里水镇丰岗桥西桥头桥底道路工程DOC.doc

里水镇丰岗桥西桥头桥底道路工程(DOC) 作者： 日期：2 里水镇丰岗桥西桥头桥底道路工程工程地质勘察报告【详细勘察】1 前言1.1工程概况 拟建的里水镇丰岗桥西桥头桥底道路工程位于佛山市南海区里水镇太行路丰岗大桥西桥头。本拟建工程起点始于太行路南侧，里程桩号BK0+000,坐标：X =577178.610、 Y=410885.715；终点至太行路北侧，里程桩号BK0+322.497,坐标：X=566273.763、Y=418114.926，路线全长约322m，为桥底的掉头车道,呈U型，道路设计宽度为5.0m。1.2岩土工程勘察等级本次勘察属详细勘察阶段，工程重要性等级为三级，场地等级为二级场地（中等复杂场地），地基等级为二级地基（中等复杂地基），岩土工程勘察等级为乙级。按市政工程勘察规范(CJJ 56-2012)，市政工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，岩土工程杂程度等级为二级，市政工程的勘察等级为乙级。根据建筑工程抗震设防分类标准（GB 50223-2008）的规定，本项目工程抗震设防类别属标准设防类（丙类）。1.3勘察目的及要求根据设计要求，勘察目的及要求如下： 1、查明沿线各地段的地形、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。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。4、实测沿线地下水位，查明沿线各地段的地下水类型以及排水条件。5、查明沿线暗埋的河、沟、坑的分布。6、调查了解地下埋设物回填土的土类、厚度及其密实度。7、勘探孔的深度要求：钻孔至地面以下15m，若不含软弱土层，勘探孔深度为15m左右；若地面以下15m范围内仍为软土，勘探孔深度应增加或钻穿软土层。8、成果提供： 工程地质分析评价，包括场地类别、地震烈度及岩土层评价。 提供路线勘探点平面布置图、路线工程地质纵断面图、钻孔地质柱状图(按照道路桩号间距提供)、ep关系曲线图、变形模量及地基土回弹模量、无侧限抗压强度、原位测试成果图表、室内土工试验成果图表、物理力学指标（重度、饱和重度、快剪（直剪）内聚力C、快剪内摩擦角、土层有效内聚力、有效内摩擦角、固结快剪内聚力、固结快剪内摩擦角、竖向固结系数、水平固结系数、前期固结压力、回弹指数、压力试验级数等）。 确定岩土地基容许承载力及岩土参数建议值，并对地基处理、基坑支护提出合理建议。 地质剖面图上的孔距必须采用投影到中线上的孔距，并注明每孔的桩号。1.4勘察工作执行的主要依据和技术标准 行业标准公路工程地质勘察规范（JTG C20-2011）； 行业标准公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）； 行业标准公路土工试验规程（JTG E40-2007）； 行业标准公路路基设计规范（JTG D30-2004）； 行业标准公路工程抗震规范（JTG B02-2013）； 行业标准公路工程水质分析操作规程（JTJ056-84）； 行业标准公路工程技术标准（JTGB01-2003）； 行业标准公路工程岩石试验规程（JTG-E40-2005） 国家标准建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）； 国家标准岩土工程勘察规范（GB20021-2001）（2009版）； 国家标准工程岩体分级标准（GB 50218-94）； 国家标准工程岩体试验方法标准（GB/T 50266-99）； 国家标准土工试验方法标准（GB/T 50123-1999）； 广东省标准建筑地基处理技术规范（DBJ15-38-2005）； 广东省标准建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2003）； 行业标准市政工程勘察规范CJJ 56-2012。 行业标准建筑地基处理技术规范（JGJ 79-2012）；房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定（2010年版）。1.5勘察工作布置本次勘察由设计方布设钻孔4个，其中控制性钻孔2个，一般性钻孔2个，钻孔孔位按设计图纸位置，用全站仪实地测放。部分钻孔原设计位置位于桥底，或绿化树林，受施工场地影响，实际完成钻孔3个，ZK2钻孔由于处于绿化带上，且附近管线太多，未能施工，实际钻探位置详见附图1（钻孔平面位置图）。控制性钻孔需进行取土及标贯试验，一般性钻孔主要进行标准贯入试验。1.6勘察工作方法及完成工作量受委托，我院于2014年10月9日组织了1台XY-1型工程钻机进场勘察，于同月10日完成勘察外业工作。勘察过程采用全孔段取芯法，用泥浆、钢管护壁回转钻进工艺。原位测试为标准贯入试验，采用63.5kg自动脱钩落锤进行锤击。勘察过程中粘性土取土器类型为敞口厚壁取土器，砂类土采用原状取砂器，取样方法为快速静力连续压入法，结合重锤少击法，原状土样及时蜡封，防止湿度变化，运输过程中尽量避免振动；水样中加入23g大理石粉，固定游离CO2，以便分析侵蚀CO2。土试样质量等级：粘性土、砂类土为级。共完成实物工作量见表1。表1 完成工作量统计表序号工 作 内 容单位工作量1钻 探m/孔40.3/32采取土样及测试件33原位标准贯入试验次84采取水样及测试件15易溶盐分析件16钻孔坐标及孔口高程测量孔（点）37钻孔地下水位观测（孔）点38岩芯彩色照片孔31.7坐标系统、高程系统本场地勘察采用南海坐标系，高程采用1985国家高程系，钻孔位置及高程由专业测量工程师用全站仪实地测定。勘探点数据一览表详见附表1“钻孔数据一览表”。本次勘察各项外业工作均作了详细记录，各类资料内容翔实，工作成果符合相关规范要求。本次土工测试样及水质分析样由广东省佛山地质局实验室协助完成。2 区域地质简况 2.1 地理位置及地形地貌勘察场地位于佛山市南海区里水镇太行路丰岗大桥西桥头，全长约322m，交通便利。沿线地形平整，高程变化在3.156.23m之间，桥底地势较低，地貌上位于珠江三角洲冲积平原腹地。2.2场区周边地质背景根据区域地质资料，本场地位于华南准地台（一级单位）湘桂粤赣褶皱带（二级单位）中之粤中坳褶束（三级单位）。场区地层主要为人工填土层（Qme）、第四系海陆交互相沉积层（Qmc）、三叠系风化岩层（T）及石炭系风化基岩（C）。插图1 场地周边区域地质图（据1:10万佛山市地质图修编）据1:10万佛山市幅区域地质资料显示，与本场地地基的稳定性关系比较密切的主干断裂有北东向石碣-罗村断裂（见插图1场地周边区域地质图）：该断裂走向3540，主体倾向北西，倾角40至近直立，该断裂北段零星出露于测水组中，据钻孔资料，该断裂由构造角砾岩、碎裂岩带组成，见有细小石英脉和断层擦痕，单条角砾岩带宽35m，总宽度约4050m，断面呈舒缓波状，局部见擦痕、阶步和铁质薄膜，两侧岩石破碎，以构造角砾岩和硅化岩为特征，岩层产状紊乱，属正断层。该断裂在新生代仍有活动，其南端著名的王借岗早第三纪火山口，出露有始新世的次橄榄玄武岩，为第四系覆盖。该断裂处1863年罗村附近曾发生5.0级地震，属活动性较强的断裂。该断裂位于该线路场地西北侧约5km，和本工程场地有一定的距离。3 场地岩土工程地质条件3.1岩土层分布及其物理力学性质根据钻孔揭露，本场地区岩土层按成因可划分为：人工填土层（Qme），第四系沉积层（Qmc），三叠系风化岩层（T）及石炭系风化基岩（C）4个成因层。各岩土层分布及特征分述如下： 3.1.1人工填土层（Qme，层号）：沿线各钻孔均有分布，剖面连续性好。层厚度1.21.8m（含机台架空），平均1.47m。ZK3钻孔主要由砂、碎石、砼块组成，ZK1、ZK4钻孔处于现状道路，顶部有0.20.3m的沥青砼路面，ZK1主要由人工填砂组成，ZK4主要由碎石、砂及粘性土组成，稍-已经压实。3.1.2第四系海陆交互相沉积层（Qmc）：为场地区主要地基土层，揭示厚度14.40m。土性较为简单，按土性物质组分及沉积层序可分为1个单元层和1个夹层：粉质粘土层、-1粉砂夹层。土层分布及特征分述如下：3.1.2.1粉质粘土层（层号）：见于ZK 4钻孔，揭示层厚14.40m（包括夹层厚度），层顶埋深1.4m，层顶标高4.29m。土层主要呈红棕色、暗红色，局部灰白色，可塑为主，局部硬塑。土质不均，顶部和中间灰白色部分土层含少量粉砂，切面稍粗糙。于本层取土样2件，土工试验结果2件均为粉质粘土（详见附表3，下同）。于本层作标准贯入试验2次，实测锤击数N1316击，平均N14.5击；经杆长修正后N10.614.5击，平均N12.6击（详见附表4，下同）。粉砂夹层（层号-1）：见于ZK 4钻孔，层厚1.10m，层顶埋深5.5m，层顶标高0.19m。土层呈深灰色，饱和，稍密，局部中密，局部夹较多淤泥质土，成分以石英为主，粒径多在0.0750.5mm之间，分选性差。于本夹层取土样1件，土工试验结果为粉砂。于本层作标准贯入试验1次，实测锤击数N11击；经杆长修正后N9.4击3.1.3三叠系岩层（T，层号）：于钻孔揭示范围内，仅见强风化岩，主要分布于路线的ZK1、ZK3钻孔，层厚3.06.2m，平均厚度4.60m，层顶埋深1.21.8m，层顶标高4.04.65m。岩石呈灰黄棕色、灰红色，中厚层状，岩性为泥岩。岩石风化强烈，岩质松软，岩芯多呈坚硬土柱状，吸水易软化。于本岩层作标准贯入试验3次， 实测锤击数N5053击，平均N51.3击；经杆长修正后N45.246.3击，平均N45.6击。岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属类。3.1.4石炭系风化基岩（C，层号）：于钻孔揭示范围内，仅见强风化岩，主要分布于路线的ZK1、ZK3钻孔，揭示厚度5.46.9m（未揭穿），平均揭示厚度6.15m，层顶埋深4.28.0m，层顶标高-1.551.00m。岩石呈灰黑色，岩性为石灰岩。岩石上部风化强烈，岩质软，岩芯多呈半岩半土状，底部夹较多中风化岩块，软硬相间，岩芯不完整，呈碎块、短柱状。于本岩层顶部作标准贯入试验2次，实测锤击数N5565击，平均N60.0击；经杆长修正后N46.952.8击，平均N49.9击。岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度属破碎，岩体基本质量等级属类。3.2 地基土的物理力学参数根据试验结果及地方经验，各岩土层主要物理力学指标及容许承载力建议值见表2。 表2 各土层主要物理力学指标及容许承载力建议值表层号岩土性名称状态压缩模量Es变形摸量E0（MPa）重度（kN/m3）凝聚力c（kPa）内摩擦角()容许承载力 fao（kPa）土石 等级填筑土稍-已经压实4.520.08.0100粉质粘土可塑，局部硬塑7.2520.730.215.3150-1粉 砂稍密5.3317.522.4100强风化泥岩坚硬土柱状E0=14021.05035300强风化石灰岩半岩半土状E0=14021.050403504 水文地质条件4.1地下水埋深及赋存状态场区所在区域属亚热带海洋性季风气候区，温暖潮湿，雨量充沛，地下水位随地形而变化，地下水埋深差异较大。在勘察期间对钻孔的地下水位进行了观测，初见水位埋深为1.402.00m之间，初见水位标高为3.84.45m之间。钻孔施工完成24小时后，对钻孔的地下水位进行观测，测得水位埋深为1.502.50m，高程为3.194.15m，变化幅度0.100.70m。由于受场地地形及施工过程中所残留的泥浆水影响，测得地下水位变化大，与真实的地下水位有差异。总之，本次所测地下水位是勘察期间的水位，不能代表本场地的长期稳定水位。本场区地下水分为上下两层，上层为第四系沉积松散层中赋存的孔隙水，下层为基岩裂隙水。松散孔隙水含水层主要由第-1层粉砂夹层，砂层厚度小，属中等强透水性，涌水量贫乏。第-1层粉砂夹层于第层中部，顶部有部分微透水层，该地下水具一定的承压性，属承压水。在钻孔揭示深度范围内，本场地下覆风化基岩主要由三叠系泥岩和石炭系石灰岩组成，岩石裂隙连通性差，基岩裂隙水甚微。地下水主要靠大气降水、附近河涌的侧向径流补给。排泄主要靠蒸发和地下径流。整个场区内水文地质条件较简单，地下水较为贫乏。场地环境类型属类，按地层渗透性分类属A类。4.2地下水水质类型及腐蚀性评价为了查明拟建场地地下水有无腐蚀性，勘察期间在路线中部的ZK4钻孔采取1件地下水样。地下水无色、透明。根据水质分析结果，PH=7.34，属中性水，矿化度为194.88mg/L，属淡水，地下水水化学类型为ClHCO3 Na Ca型水，主要腐蚀性指标详见表3。按岩土工程勘察规范GB50021-2001）和公路工程地质勘察规范（JTG C20-2011）的标准判定：场地地下水位于类环境中，渗透等级属A类。地下水PH=7.34，属中性水，对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 表3 地下水水质腐蚀性评价表腐蚀性评价指标SO42-Mg2NH4OH-总矿化度pH值侵蚀性CO2HCO3-Cl-含量单位mg/Lmg/Lmmol/Lmg/L样号ZK436.502.190.170.00194.887.340.000.91437.48地下水评价混凝土结构按环境类型评价按地层渗透性评价/微微微微微微微/钢筋混凝土结构的钢筋/长期浸水微附录场地环境类型透水性A水化学类型ClHCO3 Na Ca型水4.3土的腐蚀性评价本次勘察在ZK4钻孔取1件土样作易溶盐含量分析，其化学分析结果见表4。表4 土的腐蚀性评价表腐蚀性评价指标SO42-Mg2Ca2+CO32-pH值HCO3-Cl-含量单位mg/kgmg/kgmg/kg样号ZK459.004.39123.950.006.91441.3835.28评价混凝土结构按环境类型评价按地层渗透性评价/微微/微/钢筋混凝土结构中的钢筋/干湿交替微从表4可以看出，PH=6.91，呈中性，综合判定土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。5 场地和地基的地震效应5.1场地类别判别根据本次钻探资料，按行标公路工程抗震规范（JTG B02-2013），选取ZK1、ZK3、ZK4共3个钻孔计算土层等效剪切波速（详见表5），本场区场地土的类型：BK0+000BK0+250地段为中硬土，BK0+310附近地段为中软土。场地覆盖层厚度大于3m，小于50m，场地类别属类，设计特征周期为0.35s。表5 土层等效剪切波速计算一览表（按JTG B02-2013）孔 号层号岩土层名称状 态容许承载力fao(kpa)计算厚度di(m)土的类型剪切波速Vsi(m/s)di/vsi场地 类别ZK1填筑土已压实1001.8软弱土1300.0138强风化泥岩坚硬土柱状3006.2中硬土4200.0148强风化石灰岩半岩半土状3505.4中硬土4500.0120计 算 数 据13.400.0406 计 算 结 果土层等效剪切波速：se= do/t =13.4/0.0406=330.0m/s，属中硬土。ZK3填土稍压实1001.2软弱土1300.0092强风化泥岩坚硬土柱状3003中硬土4200.0071强风化石灰岩半岩半土状3506.9中硬土4500.0153计 算 数 据11.100.0316计 算 结 果土层等效剪切波速：se= do/t =11.1/0.0316=351.3m/s，属中硬土。ZK4填筑土未压实1001.4软弱土1300.0108粉质粘土可塑，局部硬塑1504.1中软土2000.0205-1粉砂夹层流塑1001.0软弱土1400.0079粉质粘土可塑，局部硬塑1509.3中软土2000.0460计 算 数 据15.80 0.0852 计 算 结 果土层等效剪切波速：se= do/t =15.8/0.0852=185.4m/s，属中软土。5.2砂土液化判别路线局部地段有饱和稍密粉砂土层分布，根据公路工程抗震规范（JTG B02-2013）的要求，对地面以下20m内有饱和砂土时，需进行砂土液化判别。经标贯法判别结果，场地内第-1层粉砂层，在发生地震烈度为7地震时，不会发生液化现象（见附表5）。5.3场地地震动参数确定按国标建筑抗震设计规范（GB500112010），场地地处抗震设防烈度7度区，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，特征周期为0.35s。按国标建筑抗震设计规范（GB500112010）的划分为场地对建筑抗震一般地段。本工程为三级公路，根据公路桥梁抗震设计细则（JTG B02-01-2008），抗震设防类别为D类，必要时请按有关规范作抗震设防。6 不良地质作用及特殊性岩土6.1不良地质作用据本次勘察资料，本场地地势平坦，不存在发生滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的条件；在钻探深度范围内未发现溶洞等岩溶现象。勘察中亦未发现全新活动断裂等不良地质作用。但本场地处于灰岩地区，由于钻探深度较浅，不排除在钻探深度范围外及无钻孔控制的地方存在溶洞、土洞的可能性，应予以重视。在发生地震烈度7度地震时第-1层粉砂夹层不会发生液化。6.2特殊性岩土场地特殊性岩土主要为：填土、风化岩。填土：本场地均分布有人工填土，为新近填土，主要砂、粘性土、砂混少量碎石及混凝土碎块组成，稍-已经压实，但均匀性较差，性质局部不太稳定，属特殊性岩土，对场地的稳定性影响不大，对路基稳定性有一定的影响。风化岩：强风化岩强度一般较大，但其土性为粘性土，有浸水易软化、崩解的特点，水理性质差，浸水时会降低地基的承载力，且由于岩层矿物成分和风化程度差异，常形成厚度变化大的风化层，并常见软硬互层，对地基的均匀性和稳定性有不利影响，基础施工时需注意。3.特殊性岩土对基础的影响评价：对特殊性岩土，基础施工时需注意。填筑土层于本场地广泛分布，其对路基危害主要是易产生不均匀沉降，防治措施：一是可采用工程措施，如碾压、强夯、换土或软基加固等。强风化岩带易遇水软化、易崩解，有软化持力层的负面影响，防治措施：施工过程尽量减小对持力层的扰动，防止持力层软化，降低其承载能力。7 场地稳定性与适宜性评价据1:10万佛山市幅区域地质资料显示，罗村-石碣断裂，从本路线西北侧约5km的地方通过，距本场地有一定的安全距离。本场地地基内分布有填土、强风化岩为特殊性岩土，对路基稳定性有一定影响。总体评价本场地处于地质构造相对稳定区，工程地质条件一般，属基本稳定地基，在充分考虑不良地质作用与特殊性岩土，并采取相应的措施后，适宜本工程建设。8 地基土的分析与评价8.1地基岩土分析8.1.1场地覆盖土层为填土层、第四系海陆交互相沉积层，总厚度1.215.8m，土性较简单，按土性物质组分及沉积层序可分为1个单元层及1个夹层，各单元层层位和层次较为稳定。 第层填土，为新近回填土，成分较为单一，稍-已经压实，有 一定的承载力，局部地段力学性质不太稳定。 第层粉质粘土呈可塑、局部硬塑状，有一定的承载力，为道路工程良好地基土。 第-1层粉砂夹层，呈饱和，稍密状，局部中密，承载力不高，厚度不大，在发生地震烈度7度地震时不会发生液化，属一般地基土。8.1.2风化基岩：场地隐伏基岩由三叠系泥岩、石炭系石灰岩组成，基岩埋藏深浅不一，风化程度不均。 第层强风化泥岩，多呈坚硬土柱状，力学性质较好，承载力大。 第层强风化石灰岩，多呈半岩半土状，力学性质较好，承载力大。8.2地基均匀性评价8.2.1 场地地基土主要为填土、粉砂、粉质粘土，层位不稳定，各岩土层的状态、埋深和厚度在水平和垂直方向局部变化较大，故地基的均匀性差，在荷载作用下易发生应力集中或应力扩散，从而导致工后产生不均匀沉降，影响路基稳定性。8.2.2场地基岩在水平及垂直方向上岩性、岩相变化大，岩性主要为泥岩、石灰岩，基岩埋藏深度不一，且风化不均匀，桩基持力层的均匀性较差。综上所述，本场地基土地层位不稳定，各岩土层的状态、埋深和厚度在水平和垂直方向局部变化较大，下部风化基岩属软质岩，在水平及垂直方向上岩性、岩相变化大，本场地地基为不均匀地基。9 基础处理建议9.1路基处理建议据沿线3个钻孔的钻探资料分析，全线各钻孔均分布有填土，其主要由砂、粘性土、砂混少量碎石及混凝土碎块组成，成份较为复杂，稍-已压实，有一定的承载力，局部结构较为松散，土质不均匀、性质不稳定，厚薄变化稍大，建议进行压实处理。9.2路基与现状道路连接段地基处理建议从钻探资料分析，本场区路基、现状道路连接段，存在一定厚度的填土层，建议破除部分道路砼面，进一步压实，以免发生不均匀沉降。9.3道路排水工程地基处理方案拟建道路排水拟采用埋管排水，一般采用的管径为10001200mm，埋深一般为13m。从路线钻孔资料分析，管底主要土层为第层填土，第层可塑、局部硬塑状的粉质粘土层，及第层强风化泥岩。以上土层均可直接作管道的持力层，对于第层填筑土为防止不均匀沉降对排水管道造成不良影响，建议采用在管底铺设一定厚度的中粗砂加碎石块或素混凝土垫层，并做柔性接头。开挖时，将上部路面铲除，明沟排水即可。10 结论与建议10.1结论 本场区地质构造稳定，无滑坡及全新活动断裂等不良地质作用，钻探揭示深度范围内亦未发现溶洞。本场地处于地质构造相对稳定区，工程地质条件一般，属基本稳定地基，在充分考虑不良地质作用与特殊性岩土，并采取相应的措施，适宜本工程建设。 拟建工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级(中等复杂场地)，地基复杂程度等级为二级(中等复杂地基),工程勘察等级为乙级。按市政工程勘察规范(CJJ 56-2012)，市政工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，岩土工程杂程度等级为二级，市政工程的勘察等级为乙级。 本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。抗震设防类别为D类。建筑场地处于对建筑抗震一般地段。 场地土类型属中软土中硬土，建筑场地类别属类，设计特征周期值为0.35s。 在发生地震烈度为7度地震时，第-1层粉砂夹层不会发生液化。 在钻探揭示深度范围内，本场区地下水涌水量贫乏，地下水对对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性。10.2建议 对于丰岗大桥桥底未能施工的钻孔，建议施工时开展补充钻探工作。 对于桥头及桥底路堤地段，应验算路堤堤身在车辆荷载作用下的稳定性及路堤和地基的整体稳定性。 排水管基槽开挖时，应做好支护和排水措施。 改造工程处于现状道路，过往行人和车辆较多，施工时，应注意对周围环境及行人的影响，做到文明施工。 现状道路两侧铺设有通信、燃气、供水、供电等管线，施工前应调查清管线位置、走向，施工过程中应避免破坏，注意加以保护。 场地处于灰岩地区，由于钻探深度较浅，不排除在钻