岩土工程勘查工作报告
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污水处理厂(WWTP)
GUHESHWORI
岩土工程勘查工作最终报告
初稿
勘查针对
位于
加德满都Guheshwori的
污水处理厂现场
项目编号: ADB PPTA - 7936
提交方: 2012年12月
E-mail: multilab@https://www.doczj.com/doc/167666094.html,.np
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目录
内容页码
1. 简介 4
2. 资料研究 4
3. 地质 4
3.1 现场的区域性地质 4
3.2 该地区的地质 6
3.3 地质结构12
4. 该地区的地震活动13
5. MMI地震强度14
6. JICA进行的研究17
7. 现场总体说明18
8. 实地工作19
8.1 概述19
8.2 钻孔19
8.3 标准贯入试验19
8.4 照片21
8.5 采样21
8.6 地下水位监测21
9. 实验室试验和结果21
10. 土壤说明22
11. 地基分析22
11.1 概述22
11.2 地基深度22
11.3 承载力计算24
12. 液化易感性分析31
12.1 概述31
12.2 评估最大地面加速度和可能的地震震级31
13. 讨论36
14. 建议36
15. 参考文献36
图清单
图 1
图 2
图 3
图 4
图 5
图 6
图 7
图 8
图 9
表清单
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11-13
表14
附件
附件-A: 钻孔记录附件-B: 照片加德满都谷地质图 5 加德满都谷南北向地质界面图 5 小喜马拉雅山横截面示意图 6 加德满都谷各种地层图11 尼泊尔中部地质图12 加德满都谷地质结构13 加德满都谷的地震区划图（根据Auden）16 尼泊尔的微地震震中图17 加德满都谷的液化潜能图18 加德满都谷的地质交替7 加德满都谷的沉积物8 修改Mercall地震强度 (MMI) 14 实地工作汇总19 水位深度21 试验结果汇总表23 土壤说明22 SPT 值修正25-26 承载力计算27-29 承载力分析汇总30 液化易感性分析33-35 液化易感性分析汇总32
附件-C: 试验结果表附录
水质分析报告
加德满都Guheshwori污水处理厂项目土壤勘查-最终报告初稿
1. 简介
本报告针对属于巴格马蒂文明的综合开发高权威委员会（HPCIDBC）的污水处理厂现场，讨
论了位于加德满都Guheshwori的土壤勘测以及基础建议的细节。调查工作包括资料研究，
冲击钻; SPT测试，实验室测试和各项检测结果分析，以预测所述处理装置现场容许承载力和
底土液化易感性，并推荐能够适应主要土壤条件的最佳地基。调查工作的细节以及其进行
了分析的结果都详见下面的段落。
2. 资料研究
在资料研究涉及有关区域地质，现场地质，地震和地形的搜集。这些信息将在以下部分讨论。
3. 地质
3.1 该地区的区域性地质
从地质学上看，加德满都谷坐落于变质岩推覆体且上覆特提斯化石沉积物，属于加德满都群
（Stocklin和Bhattarai1981年）。在加德满都推覆体组成为Shivapuri片麻岩，花岗岩贯入杂
岩，片状岩石和Bhimphedi组。早古生代特提斯岩石，命名为Phulchauki组，覆盖
Bhimphedi组。在加德满都谷北坡主要组成为片麻岩，片岩和花岗岩，但其他的山坡谷和中
部地区包含弱变质Phulchauki组。该Bhimphedi组与古生代花岗岩体暴露于南部，加德位于
满都谷的分水岭外部。因此，该盆地充填沉积物的烃源岩仅限于Phulchauki组和Shivapuri
贯入杂岩。加德满都谷的地质图见图1。
在加德满都谷充满了上新世晚期更新世厚盆地沉积物填充（Yoshida和Igarashi，1984），如
图2所示的加德满都谷地南北部分。基于在加德满都谷（Moribayashi和Maruo，1980）的重
力测量，推定盆地充填沉积物的最大厚度被为650 m。在山谷的北侧有一个厚厚的河流形成
覆盖层，而谷南部主要包括通过附近山谷周围小山岩石的机械和化学风化形成的湖相沉
积。风化的产物通过各种运输机构进行运送，风化产物最终沉积在湖床上。总体而言，粘土
层由沙子和淤泥覆盖。盆地周边由古生代坚硬的岩石覆盖。
加德满都Guheshwori污水处理厂项目土壤勘查-最终报告初稿
加德满都谷地质图
图标
近代泛滥平原
扇形
土壤
土壤
地层
地层
地层
地层
地层
地层
石灰石
地层
地层
地层
地层
地层
地层
图 1 -加德满都谷地质图
(资料来源：政府尼泊尔，矿业和地质部)
图 - 2 加德满都谷南北向地质截面
资料来源: (GON, 矿业和地质部)
加德满都谷位于尼泊尔中部的小喜马拉雅岩石。它的纬度范围位于27031'27“，27050'之间，经度范围位于13”85012“06”和85031'52“N之间。它是一个椭圆形的山间盆地，将近30公里长，25公里宽。谷的周围正北有海拔2689米的Shivapurilekh山，正南为海拔3132米的Phulchowki山，正西和正东分别海拔1180米左右的Thankot和Sangabhanjyang山。谷海拔1340米。谷包括三个区，分别是加德满都，勒利德布尔和巴克塔普尔。小喜马拉雅的截面示意图参见图3。
小喜马拉雅山
图 3:小喜马拉雅山横截面示意图
图标:
MFT =主前推力, CCT =中央Churia推力, MBT =主边界推力MT = Mahabharat推力, MCT =主中央推力.
谷的排水来自巴格马蒂河以及Bishnumati河，Manohara河，在Dhobi Khola，Hanumante和Nakkhu Khola。这些河流流向山谷的中心。汇合后，通过乔瓦尔一个狭窄的峡谷排出山谷，其中含有石灰岩。
加德满都谷曾经是一个湖泊。山谷中充满了附近的山上沉积物。细沉积物如沙淤泥来自山的北部，主要充满北半部。在山谷丘陵南部发现由卵石和粘土组成的砾岩和硅藻土。碳黑色粘土当地称为Kalimati并被农民用作肥料，当它还是一个湖泊时其充满了山谷的中央核心。该河流面为含有砂颗粒泥的沙沉积物。当地有一个传说，解释了湖的枯竭。它是被叫做Manjushree的西藏女神抽干的，她用佩剑斩断了乔瓦尔石灰岩山，将水排出了山谷。河湖湖性质的谷沉积物属于更新世时代。加德满都谷属于synchlinorium类型的构造山谷，由中央区的槽断裂控制。据说，谷基岩主要是前寒武纪时代的变质岩。
加德满都混合物位于TNE加德满都推覆体，包含覆盖在特提斯化石沉积物上的变质岩。在加德满都推覆体由Shivapuri片麻岩和花岗贯入。
在加德满都河谷观察到有两个系列的地质交替。基层是由前寒武纪到山谷周围的Denovian岩石形成。加德满都混合物的基层岩由Phulchowki和Bhimphedi组成。这些岩石主要是元沉积物，属于是强烈折叠，断裂和裂隙。它们主要组成为石英岩千枚岩，片岩，板岩，石灰石和大理石，含有酸性和碱性火成岩侵入。山谷由中央具有约650 m厚的的沉积物覆盖。
谷的地质交替参见下表1。
表1 - Kathmandy谷地质交替
时期年代说明
全新世
新生代更新世
更新世晚期-
更新世早期
冲积扇，河流沉积层（碎石，沙子和淤泥）
湖沉积（碎石，沙淤泥，粘土，泥炭，褐煤和硅藻土）河流沉积（巨石，圆石，鹅卵石，碎石，沙子和淤泥）不符性
泥盆纪Godavari石灰石和白云石
低
古生代志留纪Chitlang 地层 - 板岩
寒武纪- Chandagiri 石灰岩和千枚岩
奥陶纪
寒武纪Sopyang 地层 - 板岩, 钙质千枚岩寒武纪早期Tistung 地层 - Meta-砂岩,千枚岩
不符性
前
寒武纪Markhu 地层Kulekhani 地层
入侵Metamorphic - Shivapuri Gneiss
Igneous岩石 -伟晶岩，花岗岩，基本入侵
属于第四纪时期的松散材料是最近的冲积土，残积土，崩积土和冲积扇。属于PILO-Pliestocene时代略有稳固的沉积物包括Tokha 地层, Gokarna 地层, Chapagaon 地层, Kalimati 地层, Kobegaon 地层, Lukundole 地层和Basal Boulder床。加德满都谷坚硬的岩石属于预寒武纪至泥盆纪时期。他们包括Godavari 石灰岩, Chitlang 地层, Chandagiri 地层, Sopyang 地层, Tistung 地层, Markhu 地层, Kulekhani 地层和Shivapuri Gniess。上述沉积物覆在加德满都混合物的基石上。表2简要说明了属于不同的地质时代的地层。
表2 -加德满都谷的沉积物 (根据Igarashi et al., 1984)
地层单元地层符号沉积物
属于第四纪的沉积物
近代巴格马蒂和Bishnumati河流冲积平原。在北部产生沙子和冲击土sal 砾石。存在砾石大小的颗粒。
中部和南部发现粘土，细沙砾。
残积土在斜坡和水平面上包括
srs 厚度1到3米的腐殖酸粉砂壤土到砂砾。
崩积土坡底包含异构沉积，组成为腐殖酸沙，
sco 淤泥，粘土和石块。厚度变化，
通常大于1米，朝着沉积中心呈现增加趋势。
冲积扇salf 它们包括碎石，砂砾，沙子和淤泥。s
沉积
厚度朝向扇形中心并朝向马尔芬细粒材料呈现增加趋势。
属于Pilo-更新世时期的沉积物
Tokha 包括暗灰色粘土，棕灰色沙子和分级良好的角形到圆形
地层tka 砂砾。存在泥炭土和褐煤层。厚度200米甚至以上。
Gokarna 该地层包含浅棕至棕灰色，精细层压和分级不佳粉砂。
地层gkr 在粘土的上部插层有厚度改变发生。总厚度300 m或以上。
Chapagaon 该地层由半圆形到圆形粉质沙砾组成。
地层cpg 偶见巨石床，有薄层粘质粉土和粉砂存在。
发现褐煤内藏，地层的厚度高达110 m。
Kalimati ktm 包括灰色至暗色粉砂质粘土和粘土质粉土。
地层有的地方为钙质，含有磷酸自然矿物（蓝铁矿）。
在这种地层有机黏土中，常见细砂床和泥炭层。
偶见褐煤接缝高达2 m。在Kharipati区，存在石英岩和黑云
母片岩巨石床，砂砾石和少量粘土质和砂质粉土层。总厚
度达450 m以上。
Kobegaon kbg 它包含浅灰色夹层细沙。有时包含砂质粘土，
地层粉细砂和半圆形到圆形分级较差的砾石。厚度高达80 m。
Lukundole lkl 它包含与粘土砂石混合的砂质粘土质粉土，泥炭和褐煤。地层互相混合材料的厚度为达到3 m。总厚度达80 m。
Basal Boulder bbd 它的组成包括青石板，花岗岩，片麻岩和元砂石的巨石组。河床厚度高达100 m或更高。
属于前寒武纪至泥盆纪时期的沉积物
Godavari gd 它包括绿色紫色泥质石灰石和白色至浅棕色块状白云岩。石灰岩
总厚度达300 m。
Chitlang cl 在下部包含暗板岩，泥质石灰岩，含白色石英岩。
地层
10至220 m厚的铁质床出现在上部。总厚度达100 m。Chandagiri ccc 该地层包括苍白的蓝灰色至褐色，中等至厚的，层状，
地层大规模和精细结晶石灰岩。有的地方存在铅/锌矿化砂岩，
千枚岩，白云石石灰岩。总厚度达2000 m。
Sopyang sp 它包含暗薄的床板岩。当风化时颜色变为黄褐色。
地层总厚度高达200 m。
Tistung ti 该地层包括绿灰色至褐色，细粒度的千枚岩和板岩，
地层夹有meta-砂岩和石英岩，含有泥质石灰岩薄带。
总厚度高达3000 m。
Markhu mr 该地层组成为高度折叠石英岩床间带千枚岩片岩，
地层少量大理石带石英岩纹理。风化形成石英砂。
总厚度高达1000 m。
Kulekhani ku 它包含相对耐候性绿色黑云母片岩与石英岩片状。
地层石英岩纹理与基本金属矿化也时有发生。
厚度高达2000 m。
Shivapuri
Gniess
sgn 南部:
发现云母gniess和黑云母片岩被白云母花岗岩侵入。表面高度风化。
北部:
在这部分的岩石构成中，有中等至粗粒花岗岩，含白云母云母片麻岩和黑云母暗片岩夹层。有的地方存在
加德满都谷周围覆盖有加德满都混合物的Phulchowki组硬岩石，Chandragiri 石灰岩主要覆盖谷的西部和南部，东部主要覆盖有Tistung地层延时，北部覆盖有Shivapuri贯入 Gneiss 的花岗岩和片麻岩。Chandragiri石灰岩包括粗，细，灰色石灰岩夹带薄页岩和板岩，而Tistung地层代表有元代表砂岩和页岩。Tistung地层的基石，Chandragiri石灰岩见于谷沉积物之下较深至较浅的谷沉积处。谷周围的沉积物（650米）的最大厚度位于Baneshwar 和Harisiddhhi区。图4说明了加德满都覆现有的各种地层的细节。
加德满都谷地质图图 4 -加德满都谷各种地层图
尼泊尔中部的地质图参见图5。该项目区域由虚线椭圆划定。
小喜马拉雅山加德满都晶体推覆体Gosainkund晶体推覆体
项目地区
图 5 -尼泊尔中部地质图
3.3 地质结构
山谷的中心部分有一些沉积物发育形成了西北至东南走向的线性构造和断层（图6）。
目前该断层覆盖有山谷沉积物。几乎所有的断层区域都是活跃的。断层位置图6中用细虚线直线表示。
加德满都Guheshwori 污水处理厂项目土壤勘查-最终报告初稿
85 20'
N
Shivapuri Lekh
Gokarna
河湖三角洲相
加德满都
Bhaktapur
Patan
Thimi
27 40'
C B 湖相 DK
CK
CP
talus 沉积物 Bagmati 河
扇形沉积
J
基层岩石 孤立的基岩 湖相（Kalimati 粘土） 河湖三角洲相(Gokarna, Mahabharat Lekh
断层
Thimi & Patan 地层)
10km
图 6 -加德满都谷的地质结构 4.
该地区的地震活动
目前已经清楚地认识到喜马拉雅是由地球历史上近代山区建筑活动（构造活动）形成的，因此它被称为地球上最年轻的山脉。喜马拉雅山始于大约7000万年前，当时漂移的北方印度板块首次与亚洲板块碰撞。即使碰撞后，印度板块仍继续向北挤推亚洲板块部，在这个过程中印度板块的前缘被切割，破碎，折叠和隆起，形成了我们星球上年轻的最高的山脉。印度板块目前仍不断向偏北方向移动，并以每年50毫米（Patriat 和Achache ，1984）的速度交汇于西藏板块。这种交汇在一段时间内在喜马拉雅地区形成了非常大的能量储存。该能量积聚来自喜马拉雅山及邻近地区的岩石的弹性应变和变形。当累积的能量超过岩石的强度极限时，岩石断裂，由于断层滑动将突然释放积蓄的能量，从而引发地震。 从微震颤调查获得的地层地震速度显示，山谷的河流泥沙颗粒沉积为1850-1990 m/s 的P 波速度。同样地，河流沉积物的S 波速度显示为1000 m/s ，粘土沉积物为300 m/s 。在加德满都谷位于危害等级为V 的区域，在重大地震中显得极为脆弱。
talus 沉积物 基层岩石 孤立的基岩 湖相（Kalimati 粘土） 河湖三角洲相(Gokarna, Thimi & Patan
地层)
5. MMI（修改MARCALLI强度）地震烈度
地震大小的度量为地震强度。强度是在特定位置对地震效果的定性描述，直观为在该位置观察到的损伤和人的反应。由于可在整个历史记载中对地震的影响进行了定性描述，因此强度的概念可从历史记载中引申，用于估计地震的位置和大小。该应用已经被广泛用于确定在不同的地点的不同等级地震的再现率，是评估地震灾害发生可能性的关键步骤。
加德满都谷的地震强度图显示MMI强度VIII（修改Marcalli规模）涵盖了山谷中部的大部分地区（图8和9）。该MMI地震强度是基于地震过程中发生的损失。谷的液化图还显示了
选址（图9）从低到高的强度。在MMI地震级别给出在表3中。
表3 - 修改Mercalli地震强度 (MMI)
序号强度影响
1 I 感觉不到，除非在特别有利的情况下极少数能感觉到。
只有少数在休息的可以感觉到，
2 II 特别是在建筑物的高层：直接悬挂的物体可能摆动。
3 III 室内感到很明显，特别是在建筑物的高层，但很多人不认为是地
震：静止汽车可能会略有动摇：振动像有卡车经过一样：估计持
续时间。
4 IV
白天很多人在室内能够感到，室外有些人能够感到：夜间有些人
会惊醒：盘子，窗户，门受影响：墙体有开裂声：感觉重卡在撞击
建筑：静止汽车晃动明显。
5 V
几乎人人都能感觉到，很多人惊醒，有些盘子，窗户等破碎:少
数石膏板开裂: 不稳定的物体会翻到:有时出现树木受扰，成堆或
其它高大物体：摆钟可能会停止
6 VI
所有人都能感觉到，很多人惊恐逃到室外，有些沉重家具发生移动:
少数石膏板坠落或烟囱受损：轻微受损
7 VII 每个人都逃到室外，良好设计和施工建筑的损害可以忽略不计，
一般普通结构出现轻微至中等损坏，不良建造或有设计缺陷的
结构出现较大损失，有些烟囱遭到破坏：驾驶汽车的人能注意到。
8 VIII
特殊设计的结构损伤轻微，普通大型建筑物较大损失，具有局部
坍塌，建造很差的结构损失巨大。墙板抛出框架结构，烟囱坠
落，工厂烟囱，柱子，纪念碑，墙壁，沉重的家具翻倒，沙子和
泥土喷出少量，井水位变化，驾驶汽车的人感到不安的。
9 IX
特殊设计结构损坏相当大，精心设计的框架结构抛出管道，大量
建筑损失巨大，具有局部坍塌，建筑地基位移，地面开裂明显，
地下管道破裂。
10 X
一些建造良好的木结构被破坏，大多数砖石和框架结构随地基一
起被破坏，地上严重开裂，护栏弯曲，山体从河岸和陡峭的山坡
上滑坡，泥沙位移，水溢出罐子。
11 XI 很少，如果有的话（砖石）保持直立，桥梁被毁，地面上有很大
的裂缝，地下管道完全停止服务，软地处出现岩土滑塌和滑坡，
轨道弯曲严重。
12 XII
完全损坏，基本上所有建设工程都被极大地损坏或破坏，地表呈
现波浪状，地平线被扭曲，物体抛向空中。
图 7说明了最有可能出现MMI规模地震强度的地方
Kirtipur
Harisidhi
图 7 -加德满都谷的地震区划分图 (根据Auden)
因为正如上面已经提到，山体构成进程仍在继续，喜马拉雅及周边地区的地震是地球上最活跃的部分之一。上个世纪的地震发生数据显示，尼泊尔平均每12年（Nakarmi，1997年）发生一次大地震。根据地震数据，尼泊尔又细分为几个地震易发区。图8中为加德满都谷的微地震震中图。
图 8 -尼泊尔微地震震中图
资料来源: (Katmandu谷地震风险, GON/UNDP)
7. JICA进行的研究 (日本国际合作机构)
在尼泊尔政府的要求下，JICA进行了“对尼泊尔王国加德满都谷的地震灾害缓减的研究”。
这项研究于2001年1月至2002年3月进行，在本研究中设置四个地震场景。
a) 1934 地震(震级8.4)
再现1934年Bihar-尼泊尔地震并进行建模。在这次地震中，谷地将经历四个场景地震中最大强度。地震强度修改Mercali强度（MMI）中的地震强度为MMI(VIII)（大部分地区）和MMI IX（在一些东部地区）。大部分谷地的液化潜力非常低。沿巴格马蒂河的部分地区确定为中等潜力。
b) 中部尼泊尔地震(震级8.0)
这个地震根据尼泊尔中部的地震图进行设置上。除了在山区，谷地将经历MMI (VIII)。如果在最靠近主断裂带区域的位置发生7级的余震，加德满都谷将经历MMI (VII)。沿巴格马蒂河部分地区确定为中度液化潜能。
c) 北Bagmati地震(震级6.0)
场景地震模型根据就位于谷地北部的地震群。