (kPa) 16 6.1 φ (度) 9.8 4.7 原位测试值(标贯、静探） C (kPa) 19.0 7.0 18.0 φ (度) 11.0 3.0 11.0 综合建议值 C (kPa) 10.0 16.0 6.0 18.0 φ (度) 8.0 10.0 3.0 11.0 渗透系数建议值k20 （cm/s） 5.0×10-4 5.0×10-5 6.0×10-6 8.0×10-4 土层名称 (1)杂填土 19.0 18.5 17.0 19.5 ④层粉质粘土夹粉砂：强度一般，全场区分布，地层起伏小，埋深较大，对本工

（2）粉质黏土 程影响较小。

(3)淤泥质黏土 8.4不良地质作用及特殊性岩土

通过对场区的地质调查，场区地表被第四系土层所覆盖，根据区域地质资料显示下伏基岩为泥岩，为非可溶性岩石，场区内自然条件下无崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象发生，场地较为稳定。

特殊性岩土主要为杂填土、淤泥质粘土。本场区杂填土较厚，平均厚度3.33m，疏密不均，力学性质差异大，工程性能差。淤泥质粘土具有低强度，高压缩性，高孔隙比，高灵敏度、易扰动和易触变等特点。

（4）粉质黏土夹粉砂 9.2水平定向钻

本工程污水管W3-W12、W12-W18管段采用水平定向钻施工（拖拉管），拟建管道埋深3~4m，平均埋深约3.5m,穿越的的土层有：①层杂填土，结构松散；②层粉质粘土，可塑。③层淤泥质粘土，软塑~流塑。

其中①层杂填土自稳性能差，施工时其孔壁稳定性差，易发生缩孔或垮孔现象，成孔难度较大，应采取护壁措施，确保施工安全；②层粉质粘土层土体强度一般，有

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一定自稳能力；③层淤泥质粘土土质松软，承载力差，灵敏度高，成孔过程中易产生缩颈与垮塌，应合理配置泥浆，保持孔壁稳定。

定向钻钻进过程中，在灌浆压力作用下，会对土体产生一定的扰动，主要表现为管道周围土体产生挤密、灌浆作用。若压力过大，超过了上覆土体的强度，则会对上覆粘性土层产生抬动破坏，导致土体中产生破裂缝，造成地表隆起或开裂，浆液亦可能沿裂缝冒出地表，从而使地表产生变形破坏和土质，施工时应采用合适的灌浆压力、浆液浓度、钻进速度等施工参数，必要时施工前进行试验施工，取得合理施工参数，以防对穿越段地表带来不良影响。施工过程中要做好地面监测工作，以便出现不利情况及时采取对策。

组，特征周期为0.35s，建筑场地类别为Ⅱ类，属抗震一般地段。

5、本场地属于基本稳定场地。本场地的工程建设适宜性为较适宜。

6、本工程管道明挖段及工作井施工建议采用钢板桩支护，水平定向钻施管段应采用合适的灌浆压力、浆液浓度、钻进速度等施工参数，必要时施工前进行试验施工，取得合理施工参数。

10施工环境防护及注意事项

拟建施工场地位于市政道路，车辆和行人相对较多，对施工场地须采取必要的围护措施，避免行人误入工地而造成人身事故，同时做好泥浆收集处理和排放措施，尽力减小环境污染。

拟建工程影响范围内有通讯、电力、天然气、供水、排水等多条密集管线，管网较为复杂，基坑开挖和水平定向钻施工过程中需加强对管线的迁改、监测和保护措施。

11结论及建议

1、地貌单元为堆积平原区（I级阶地），地形起伏较小，在勘探深度范围内，除表层分布有杂填土层外，其下土层为粉质粘土，淤泥质粘土，粉质粘土夹粉砂。

2、场地内地下水主要为上层滞水和孔隙潜水，水量较小。勘察期间测得孔隙潜水水位埋深2.3~3.9m。

3、本场地地下水对砼及砼内钢筋具微腐蚀性。

4、拟建场地地震基本烈度为6度，地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一

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