1、海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 Email:11 序 言受海口美兰国际机场有限责任公司的委托，我院承担了海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察工作。我院于 2013 年 8 月 6 日开始外业调查与勘探，8 月 12 日全部外业结束，2010 年 8 月 25 日完成本报告的编制工作。1.1 工程概况海口美兰国际机场位于海南省海口市，占地面积约 583 公顷；按民用运输机场飞行区分级标准，海口美兰国际机场属 4E 级。拟扩建的基地站坪位于海口美兰国际机场西侧海航基地旁，为现有基地站坪的扩建工程。本次拟扩建的基地站坪约为 50000 平方米，上为砼面层，
2、下为水泥稳定级配碎石基层。1.2 勘察的目的、任务和技术要求本次勘察的目的与任务是查明拟建场地地基岩土类别，地层结构，分布特征及其物理力学性质，对拟建工程的适宜性作出岩土工程评价，给出拟建构筑物地基基础方案的建议，为拟建工程的施工设计提供岩土工程依据资料。本次勘察技术要求为：1、查明场区内地质构造、成因、分布规律；2、查明场区内岩土层类别、岩性特征和分布规律；3、查明场区内地层物理力学性质及工程特性指标；4、查明场区内不良地质成因、分布范围和分布情况及对不良地质的处理建议；5、对场地与地基作出岩土工程评价，提出合理的地基基础方案和岩土海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察
3、测绘院海南分院 Email:2工程治理措施与建议。1.3 勘察依据和执行标准根据本工程特点，经与业主和设计方协商，确定本次勘察执行的技术标准主要为：1、 岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） （2009 年版） ；2、 民用机场勘测规范 （MH/T5025-2011）;3、 公路工程地质勘察规范 （JTG C20-2011） ；4、 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）;5、 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2011）;6、 公路土工试验规程(JTJ051-93);7、 土工试验方法标准 （GB/T50123-1999）;8、 土的分类标准(GBJ145-90)。1
4、.4 勘察的工作方法及工作量经业主及设计单位研究决定，本次勘察主要采取钻探、现场原位测试和室内土工试验相结合的方法，对基地站坪一定深度范围内的岩土体进行了工程分析与研究，共完成钻孔 21 个（编号为 ZK1ZK21 ） ，其中控制性钻孔 15 个，一般性钻孔 6 个，孔间距为 50.0050.50m，孔深14.0020.00m（勘探点位置详见附图 NO.1） 。原位测试主要是标准贯入试验，室内土工试验主要是常规土工、快剪、渗透、三轴试验及击实试验，另外对钻孔内采集的地下水位以上的土样进行了土质的简易化学分析试验。勘探孔的测放是由日本索佳 SET5F 型电子全站仪，采用北京 54 坐标海口海航基
5、地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 Email:3系和 85 国家高程系测放的。本次勘察完成的主要工作量如表 1.4。工 作 量 统 计 表 表 1.4 序号 工作内容 工作量1 勘探点测放（个） 212 钻探总进尺（m/孔） 369.00/213 取土样及常规土工试验（件） 1524 标准贯入试验（次） 1185 渗透试验（件） 185 三轴试验（组） 66 击实试验（件） 67 水质分析（件） 28 土质分析（件） 22 场地工程地质条件2.1 地形地貌拟扩建的基地站坪位于海口美兰国际机场西侧海航基地旁，为现有基地站坪的扩建工程。场地原始地貌属于玄武岩剥蚀台地
6、，曾于九十年代末经人工整平回填并强夯压实处理，后又堆积薄层杂填土，现地形平坦，局部略有起伏，勘探点孔口高程 18.6719.26m，相对高差0.59m。2.2 地质构造海口市位于琼北新生代断陷盆地，盆地内部受近东西向的马袅铺前断裂、南北向的海口云龙断裂和北西向的长流仙沟断裂切割。以上三条断裂为海口市的主要基底断裂，属新生代以后形成的新构造，海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 Email:4并有不同程度的活动迹象。其中近东西向的断裂控制着盆地的形成与发展，北西向断裂控制着内部次级构造的形成与发展，海口云龙断裂则离本工程场地较近，但该断裂与本工程场地距离已超
7、出安全避让距离，其活动不会对本工程造成显著影响。2.3 地层岩性经勘察查明，拟建场地在钻探深度范围内，揭露地层自上而下依次为杂填土（Q ml） 、粉质粘土（Q el） 、细砂（Q 2m）和粗砂（Q 1m） ，其岩性特征分述如下：第（1）层：杂填土（Q ml） ，松散，稍湿，主要由粘性土为主，含少量碎石、砂粒，植物根系等，近年填积。层厚 0.503.80m，该层出露地表，各钻孔均有揭露。第（2）层：粉质粘土（Q el） ，灰褐色、浅黄色，可塑，稍有光泽，韧性及干强度中等，无摇振反应，含少量岩石风化碎屑，为玄武岩风化残积土。层厚 3.709.60m，层顶标高 18.7615.03m，各钻孔均有揭露
8、。第（3）层：细砂（Q 2m） ，黄色、红色，灰白色，饱和，稍密中密状，石英、长石质，级配不良，颗粒以棱形为主，含粉、粘粒较高，局部夹粘性土互层分布。揭露厚度 2.708.30m，层顶标高 12.368.20m，各钻孔均有揭露。第（4）层：粗砂（Q 1m） ，灰白色、浅黄色，饱和，中密，局部稍密状，石英、长石质，级配不良，颗粒以次棱形、亚圆形为主，局部含粉、粘粒较高。揭露厚度 0.809.60m，层顶标高 8.202.81m，仅ZK9、ZK12、ZK14 钻孔由于深度限制未揭露，其余各钻孔均有揭露，该层未海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 Email:5
9、揭穿。以上地层的埋藏分布特征及层位接触关系，详见工程地质剖面图及钻孔柱状图（附录 NO.3 和 NO.4） 。2.4 气象与水文地质条件2.4.1 气象海口市高温多雨，光照充足。年平均气温 23-24 度，1 月份平均气温17.2 度，7 月份平均气温为 28.4 度。年最大降雨量为 2282.3 毫 m，年最小降雨量为 874.4 毫 m。510 月份为雨季，雨量占全年的 85%。年平均强风有 4.3 次。因地处海南岛西北部强风化玄武岩台地，受台风及降雨影响较小。2.4.2 地表水经地质调查，拟建场地及附近范围内均未见地表水体分布。2.4.3 地下水据勘探揭露，场地地下水主要为赋存于层粉质粘
10、土、层细砂及层粗砂中的孔隙型潜水，地下水埋深 5.306.40m，主要补给来源是大气降水渗入与层间渗透补给，主要排泄途径是大气蒸发和层间渗透排泄。由于地下稳定水位埋深较大，主要含水层渗透性较好，雨季地下水位上升幅度有限（2m） ，不会对停机坪基础产生浮力，但其毛细上升高度有可能触及埋置较深的砼基础，并对其产生一定的腐蚀作用。3 场地地震效应3.1 地震动参数根据建筑抗震设计规范 （GB50011-2010)附录 A 的规定，本场地抗海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 Email:6震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.30g，设计地震分组为第
11、一组。建筑场地类别为类，设计特征周期为 0.35s。本场地按建筑抗震设计规范 （GB50011-2010)4.1.1 条及其条文说明规定，拟扩建的场地属可进行建设的一般场地，构筑物设计时，应考虑采取必要抗震构造措施。3.2 饱和砂土、粉土液化及软土震陷评价在 20.0m 勘察深度范围内，未揭露饱和粉土，揭露的饱和砂土有层细砂和层粗砂。其地质年代为第四纪晚更新世（Q 3）以前地层，按建筑抗震设计规范 （GB50011-2010)4.3.3 条，地质年代为（Q 3）以前的砂土，判定为不液化土。除层杂填土外，未揭露有其它的软弱土层，不存在软土震陷问题。4 岩土层工程性能分析与评价4.1 岩土层主要物
12、理力学性质统计分析本次勘察在 21 个钻孔中采取土样 152 件进行了室内土工试验，标准贯入试验 118 次。其成果列入附表 NO.5NO.7 中，对各自所获取的试验数据进行了数理统计，统计结果分别列入下表 4.1-14.1-4 中。海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 7 Email:土 的 物 理 力 学 性 质 指 标 统 计 表 表 4.1-1物理性质指标 固结 剪切试验直接快剪含水率 重度 比重 孔隙比 饱和度 液限 塑限 液性指 数 塑性指 数 压缩系 数 压缩模量粘聚力 内摩擦角 0 Gs Sr l p I L I p 1-2 E s1-2
13、q q地层编号 统计指标（%） (kN/m3) （%） （%） （%） （%） （MPa-1） （MPa） （kPa） （0）统计频数 56 56 56 56 56 56 56 41 41 44 44 29 29 最大值 63.20 20.68 2.73 1.93 99.76 72.40 55.80 0.63 24.00 0.53 8.05 58.60 25.80 最小值 17.50 14.31 2.69 0.50 67.06 25.00 14.00 0.19 10.00 0.21 3.78 26.50 10.90 平均值 40.65 17.01 2.71 1.21 88.60 51.14 3
14、5.72 0.41 14.91 0.39 5.34 39.73 17.39 标准差 11.55 1.42 0.01 0.33 13.90 12.25 10.14 0.10 3.05 0.09 0.97 6.91 3.64 变异系数 0.284 0.084 0.004 0.270 0.157 0.239 0.284 0.252 0.205 0.237 0.181 0.174 0.209 层粉质粘土标准值 37.5 16.2 注：统计中剔除部分变异较大值； 海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 9 Email:三轴剪切试验成果统计表 表 4.1-2层粉质粘土层
15、号 项目 Cuu(kPa) uu()频数 6 6最大值 51.50 14.10最小值 22.00 8.80平均值 31.98 11.27标准差 10.68 1.91变异系数 0.334 0.170标准值 23.2 9.7渗透试验统计表 表 4.1-3地层编号 最大值 最小值 平均值层粉质粘土 1.03610-5 9.12510-5 5.320510-5层细砂 1.42710-3 2.93810-3 2.049810-3层粗砂 1.20110-3 8.4210-3 3.114310-3标准贯入试验锤击数统计表 表 4.1-2层号项目 粉质粘土 细砂 粗砂海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告
16、技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 10 Email:统计频数 43 35 26最大值 19.0 21.0 28.0最小值 9.0 11.0 14.0平均值 13.7 14.2 20.9标准差 3.0 2.5 4.2实测值变异系数 0.22 0.18 0.20统计频数 43 35 26最大值 18.2 16.2 19.7最小值 7.7 8.7 10.3平均值 12.8 11.4 15.3标准差 3.2 1.9 2.8修正值变异系数 0.25 0.17 0.18注：统计中剔除部分变异较大值。4.2 岩土层的工程性能评价结合各土层的野外特征，对拟建场地内揭露的各岩土层的工程性能评价如下：层杂填土：为
17、新近填积土，松散，填积时间超过 10 年，土质不均匀，工程性能差，若不进行有效的治理，该层不能直接用作基地站坪地基。层粉质粘土：沉积历史较长，可塑，最优含水量 wopt = 20.3%24.6%，天然孔隙比平均值 e=1.21，标贯实测击数平均 13.7 击，压缩系数 a1-2=0.39，属中等压缩性土层，压缩模量 Es=5.34，其承载力特征值fak=170kPa，承载力较高，该层整体工程性质较好；但压实度（）在93%97%之间，小于 4E 级民用机场土基压实度标准（98%） ，故用作停机坪主要地基持力层时尚需做夯实处理。层细砂：沉积历史长，标贯实测击数平均 14.2 击，该层压缩性较低，其
18、承载力特征值 fak=220 kPa，承载力较高，该层整体工程性质好，为理想的地基持力层。层粗砂：沉积历史长，标贯实测击数平均 20.9 击，该层压缩性较低，海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 11 Email:其承载力特征值 fak=280 kPa，承载力较高，该层整体工程性质好，为理想的地基持力层。据表 4.1-14.1-4 的统计和分析结果，以及各土层的工程性能分析，结合地区建筑经验，提出各路段岩土层主要设计参数建议值列于表 4.2。地基土设计参数建议值 表 4.2地 层 fak (kPa) Es1-2（MPa）（kN/m3）Ck（kPa） k（k
19、Pa） Wopt（%）dmwy(g/cm3)层杂填土 130 （ 4.0） （17.5 ） （ 5.0） （25.0 ） 20.324.6 1.531.65层粉质粘土 170 5.5 17.0 37.5 16.0 20.324.6 1.531.65层细砂 220 （ 8.0） （19.5 ） （12.0） （28.0 ）层粗砂 280 （12.0） （20.0 ） （10.0） （25.0 ）备注： Ck、 k为建议标准值， （）中为经验值。4.3 水、土腐蚀性评价本次勘察在 ZK1、ZK16 钻孔中取深层水样 1 件，进行了室内水质简易分析试验（ 见 附 表 NO.8） ， 依据公路工程地质
20、勘察规范 （JTG C20-2011）附录 K 的规定，地下水的腐蚀性判定结果列入表 4.3-1 中。地下水的腐蚀性评价表 表 4.3-1取样孔号 ZK1 ZK16水样种类 地下水 地下水海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 12 Email:地层渗透性 强透水层 强透水层pH 值： 7.40 7.48对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀侵蚀性 CO2 含量（mg/L）： 9.24 7.39按地层渗透性对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀环境类型 硫酸盐含量 SO42-（mg/L） 119.93 99.94对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀镁盐含量 Mg
21、2+（mg/L）： 2.45 4.90对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀铵盐含量 NH4+（mg/L）： 0.00 0.00对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀苛性碱含量 OH-（ mg/L）： 0.00 0.00对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀总矿化度（ mg/L）： 211.0 192.0按环境类型对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀综合评价（对混凝土结构）： 微腐蚀 微腐蚀Cl-含量（mg/L）： 28.36 21.27长期浸水 微腐蚀 微腐蚀对钢筋混凝土结构中钢筋的评价干湿交替 微腐蚀 微腐蚀据表 4.3-1，综合判定：地下水对混凝土结构具微腐蚀性，当长期浸水时对钢筋混凝土结构中
22、的钢筋微腐蚀性；当干湿交替时，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。4.3 土的腐蚀性本次勘察分别在 ZK1、ZK15 号钻孔各取地下水以上的土样 1 件，在室内进行了土质简易分析试验（ 见 附 表 NO.9） ， 依据公路工程地质勘察规范 （JTG C20-2011）附录 K 的规定对其腐蚀性作如下判定结果列入表 4.3-2 中。海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 13 Email:地基土的腐蚀性评价表 表 4.3-2取样孔号 ZK1 ZK2地层渗透性 强透水层 强透水层pH 值 7.45 7.52按地层渗透性对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀环境类型
23、 硫酸盐含量 SO42-（mg/kg）： 50.00 60.00对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀镁盐含量 Mg2+（mg/kg）： 38.04 30.43按环境类型对混凝土结构的评价： 微腐蚀 微腐蚀综合评价（对混凝土结构）： 微腐蚀 微腐蚀Cl-含量（mg/kg）： 88.75 88.75对钢筋混凝土结构中钢筋的评价 A 土层 微腐蚀 微腐蚀据表 4.3-2，综合判定：土对混凝土结构和对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。5 地基基础方案5.1 地基方案拟扩建场地属 4E 级飞行区，地基土层顶面荷载有效作用深度大于6.0m。另外，民用机场对土基层的压实度要求很高，即地基顶面以下 1.0m范
24、围内压实度 0.98，1.004.00 范围内 0.95，4.00m 以下为93%，对土基的回弹模量和反应模量要求也较高，两者分别应大于 100MPa 和70MN/m3。由于拟扩建场地表土层为厚度变化大，平面上物质成份和粒度成份差异也很大的厚层填土，即高填土，加之结构松散、不均匀性和密实度普遍较小，反应模量都远远低于设计标准，所以该层填土必须进行有效的加固治理后才能用作本工程地基，根据本工程特点和场地地基条件及技术、经济等方面的可行性提出如下地基处理建议方案：1、强夯地基强夯是一种处理高填土地基的有效方法，其有效加固深度可达 68m。本场地层填土中粘性土含量多，地下水位低，土中含水量较低，而且
25、场海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 14 Email:地又远离闹市区和居民区，受环境局限性相对较小，比较适合于强夯作业。但是有两点值得注意，一是由于场地内填土厚度变化大，其粒度成份差异悬殊，确定强夯地基施工参数时应当格外慎重，建议先选择有代表性的几个区块进行试夯，再据试夯情况优化强夯工艺参数；二是在强夯对紧邻（距离15m）的建筑物有一定损害，所以强夯作业时应采用必要的避让或隔振措施。另外，因停机坪基底以下 1.00m 范围的压实度要求很高，设计起夯面时应留足（夯后有 1.00m 以上的）素填土余量，待夯后回填质量合格的素土（含砂粘土或含砂粉质粘土） ，
26、再分层碾压，确保其压实度达到设计标准。2、换填法本方法要求挖去杂填土，换填以合格的素土，并分层碾压至设计要求的密实度。以上二种方法相比较而言，强夯法具有工期短、投资省和质量易于控制等显著优势，至于换填法，虽质量易于控制，但工程量之巨、投资之昂和工期之长恐使业主难以接受，因此综合技术经济质量诸方法的考量，推荐采用强夯法处理本场地填土地基。5.2 基础方案就本工程特点和荷载强度而言，在地基处理合格即达到密实度（压实度）等设计要求后，停机坪一般采用毛石混凝土基础即可。但由于填土地基的不均匀性，建议在在混凝土基础中配置适量的钢筋，以调整可能产生的不均匀沉降，以确保工程的正常运营。6 结论与建议1、拟扩
27、建的场地构造地质背景比较简单，场地及外围未发现崩塌、滑坡、泥石流、全新世活动断裂等不良地质作用，也无溶洞、采空区、地面沉降和土层地震液化之虞，属适合工程建设的一般性场地。场地类别为海口海航基地站坪扩建工程工程地质勘察报告 技术资料深圳市勘察测绘院海南分院 15 Email:类，设计特征周期为 0.35s。2、在勘探深度内地基土自上而下共有土层：杂填土（Q ml） 、粉质粘土（Q el） 、细砂（Q 2m） 、粗砂（Q 1m） ，除层和基础底面下 4m 内的层土须进行治理外，其下各层土均可满足本工程设计要求。3、本工程可以采用的地基处理方案主要有强夯法和换填法，经技术经济和工期诸因素对比分析后，
28、推荐采用强夯法。在强夯施工前，应事先进行专项地基处理岩土工程设计，并据分区试夯结果优化施工参数。另外，在施工期间还应做好必要的监测工作。4、本场地地基经处理合格后，应现场实测地基的回弹模量和反应模量，作为砼道面板设计的依据。5、停机坪基础可采用适当厚度的毛石砼，但由于填土地基的不均匀性，建议在在混凝土基础中配置适量的钢筋，以调整可能产生的不均匀沉降，以确保工程的正常运营。6、场区地下水埋藏较深，对基础施工不会产生影响，不需采取特别的支护措施和降水措施，但应采取有效措施防止雨水和施工用水长期浸泡基坑，使地基土软化。7、地下水对混凝土结构具微腐蚀性，当长期浸水时对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性；当干湿交替时，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。土对混凝土结构和对钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。8、本工程施工时，如发现与本报告不符之地质情况，应及时通知我勘察人员进行现场检验。
