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 (20)
3 主要工程地质问题 (30)
3.1软土地基沉降及承载力 (30)
3.2砂性土液化 (30)
3.3边坡稳定及施工排水 (34)
4 工程地质评价 (35)
4.1蓄水池工程地质评价 (35)
4.2泵站工程地质评价 (36)
5 结论 (38)
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-01 02. 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1.4.1
7
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）
9
2 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。

各土层分布情况见附图CGC-D-02～CGC-D-04。

2.1.2 地基土物理力学性质
本次勘探对蓄水池地基土采取了原状样、扰动样、地表水和地下水样，现场进行了标准贯入试验、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。

对各土层的物理力学指标分别进行了分析和统计。

在物理力学指标统计过程中，根据规范和工程地质手册中数据统计的规则，首先剔除了离散性较大的数值，然后计算其平均值和标准差，并列出了试验组数和范围值。

各土层颗粒分析试验成果统计见表 2.1.1。

各土层物理力学性质指标统计成果见表2.1.2～表2.1.4。

原位测试成果统计见表2.1.5～表2.1.7。

各土层主要物理力学特征如下：
（1）人工填土
砂壤土：为吹填而成，呈湿～饱和状态，较松散，土质不均，平均粘粒含量7.9%，相对密度0.45。

天然含水量18.2%～28.1%，天然重度19.7～20.2kN/m3，孔隙比为0.598～0.753。

渗透系数 1.3×10-4～9.4×10-4cm/s，属中等透水。

饱和快剪强度c=5.5～10.6kPa、φ=15.9°～23.3°。

实测标贯击数1～3击。

（2）第四系全新统海相沉积层
淤泥质壤土：天然含水量25.3%～46.3%，天然重度17.8～19.6kN/m3，
孔隙比为0.901～1.215，塑性指数11.5～16.4，液性指数0.91～1.27。

渗透系数7.0×10-7～4.5×10-6cm/s，属极微～微透水。

饱和快剪强度c=5.5～22.7kPa，φ=8.9°～13.5°；饱和固结快剪强度c=14.8～19.8kPa，φ=15.9°～16.6°。

三轴不固结不排水c u=9.6～27.5kPa、φu=1°～2.3°，三轴固结不排水c cu=10.5～25.9kPa、φcu=1.7°～5.1°，c′=11.9～28.5kPa、φ′=2.8°～6.4°。

压缩系数a1-2=0.38～0.87MPa-1，具中等～高压缩性。

实测标贯击数2～6击。

壤土：天然含水量20.5%～38.6%，天然重度18～20.3kN/m3，孔隙比为0.641～0.998，塑性指数9.4～13.7，液性指数0.22～1.21。

渗透系数8.0×10-8～9.5×10-5cm/s，属极微～弱透水。

饱和快剪强度c=6.8～24.9kPa，φ=9.2°～20.2°；饱和固结快剪强度c=10.6～31.4kPa，φ=13°～18.7°。

压缩系数a1-2=0.33～0.82MPa-1，具中等～高压缩性。

标贯实测击数2～9击。

砂壤土：天然含水量19.1%～29.8%，天然重度18.9～20.4kN/m3，孔隙比为0.578～0.842，塑性指数7.3～11.1，液性指数0.27～1.12。

渗透系数9.7×10-6～7.5×10-4cm/s，属微～中等透水。

饱和快剪强度c=4.8～12.6kPa，φ=17.9°～23.7°。

压缩系数a1-2=0.26～0.57MPa-1，具中等～高压缩性。

标贯实测击数4～12击。

粉砂：平均粘粒含量2.9％，，相对密度0.64，标贯实测击数4～25击。

（3）第四系上更新统冲积层
壤土：天然含水量19.6%～34.9%，天然重度18.8～20.5kN/m3，孔隙比为0.539～0.937，塑性指数9.5～13.1，液性指数0.21～1.0。

渗透系数8.7×10-6～2.4×10-5cm/s，属微～弱透水。

饱和快剪强度c=14.6～24.6kPa，φ=13.2°～20.3°。

压缩系数a1-2=0.21～0.49MPa-1，具中等压缩性。

标贯实测击数9～16击。

砂壤土：天然含水量18.8%～20.4%，天然重度20.6kN/m3，孔隙比为0.542，塑性指数9.4，液性指数0.53。

饱和快剪强度c=9.5～15.1kPa，
φ=14.4°～19.2°。

压缩系数a1-2=0.32MPa-1，具中等压缩性。

标贯实测击数9～20击。

粉砂：平均粘粒含量2.8％，标贯实测击数23～33击。

表2.1.1 蓄水池各土层颗粒分析试验成果统计表
表2.1.2 蓄水池各土层物理力学指标统计成果表
表2.1.3 蓄水池各土层高压固结试验成果统计表
表2.1.4 蓄水池淤泥质壤土剪切试验成果统计及建议值表
表2.1.5 蓄水池各土层标贯试验成果统计表
16
表2.1.6 蓄水池、泵站浅层土静力触探试验成果统计表
表2.1.7 蓄水池浅层土十字板剪切试验成果统计表
2.1.3 土岩物理力学指标及建议值
对于各土层的主要物理力学指标，在统计汇总的基础上依据《建筑地基基础设计规范》和《工程地质手册》等资料，提出了地质综合建议值。

在物理力学指标统计修正过程中，试验组数较多时，一般以平均值或标准值作为建议值；对于样品较少的土层，以小值平均值或大值平均值作为建议值。

其中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值。

各土层主要物理力学指标建议值见表2.1.8～表2.1.9。

表2.1.8 蓄水池各土层主要物理力学指标建议值表
注：表中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值，并根据工程地质手册确定建议值。

mQ4淤泥质壤土三轴剪切试验指标建议值见表2.1.4。

18
表2.1.9 蓄水池各土层承载力综合评定表
19
2.2 泵站工程地质条件
2.2.1 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，第四系上更新统海相沉积的粘土、壤土等组成，为多层地质结构。

泵站各土层分布情况见附图CGC-D-05。

2.2.2 土岩物理力学性质
本次勘探对泵站地基土采取了原状样、扰动样、地表水和地下水样，现场进行了标准贯入试验、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。

对各土层的物理力学指标分别进行了分析和统计。

在物理力学指标统计过程中，根据规范和工程地质手册中数据统计的规则，首先剔除了离散性较大的数值，然后计算其平均值和标准差，并列出了试验组数和范围值。

各土层颗粒分析试验成果统计见表 2.2.1，各土层物理力学性质指标统计成果见表2.2.2～表2.2.4。

原位测试成果统计见表2.2.5～表2.2.6及表2.1.6。

各土层主要物理力学特征如下：
（1）人工填土
砂壤土：为吹填而成，呈湿～饱和状态，较松散，土质不均，平均粘粒含量7.2%，相对密度0.47。

天然含水量20.9%～24.1%，天然重度19.1～19.6kN/m3，孔隙比为0.709～0.72。

渗透系数 3.7×10-4～5.9×10-4cm/s，属中等透水。

饱和快剪强度c=15kPa、φ=16.2°；饱和固结快剪强度c=14.3kPa，φ=23.1°。

标贯实测击数1～3击。

（2）第四系全新统海相沉积层
淤泥质壤土：天然含水量26.5%～47.6%，天然重度16.5～19.2kN/m3，孔隙比为0.785～1.667，塑性指数9.2～13.3，液性指数0.66～1.82。

渗透系数 3.2×10-6～6.6×10-6cm/s，属微透水。

饱和快剪强度c=2.9～
20.5kPa，φ=7.7°～12.2°；饱和固结快剪强度c=9.6～32.2kPa，φ=11.2°～19.4°。

三轴固结不排水c cu=15.4～26.2kPa、φcu=1.4°～3.1°，c′=16.7～27.3kPa、φ′=1.8°～3.9°。

压缩系数a1-2=0.39～1.42MPa-1，具中等～高压缩性。

标贯实测击数1～6击。

壤土：天然含水量20.2%～36.2%，天然重度18.5～20.1kN/m3，孔隙比为0.617～0.995，塑性指数7～12.5，液性指数0.33～1.69。

渗透系数8.0×10-7～9.4×10-5cm/s，属极微～弱透水。

饱和快剪强度c=9.5～21.8kPa，φ=8.4°～13.9°；饱和固结快剪强度c=12.8～36.9kPa，φ=14.3°～21.7°。

压缩系数a1-2=0.32～0.66MPa-1，具中等～高压缩性。

标贯实测击数3～10击。

砂壤土：天然含水量21.3%～24.1%，天然重度19.1～20.2kN/m3，孔隙比为0.69～0.744，塑性指数8.3～10.1，液性指数0.68～1.28。

渗透系数8.3×10-5～8.5×10-4cm/s，属弱～中等透水。

饱和固结快剪强度c=17～20.5kPa，φ=19.7°～23.6°。

压缩系数a1-2=0.26～0.39MPa-1，具中等压缩性。

标贯实测击数6～8击。

粉砂：平均粘粒含量3.2％，标贯实测击数9～34击。

（3）第四系上更新统冲积层
壤土：天然含水量17.5%～42.2%，天然重度17.8～20.9kN/m3，孔隙比为0.538～0.948，塑性指数7～12.6，液性指数0.1～1.35。

渗透系数 2.2×10-6～7.7×10-5cm/s，属微～弱透水。

饱和快剪强度c=14.9～33.7kPa，φ=12.3°～18.1°。

饱和固结快剪强度c=13.5～29.3kPa，φ=16.4°～23.9°。

压缩系数a1-2=0.19～0.52MPa-1，具中等～高压缩性。

标贯实测击数10～18击。

砂壤土：天然含水量17.3%～23.8%，天然重度19.6～20.8kN/m3，孔隙比为0.543～0.705，塑性指数9.3～10.7，液性指数0.38～0.49。

渗透系数 4.7×10-4～4.7×10-4cm/s，属中等透水。

饱和固结快剪强度c=19.7kPa，φ=17.5°。

压缩系数a1-2=0.11～0.33MPa-1，具中等压缩性。

标贯实测击数16～37击。

粉砂：平均粘粒含量3.2％，标贯实测击数28～32击。

（4）第四系上更新统海相沉积层
壤土：天然含水量17.2%～35.2%，天然重度18.5～20.5kN/m3，孔隙比为0.569～0.995，塑性指数10.1～13，液性指数0.21～1.55。

渗透系数9.3×10-6～6.4×10-5cm/s，属微～弱透水。

饱和快剪强度c=16.8kPa，φ=12.7°。

饱和固结快剪强度c=15.1～33.2kPa，φ=20.8°～23°。

压缩系数a1-2=0.28～0.47MPa-1，具中等压缩性。

标贯实测击数10～20击。

表2.2.3 泵站各土层高压固结试验成果统计表
表2.2.4 泵站淤泥质壤土剪切试验成果统计及建议值表
表2.2.5 泵站各土层标贯试验成果统计表
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表2.2.6 泵站浅层土十字板剪切试验成果统计表
2.2.3 土岩物理力学指标及建议值
对于各土层的主要物理力学指标，在统计汇总的基础上依据《建筑地基基础设计规范》和《工程地质手册》等资料，提出了地质综合建议值。

在物理力学指标统计修正过程中，试验组数较多时，一般以平均值或标准值作为建议值；对于样品较少的土层，以小值平均值或大值平均值作为建议值。

其中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值。

各土层主要物理力学指标建议值见表2.2.7～表2.2.8。

表2.2.7 泵站各土层主要物理力学指标建议值表
注：表中含水量、孔隙比、液塑性指标、压缩系数、渗透系数为大值平均值，剪切指标、压缩模量为小值平均值，重度为平均值，并根据工程地质手册确定建议值。

mQ4淤泥质壤土三轴剪切试验指标建议值见表2.2.4。

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表2.2.8 泵站各土层承载力综合评定表
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3 主要工程地质问题
3.1 软土地基沉降及承载力
蓄水池及泵站地基土中分布有海相沉积的壤土和淤泥质壤土层，压缩性高，力学性状较差，尤以淤泥质土层最为软弱，对建筑物的安全和稳定影响最大。

淤泥质壤土大部呈流塑～软塑状态，局部为可塑，分布在 1.16～-23.95m高程范围，平均厚度5.45m，压缩模量2.7～2.9MPa，属高压缩性土，承载力特征值70kPa，承载力较低。

壤土呈少含或不含淤泥质，但大部也呈软塑状态，局部为可塑，分布在高程0.96～-30.79m范围，层厚0.5～18.4m，平均厚度6.27m，压缩模量2.9～3.5MPa，属高压缩性，承载力特征值80kPa，承载力值较低。

上述两种土质具有含水量高，孔隙比大，承载力低的工程特性，易产生压缩沉降变形，抗滑稳定性较差，对建筑物稳定十分不利。

同时该土层力学强度较弱，遇强震时有震陷的可能，应考虑软土震陷的影响。

因此，该地层不宜作为建筑物天然地基，应采取适当的措施进行加固处理，改善其物理力学性质，以满足建筑物沉降变形和抗滑稳定要求。

根据区内软土的分布特点和工程特性，可结合砂性土液化问题采取预压法、强夯法、振冲碎石桩法、水泥土搅拌桩法等方法加固地基，或采用多种方法相结合的综合地基处理措施。

3.2 砂性土液化
工程区地处7度地震基本烈度区，建筑物地基中的砂性土（砂性土指粉砂和砂壤土）处于饱和状态，有发生液化的可能。

区内可能发生液化的砂性土分布在埋深15m范围内，因此根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），对埋深在15m以上的砂土层进行了初步判别。

判别结果可能发生液化的钻孔共有9个，其中泵站为BK3、BK5，蓄水池为XK2、
XK3、XK4、XK8 、XK10、XK11和XK12。

根据规范相关规定又进行了详细判别和分析计算，过程如下。

液化判别标准贯入锤击数临界值采用以下公式：
c
w s cr d d N N ρ%
3)]
(1.09.0[0-+= 式中 N 0—液化判别标准贯入击数基准值，取值为8； N cr —液化判别临界贯入击数； d s —标准贯入点埋深（m ）； d w —地下水位深度（m ）；
ρc —土的粘粒含量百分率，当ρc ＜3%或为砂土时，取值3%； N 63.5—实测标贯击数；
判定标准：当N 63.5＞N cr 时不液化；当N 63.5＜N cr 时液化。

计算过程和详细判别结果见表3.2.1。

从表中可以看出，钻孔BK3、BK5、XK10液化等级为轻微，液化指数0.71～1.93。

钻孔XK2、XK4、XK8、XK12液化等级为中等，液化指数5.74～14.8。

钻孔XK3、XK11液化等级为严重，液化指数15.46～20.91。

表3.2.1 蓄水池及泵站地基砂性土液化判别表
各液化等级砂性土的分布范围见表3.2.2。

表3.2.2 液化砂性土分布范围表
从上表可以看出，工程区内可能发生液化的砂性土埋深范围在3.5～11.9m之间，高程在1.23～-7.53m以内。

从地层岩性区分，发生液化的既有粉砂层，也有砂壤土层。

从建筑物分布位置来看，泵站地基砂性土为轻微液化，蓄水池大部为中等液化，局部为严重液化，个别地段为轻微液化。

从场区总体地层考虑，发生地震液化时以上部位的砂性土首先产生破坏，从而引起临近砂性土的应力产生变化，可能会导致整个场区砂性土的破坏。

砂性土液化虽在特定组合条件下发生，但是一旦发生则破坏严重，从建筑物的长期安全运行考虑应引起足够重视。

建议对地基砂性土采取适当的抗液化措施，设计时可结合地基承载力低的问题对砂土层进行综合处理。

3.3 边坡稳定及施工排水
根据蓄水池和泵站基础设计高程，基坑边坡均由人工吹填土及全新统海相层顶部的粉砂、淤泥质壤土、壤土等岩性组成，土体结构疏松，边坡稳定性差，尤其吹填土中存在未消散海水，地下水埋藏浅，对边坡稳定十分不利，应予以重视。

由于吹填土中未消散的海水存在，勘探期间地下水位埋深仅0.5～0.9m，水位高程3.41～4.06m，高于蓄水池和泵站基础设计高程3～5m，再加之特殊的地理位置，施工期应布置好排水系统，预降地下水位，保障施工干场作业。

根据蓄水池底设计高程，基础设置在全新统海相层顶部的粉砂、砂壤土层中，该岩性渗透系数 4.9×10-4cm/s ～7.4×10-4cm/s，渗透性中等。

蓄水池应采取全断面防渗措施，防止蓄水渗漏或海水倒渗污染供水水质。

4 工程地质评价
4.1 蓄水池工程地质评价
工程区地面高程 4.21～4.76m，蓄水池围堤坐落在人工吹填土上，下部为海相沉积层，主要工程地质问题是地基承载力、基础沉降变形和砂性土液化等。

人工吹填土结构疏松，压缩模量3MPa，属高压缩性土，抗变形能力较弱。

承载力60kPa，承载力较低。

海相沉积层的淤泥质壤土、壤土压缩模量2.7～2.9MPa，属高压缩性土，抗变形能力较弱，承载力70～80kPa，承载力低。

粉砂压缩模量5MPa，属中高压缩性土，承载力110kPa，承载力虽高些，但存在液化问题。

总之，人工吹填土和海相层的工程地质条件较差，不宜直接作为基础持力层，应通过地基处理措施改善其物理力学性质，满足基础稳定要求。

海相层以下的第四系上更新统陆相沉积的壤土、砂壤土和粉砂，承载力120～140kPa，是区内较理想的基础持力层。

池区设计底高程约0.0m，基础换填高程-1.5m左右，池底坐落于海相层的淤泥质壤土和壤土上，局部位于粉砂层上，主要问题是边坡稳定和基坑排水。

蓄水池长、宽300均余米，挖深约6m，基坑巨大，自堤顶至基础底面总高约9.5m。

边坡由人工吹填土和海相层的壤土、淤泥质壤土、砂壤土、粉砂等组成，边坡稳定性较差。

地下水对施工影响较大，施工期应布置好排水系统，预降地下水位，保障施工干场作业。

海相沉积的砂土层粒度偏细，多夹有薄层粘性土，具有不均匀性，渗透系数7.4×10-4cm/s，渗透性中等，施工时应根据现场抽水试验确定降水参数。

蓄水池地基中的砂性土层呈饱和状态，经判别，液化指数 1.93～20.91，液化等级轻微～严重。

从液化程度来看，大部为中等液化，局部为严重液化，个别地段为轻微液化。

从空间分布来看，液化深度范围在3.5～11.9m之间，高程在1.23～-7.44m之间。

建议对砂性土采取适当的抗液化措施，可结合提高地基承载力采取强夯、振冲碎石桩措施对砂。