1、1郑 州 市 殡 仪 馆 人 工 湖 工 程初步设计报告21 工程概况郑州市新殡仪馆位于郑州市西南 6km 三李村，规划面积 330 亩。为了创造优美、和谐人文环境及改善循环水质，郑州市殡仪馆，拟在新馆西南角建人工湖一座。2011 年 7 月，受业主委托，我公司开展了人工湖的初步设计工作。主要工作有：（1） 工程地形图 1：:500 测量；（2） 工程地质勘察；（3） 工程大坝设计。（4） 编写报告及完成设计图纸。经过两个多月的勘测设计，2011 年 9 月，完成初步设计报告及图纸。工程主要包括 4 部分：大坝、溢洪道工程、人工湖防护边坡、大坝下游护坡。主要建筑物为大坝、溢洪道工程，最大坝高
2、6.5m，溢洪道宽度为 5m。次要建筑物为人工湖防护边坡、大坝下游护坡。初步估算，湖面面积约 4 亩，库容约 8000m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000）分等指标，本工程水库总库容和坝高，工程规模为小（2）型，建筑物级别为 5 级。根据国家防洪标准GB50201-94，按平原区滨海区的规定确定为 10 年一遇设计，20 年一遇校核。32 水文2.1 气象郑州市地处暖温带，属大陆性季风气候，四季分明，干湿明显，春季干旱多风沙，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季干冷多风，雨雪稀少。郑州市的干燥度指数 k 值小于 1.5，属湿润区。a）气温:年平均气温 14.4，极端最高气温
3、 43，极端最低气温-19.7，年最高气温多出现在 7 月和 8 月。b）降雨：年平均降雨量 640mm，24 小时降雨量多年平均值 100mm，每年7、8、9 三个月的降雨量是全年降雨量的 55%。c）冻土深度：年平均地面结冰时间约为 60 天，标准冻深小于 60cm，地面以下 100mm 冻结平均为 55 天。d）风向及风速：冬季盛行西偏北，夏季盛行南偏东，春、秋季则交替出现；根据郑州市气象史了解，郑州市年平均风速约 3.2m/s，2004 年以前历史纪录最大风速为 24 米秒。2004 年 6 月 24 日最大风速刷新了历史纪录，瞬时最大风速达到了 26 米秒，风力为 10 级。2.2
4、设计洪水2.2.1 计 算 公 式根据城市排水工程规划规范GB 50318-2000，雨水量应按下式计算确定：Q=q F q雨强度；径流系数；F汇水面积（m 2）表2.2-1 径 流 系 数区 域 情 况 径流系数 备注建筑稠密的中心区 0.600.854建筑稀疏的居住区 0.450.60建筑较稀疏的居住区 0.200.452.2.2 参 数 选 取2.2.2.1 径 流 系 数工程位于城市郊区，建筑较稀疏的居住区，取径流系数 =0.45。2.2.2.2 汇 水 面 积330 亩，F=330667=220110m 2。2.2.2.3 设 计 雨 强表2.2-2 设计频率雨量计算成果表t时间Ht
5、(mm)Cv Cs Kp设计雨量(mm)K10%=1.68 76K5%=2.03 911 小时 45 0.52 3.5CvK2%=2.48 1123.5Cv K10%=1.72 1213.5Cv K5%=2.095 1476 小时 70 0.553.5Cv K2%=2.585 181K10%=1.70 170K5%=2.05 20524 小时 100 0.53 3.5CvK2%=2.515 2522.2.2.4 设 计 洪 峰 流 量 计 算为安全计，按照 t=1 小时计算，Ht=45mm。10 年一遇，Q=0.0760.45220110/3600=2.09m 3/s；520 年一遇，Q=0.
6、0910.45220110/3600=2.50m 3/s；50 年一遇，Q=0.1120.45 220110/3600=3.08m3/s。63 工程地质3.1 完 成 工 作 量本次地质勘察外业工作自 2011 年 7 月 20 日开始，共投入 HT-100 型钻机车 1 台，本次勘察实际完成工作量见表 3.1-1。表 3.1-1 勘察完成工作量表 项 目 工 作 量 项 目 工 作 量钻探进尺 180 米/9 孔 常规实验 42 组原状土 42 个 渗透试验 18 组标准贯入试验 40 次 颗分液塑限 40 组扰动土 40 个 击实试验 6 组定孔测高 9 孔次3.2 工 程 地 质 条 件
7、3.2.1 地 形 地 貌工 程 区 位 于 郑 州 市 西 南 约 6km 的 三 李 村 ， S316 省 道 西 侧 郑 州 市新 殡 仪 馆 西 ， 紧 邻 郑 州 市 新 殡 仪 馆 。 处 于 郑 州 市 西 南 低 丘 陵 沟 壑 地 带 ，地 形 为 一 冲 沟 ， 人 工 湖 大 坝 坐 落 在 天 然 宽 40m 50m、 长 50m 60m冲 沟 内 。3.2.2 地 震根 据 建 筑 抗 震 设 计 规 范 （ GB50011-2010） ， 郑 州 市 抗 震 设 防 烈度 为 7 度 ， 设 计 基 本 地 震 加 速 度 值 为 0.15g， 设 计 地 震 分
8、组 为 第 二 组 。3.2.3 地 层 岩 性根 据 本 次 勘 探 钻 孔 揭 露 情 况 ， 本 区 岩 性 为 第 四 系 全 新 统 人 工 杂 填 土 、7素 填 土 及 第 四 系 上 更 新 统 粉 质 黏 土 、 粉 土 ， 各 土 层 自 上 而 下 分 述 如 下 。 杂 填 土 （ ） ： 黄 褐 色 、 以 低 液 限 粉 土 为 主 ， 含 煤 屑 、 砖 瓦碎 片 、 陶 片 等 生 活 垃 圾 ， 含 较 多 植 物 根 系 。 场 区 普 遍 分 布 ， 厚 度 ：0.50 1.40m， 平 均 0.79m； 层 底 标 高 ： 231.76 234.56m，
9、 平 均232.69m； 层 底 埋 深 ： 0.50 1.40m， 平 均 0.79m。 素 填 土 （ ） ： 黄 褐 色 、 以 低 液 限 粉 土 为 主 人 工 回 填 冲 沟 形 成 。混 少 量 浅 褐 红 色 低 液 限 黏 土 。 分 布 在 场 区 中 部 ， 局 部 缺 失 ， 厚 度 ：1.60 9.40m， 平 均 6.57m； 层 底 标 高 ： 222.36 230.84m， 平 均225.61m； 层 底 埋 深 ： 3.00 10.40m， 平 均 7.50m。 低 液 限 黏 土 （ + ） ： 浅 褐 红 色 ， 坚 硬 硬 可 塑 ， 含 白 色 钙质
10、网 斑 及 少 量 钙 质 结 核 ， 粒 径 2 25mm。 场 区 普 遍 分 布 ， 厚 度 ：2.30 12.90m， 平 均 7.44m； 层 底 标 高 ： 219.91 221.66m， 平 均220.88m； 层 底 埋 深 ： 11.70 13.40m， 平 均 12.64m。 低 液 限 粉 土 （ + ） ： 黄 褐 色 ， 稍 湿 ， 密 实 ， 可 见 锈 斑 ， 含少 量 钙 质 结 核 ， 粒 径 5 30mm。 场 区 普 遍 分 布 ， 厚 度 ：2.60 3.90m， 平 均 3.17m； 层 底 标 高 ： 217.16 218.36m， 平 均217.7
11、0m； 层 底 埋 深 ： 15.60 16.70m， 平 均 15.81m。 低 液 限 黏 土 （ + ） ： 褐 红 色 ， 坚 硬 硬 可 塑 ， 可 见 黑 斑 ，含 少 量 钙 质 结 核 ， 粒 径 3 35mm。 该 层 未 穿 透 ， 最 大 揭 露 厚 度14.60m 。各土层的空间分布见勘探点平面布置图及工程地质剖面图。3.2.4 岩 土 参 数 的 统 计 、 分 析 和 选 用岩 土 性 质 指 标 的 统 计 ， 是 按 划 分 土 层 分 别 进 行 ， 在 统 计 中 舍 弃 了 个别 薄 夹 层 的 指 标 和 异 常 值 ； 各 类 指 标 的 统 计 成
12、果 中 ， 按 规 范 要 求 分 别 列出 了 参 数 的 平 均 值 、 标 准 差 、 变 异 系 数 、 数 据 分 布 范 围 、 数 据 的 数 量 和标 准 值 。 在 岩 土 工 程 评 价 或 设 计 计 算 时 ， 可 按 不 同 要 求 分 别 选 用 平 均 值或 标 准 值 。83.2.5 室 内 试 验 指 标 统 计场 地 内 各 层 土 物 理 性 质 指 标 统 计 时 ， 仅 对 与 工 程 有 关 的 主 要 地 层 进行 统 计 ， 对 第 1 层 杂 填 土 不 进 行 统 计 ， 统 计 结 果 见 表 3.2-1。表 3.2-1 物理力学性质指标统
13、计表 物 理 力 学 性 质 指 标 统 计 表 表 2.51层号 岩 土 名 称 含水率w%比重Gs-重度kN/m3干重度 dkN/m3孔隙比eO-饱和度Sr%液限wL%塑限 P%塑 性指 数IP-液 性指 数 L剪 切 试 验qCkPa度 压 缩 试 验天 然a1-2MPEsMPa0.750.5m0.5m颗 粒 组 成 (%)最 小 值最 大 值数 据 个 数平 均 值标 准 差变 异 系 数标 准 值最 小 值最 大 值数 据 个 数平 均 值标 准 差变 异 系 数标 准 值最 小 值最 大 值数 据 个 数平 均 值标 准 差变 异 系 数标 准 值最 小 值最 大 值数 据 个 数
14、平 均 值标 准 差变 异 系 数标 准 值18.2701.714.50.691526.16.580.071521.30236.289.8.3 386827794976247975171022素 填 土 12013131313202020131010131320.78.5.0.757.17.89.2523.4257.090.69.4160303394060505017010037070.8.2.20.50.2.3.6.3.4.7.06.1.21791497 0315128026818.2.60.6528.617.51.7-.2405.195.30.415.8 24719715982963423
15、4056186032182963低 液 限 黏 土 13022110012101 182.2718.15.40.7283.819.1.803216.30276.428.7.900704910150090931011.9.4.30.7.3.4.80.780.7.60.2.6.0.06231851254 421579590.4270.50.698126.817.6910.76.3026.180.610.3 21921975 4822447597944低 液 限 粉 土 494444999 521.27019.015.60.6918327.18.340.361919.0237.287.12.9072
16、2204050451036838.30.0.10.10.30.2.2.2.30.250.190.20.4.50.40.2919.42718.615.30.657928.017.610.407214.80215.478.18. 2339741635285965673791925低 液 限 黏 土 121133232313991130102.479.5.80.68931.59.1.02315.80276.78.49.610103022180831406300080.6.2.10.30.70.6.40.10.50.7.40.1.1.1.4231195769 382152860（ 低 液 限 粉 土
17、）3.2.6 标 准 贯 入 试 验 统 计根 据 现 场 标 准 贯 入 试 验 成 果 ， 按 规 范 “GB50021-2001”第14.2.2 条 统 计 的 要 求 ,对 标 贯 成 果 杆 长 修 正 前 和 杆 长 修 正 后 分 层 统 计 如下 表 3.2-2。表 3.2-2 各土层标贯统计表 9层 号 类 别 n min max N m 采 用 值经 杆 长 修 正 7 3.7 13.4 7.4 3.7 0.51 4.7 未 经 杆 长 修 正 7 4.0 16.0 8.0 4.5 0.66 4.8经 杆 长 修 正 18 10.4 24.4 17.6 4.7 0.26 1
18、5.7 未 经 杆 长 修 正 18 13.0 29.0 20.2 6.1 0.30 17.7经 杆 长 修 正 6 14.2 19.8 16.8 2.5 0.15 14.3 未 经 杆 长 修 正 6 18.0 26.0 21.8 3.4 0.18 19.9经 杆 长 修 正 10 15.6 20.6 17.3 4.1 0.23 15.0 未 经 杆 长 修 正 10 21.0 29.0 23.8 5.7 0.24 20.63.2.7 水 文 地 质 条 件（ 1） 地 表 水拟 建 人 工 湖 冲 沟 内 有 新 殡 仪 馆 排 放 的 污 水 被 拦 挡 在 沟 内 ， 同 时 拦 挡沟
19、 上 游 降 雨 。（ 2） 地 下 水勘 察 期 间 ， 拟 建 场 地 勘 探 内 未 见 地 下 水 ， 据 区 域 水 文 资 料 表 明 ， 地下 水 埋 藏 较 深 ， 埋 深 大 约 在 40m 左 右 。3.2.8 不 良 地 质 作 用 及 对 工 程 不 利 的 埋 藏 物勘 察 期 间 在 场 地 及 钻 孔 内 未 发 现 对 工 程 不 利 的 古 河 道 、 沟 浜 、 墓 穴 、防 空 洞 、 孤 石 等 的 埋 藏 物 及 对 工 程 安 全 有 影 响 的 诸 如 岩 溶 、 滑 坡 、 崩 塌 、塌 陷 、 采 空 区 、 地 面 沉 降 、 地 裂 等 不
20、 良 地 质 作 用 。3.3 场 地 工 程 地 质 评 价3.3.1 地 层 渗 透 性 评 价本 次 勘 探 主 要 针 对 坝 基 第 低 液 限 黏 土 及 第 层 低 液 限 粉 土 进行 了 室 内 渗 透 性 试 验 18 组 。 根 据 试 验 结 果 及 郑 州 市 地 区 经 验 ， 拟 建 场地 内 涂 层 均 属 弱 透 水 层 。 渗 透 系 数 建 议 值 低 液 限 黏 土 为 510-5cm/s； 低 液 限 粉 土 为 610-4cm/s。103.3.2 各 土 层 承 载 力 特 征 值 及 压 缩 性 评 价根 据 室 内 试 验 及 现 场 标 贯 试
21、 验 ， 结 合 郑 州 市 西 南 区 域 地 层 经 验 资料 ， 经 综 合 分 析 后 提 供 各 层 土 的 承 载 力 特 征 值 及 各 土 层100 200KPa 压 力 段 的 压 缩 模 量 值 ， 并 据 此 对 各 层 土 的 压 缩 性 作 出 评价 见 表 3.3-1。表 3.3-1 各层土承力特征值及压缩性评价表层 号 fak(KPa) 110 220 230 250压缩模量Es(Mpa)6.1 8.7 16.0 10.2压缩性评价 中 中 低 中3.3.3 场 地 地 震 效 应 分 析 评 价3.3.3.1 场 地 地 震 效 应为 了 准 确 评 价 工 程
22、 场 地 土 类 型 及 建 筑 场 地 类 别 ， 依 据 有 关 规 范要 求 ， 结 合 郑 州 市 区 域 地 质 经 验 及 场 地 地 层 分 布 情 况 ， 估 算 场 地 内20m 以 上 等 效 剪 切 波 速 为 298m/s， 场 地 覆 盖 层 厚 度 大 于 50m， 按 建筑 抗 震 设 计 规 范 （ GB50011-2010） 规 定 ， 工 程 场 地 土 类 型 为 中 硬 场地 土 ， 建 筑 场 地 类 别 为 类 。3.3.3.2 场 地 抗 震 设 防 烈 度 、 设 计 基 本 地 震 加 速 度 和 设 计 特 征 周期郑 州 抗 震 设 防 烈 度 为 7 度 ， 设 计 地 震 分 组 为 第 二 组 ， 故 场 地 设 计基 本 地 震 加 速 度 为 0.15g； 由 于 场 地 类 别 为 类 ， 按 “GB50011-2010”， 设 计 特 征 周 期 为 0.40s。
