上饶市三清山机场大道勘察.doc

上饶市机场道路工程详细勘察报告 中材上饶地质工程勘察院1 序言受上饶机场建设有限公司的委托，由我院承担其拟建的机场道路工程详细阶段工程地质勘察任务。 1-1 工程概况本次勘察的三清山机场大道位于上饶市信州区南部，项目北起志敏大道，南至尊桥乡后门塘塔水村，沿途经过的自然村有茅家岭乡周田村等。起点里程桩号K0+000，终点里程桩号K4+690.781，总长约4.69公里，属城市主干道，路面设计宽度60m。据调查，场地类别属类场地。本工程拟采用沥青混凝土路面结构。1-2勘察目的与要求本次勘察依据公路工程地质勘察规范（JTG C202011），对各工点、主要构造物进行勘察，为线路设计提供工程可靠的详细地质资料。一、主要任务有：1、查明沿线地段的地形、地貌特征，划分地貌单元；2、查明沿线地段的地质构造、岩土的类型、性质及其分布，基岩风化层厚度及风化破碎程度。3、查明沿线各地段路基的湿度状况，提供划分土基干湿类型所需参数。同时实测沿线地下水位，并查明沿线各地段的地下水类型、地表水的来源、水位和积水时间，以及排水条件，论证地表水、地下水对路基稳定性的影响。4、查明沿线暗埋河、湖、沟、坑和坟场的分布；5、查明构筑物地基的地质结构、工程特性、持力层埋深和承载力设计所必须的地质参数。6、查明沿线地段不良地质现象的成因、类型、性质、空间分布、发生和诱发条件、发展趋势及危害程度，论证对路基稳定性的影响程度，并提出计算参数及整治措施的建议。二、主要技术要求有：1、本阶段执行下列标准规范、规程：（1）公路工程地质勘察规范（JTG C202011）；（2）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；（3）公路工程水质分析操作规程（JTJ05684）；（4）公路土工试验规程（JTG E402007）；（5）岩土工程勘察规范（GB500212001、2009年版）；（6）建筑地基基础设计规范（GB 500072002）；（7）建筑工程地质钻探技术标准（JGJ8792）；（8）公路路基设计规范（JTG D302004）；（9）市政工程勘察规范（GJJ5694）；（10）勘察合同及勘察任务书。2、钻探点由我院依据场地条件结合相关规范要求布设，设计单位依据我院布孔情况适当增减少量钻孔，路基孔钻至持力层以下23m为原则；路堑孔以钻到设计标高以下23m为原则,并相应地进行取样与原位测试工作。 1-3 工作情况及完成工作量1、工作情况及质量评述我院进场踏勘，布设钻探孔位，然后委托测量单位放测勘探点位置，并开展钻探工作，野外勘察工作完成实物工作量见表1。 表1 完成及利用实物工作量表工 作 项 目数 量单 位备 注工 程 测 量166个勘 探总进尺1019.10米取样土样原状土样18件粉质粘土扰动样6件细砂、卵石水 样2件地表水、地下水岩 样6组中风化粉砂岩原 位测 试标 贯26次粉质粘土动 探21次强风化粉砂岩室内试验土工试验24次物理力学性质、颗粒筛分水质分析2次地表水、地下水单轴抗压强度试验12次中风化粉砂岩2、勘察方法及质量评述我院承接任务后，随即组成项目组开展工作，由院长任组长，下设综合组、地面测绘组、质检组、编录组、测量组、电脑资料整理组、施工机台及后勤安全组，参加工作全体勘察人员均通过质量、安全考试，持证上岗。本次勘察采用地面调绘，工程钻探和室内岩土试验相结合的勘察手段。野外采用委托方提供的1：1000地形图作为工作用图，资料精度满足设计要求。地面测绘采用路线观察和描述相结合的方法，穿越各类地貌单元、地层，主要地质体进一步追索，查明了本段线路地形地貌特征、水文地质、工程地质条件、地质构造特征及主要不良地质问题，取得的成果满足设计要求。钻探采用XY-100型钻机为主，SH-30型钻机、手工麻花钻为辅。对第四系松散地层及强风化岩采用泥浆护壁钻进、冲击钻进及螺旋钻进，对中等风化岩采用金钢石钻进。孔深、岩芯采取率、取样、原位测试等质量均符合设计要求。 勘探孔放样与复测由委托方委托专业测绘队伍完成，孔口高程属黄海高程系统，坐标为北京54系统，野外采用全站仪测量定位，精度满足设计要求。本次勘察工作质量良好，能够满足详勘阶段工作要求。2 自然地理 2-1 气象、水文 1、气象勘察区属中纬度亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛，具有四季分明，无霜期长等特点，冬季常受西伯利亚（或蒙古）高压影响，盛行偏北风；夏季多为副热带高压控制，盛行偏南风；春季之交冷暖气流交绥，为梅雨季节，年平均气温16.319.5，最低气温为-5-6，最高气温在40左右。最冷月（一月）平均气温3.65.0，最热月（七月）平均气温28.029.8。据1957-1981年（25年）间的上饶市气象资料，本市年平均降雨量为1688.9mm，信江流域平均年降水量为1851.8mm，年内四季降雨不均，年内连续较大的降雨量常出现在36月，约占总量的5566。降雨高峰普遍在5-6月，从年际来看，降雨量最大在1975年为2996.1mm，最小在1971年为923.7mm，最大变幅22.5倍。2、水文受季风影响，一般从四月份前后起，温暖的夏季风开始盛行，雨量逐渐增加，5-6月冷暖气流以常交绥，降水量猛增，月均降水量达200-350mm，多雨年份达700mm，及至7-9月因受到热带高压控制，除有地方性雷阵雨及偶有台风雨外，普遍雨水稀少，月均降水量在100mm以下。全年雨量最少的月份出现在12月或1月，月平均降水量只有40-60mm，少雨年份甚至全月无雨。2-2 地形地貌线路区域地貌以丘陵低岗地及谷地为主，局部线路分布于老河漫滩阶地之上，地势稍有起伏，线路区域最大海拔高程为118.04m，最小高程为69.32m。线路内山间沟谷切割较微弱，上坡较缓，坡度一般520，个别陡坡最大可达约45。沿线大部分场地保持原始地形地貌，部分遭人为活动（取土、砂石开采等）破坏，老河漫滩阶地低洼区有弃填，基岩裸露区岩石风化较强烈，山地植被不发育，多呈裸露态。沟谷雨季时水流较急，枯水期流量较小。3 线路岩土工程条件本次勘察的线路轴线两侧50m范围内出露的地层主要有第四系松散堆积物及白垩系基岩。3-1 地层岩性线路范围内各岩土层按成因类型分：第四系人工填土（Q4 ml）、耕土（Q4 pd）、湖积层（Q4 l）、残坡积层（Q4 dl+el）、冲洪积层（Q4 al+pl）和白垩系基岩层（K2），4个工程地质层，8个亚层。1、第四系人工填土（Q4 ml）第（1）层：素填土(Q4ml)，主要分布于线路老公路及老河漫滩低洼区，层厚0.009.10米，层顶埋深0.00米，层底标高67.0287.07米，采芯率85.0093.00%。褐黄色、浅灰色、杂色，松散-稍密，干燥-稍湿，土质不均匀，主要成份为泥质土、碎石块、粉细砂岩风化碎屑及碎石颗粒等物经人工回填而成。ZK002所处场地为砂卵石厂，上部8.00m为砂卵石堆填，ZK004ZK007钻孔区间上部零散有大块混凝土块堆填。ZK082孔表层为1.50m红砂石厂采石切割所成岩粉堆积。2、第四系残坡积层(Q4dl+el)第（2-1）层：耕土(Q4pd)，主要分布于场地山间沟谷区域水稻田表层，层厚0.000.70米，层顶埋深0.001.80米，层底标高69.5196.82米，采芯率100.00%。深灰色，软塑状，潮湿-饱和，土质不均，主要成分为粉质粘土，含少量有机质及植物根须腐殖质，稍有异味。低韧性，干强度低。第（2-2）层：淤泥质粉质粘土(Q4l)，主要分布于场地沿线人工养殖水库、水塘及部分山间沟谷低洼地表层，层厚0.001.60米，层顶埋深0.001.10米，层底标高66.5289.98米，采芯率93.00100.00%。灰黑色，流塑-软塑状，饱和，土质不均，主要成份为粘性土，含少量有机质及植物根须腐殖质，稍有异味。高压缩性，低韧性，干强度低。第（2-3）层：粉质粘土(Q4dl+el)，主要分布于山前坡地、丘陵低岗区。层厚0.005.20米，层顶埋深0.009.10米，层底标高63.07114.83米，采芯率90.00100.00%。棕黄色、黄褐色、稍湿-潮湿，可塑-硬塑，主要成份以粉粘粒为主，干强度高，中等韧性，中等压缩性，摇振反应无，稍有光泽，小刀切口处略粗糙。3、第四系冲洪积层(Q4al+pl)第（3-1）层：细砂(Q4al+pl)，主要分布于老河漫滩阶地，层厚0.000.80米，层顶埋深4.1012.30米，层底标高63.0266.08米，采芯率89.0092.00%。灰褐色、灰白色、杂色，松散，饱和，单粒结构，粒径大于0.075mm颗粒质量占总质量的85%以上，局部夹少量泥质胶结物，摇振反应较迅速，自上而下颗粒逐渐变粗。第（3-2）层：卵石(Q4al+pl)，主要分布于老河漫滩阶地，层厚0.001.75米，层顶埋深4.8012.80米，层底标高62.0264.48米，采芯率85.0089.00%。灰褐色、黄褐色、杂色，饱和，中密-密实，骨架颗粒直径大于20mm的颗粒含量约占总质量的61%-65%，磨圆度好，多呈圆状、亚圆状，成分多以硬质岩和矿物为主，余为砂砾质、泥质充填。摇振反应迅速，自上而下颗粒渐粗。4、白垩系基岩（K2）第（4-1）层：强风化粉砂岩(K2)，层厚0.005.10米，层顶埋深0.0014.40米，层底标高60.32113.63米，采芯率82.00100.00%，RQD67.0069.00%。砖红色，局部浅灰白色、浅青灰色，岩石强烈风化，保留原岩结构痕迹，偶见层理，风化裂隙较发育，岩芯上部呈粉末状、粉砂状，往下逐渐变硬呈碎片状和薄饼状，层底偶见短柱状，手掰易断，遇水及干湿交替易软化崩解，干钻可以钻进。岩体破碎，岩体基本质量等级为级。第（4-2）层：中风化粉砂岩(K2)，层厚0.7024.60米，层顶埋深0.0015.60米，层底标高58.37116.04米，采芯率91.00100.00%，RQD52.0073.00%。砖红色，局部浅灰白色、浅青灰色，岩石中等风化，粉砂质结构，层状构造，泥质胶结为主，局部少量钙、铁质胶结，裂隙不发育，岩芯呈短柱状、柱状，少量长柱状，一般节长6-25cm，个别最大可达43cm，岩质软，锤击易碎，遇水及干湿交替易软化崩解。岩石坚硬程度分类为软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为级。 3-2 地质构造 线路位于信江断陷盆地的南侧，白垩系岩层以单斜构造为主，呈层状产出，岩层倾向北东-北西，倾角一般在525之间，单层厚度为2040cm之间，线路范围内构造不发育。3-3 地震据史料记载，上饶地区历史上发生过有感地震二次；第一次发生于1710年，震中位于上饶县灵山，东经1150、北纬2840，烈度6度，震级4.5级；第二次发生于1838年，震中位于横峰县境内，东经11740、北纬2840、烈度6度，震级4.5度。弱震三次，分别在1972年铅山县境内，震级2-3级；1972年玉山县境内，震级2-3级；1977年弋阳县境内，震级3-4级。据1400万中国地震烈度区划图（1990年），拟建区区域地震烈度小于度，属区域地壳较稳定的地区之一。本区现代地震特点是强度弱，震级小，地震基本烈度小于级。据国家地震局出版中国地震烈度区划图（1990）和中国地震烈度区划图（1990）使用规定，中国地震动参数区划图（GB18306-2001）的相关条文，拟建的该段道路座落于地震基本烈度等于度区内，地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱周期为0.35s。3-4 水文地质条件线路场地水文地质条件简单，场地绝大部分区域无地下水，地表水主要赋存于老河漫滩阶地及低洼地的稻田、水塘中，勘察期间实测稳定水位埋深为0.0010.20m，本区地表水、地下水主要接受大气降水、地表水体和农田灌溉水的补给，地表水位随季节变化而变化，一般年变化幅度0.201.00m。在线路内取地表水样、地下水样各一个，由水质分析资料得知：场地地表水、地下水类型属HCO3Ca2+型，均对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋均具微腐蚀性。4 线路工程分析评价4-1 工程地质层组特征及评价一、工程地质层组的划分表示原则1、按岩土的成因时代划分工程地质层，以阿拉伯数字表示，如1表示表四系人工填土，2表示第四系残坡积层，3表示第四系冲洪积层，4表示基岩。2、再根据岩土、岩相变化在右边用“-1”表示，其中“1”代表岩土层中不同的亚层编号。3、同样，用“-1”代表基岩中的风化层，例如“1”代表强风化层，“2”代表中风化层。二、工程地质层组特征及评价依据上述工程地质层组的划分原则，将本段线路勘察深度以内的岩土层分为4个工程地质层组、8个工程地质层，详见附表一工 程 地 质 层 组 工 程 地 质 特 征 一 览 表。现按岩土成因时代由新到老顺序评价如下：（1-1）人工填土（Q4ml）：主要分布于场地老河漫滩阶地及原始低洼地，后经人工堆填而成。土石类别属松土，土石等级为I级，容许承载力06080kPa。（2-2）耕土(Q4pd)：主要分布于低洼处的稻田表层。土石类别属松土，土石等级为I级，容许承载力05060kPa。（2-2）淤泥质粉质粘土（Q4l）：主要分布于沿线水塘地表表层中，土石类别属松土，土石等级为I级，容许承载力04050kPa。（2-3）粉质粘土（Q4dl+el）：分布于山前坡地、丘陵低岗区。土石类别属普通土，土石等级为级，容许承载力0120150kPa。（3-1）细砂（Q4al+pl）：仅在线路起点附近区域河漫滩阶地有所分布，土石类别属松土，土石等级为I级，容许承载力080100kPa。（3-2）卵石（Q4al+pl）：仅在线路起点附近区域河漫滩阶地有所分布，土石类别属坚硬土，土石等级为级，容许承载力0360400kPa。（4-1）强风化粉砂岩(K2)：场地内约大多数有分布，土石类别属坚硬土，土石等级为级，容许承载力0330360kPa。（4-2）中风化粉砂岩(K2)：岩石坚硬程度分类为软岩，岩体较完整。土石类别属软石，土石等级为级，容许承载力01400kPa。4-2岩土物理力学性质指标及承载力确定一、岩土物理力学性质指标确定1、原位测试标准贯入试验经钻杆杆长校正，最终所得的锤击数详见附表标准贯入试验统计表,详见表2。表2 标准贯入试验成果统计表地层名称统计个数取值范围修正击数平均值（击）标准差变异系数击数标准值（击）粉质粘土265.008.887.030.89150.126862、强风化粉砂岩：本层共进行重型动力触探试验21次，测试及统计结果详见表3。3、岩石力学性质指标根据岩石自然状态单轴极限抗压强度值确定。本次共取岩石自然单轴抗压强度试样6组，测试及统计结果见表4。表3 重型动力触探试验成果统计表地层名称统计个数取值范围修正击数平均值（击）标准差变异系数击数标准值（击）强风化粉砂岩2410.1315.8012.501.77850.142311 表4 岩石自然单轴抗压强度成果表岩土名称取值范围平均值(MPa)标准差变异系数标准值 frc(MPa)统计个数中风化粉砂岩5.8012.808.362.25770.27017.1712二、路基土容许承载力0的确定根据室内外试验及测试成果，结合路基土的岩性特征，埋藏条件，查阅公路路基设计规范（JTG D302004），参考地区经验，综合确定各岩土层的容许承载力0值，详见附表一 工 程 地 质 层 组 工 程 地 质 特 征 一 览 表 。4-3不良工程地质问题及处理措施设计线路地段，由地面地质踏勘及钻探查明，线路范围内的不良工程地质问题主要为含有机质且具高压缩性的软弱土体（如沿线分布水塘表层的淤泥质粉质粘土、山间沟谷地水稻田表层的耕土），分布情况详情见附表二不良地质地段表。易使路基产生不均匀沉降即软土沉降。一、不良工程问题的处理岩土种类风化破碎程度边坡高度（小于15m）与边坡值粉质粘土/1:1粉砂岩严重（强风化）1:0.51:0.75中等（中风化）1:0.31:0.5人工水塘或沟渠内的淤泥质粉质粘土，首先进行挖沟排水、晒干，再进行清除淤泥质粉质粘土，然后按设计要求层层回填压实到设计标高。水稻田内的耕土，该路段可进行放水晒干、清泥，然后按设计要求层层回填压实到设计标高。5 路基、路堑工程地质评价一、填方路基工程地质评价本次勘察线路地基土主要有：人工填土、耕土、淤泥质粉质粘土、细砂、卵石、粉质粘土、强风化粉砂岩、中风化粉砂岩。其中耕土及淤泥质粉质粘土，物理力学性质差，属高压缩性土，不能作为路基基础持力层，公路施工时应先清除；人工填土物理力学性质较差，处理以后可以作为路基基础持力层（处理方式如碾压、换填等）；其余岩土层均可作为路基基础持力层。浅表层多为粉质粘土，设计最大堆填高度在15米以下，上述其它地基土均能满足路基堆填荷载要求。路堤两侧应根据填方高度，周边地形条件设置矮墙或放坡处理。矮墙基础须设置在力学性质较好的土层上；放坡坡率一般取1：1.5，可根据需要设置台阶，路堤两侧