1、若爾蓋縣城市生活垃圾處理工程目 錄1 前 言 11.1 工程概況 11.2 勘察目的及要求 11.3 勘察技術標準 21.4 勘察方案及勘察方法 21.5 工作時間及完成工作量 32 場地環(huán)境 42.1地形地貌 42.2 氣象 43 場地巖土工程條件 43.1 區(qū)域地質(zhì)構造 43.2巖土結構及特征 53.3 地下水與土 53.5 不良地質(zhì)作用 64 場地工程地質(zhì)評價 64.1 場地穩(wěn)定性評價 64.2 地震效應評價 64.3.地基土的物理力學性質(zhì)及指標 74.4 地基土均勻性評價 74.5 自然邊坡穩(wěn)定性評價及基坑開挖邊坡評價 85 基礎方案分析評介 85.1 地基基礎建議 86 垃圾壩址區(qū)主
2、要工程地質(zhì)問題 96.1 壩基滲漏問題 96.2 壩基巖土體穩(wěn)定性問題 107 填埋區(qū)主要工程地質(zhì)問題 108 截水溝及生產(chǎn)管理區(qū)工程地質(zhì)問題 119 調(diào)節(jié)池的工程地質(zhì)問題 1110 垃圾填埋場監(jiān)測工作 1111 結論及建議 12附圖:1.勘探點平面布置圖 1:5002.工程地質(zhì)剖面圖 1:200/1:5001 前 言1.1 工程概況若爾蓋縣城達扎寺鎮(zhèn)規(guī)劃總占地面積3Km2,現(xiàn)有常住人口8000人左右,2020年規(guī)劃人口為20000人,近期遠期產(chǎn)生的垃圾量為1.12.6萬m3/年。為凈化城區(qū)環(huán)境,擬在縣城南東面約5Km處的坡腳地帶新建垃圾填埋場。規(guī)劃的垃圾填埋場庫區(qū)占地36500m2、調(diào)節(jié)池2
3、座、生產(chǎn)管理區(qū)占地1500m2、垃圾壩1座。垃圾處理場設計規(guī)模:處理垃圾70噸/日。受若爾蓋縣建設環(huán)保局委托,我公司承擔若爾蓋縣城市生活垃圾處理工程場地的初步巖土工程勘察任務。該工程重要性等級為二級工程,場地復雜程度為二級場地,地基復雜程度為二級地基,巖土工程勘察等級為乙級,勘察階段為初步勘察階段。若爾蓋縣位于阿壩藏族羌族自治州北部,南與九寨溝縣、松潘縣、紅原縣、阿壩縣相接,北與甘肅省瑪曲縣、迭部縣相連,處于大草原黃金旅游線上,國道213線貫穿全境,但自縣城至垃圾場僅有一條小路相通,交通不太方便。1.2 勘察目的及要求根據(jù)擬建(構)筑物類型,平面展布和場地巖土工程地質(zhì)條件、擬建(構)筑物使用性
4、質(zhì)等,按照巖土工程勘察規(guī)范(GB500212001)并結合規(guī)劃設計意圖,本次巖土工程初步勘察目的及任務:1、初步查明場地巖土體展布、類型、結構、厚度及其工程特征,提供各巖土體物理力學指標等地質(zhì)資料,滿足初步設計階段所需的巖土參數(shù);2、查明場地是否存在不良地質(zhì)作用以及不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢,并對場地的穩(wěn)定性作出評價;3、劃分場地土類型和場地類型,制定場地地震基本烈度,對場地和地基的地震效應做出初步評價;4、初步查明場地地下水的埋藏條件,補給、排泄和變化幅度,對本工程的影響以及水和土對建筑材料的腐蝕性;5、初步查明和論述垃圾廢棄場對水源、巖土的污染,以及滲漏性及防滲措施的建議。6
5、、對可能采取的地基基礎類型、基坑開挖與支護、工程降水方案進行初步分析評價。1.3 勘察技術標準本次勘察依據(jù)的主要技術規(guī)范為:(1)巖土工程勘察規(guī)范(GB500212001);(2)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB5028799);(3)建筑地基基礎設計規(guī)范(GB500072002);(4)公路橋位勘測設計規(guī)范(JTJ06291)(5)建筑抗震設計規(guī)范(GB500112001);(6)建筑邊坡工程技術規(guī)范(GB503302002);(7)建筑工程地質(zhì)鉆探技術標準(JGJ8792);(8)土的分類標準(GBJl4590);(9)原狀土取樣技術標準(GJG8992);(10)土工試驗方法標準(GBT5
6、0123-99);(11)工程巖體試驗方法標準(GBT502661999);1.4 勘察方案及勘察方法 1.4.1勘察方案根據(jù)上述規(guī)范,該構(建)筑物工程重要性等級為二級,場地等級為二級,地基等級為二級,巖土工程勘察等級為乙級。按構(建)筑物特征、建筑場地以及邊坡特征,沿構(建)筑物共布設勘探線7條,勘探點17個1.4.2勘察方法(1)收集該區(qū)及臨區(qū)前人已作的地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)資料。(2)場地工程地質(zhì)調(diào)查:依據(jù)建設方提供的1:500的地形圖(總平圖),進行1:500的工程地質(zhì)調(diào)查。(3)鉆探:為了完成野外測試、取樣及巖土鑒別工作,本次采XY-1型鉆機和SH-30型鉆機共同完成野外工作。(
7、4)原位測試:對鉆探揭示的碎石、及強風化基巖進了N120超重型動力觸探原位測試,以確定其密實度,不同密實度的厚度、變形參數(shù)以及承載力等工程設計參數(shù)。1.5 工作時間及完成工作量勘察工作于2007年5月9日進入現(xiàn)場開始外業(yè)工作, 5月20日結束外業(yè)工作,完成工作量見表1工作量統(tǒng)計一覽表 表1序 號工 作 內(nèi) 容單 位工 作 量1測放鉆孔個172施工完成鉆孔個173實測地質(zhì)剖面條74鉆探總進尺米228.305抽土進尺米15.406N120動探進尺米25.102 場地環(huán)境2.1地形地貌勘察區(qū)位于青藏高原東部邊緣,為昆侖山、巴顏喀拉山東緣余尾與秦嶺西側端、岷山山脈北端的匯合部位,總的地勢是自南向北逐漸
8、降低,處黃河支流黑河流域的丘陵狀高原區(qū)。以丘陵狀山地為主,寬谷較窄、細長,相對高差一般200500米,局部大于500米,山脊標高一般38004300米。山體渾園,坡度緩,一般2030。谷地橫斷面呈“U”型,谷地縱坡降34,羽毛狀水文網(wǎng)發(fā)育。擬建填埋場位于坡麓的槽谷部位,標高34643533m,相對高差近40 m。2.2 氣象本區(qū)屬大陸高原性氣候,常年無夏,日照充足,晝夜溫差大,常年平均氣溫0.11.4,年降雨量650毫米,凍土層厚度72100厘米。3 場地巖土工程條件3.1 區(qū)域地質(zhì)構造若爾蓋縣在區(qū)域構造上位于松潘甘孜褶皺系阿尼瑪卿褶皺帶北部,秦嶺褶皺系西秦嶺褶皺帶南部的東摩天嶺褶皺帶,稱松潘
9、甘孜三角地塊中的阿壩若爾蓋地塊。該地塊為選山帶中相對穩(wěn)定的單元,巖漿活動構造變形微弱,第四系堆積物發(fā)育。歷史上僅有的強地震記錄為1964年發(fā)生在該縣以西震級5.6級,烈度的地震。根據(jù)1:400萬中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB183062001)知,場地地震基本烈度為度,設計基本地震加速度值為0.10g。3.2巖土結構及特征通過本次勘察揭示,場地內(nèi)地層由上至下主要為:1、碎石:褐黃色,稍濕,松散,成份主要由砂、板巖碎、塊石以及粉土等組成。碎、塊石呈尖棱角狀,分選性差,排列雜亂,級配較差,粒徑一般38cm,含量5060%。粉土為土黃色,稍密。厚度一般多在24米不等。2、板巖:夾有砂巖,灰褐色,強風化,
10、巖體結構已部分破壞,構造層理不清晰,巖體被節(jié)理、裂隙分割成塊狀,鉆孔巖芯多呈碎片狀,少量短柱狀,部分呈塊狀,巖芯碎塊手可折斷,巖層產(chǎn)狀4050,控制深度17.70米,未揭穿。其頂部風化裂隙發(fā)育,呈碎裂狀結構,隙寬12,充填泥質(zhì)物及巖屑。本次勘察未揭穿強風化段。場地內(nèi)上述各地層分布及變化規(guī)律具體情況詳見工程地質(zhì)剖面圖。3.3 地下水與土3.4.1地下水類型及動態(tài)變化 勘察場區(qū)地下水主要為基巖裂隙水,賦存于板巖、砂巖的節(jié)理裂隙中。據(jù)注水、壓水試驗,強風化板巖屬于弱透水層,碎石層為強透水層。裂隙水受大氣降水補給,以下降泉的形式從層面裂隙排出,補給地表水或出露于地表。勘察區(qū)內(nèi)未見泉水露頭。勘察期間未實
11、測到地下水位,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料,到該區(qū)地下水埋深大于20米,枯、豐水期水位變幅為2m左右。3.4.2地下水與土的侵蝕性根據(jù)若爾蓋縣已有的建筑工程勘察經(jīng)驗,并結合該工程所處的地理位置,在勘察時調(diào)查,未發(fā)現(xiàn)場地及附近有污染物及其它污染源。綜合判定場地內(nèi)地下水、土對砼結構、砼結構中鋼筋無腐蝕性,對鋼結構具弱腐蝕性。3.5 不良地質(zhì)作用勘察區(qū)地形寬緩,山體渾圓低矮,原始地形地貌保持完整,無對工程有危害的不良地質(zhì)作用。內(nèi)受地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構造和水文地質(zhì)條件等的綜合影響,區(qū)內(nèi)物理地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)為巖石風化。巖石風化:區(qū)內(nèi)地層以板巖夾砂巖為主。其中板巖、砂巖為軟硬巖相間,抗風化能力差,區(qū)內(nèi)寒凍風
12、化劇烈,表部巖體風化破碎嚴重,多呈碎塊、碎片狀。4 場地工程地質(zhì)評價4.1 場地穩(wěn)定性評價勘察場區(qū)構造上位于松潘甘孜褶皺系阿尼瑪卿褶皺帶北部,秦嶺褶皺系西秦嶺褶皺帶南部的東摩天嶺褶皺帶,稱松潘甘孜三角地塊中的阿壩若爾蓋地塊。該地塊為選山帶中相對穩(wěn)定的單元,巖漿活動構造變形微弱,第四系堆積物發(fā)育。歷史上僅有的強地震記錄為1964年發(fā)生在該縣以西震級5.6級,烈度的地震。根據(jù)工程區(qū)的地質(zhì)構造背景及工程地質(zhì)條件,區(qū)域穩(wěn)定性屬較穩(wěn)定區(qū)。4.2 地震效應評價4.2 .1 場地類別擬建場地位于坡腳地帶,處于可進行建筑的一般地段。地基土為碎石及板巖,碎石屬中硬場地土、板巖屬堅硬場地土,等效剪切波速Vs250
13、m/s。據(jù)本次勘察揭露,場地覆蓋層厚度小于 5米,據(jù)建筑抗震設計規(guī)范(GB500112001)的劃分,該建筑場地類別屬類場地。抗震設防烈度度,設計基本地震加速度為0.1g,抗震設計分組為第二組,設計特征周期為0.4s。4.2 .2液化評價勘察區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有飽和粉土、砂土等可液化地層,根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范(GB500112001),可不考慮擬建場地的液化影響。4.3.地基土的物理力學性質(zhì)及指標據(jù)本次勘察,對碎石、強風化板巖均進行了N120超重型動力觸探試驗,對獲取的原位測試資料經(jīng)綜合分析、數(shù)理統(tǒng)計,結果見表2:N120超重型動力觸探試驗成果統(tǒng)計表 表2指標土名統(tǒng)計數(shù)n范圍值平均值m標準差f變異系數(shù)
14、修正系數(shù)i修正值k承載力特 征 值fak(Kpa)備 注碎 石25131.91.0120.5320.791.5120由于局部N120擊數(shù)偏高,統(tǒng)計時已予剔除。強風化板巖35374.70.5120.1090.974.6368結合該區(qū)已有的建筑經(jīng)驗,設計時,各土層物理力學指標,建議值見表3:主要地基土力學參數(shù)建議值 表3參 數(shù)土 層重度壓縮模量抗剪強度承載力特 征 值rESCfakKN/m3Mpa度kpaKpa碎 石207180120強風化板巖23353003204.4 地基土均勻性評價1.覆蓋層場地覆蓋層由碎石組成。據(jù)勘察結果、其一般呈緩傾斜的層狀分布,層面雖多數(shù)小于10%,但碎石層為坡積成因,
15、整個土層中的碎石、塊石、礫石、粉土等各物質(zhì)組成分布不均勻,土層中存在個別組份的富集或缺乏現(xiàn)象,因而工程力學性質(zhì)具有差異性,其均勻性差。2基巖基巖巖性主要為板巖夾砂巖,其抗風化能力有差別,基巖構造裂隙及風化裂隙發(fā)育程度不同,強風化的板巖主要呈碎片狀、顆粒狀,而強風化的砂巖則多呈碎塊狀,因而造成基巖的物理力學性質(zhì)存在差異,可視為非均質(zhì)地基。4.5 自然邊坡穩(wěn)定性評價及基坑開挖邊坡評價4.5.1自然邊坡穩(wěn)定性評價勘察區(qū)以丘陵狀山地為主,山體低矮、渾園,坡度多在1520。據(jù)勘察時地質(zhì)調(diào)查,未發(fā)現(xiàn)庫存區(qū)內(nèi)有崩塌、滑坡或土石溜等不良地質(zhì)作用,也未發(fā)現(xiàn)有變形開裂等跡象,庫周土質(zhì)邊坡在自然狀下較穩(wěn)定。4.5.
16、2基坑開挖邊坡穩(wěn)定性評價經(jīng)過對周圍及場地中的自然邊坡坡比進行分析、對比可知,原自然邊坡是穩(wěn)定的,工程施工時開挖邊坡將破壞原邊坡的穩(wěn)定,若不采取自然放坡或邊坡支護措施,易導致邊坡失穩(wěn),故在壩基、建筑物地基和截水溝基坑開挖時,巖質(zhì)地基和土質(zhì)地基開挖時應按規(guī)范合理的采用自然放坡或對邊坡采取支護措施。當采取有效措施對開挖邊坡進行處理后,可以確保開挖邊坡的穩(wěn)定。5 基礎方案分析評介5.1 地基基礎建議(1)填埋場填埋場土層較簡單,地表為碎石,其下為基巖。根據(jù)填埋場的荷載要求,應選用強風化板巖作為持力層。(2)生產(chǎn)管理區(qū)根據(jù)管理區(qū)內(nèi)擬建物的性質(zhì)及該處的工程地質(zhì)條件,可選用碎石或強風化板巖作為基礎持力層。基
17、礎埋深應進入凍土層以下。(3)截水溝根據(jù)截水溝的工程地質(zhì)條件,截水溝可置于碎石層中。(4)垃圾填埋壩根據(jù)壩址工程地質(zhì)條件及設計要求, 應選用強風化板巖作為持力層。(5)調(diào)節(jié)池根據(jù)調(diào)節(jié)池的結構型式、基底均布荷載及變形敏感性,結合該處的工程地質(zhì)條件,應選用強風化板巖作為持力層。6 垃圾壩址區(qū)主要工程地質(zhì)問題垃圾壩主要工程地質(zhì)問題為壩基滲漏、壩基滲漏穩(wěn)定性、壩基巖土體穩(wěn)定性和壩基抗滑穩(wěn)定性。6.1 壩基滲漏問題壩基滲漏還包括繞壩滲漏。雖然該壩為垃圾填埋壩,但其中也有水儲存, 且為有害的污水,因此應考慮壩基及繞壩滲漏。根據(jù)勘察及調(diào)查,溝床覆蓋層為碎石,基底為強風化板巖。其中,碎石為強透水層,基巖為弱透
18、水層。若壩基以強風化板巖作為基礎持力層,壩基和壩肩可采用灌漿帷幕進行防滲處理,壩肩及基巖出露段可采用固結灌漿進行防滲處理。從而提高壩基強度,加強壩基、壩肩的抗?jié)B能力,以減小由于壩基滲漏和繞壩滲漏引起壩基和壩體失穩(wěn)等不良工程問題。6.2 壩基巖土體穩(wěn)定性問題根據(jù)勘察資料,結合壩的設計要求,上部土層不能滿足設計要求。其能作為壩基持力層的為強風化板巖。由于平行壩軸線方向地形起伏雖較大,但縱向地面相對平緩,覆蓋層厚度較小,能滿足壩基持力層的基巖面埋藏在3米左右,因此土體加載后沿基巖面產(chǎn)生失穩(wěn)的可能性極小。基巖為板巖、砂巖,其物理力學性質(zhì)較好,但板巖性軟,易風化,在滲透水的作用下,易產(chǎn)生泥化軟弱夾層,但
19、勘察時未見大的不利結構面及其組合體。因此,當對壩基基巖作好加固和封閉處理后,壩基巖體的穩(wěn)定性較好。7 填埋區(qū)主要工程地質(zhì)問題由于為垃圾填埋庫區(qū),其主要工程地質(zhì)問題為填埋區(qū)滲漏和邊坡穩(wěn)定問題。填埋區(qū)覆蓋地層主要為碎石層,分布于庫周表部,其厚度較小,屬強透水層,該層的滲漏量較大。板、砂巖傾角較陡,強等風化層上部的風化裂隙較發(fā)育,積水易沿節(jié)理裂隙產(chǎn)生庫區(qū)滲漏。根據(jù)經(jīng)驗,宜采用防滲鋪蓋對庫區(qū)進行防滲處理。前已敘述,庫周邊坡自然狀下處于穩(wěn)定狀態(tài),但在長期風化剝蝕及地表水沖刷、軟化作用下,局部陡坡地帶的土質(zhì)邊坡將趨于不穩(wěn)定,因此應在相應地段采取削坡或支護措施。填埋場的持力層為強風化基巖,在清除表層碎石之后
20、,邊坡的應力條件發(fā)生了變化,應嚴格按永久邊坡比進行放坡或采取支護措施,以確保庫區(qū)、庫岸的穩(wěn)定。另外,在垃圾回填的過程中,應分層壓實,以提高回填物的密實度,增強回填物的整體穩(wěn)定性,從而提高填埋區(qū)的整體穩(wěn)定性。以防止因地基和廢棄物變形,導致防滲襯層、封蓋層及其他設施失效,造成污物和污水對環(huán)境的影響。此外,應對庫區(qū)地表水進行嚴格控制,加強庫區(qū)周圍截水溝的設計和施工。防止地表水瀉入庫區(qū),以降低水對廢棄物和壩體的影響以及溝水泛濫影響垃圾填埋場,導致環(huán)境污染。8 截水溝及生產(chǎn)管理區(qū)工程地質(zhì)問題截水溝繞垃圾填埋場四周設置,相對高差大,截水溝經(jīng)過的位置縱橫方向上地形起伏大,故基坑開挖和邊坡支護是截水溝施工的主
21、要工程地質(zhì)問題,應特別加強截水溝開挖邊坡的支護工作。9 調(diào)節(jié)池的工程地質(zhì)問題調(diào)節(jié)池基礎埋深較大,開挖后將形成高差4米左右的基坑邊坡,應采取護壁措施。10 垃圾填埋場監(jiān)測工作為了確保填埋場的穩(wěn)定,保護填埋場及填埋場附近地區(qū)的環(huán)境,應加強填埋場的各項監(jiān)測工作。監(jiān)測工作包括:(1)壩基、壩體、庫岸邊坡的穩(wěn)定和變形觀測;(2)地下水位、地表水變化觀測;(3)壩基、壩肩及庫區(qū)滲漏觀測;(4)對滲漏處的水土和滲出液的化學性質(zhì)進行監(jiān)測;以上監(jiān)測項目,若有異常現(xiàn)象出現(xiàn),應及時報告有關主管部門并及時采取措施進行處理。11 結論及建議(1)場地地形起伏大,地層較簡單,構造不發(fā)育,無不良地質(zhì)作用,可視為可進行建筑的一般場地。(2)生產(chǎn)管理區(qū)可以碎石作為基礎持力層;垃圾填埋壩、調(diào)節(jié)池應以強風化板巖作為基礎持力層。(3)建議對壩基、壩肩采用帷幕灌漿或固結灌漿加固防滲處理,對庫區(qū)采取防滲鋪蓋進行防滲處理。(4)建議對填埋場壩體、壩基及庫區(qū)邊坡進行監(jiān)測;對地下水位、地表水變化進行觀測;對壩基、壩肩及庫區(qū)滲漏及滲漏處的水上和滲出液的化學性質(zhì)進行監(jiān)測。