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中国石化股份有限公司天然气分公司天津液化天然气（LNG）项目岩土工程勘察报告•详勘中交第二航务工程勘察设计院有限公司1中国石化股份有限公司天然气分公司天津液化天然气(LNG)项目岩土工程勘察报告（LNG罐区）（详细勘察阶段）1.前言1.1工程概况受中国石化天然气分公司委托，我公司承担了天津液化天然气（LNG）项目LNG接收站工程详勘阶段的岩土工程地质勘察工作。拟建天津液化天然气（LNG）项目LNG接收站规划设置6台160000m3LNG储罐、公用工程区（包括除盐水战、机柜间、污水处理设施、生产水储罐、车间级库房）、工艺处理区、冷能利用区（空分、轻烃回收装置及储存区）、管廊、汽车装车区、火炬、水池、办公楼、中心控制室、变电所等建筑物；占地面积约1.7万m2。并计划分期建设，其中一期工程建设160000m3LNG储罐4台，二期工程建设160000m3LNG储罐2台。本工程设计单位为中国石化工程建设公司。LNG接收站场地位于天津市南港工业开发区填海造陆场区的东北角，拟建场地东边为填海陆域护岸及防波堤临接外海，场地西侧临拟建东港池，北面为本项目拟建码头水域接南港区人工主航道(LNG接收站工程场地位置示意见图1-1)。目前拟建天津液化天然气（LNG）项目LNG接收站陆域用地造陆围堰已基本形成，拟分区、分步进行陆域吹填。其中造陆1区（即LNG储罐区场地）已完成初步吹填至+4.0m左右（据了解最终陆域场地还将加高至+7.0m）；其它区域仍在初步吹填或计划吹填中。基于LNG接收站勘察场地目前的现状，经与业主单位、设计部门的协商、沟通，经业主同意本次勘察先进行6个LNG储罐区场地的勘察，其它区域待时机成熟或必须的时候按业主通知要求再次组织进场勘察。图1-1项目地理示意位置LNG储罐区岩土工程勘察等级分级：据天津液化天气（LNG）项目总体规划，项目设置LNG接收站1座（接收站设置160000m3LNG储罐6台），管线供应末站4座（唐山、通州、东营、淄博），属跨多城市一级重要能源供应工程项目，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）评价标准，天津液化天气（LNG）项目的主体工程之一LNG接收站工程重要性等级属一级工程；LNG接收站拟建场地位于近海软土发育、对建筑物抗震不利的地段，按规范评价标准该场地复杂程度属二级场地（中等复杂场地）；拟建场地岩土种类较多，且多个主要地基层均匀性表现为不均匀，浅部软土层较厚且在填海造陆工程中项目位置中国石化股份有限公司天然气分公司天津液化天然气（LNG）项目岩土工程勘察报告•详勘中交第二航务工程勘察设计院有限公司2需要进行特殊处理，按规范评价标准地基复杂程度属二级地基（中等复杂地基）。综上评价：按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）岩土工程勘察等级分级标准，LNG接收站（含LNG储罐）工程重要性等级一级、场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为甲级。1.2勘察目的与任务勘察的目的：根据设计部门提出的勘察技术要求，按相关规范、规程的要求，通过工程地质调查、钻探、取样、原位测试及室内土、水试验等手段，进行拟建工程场地的岩土工程地质勘察工作，提出与设计阶段要求相适应的岩土勘察报告，为工程的设计、施工提供地质基础资料。本次勘察的任务：完成1～4#LNG储罐区的详细岩土工程勘察；预留的5～6#LNG储罐区按初步岩土工程勘察的要求进行勘察工作。本次勘察的技术要求由中国石化工程建设公司土建一室提出，并具体对勘探点的布置、间距、孔深作出了较明确的原则性要求，主要内容如下：●勘探点间距LNG罐区及罐区预留区按20米间距布置（对预留5～6#LNG储罐钻孔数量减半调整，待二期工程需要时进行补充勘察），接收站内其他区域按30～40米间距布置。●勘探点深度LNG罐区及罐区预留区：一般性钻孔应进入强风化层，或钻孔深度不小于80米；控制性钻孔应进入强风化5米或中风化1米，或钻孔深度不小于100米。接收站内其它区域：当勘察深度内埋藏有厚度较大且分布稳定的坚实地层，其下又无软弱土层时，一般性钻孔进入该层即可，且钻孔深度不小于40米；控制性钻孔进入该层3～5米，且钻孔深度不小于60米。●勘察的工作内容1）查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件。2）查明场区岩土层的类型、深度、分布、工程特征、分析和评价地基的稳定性、均匀性；查明地层成层条件、各个土层的物理、力学性质、提供压缩系数、压缩模量等。3）查明桩基持力层的岩性，提出估算的有关岩土的桩基设计参数，提出各个土层估算的地基土水平抗力系数比例系数m，估算的水平和竖向承载力。4）评价成桩的可行性，论证桩的施工条件及其对环境的影响。5）当场地下有软土层，提出对软土的地基处理加固方案。6）由于工程建设可能引起的工程问题的建议。7）分析和评价工程场地，并提供以下内容：①查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势及危害程度；②评价工程建设活动（挖方、填方、开挖边坡、降水等）对场地稳定的影响；③查明是否有断裂从拟建场地通过；④场区的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计特征周期分区⑤划分对抗震有利、不利或危险的地段⑥划分场地土类型和场地类别⑦进行场地地震液化判别8）判定地下水和地基土对建筑材料的腐蚀性。9）查明场地土的标准冻结深度。另外在LNG罐区陆域场地形成的要求中提出了在地震基本烈度8度、地震动峰值加速度0.3g时消除罐区场地液化的要求（针对地基处理要求提出）。1.3勘察依据及执行的标准●本工程勘察合同；●中国石化工程建设公司土建一室提出的中国石化股份有限公司天然气分公司天津液化天然气(LNG)项目岩土工程勘察技术要求。●执行的标准（1）国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）中国石化股份有限公司天然气分公司天津液化天然气（LNG）项目岩土工程勘察报告•详勘中交第二航务工程勘察设计院有限公司3（2）行业标准《石油化工岩土工程勘察规范》(SH/T3159-2009)（3）天津市地方标准《岩土工程技术规范》（DB29-2-2000）（4）国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)（5）行业标准《建筑地基处理技术规范》(JTJ79-2002)（6）行业标准《建筑桩基技术规范》（JTJ94-2008）（7）国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010（8）国家标准《土工试验方法标准》（GB/T50123-99）（9）行业标准《工程测量规范》（GB50026-2007）（10）《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）以及工程地质手册（第四版）等相关行业技术文献。1.４勘察方法按本工程特点及勘察技术要求、相关规范、规程对岩土工程勘察宜采用多手段勘察的要求，以及本场地岩土分布、各岩土层对工程影响的不同程度及重要性，分别采用了工程地质调查、钻探、取样、原位测试（标贯、静探、十字板剪切、载荷试验）、岩土水室内试验以及物探（波速测试、电阻率测试）等多种勘察手段有针对性的进行该场地的岩土工程地质勘察工作，以求全面、客观、准确的查明场区勘探深度内的各岩土层的分布、工程特性，为本项目岩土工程勘察成果的综合分析、评价提供丰富翔实的基础数据。1.4.1工程地质调查本次地质调查的工作主要以收集与本工程场区相关的区域地质资料及已有的相关工程资料等，为本次勘察工作提供有效资源。最终借鉴、引用采纳部分成果的主要参考资料如下：●《天津LNG工程场地地震安全性评价》（送审稿）中国地震灾害防御中心2012年04月●《天津液化天然气（LNG）项目码头工程地质勘察报告》（工可阶段）中交第二航务工程勘察设计院有限公司2012年02月●《天津市潮间带地区工程地质调查报告》天津市地质调查研究所1990年10月●《天津市地基层序划分技术规程》（地方标准DB/T29-191-2009）天津市建设管理委员会2009年07月01日实施1.4.2钻探、取样1）钻孔定位：所有勘探点均采用徕卡RTK进行测放，所有勘探点定位精度均满足规范要求，与设计坐标最大差值小于0.25cm。2）孔口高程及孔深测量：勘探点孔口高程测量采用水准仪测量，其误差小于等于0.01m。3）钻探工艺：采用钻深能力大于100m、150m的回转钻进工程地质钻机，采用套管护壁和泥浆，全程取芯工艺。岩芯采取率黏性土≥85%以上，粉土和砂类土≥70%以上，满足岩土层划分、岩土试样采取要求，所有岩芯均拍照备查。4）取样：对不同的地层，采取不同的取样方法，一般黏性土采用Φ91-Φ108mm开口活塞式厚壁取土器重锤少击或静力连续压入法采取；砂类土及土夹砂地层作标准贯入试验并留扰动土样，并采用取砂器采取部分原状砂样。取样间距一般为1.5～2m，遇土层变化立即取样，为避免薄层土缺失样品在需要时加密取样间距或在临近钻孔中补取。1.4.3土工试验及水质分析试验本工程土工试验由我公司现场试验室完成。试验操作过程严格遵照《土工试验方法标准》（GB/T50123-99）规定进行。土工试验主要试验项目有：物理性试验：含水率试验、密度试验（重度）、土粒比重试验、界限含水率试验（塑限、塑性指数、液限、液性指数）等。力学性试验：直接剪切试验、无侧限抗压强度、固结试验等。特殊性试验：对部分土样选作了高压试验。此外对砂类土做筛分及水上、水下休止角试验，并对地下20米以内的砂土选做全分析试验。中国石化股份有限公司天然气分公司天津液化天然气（LNG）项目岩土工程勘察报告•详勘中交第二航务工程勘察设计院有限公司4水质分析试验：根据工程的具体特点，在代表性地段选取地下水3组做水质简分析。测定水的阳离子（含Ca2+、Mg2+、K+、Na+）、阴离子（含Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-）、PH值、游离及侵蚀CO2、总硬度、总碱度、总酸度、矿化度等项目，并判断其对混凝土及钢结构的腐蚀性。本次外业勘察所取土、水样的取样、封存、运输等环节严格按规范要求进行，以确保试验数据的真实可靠性。1.4.4原位测试本次勘察采用了多种原位测试手段，主要有：标准贯入试验、静力触探试验、十字板剪切试验、载荷板试验。1）标准贯入试验本试验试验方法及设备严格按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）执行。试验采用63.5Kg落锤，自由落距76cm，先击入15cm不计击数，再记录后30cm的锤击数，以判断土层的变化和土的工程地质性质。对未到达30cm、标贯击数大于50击，停止锤击，记录实际贯入度与实际锤击数，内业整理以N＞50标注。标贯间距视取样间距确定。所有标贯击数均未作杆长校正。对于指定的标贯孔采用岩心管回转法清孔、并保证清孔质量。在采取原状样以外部位沿钻孔深度进行标准贯入试验，间距一般为1.5～2.0m。2）静力触探试验本试验按《铁路工程地质原位测试规程》（TB10041-2003）的相关规定进行。试验前对探头进行标定。试验采用单桥探头，每10cm测记1次；提供原始数据、Ps～h曲线；划分土层，估算土的压缩模量等。测试探头保持匀速垂直压入土中，贯入速率为1.2m/分钟。本次勘察中该试验主要是针对吹填砂层、淤泥质层的分布及特性指标调查来进行的，受场地地层及静探钻入能力的限制，难以测试到更大的深度及下部地层，一般测试深度约26m左右。3）十字板剪切试验十字板剪切试验，是用插入软黏土的十字板头，以一定的速率旋转，将土体破坏，测出土的抗力矩，通过换算得到土体的抗剪强度，它相当于内摩擦角为零时的凝聚力值。十字板剪切试验是一种原位测定饱和软黏土的不排水总强度和残余强度的方法。所测得的强度指标在稳定性分析等方面有多种用途。由于方法本身是在野外指定的原位土层中进行，与室内试验相比更能反映土体的天然结构、天然应力条件，是一种有效的现场测试方法。该手段主要针对吹填砂下部的淤泥质层进行。４）载荷试验平板载荷试验是在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，测求地基土的压力与变形特性的原位测试方法。它能够反映承压板下1.5～2.0倍承压板直径或宽度范围内地基土强度、变形的综合性状。该手段主要针对罐