高填斜坡路堤报告.doc

第一章 前 言第一节 工程概况渝遂高速公路K24+870K25+020高填斜坡路堤由四川省交通厅公路规划勘察设计研究院设计：起点里程K24+870，设计路面标高350.97m，止点里程K25+020m，设计路面标高352.33m，全长150m，宽24.50m，设计纵坡+1.00%。线路穿越丘陵斜坡地带。第二节 完成工作情况及质量评述1、勘察工作布置本次勘察由设计院在拟建路线两侧高填路堤处共布设钻孔3个（编号ZK1、ZK2、ZK3）。受甲方委托之后，我院即组织工程技术人员对场地进行现场踏勘并编制了勘察纲要，同时结合相关规范、规程及设计要求布置了工作量：工程地质测绘、钻探、取样孔和纵横剖面测量等（详见总报告附件3）。2、完成工作量我院接到甲方提供的勘察工作所需的相关资料后，立即组织工程技术人员对场地进行踏勘并编制了勘察大纲。2004年8月17日我院勘察施工队伍进场开展工作，开动100型钻机1台, 于2004年9月3日结束野外工作，转入室内资料整理及报告编制。（1）1:2000工程地质测绘：给合初勘图纸，采用追索法及穿越法调查各岩土体界线、不良地质作用等，并勾绘于地形图上；（2）工程地质钻探：本次详细勘察各钻孔均钻入了弱风化带基岩3.705.30m,全孔采取岩土芯，岩土层采取率均符合规范要求。地质人员跟班编录，确保了原始资料的准确性。共完成钻孔3个，总进尺41.40m。土层跟管钻进22m。（3）岩石取样及试验：本次详勘在3个钻孔的基岩弱风化带分别采取了岩石单轴抗压试验，共计砂岩单轴抗压试样2组6件和泥岩单轴抗压试样1组3件，分别作室内天然及饱和单轴抗压强度试验。所有样品均按规范要求采取、封包，并及时送重庆地矿检测中心检测，岩土试验成果详见附件1。利用初勘2个钻孔的砂岩单轴抗压试验岩样共2组6件成果资料。（4）水文地质工作：对各孔进行了终孔水位观测，并对场地范围内的水文地质条件进行了详细的调查。（5）工程测量：以设计方提供的线路平面图（12000）（重庆独立坐标系，1956年黄海高程系）作为工作底图、钻孔里程及道路由线元素表作为本次测量的作业依据；测量规范依据CJJ8-99城市测量规范、GB50026-93工程测量规范及道路测量规范。先利用提供的道路由线元素及钻孔里程计算出每个钻孔的坐标；以甲方提供的导线点C22、C24作为起始点，用全站仪利用极坐标法作图根点到现场，并联测水准点BM121；在相应控制点上设站，用全站仪利用极坐标法将各孔放测于实地，并在钻探结束后重新测各钻孔实际位置；再在相应钻孔上设站，并用电子经纬仪配全5米塔尺测量各条剖面。各项完成的成果在野外均经过自检合格，院总工到现场检查验收，监理方对整个勘察过程进行了阶段性监理，确保野外资料的真实性和准确性。故本次勘察工作完成精度满足相关规范和设计要求。完 成 工 作 量 统 计 表 表1项 目单 位数 量工程地质测绘12000工程地质测绘Km20.25钻 探详勘钻孔及进尺m/个41.40/3详勘跟管钻进钻孔及进尺m/个22/3岩石试验详勘天然及饱和抗压样件/组18/3利用初勘天然及饱和抗压样件/组6/1岩 矿 分 析件1工 程 测 量定 测 钻 孔个3 图 根 点个4检查已知点个3实 测 剖 面m/条620.30/4水 文 地 质钻孔简易水文观测个3第二章 场区工程地质条件第一节 地形地貌拟建场区位于重庆市沙坪坝区青木关镇关口村，青木关至壁山公路距离场地约60m，交通较为方便。场区属浅丘斜坡地貌，地形总体趋势为北高南低，东西方向呈山丘、沟谷交错分布。本次勘察区位于高填斜坡沟谷地带，地形坡度角530度；沟谷处最低海拔高程332.70m，斜坡最高海拔高程370.90m，地形高差38.20m。斜坡基岩大多已出露地表，沟谷多被较深填土所覆盖。第二节 地层岩性根据实地调查及详勘钻孔的揭露情况，场地内地层主要为第四系全新统人工填筑土（Q4me），多分布于场地沟谷处的住宅区。初勘时上部土层除了揭露有填筑土之外，还揭露有亚粘土和砂土，主要分布于斜坡处。基岩为三叠系上统须家河组（T3xj）的灰黑色泥岩和灰色砂岩。1、第四系全新统（Q4）填筑土（Q4me）：杂色，ZK1主要填土类型为素填，为建房时所回填。除表层含少量砼块、砖块外，其余部分以砂土、砂岩块石为主。ZK2、ZK3主要填土类型为杂填，成分主要为含量不等的煤灰渣、炭渣等，局部夹杂少量砂岩碎石及砂土。依据本次勘察的3个钻孔钻探资料，可知场地填土成分较复杂，分布极不均匀，在横向和纵向上无规律可寻。为几十年前建房时随意堆填。揭露厚6.40m（ZK1）7.70m（ZK2）,揭露底界标高326.67m（ZK2）335.96m（ZK3）。土的工程等级分类为类，土的类别为松土。2、基岩（T3xj）（1）、砂岩（T3xj）：灰色、灰绿色，细粒结构，厚层状构造，主要矿物成分长石、石英及少量云母，为泥质胶结。本次详勘勘探孔中均有砂岩揭露。揭露厚3.70（ZK1）6.40m（ZK3），为场地内主要岩层。该岩石的工程等级分类为类，类别为次坚石。（2）、泥岩（T3xj）：灰色、灰黑色，碳化泥质结构，中厚层状构造，局部含少量粉砂质。本次详勘勘探孔中ZK1、ZK2有泥岩揭露。揭露厚2.10m（ZK2）3.00m（ZK1），该岩石的工程等级分类为类，类别为软石。各岩土层厚度标高分别统计于表2。 第三节 地质构造及地震拟建场地位于温塘峡背斜的西翼，岩层呈单斜产出，岩层倾向272，倾角46。节理裂隙不发育,主要的砂岩构造裂隙有：组：产状957，裂面较平整，无充填物，裂隙间距5.0m，裂隙规律性较差，连通性较差；组：产状3128，裂隙间距5.0m，裂隙规律性较差，连通性较差。无活动断层通过，地质构造简单。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，场区地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期0.35s，地震基本烈度6度。据公路工程抗震设计规范（JTJ004-89），场地土层为类场地土,岩石为I类场地土。按路基所在地表以下20m范围内的综合评定为类场地土。第四节 场地水文地质条件场区位于浅丘斜坡地带，拟建场地内无大的地表水体存在。地形总趋势由北向南倾斜，下伏基岩为弱透水的砂岩，局部夹有薄层隔水层的泥岩。上覆的填筑土为透水层，多分布于场地沟谷地带。场地地形有利于地表水与地下水的排泄,储水条件较差。地下水主要由大气降水补给，在雨季时，场地低洼处填土层或原生土层底部可赋集少量季节性上层滞水；或在砂岩顶部风化裂隙发育的地段，可赋存少量孔隙裂隙水，旱季干枯。总体上说，场地地下水较贫乏，水文地质条件简单。本次勘察中在ZK1、ZK2钻孔中量测到地下水位，主要为填土层中的上层滞水，受钻探残留水的影响，水位偏高。ZK3钻孔在钻探深度内无地下水。场地周围无工厂，只有几户农民居住，环境水对砼物无腐蚀性。第五节 基岩面及基岩风化带特征场区基岩面坡度与地形坡度基本一致。钻探揭露基岩面埋深6.40m（ZK1）7.70m（ZK2）, 基岩面标高326.67m（ZK2）335.96m（ZK3），基岩面的坡度角一般为530度，局部更陡。据公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85），将场地钻探深度范围内的基岩划分为强风化带和弱风化带。强风化带：风化裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状，极少短柱状，上部风化呈土状。岩质软。揭露厚度1.10m（ZK3）3.00m（ZK1）。弱风化带：岩芯呈短柱状、柱状及少量长柱状和块状，岩质较硬。局部钻孔揭露少量构造裂隙。揭露厚度3.70m（ZK1）5.30m （ZK3）, 顶界埋深8.60m（ZK3）9.80m（ZK2）,顶界标高324.57m（ZK2）334.86m（ZK3）。详勘各岩土层厚度标高分别统计于表2。第六节 不良地质现象及特殊性质岩土层据野外地质调查和钻孔揭露，场区及其周围无断层、滑坡、崩塌、危岩、泥石流及岩溶等不良地质现象。无特殊性岩土。第三章 岩土物理力学指标第一节统计分析1、本次详勘在钻孔预计基底标高以下的基岩弱风化带采取了单轴抗压试样18件作室内天然（9件/3组）及饱和（9件/3组）单轴抗压强度试验（附件1）。所有样品均在现场按规范要求采取、封包，并及时送重庆地矿检测中心检测。同时利用初堪时较近的CZK46孔天然及饱和抗压、强度试验资料6件。各试验值按公路土工试验规程（JTJ051-93）附录A的规定统计计算，保证率p=1-，取0.05，将岩土石试验成果统计列于表3。 据试验成果，弱风化泥岩饱和单轴抗压强度保证率平均值4.5MPa，天然单轴抗压强度保证率平均值6.7MPa，软化系数0.65，其容许承载力0取800KPa。弱风化带砂岩饱和单轴抗压强度保证率平均值为11.3MPa,天然单轴抗压强度保证率平均值16.1 MPa，软化系数0.70，其容许承载力0取1000KPa。据试验成果与重庆地区经验，此场地的泥岩为软化的极软岩，砂岩为软化的软岩。2、本次勘察在ZK1取砂岩样一块进行了岩矿分析（附件2）。确定本场地的砂岩为石英细砂质粉砂岩，砂粉砂状结构，碎屑矿物主要为石英，其次为少量的长石及不均匀散布的片状矿物白云母、黑云母等。碎屑粒径一般在0.030.20mm之间，但以0.030.10mm为主。第二节 推荐值根据岩石试验成果结合重庆地区经验提出弱风化岩石单轴抗压强度的推荐值：弱风化泥岩饱和单轴抗压强度4.5Mpa；天然单轴抗压强度6.7Mpa；弱风化砂岩饱和单轴抗压强度11.3Mpa；天然单轴抗压强度16.1Mpa。第四章 场区工程地质条件评价第一节 场区边坡及地基稳定性1、场地稳定性评价拟建线路地表主要被第四系全新统填筑土所覆盖，斜坡处基岩多数已出露地表。沟谷处填筑土结构稍密。厚约07.70m。下伏基岩为三叠系上统须家河组的砂岩和薄层泥岩夹层，为软质岩。拟建道路沿线及周边无滑坡、泥石流、崩塌、地下洞室等不良地质现象。场地岩体完整性好,节理裂隙不发育,岩石地基稳定,水文地质条件简单，适宜建路。2、边坡稳定性评价（1）填方边坡：K24+870K25+020段为设计高填斜坡路段。由纵剖面图（I、II）可知，该路段主要为填方路段，属浅丘斜坡地貌区，岩层倾角较平缓，呈单斜产出，按设计线路标高350.97m352.33m整平后，将在道路两侧形成最高约16.80m的填方边坡。由于本场地的高填地段主要位于沟谷处，沟谷地带地形较平缓，填土不存在临空面，不易滑移，填方后整体稳定。填土路基为斜坡路堤,建议修建重力式挡土墙或采用分阶放坡,放坡比1：1.50及1:1.75,分阶高度不宜大于8m,分阶宽度不宜小于1m。（同相应的横剖面图），同时可在边坡上作栅格网进行绿化。填筑土宜选用配级好的砂类土为宜，要求压实度不小于0.94%,粒径应满足JTJ013-95规范中相关要求。（2）挖方边坡：按设计路面标高整平后，在道路北侧丘脊处将形成最高挖方约8.0m的岩质边坡。边坡倾向为180，以岩质边坡为主。岩体较完整，岩性为须家河组砂岩，见有2组裂隙，组：产状957，裂面较平整，无充填物，裂隙间距5.0m，裂隙规律性较差，连通性较差；组：产状3128，裂隙间距5.0m，裂隙规律性较差，连通性较差。岩体较完整，岩质边坡岩体类型为类。 由赤平投影图（附图1）分析，岩层产状及两组裂隙均与岩质边坡大角度相交，故单个结构面对岩质边坡影响不大。裂隙与裂隙的交点组成结构面为顺倾结构面，但交点倾向与边坡倾向之间的夹角小于45，其交点倾角仅11，小于35，对边坡稳定性影响较小。建议进行分阶削坡处理，基岩弱风化带削坡比1：0.75，基岩强风化带及土层削坡比1：1.00。分阶高度不宜大于8m，阶宽不宜小于1m。 第二节 持力层选择拟建线路属浅丘斜坡地貌，沟谷处上覆土层主要为填筑土，厚度不均，成分较复杂，无规律性。斜坡处基岩多已出露地表。建议沟谷处采用压实填土作持力层，斜坡处采用基岩强风化带作持力层。由于原有填土主要由砂土，夹杂炭渣、煤灰渣组成，力学性质较差，由于场地内填土普遍较厚，钻孔揭露厚度为6.47.7m，建议对原有填土进行强夯处理。在坡角采用重力式挡墙进行支挡，重力式挡墙对基础持力层要求不高，故建议采用压实填土或基岩强风化作为持力层。第三节 地基岩土设计参数推荐值拟建场区岩石试验成果按公路土工试验规程（JTJ051-93）附录A（保证率p=1-，取0.05）统计计算于表3，弱风化泥岩天然单轴抗压强度保证率平均值6.7MPa，饱和单轴抗压强度保证率平均值4.5Mpa。弱风化带砂岩天然单轴抗压强度保证率平均值取16.1MPa，饱和单轴抗压强度保证率平均值取7.1Mpa。挡墙基础地基容许承载力：压实填土 容许承载力0130kPa（压实系数0.94）强风化带泥岩容许承载力0300kPa；强风化带砂岩容许承载力0500kP；弱风化带泥岩容许承载力0800kPa；弱风化带砂岩容许承载力01000kP；挡墙设计参数：基底摩擦系数泥岩取0.35，砂岩取0.55。填土重度取20kN/m3，综合内摩擦角取30。第五章 结论及建议1、场地及四周无滑坡、崩塌、危岩、泥石流、地下洞室等不良工程地质现象，场地岩石地基稳定；场地地下水贫乏，环境水对砼物无腐蚀性，水文地质条件简单；抗震设防基本烈度为6度。建路可行。2、高填斜坡路堤建议坡度比为：斜坡路堤上部8m采用1：1.50m放坡,下部采用1：1.75m放坡。3、建议在高填斜坡路堤的坡角修建重力式挡土墙。4、持力层的选择建议：建议采用压实填土和基岩强风化带作为路基和拟建挡墙持