环境科学学报
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BBA铁西新工厂污水处理勘查工程分析及其评价

  摘 要:分析沈阳铁西新工厂污水处理勘查工程岩土层的类型、深度、分布、工程特性;分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;对建筑场地进行抗震评价;查明地下水的埋深、类型及侵蚀性;该区环境类型为Ⅲ类,工程场地类别为Ⅱ。建议污水处理系统以①素填土(已经强夯处理)为持力层。提出了地基基础、地基处理设计与施工方案的建议。在该区可以建设BBA铁西新工厂项目污水处理系统。


  关键词:岩土层类型 场地稳定性和类别 环境类型 污水处理 沈阳铁西中图分类号:P579 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)002-123-021 工程概况拟建的BBA铁西新工厂污水处理系统位于沈阳市经济技术开发区浑河二十六街1号。污水处理系统占地面积约为2000m2,场地整平标高29.60米。根据工程的规模和重要特征,工程重要性等级为二级;根据场地的复杂程度,场地等级为二级;根据地基的复杂程度,地基等级为二级。故岩土工程勘察等级为乙级。


  通过进一步施工勘查,查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;查明埋藏的河道、沟浜、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物及不良地质现象,提供相应地基技术处理措施;为建设BBA铁西新工厂项目污水处理系统提供依据。


  2 场地工程地质条件2.1 场地位置及地形地貌拟建的BBA铁西新工厂污水处理系统位于沈阳市经济技术开发区浑河二十六街1号。本场地开阔,地势平坦,无相邻建筑物,地面标高介于28.05~30.16m之间,最大地面高差2.11m。地貌单元为河漫滩。


  2.2 地层结构及其分布特征本勘查区地层编号的第一个数用①、②、③、④、⑤表示,按序分别代表主层岩性。地层划分主要考虑成因、时代以及岩性,划分依据是根据野外原始编录、土工试验成果,同时参照原位测试指标变化。根据钻探揭示,各地层具体分布及地层描述如下:


  ①素填土,主要由中粗砂组成,含少量粘性土及砾砂,稍湿,中密。层厚3.20~8.50m,层底埋深3.20~8.50m,层底标高21.52~24.85m。该层分布连续。


  ②淤泥质粉质粘土,灰色,湿,无摇振反应,稍有光泽,韧性中等,可塑,偏软,含少量植物腐殖质。层厚0.60~2.00m,层底埋深4.00~7.70m,层底标高22.28~24.05m。该层不连续分布。


  ③粗砂,灰褐色,石英~长石质,混粒结构,含少量圆砾,饱和,中密~密实。层厚1.20~3.40m,层底埋深5.20~10.10m,层底标高19.93~22.85m。该层分布连续。


  ④粗砂,黄褐色,石英~长石质,混粒结构,含少量圆砾,饱和,中密~密实。层厚1.30~4.50m,层底埋深10.00~13.50m,层底标高16.52~20.08m。该层分布连续。


  ⑤砾砂,黄褐色,石英~长石质,混粒结构,稍湿~饱和,稍密~中密,钻孔揭露深度15.00m。该层分布连续,本次勘察并未揭穿。


  2.3 水文地质条件2.3.1 气象概况沈阳属于北温带半湿润的季风性气候,同时受海洋、大陆性气候控制。特点明显,其特征是冬季漫长寒冷,春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季凉爽湿润,春秋季短,冬夏季长。由于近年来全球气候的变化,沈阳地区的气候也有所改变。


  从以往历年气象资料看:沈阳历年平均气温为7~8摄氏度,最低气温-33.1摄氏度。每年11月中旬开始封冻。由于受全球气候的影响,近几年封冻时间略有推迟。翌年3月初解冻。标准冻结深度为1.2m,最大冻结深度为1.48m。


  降水量:沈阳历年平均降水天数为106天,多集中在6~9月份,年平均降水量为720毫米。


  蒸发量:年平均蒸发量为1420毫米,每年4~9月份蒸发量最大,占全年蒸发量的67.4%。


  2.3.2 地下水埋藏情况及补给、迳流、排泄条件本勘察场地存在一层地下水,赋存于中粗砂、砾砂等强透水层中,按埋藏条件划分,属第四系孔隙潜水,分布连续稳定。


  勘察期间,勘察深度内均遇见地下水,地下水类型为孔隙潜水,稳定水位埋深在4.40~6.60m,相当于水位标高约23.65~24.33m。


  地下水水温14~15℃。根据以往地下水位动态资料,枯水期与丰水期水位上下变化幅度1.5~2.0米。


  地下水主要补给来源为浑河侧向补给及大气降水垂直入渗补给。主要排泄方式为迳流排泄和地下水的人工开采以及蒸发。


  地下水总体上沿含水层向下游迳流运移,即地下水流向总的方向是由东向西。


  2.3.3 地下水对混凝土及钢结构的腐蚀性评价勘察场地未见地表水。


  根据在8#、22#勘探孔深度6.00米、8.00米范围所取水样的水质分析结果,地下水PH值7.06、7.02。依据《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)有关规定,本地区环境类别为Ⅲ类,受环境类型影响,判定地下水对混凝土结构有微腐蚀;地下水对钢筋混凝土中钢筋具有微腐蚀。


  2.3.4 环境土对混凝土及钢结构的腐蚀性评价根据本场区相邻场地―BBA铁西新工厂雨水池2岩土工程勘察的土样的易溶盐分析结果,本场地土对混凝土结构有微腐蚀;受地层渗透影响,判定土对混凝土结构有微腐蚀;对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀;对钢结构有微腐蚀。


  3 场地岩土工程分析及评价3.1 场地地震效应评价3.1.1 场地土类型和场地类别本工程地层与所做的本场区相邻场地―BBA铁西新工厂雨水池2岩土工程勘察相类似,且各土层物理力学性质以及原位测试试验结果基本相同,根据雨水池2的波速试验成果,划分本工程场地类别为Ⅱ。   3.1.2 地震动峰值按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010评价,本场地抗震设防烈度为7度,地震设计分组为第一组,设计基本地震加速度为0.10g,设计特征周期为0.35s。


  3.1.3 场地土液化情况勘察场地15m深度范围内存在饱和砂土地层,抗震设防烈度为7度,根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010,自地面以下15米范围内砂土层,判定各饱和砂土标准贯入锤击数均大于液化判别标准贯入锤击数临界值,因此勘察场地的饱和砂土土层不液化(地层中存在软弱土层),为抗震不利地段。


  3.2 场地稳定性及适宜性评价通过对地面以下15米范围内勘察测试工作,查明本场地存在埋藏沟浜,场地稳定性偏差,正常年份无洪水、滑坡等地质灾害。根据区域地质资料,不存在活动断裂以及发震断裂,无不良地质作用及地质危害发生。从钻探资料显示,地层倾斜小于10度,可以建设BBA铁西新工厂污水处理系统。


  3.3 各岩土层承载力特征值及岩土参数建议值根据标准贯入试验,重型动力触探试验以及室内土工试验,按《建筑地基基础技术规范》DB21-907-2005,可确定各层土承载力特征值(见表1),从表中可以看出:①素填土承载力特征值(kpa)为300,②淤泥质粉质粘土为40,③粗砂为300,④粗砂为340,⑤砾砂为350。


  3.4 地基基础类型选择建议方案污水处理系统地上1层,高度约3.5米~8.0米,钢筋混凝土及砼框架结构,拟采用筏板及独立基础,经过我院本次勘察,原位测试资料显示,建议污水处理系统以①素填土(已经强夯处理)为持力层。但注意②淤泥质粉质粘土层不利影响,如果满足不了设计要求,建议进行注浆加固处理。


  4 结论及建议(1)本场地存在埋藏的沟浜,为软弱下卧层,场地稳定性偏差,正常年份无洪水、滑坡等地质灾害,根据区域地质资料,不存在活动断裂以及发震断裂。可以建设BBA铁西新工厂项目污水处理系统。


  (2)污水处理系统地上1层,高度约3.5米~8.0米,钢筋混凝土及砼框架结构,拟采用筏板及独立基础,通过勘察及原位测试资料显示,建议污水处理系统以①素填土(已经强夯处理)为持力层。同时注意②淤泥质粉质粘土层不利影响,如果满足不了设计要求,建议进行注浆加固处理。


  (3)由于①素填土已经强夯处理,以该层为基础持力层时,其承载力建议以强夯处理后检测报告所确定的承载力作为设计依据。


  (4)地下水类型为孔隙潜水,稳定水位埋深在4.40~6.60m,相当于水位标高约23.65~24.33m。枯水期与丰水期水位上下变化幅度1.5~2.0米。地下水主要补给来源为浑河侧向补给及大气降水垂直入渗补给。本地区环境类别为Ⅲ类,受环境类型影响,判定地下水对混凝土结构有微腐蚀;地下水对钢筋混凝土中钢筋具有微腐蚀。场地土对混凝土结构有微腐蚀;对钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀;对钢结构有微腐蚀。


  (5)根据地区规范《建筑地基基础技术规范》DB21-907-2005,本场地标准冻结深度为1.2m,最大冻结深度为1.48m,场地土无冻胀性。


  (6)按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010评价,本场地抗震设防烈度为7度,地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.10g,设计特征周期0.35s,15米范围内饱和砂土无液化,但查明本场地存在埋藏沟浜,该场地为抗震不利地段。场地类别为Ⅱ类。


  (7)基坑挖至基底设计标高并清理后,要求单位有关负责及技术人员,配合施工、设计、建设(或监理)等单位共同进行验槽。


  参考文献:


  [1] 建设部综合勘察研究设计院。GB50021-2001岩土工程勘察规范(2009年版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.


  [2] 黄世敏,等。GB50011-2010 建筑抗震设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.


  [3] 辽宁省土木建筑学会。DB21-907-2005 建筑地基基础技术规范[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2005.


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