工业区供水工程蓄水池初步设计阶段工程地质勘察报告唐山市曹妃甸工业区供水工程蓄水池初步设计阶段工程地质勘察报告河北省水利水电第二勘测设计研究院2007年08月唐山市曹妃甸工业区供水工程蓄水池工程地质勘察报告批准: 阎广聚审定: 郭绍艾审查: 王永轩项目负责人: 翟新典校核: 韩胜杰编制: 翟新典韩胜杰主要参加人员: 韩胜杰翟新典谢生祥戴首平河北省水利水电第二勘测设计研究院2007年08月勘察证书号：030114-kj目录前言 (1)1 地质概况 (4)1.1地形地貌 (4)1.2地层岩性 (4)1.3地质构造 (5)1.4水文地质条件 (6)2 工程地质条件 (10)2.1蓄水池工程地质条件 (10)2.2泵站工程地质条件 (21)3 主要工程地质问题 (31)3.1软土地基沉降及承载力 (31)3.2砂性土液化 (31)3.3边坡稳定及施工排水 (35)4 工程地质评价 (36)4.1蓄水池工程地质评价 (36)4.2泵站工程地质评价 (37)5 结论 (39)附图01.曹妃甸工业区供水工程蓄水池（含加压泵站部分）钻孔平面布置图CGC-D-0102. 曹妃甸工业区供水工程蓄水池围堤工程地质剖面图（Ⅰ-Ⅰ＇比例尺横1：1000 纵1：200） CGC-D-02 03. 曹妃甸工业区供水工程蓄水池工程地质剖面图（Ⅱ-Ⅱ＇比例尺横1：1000 纵1：200） CGC-D-03 04. 曹妃甸工业区供水工程蓄水池工程地质剖面图（Ⅲ-Ⅲ＇比例尺横1：1000 纵1：200） CGC-D-04 05. 曹妃甸工业区供水工程泵站工程地质剖面图（Ⅳ-Ⅳ＇和Ⅴ-Ⅴ＇比例尺横1：200 纵1：500）CGC-D-05前言曹妃甸毗邻京津冀城市群，北距唐山市80km，西距天津市120km，东距秦皇岛市170km。
曹妃甸工业区供水工程蓄水池是供水工程的重要配套设施，担负着供水工程事故检修时的临时供水和正常运行时的调节任务，对于保障用户水量和提高供水系统保证率有着重要作用。
蓄水池位于工业园区内，南邻首钢工业基地，西侧为华润电厂，东侧200m为通往工业区的通岛公路，该路与京沈、唐津、唐港高速相连，交通十分便利。
蓄水池包括蓄水池围堤及防渗系统、加压泵站建筑物等。
蓄水池占地19.78hm2，总容积94.6万m3，有效容积90万m3，设计水深7.5m，池底高程0.00m，设计蓄水位7.50m。
围堤顶高程8.0m，堤顶宽度4.0m，为混凝土路面，内外坡比1:3.0。
加压泵站位于蓄水池南围堤外，厂房平面尺寸(长×宽) 32.8×12.74m，泵站扬程20m，提水流量9万m3/d。
2007年1月12日通过项目设计投标，我院承担了唐山市曹妃甸工业区供水工程蓄水池的勘测设计任务。
根据招标文件和项目任务书要求，本次勘察的目的是查明地基土岩性及其分布，尤其软土层的空间分布以及各土层的物理力学性质，工程区水文地质和工程地质条件，对主要工程地质问题进行分析和评价，为工程设计提供地质依据。
2007年6月10日至8月16日我院对蓄水池和泵站进行了地质勘察，现场采取了原状样、扰动样、地表水和地下水样，进行了标准贯入试验。
针对工程区地层岩性特点，现场还进行了静力触探、十字板剪切试验等原位测试。
室内进行了常规土工试验、三轴固结不排水剪、三轴不固结不排水剪、无侧限抗压强度、有机质含量、灵敏度和水质分析等试验。
本次勘察共完成各类勘探孔28个，总进尺1007.6m。
其中蓄水池完成钻孔13个，进尺471.6m；泵站钻孔5个，进尺260m；场区原位测试孔10个，进尺276m。
钻孔平面布置见附图CGC-D-01。
勘察工作量见表0.1。
表0.1 地质勘察工作量表在外业勘察、室内试验及报告编制过程中依据的规程规范主要有：①《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）②《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）③《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）④《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）⑤《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）⑥《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）⑦《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）⑧《土工试验规程》（SL237-1999）⑨《水利水电工程制图标准-勘测图》（SL73.3-95）⑩《港口工程地质勘察规范》（JTJ240-97）⑾《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）⑿《河北省建筑地基承载力技术规程》（试行DB13（J）/T48-2005）资料整理过程中还参阅了《河北省北京市天津市区域地质志》、《工程地质手册》（第四版）等有关资料。
本报告中细粒土的定名采用《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）中附录A三角坐标分类法，粗粒土的定名采用《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中的相关规定。
通过勘察基本查明了工程区地层岩性及其分布情况，建筑物地基工程地质和水文地质条件，对主要工程地质问题进行了分析和评价，为工程设计提供了物理力学参数，达到了预期目的。
1 地质概况1.1 地形地貌蓄水池地处曹妃甸岛的西北侧、通岛公路西侧约200m处，属唐海县海域。
地貌上位于滦河三角洲前缘与滨海浅滩的交接地带。
曹妃甸开发区对整个岛屿进行了扩建和开发，吹填造地工程仍在延续，蓄水池场地吹填是其中的一部分工程。
现地势平坦开阔，地面高程 4.18～4.76m，人工吹填土厚度3.3～4.2m。
1.2 地层岩性在勘探深度范围内，根据区域地质资料及本次勘察成果，工程区内分布的地层岩性由老至新依次为：第四系上更新统海相沉积（mQ3）的粘土、壤土；第四系上更新统陆相沉积（alQ3）的壤土、砂壤土、粉砂；第四系全新统海相沉积（mQ4）的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂；第四系全新统人工吹填土（mlQ4），岩性为砂壤土和粉砂的混合土。
地层岩性分布见附图CGC-D-02～CGC-D-05。
1.2.1第四系上更新统海相沉积（mQ3）粘土：浅灰色，硬塑，土质不均，局部与粉砂互层，分布在高程-44.45m 以下，埋深48.7m，揭露厚度1.3m。
壤土：灰色，硬塑，含贝壳碎屑及锈斑，切面光滑，韧性好。
局部夹粉砂微薄层，分布在高程-43.79m以下，埋深48.0～48.4m，揭露最大厚度11.6m。
1.2.2第四系上更新统陆相沉积（alQ3）壤土：黄褐色或褐黄色，湿，硬塑，切面光滑，粘性中～强，韧性较好，局部夹灰色条纹及锈斑，偶含贝壳碎屑，局部夹粉砂或粉土薄层，分布在高程-23.78～-41.53m范围，层厚1.3～12.7m，平均厚度6.43m。
砂壤土：褐黄色，饱和，中密，含贝壳碎屑，分布在高程-23.54～-44.45m范围，层厚0.7～5.8m，平均厚度2.25m。
粉砂：褐黄色，饱和，密实，含锈斑及云母片，上部砂质不纯净，下部较纯净，局部夹粘性土，分布在高程-31.39～-44.16m范围，层厚1.3～3.8m，平均厚度2.3m。
1.2.3第四系全新统海相沉积（mQ4）淤泥质壤土：褐灰色，饱和，流塑～软塑，局部可塑。
土质不均，局部夹粉砂或粉土，含较多贝壳碎屑。
主要分布于吹填砂以下即原海底表面和海相沉积粉砂层以下。
分布高程 1.16～-23.95m，层厚0.9～12.5m，平均厚度5.45m。
壤土：灰色，湿，软塑，切面有光泽，土质不均，夹薄层粉砂或粉土，局部呈薄层互层状，含贝壳碎屑。
分布在高程0.96～-30.79m范围，层厚0.5～18.4m，平均厚度6.27m。
砂壤土：灰色，饱和，稍密，切面粗糙，含贝壳碎屑，偶见有机质，局部夹粉砂，分布在高程0.43～-28.27m范围，层厚1.6～6.0m，平均厚度3.4m。
粉砂：浅灰色，饱和，中密～密实，砂质较纯，成分以石英长石为主，含云母及贝壳碎屑，局部夹粉土或壤土，分布在高程1.23～-25.59m 范围，层厚0.9～7.7m，平均厚度4.5m。
1.2.4第四系全新统人工填土（mlQ4）人工吹填土：为砂壤土和粉砂的混合土，土质不均，以砂壤土为主，夹杂粉砂，局部夹薄层淤泥质土。
浅灰色，湿～饱和，松散，含少量贝壳碎屑及云母，分布高程范围4.76～0.05m，层厚3.3～4.2m，平均厚度3.73m。
1.3 地质构造根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度0.15g，相当于地震基本烈度Ⅶ度。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），综合分析场地类别为Ⅳ类，工程区设计地震分组为第一组。
1976年7月28日唐山7.8级地震，震中距场区约80km，影响到场区的烈度为Ⅶ度。
根据《京唐港曹妃甸区地震安全性评价报告》(河北省工程地震勘察研究院2001年2月)，在区域地质构造上，场地区位于黄骅拗陷和抚宁隆起的交接地段。
近场区8km范围内无中强地震记载。
1.4 水文地质条件本地区属暖温带滨海半湿润大陆性季风气候，四季分明。
冬季多北风，寒冷干燥；夏季多偏南风，炎热潮湿。
一月份平均气温-6.3℃，七月份平均气温25.3℃，降水多集中在每年的六至八月份，多年平均降水量650.2mm。
冻土深度约60～80cm。
勘察期间，地表坑洼处有少量积水，应为吹填未消散海水与降水的混合水。
经取样分析，地表水化学类型为Cl—Na，全硬度4832.26mg/L，矿化度24.2g/L，为高矿化水（盐水）。
地下水为吹填未消散海水，水位埋深0.5～0.9m，水位高程3.41～4.06m。
经取样分析，地下水化学类型为Cl—Na，全硬度5811.1～5920.2mg/L，矿化度27.8～34.4g/L，为高矿化水（盐水）。
水化学分析结果见表1.4.1。
根据《水利水电工程勘察规范》（GB50287-99）判定：地表水对普通水泥有硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性。
地下水对普通水泥有硫酸镁型弱腐蚀、硫酸盐型强腐蚀性，对抗硫酸盐水泥无腐蚀性（详见表 1.4.2）。
根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）评价：地表水、地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水条件下具有弱腐蚀性，在干湿交替条件下具有强腐蚀性（详见表1.4.3）。
地表水、地下水对钢结构具有中等腐蚀性（详见表1.4.4）。
表1.4.1 水化学分析成果表水化学分析成果表续表1.4.17表1.4.2 环境水对混凝土腐蚀性判定表（依据GB50287-99）8表1.4.3 环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表（依据GB50021-2001）表1.4.4 环境水对钢结构腐蚀性评价表（依据GB50021-2001）92 工程地质条件2.1 蓄水池工程地质条件2.1.1地质结构在勘探深度范围内，工程区地层由人工吹填砂壤土，第四系全新统海相沉积的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂，第四系上更新统陆相沉积的壤土、砂壤土、粉砂等组成，为多层地质结构。