石首长江大桥初勘外业验收汇报材料.ppt

工程地质勘察外业成果汇报,石首长江公路大桥初步设计阶段长江大桥段,2014年12月02日,目录1、项目概况2、工作内容及方法3、勘察QHSE管理4、完成工作量5、工程地质条件概述6、业主验收情况,1.1工程概况1.2勘察依据1.3工作量布设,1、工程概况,2010年，湖北省将潜江至石首高速公路项目列为“湖北省公路水路交通十二五”建设规划。该高速公路同时还是荆州市规划中“三横五纵”高速公路主骨架中的“第三纵”。其中，石首长江公路大桥是潜江至石首高速公路跨越长江的节点工程。中交公路规划设计院有限公司负责跨江段长江大桥的勘察设计工作。,1.1工程概况总体设计,1、项目概况,初设阶段选择3个桥型方案进行同等深度技术经济比选。,主桥方案一：三塔混合梁斜拉桥,(75+75+80)m+2570m+(80+75+75)m三塔混合梁斜拉桥，主桥长1600m。,1.1工程概况总体设计,1、项目概况,主桥方案二：双塔单侧混合梁斜拉桥,(75+75+80)m+820m+(300+100)m双塔单侧混合梁斜拉桥，主桥长1450m。,1.1工程概况总体设计,1、项目概况,主桥方案三：双塔双侧混合梁斜拉桥,75+80+80+85)m+1140m+(85+80+80+75)m双塔双侧混合梁斜拉桥，主桥长1780m。,1.2.1技术标准公路工程地质勘察规范(JTGC20-2011)公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007)公路土工试验规程(JTGE40-2007)公路桥梁抗震设计细则(JTG/TB02-01-2008)公路勘测规范(JTGC10-2007)公路工程岩石试验规程(JTGE41-2005)公路工程水质分析操作规程(JTJ056-84)公路工程物探规程(JTG/TC22-2009),1.2勘察依据,1、项目概况,1.2.2相关文件与业主签订的“勘察设计合同”；经批准的技术要求、勘察工作大纲；招标文件、投标文件1.2.3搜集前期相关资料,1.2工作依据,1、项目概况,工可阶段所布置钻孔孔深最大120m，揭示地层主要为粉细砂（070m）及粗砾砂夹细砂（70120m）。,1.3.1工可阶段揭示地层,1.3工作量布设,1、项目概况,粉细砂,粗砾砂夹细砂,大桥主墩布置34个钻孔，孔深140150米，辅助墩、过渡墩及滩桥桥墩布置1个钻孔，一般孔深120130米，最大孔深180米。共布设钻孔32个，总进尺4230米。,1.3.2钻孔工作量布设,1.3工作量布设,1、项目概况,浅层地震：沿主桥轴线布置3条物探线，每条测线长度约1600m，其中两条物探线平行主桥轴线，距轴线50m；分别在北塔、中塔、方案2南塔、南塔各布置一条横向物探线，垂直于主桥轴线，每条测线长度约400m。侧扫声纳：为进一步查明主墩位置是否存在水下障碍物，沿主桥轴线布置2条测线，每条测线长约1200m，且于北塔、中塔、方案2南塔、南塔各布置1条横向测线，垂直于主桥轴线，每条测线长度约400m。,1.3.3物探工作量布设,1、项目概况,1.3工作量布设,物探工作量布置一览表,目录1、项目概况2、工作内容及方法3、勘察QHES管理4、完成工作量5、工程地质条件概述6、业主验收情况,2.1测量定位2.2工程地质钻探2.3样品采集2.4原位测试2.5室内试验2.6资料整理及分析,2.1测量定位2.1.1定位测量系统平面定位系统采用1954北京坐标系，中央子午线12130。高程系统1985年国家高程基准。2.1.2定位精度要求实际钻孔位置与设计钻孔位置水域钻孔不超过0.50m，陆域钻孔不超过0.1m；高程误差水域钻孔不超过0.10m，陆域钻孔不超过1cm。,2、工作内容及方法,进行现场仪器校核，多组核对，不同单位间设备比对。经统计：本次水域施工的9个钻孔，施工孔位与实际孔位误差0.330.45m，满足技术要求。陆域施工的23个钻孔中21个（91.3%）孔施工孔位与实际孔位误差0.020.08m，满足技术要求。CS1-BT-06与CS1-BT-07钻孔因场地不具备施工条件，经设计与监理人员同意后，对孔位进行了适当调整。,2.1测量定位,2、工作内容及方法,2.2工程地质钻探本次钻探设备分为两种：水域勘察采用船载侧跨式平台，搭载XY300型钻机；陆域勘察采用XY-150、XY300型钻机。本次勘察钻探施行24小时连续作业。,2、工作内容及方法,2.2工程地质钻探采用合金和金钢石钻头和相应工序，终孔孔径110mm。本次钻探采用回转钻进，全孔取芯。岩芯采取率软土、一般粘性土达90%以上，砂土达65%以上，碎石土达50%以上，满足技术要求。本阶段勘察完成水域钻孔9个，进尺1293.2m，陆域钻孔23个，进尺2926.8m，总计进尺4220m。注：钻孔CS1-ND-17钻至113m深度时埋钻（设计孔深130m），经过3天处理，未能取出钻头与部分钻杆，经与设计组沟通，该孔终孔深度为113m。,2、工作内容及方法,2.3样品采集2.3.1土样采集粉土、黏性土层：每1.0m1.5m应取原状样一件；层厚大于8m，至少取3组样品，遇有土层变化，应立即取样。原状土样的取样最大间隔不大于3.0m砂土和碎石土地层：应分层采取扰动样，取样间距一般为1.03.0m，遇有土层变化，应立即取样。取样后应立即做动力触探试验。,2、工作内容及方法,本阶段勘察在桥梁段采取原状土样307件，采取扰动土样1626件，取样间距平均为2.19m。另外，桥址区内采集8组易溶盐分析土样。,2、工作内容及方法,2.3样品采集2.3.2地表水、地下水及腐蚀性土样的采集长江水样：沿桥位轴线每隔500米各取1组水样，共2组。地下水样：在北岸、南岸各采取2组地下水样，共4组。,2.3样品采集2.3.2岩芯摆放与保存钻探采取的岩芯现场按相关规范要求摆放整齐，按回次进行编号、填写岩芯卡片、按上下顺序及时装箱、填写岩芯箱登记表。岩芯装箱，现场盖好，防止太阳曝晒或雨水冲洗。岩芯箱统一标准。分孔按岩芯深度次序拍摄彩色数码照片。北塔、中塔、方案二南塔、南塔每个主塔各保留一个钻孔全部岩芯，同时保留岸上代表性钻孔全孔岩芯。,2、工作内容及方法,2.4原位测试2.4.1标准贯入试验(SPT)在黏性土、粉土、密实的粉细砂层和中砂、粗砂和砾砂中进行标贯试验；试验间距一般为1.02.0m，最大间隔不大于3.0m。,2.4.2重型动力触探(DPT)在密实的砾砂、卵石土、碎石土层中进行了重型圆锥动力触探试验。试验间距一般2m。,2、工作内容及方法,2.5物探2.5.1浅层地震本次工作采用纵波反射法。记录仪选用美国GEODE数字地震仪。为保证接收信号的真实性，工作中采用通频带接收。激发震源采用高压空气枪及与其匹配的空压机。,2.5.2侧扫声纳采用英国CM2侧扫声纳扫描系统。声纳系统拖鱼悬挂于船舷右侧尾部，对水底进行全覆盖扫描。通过对接收数据处理后形成有关水底地貌等信息的声纳图像，用于水底沉船及不良地质现象等异常判别。,2、工作内容及方法,土样、水样及时送试验室进行试验。试验用华勘数据自动采集系统采集数据。,2.6室内试验,2、工作内容及方法,粘性土：进行天然含水量、天然密度、孔隙比、液限、塑限、液限指数、塑限指数、压缩系数、压缩模量、固结快剪、渗透系数、高压等。淤泥、淤泥质土测定有机质含量。砂性土：进行天然含水量、天然密度、相对密度、孔隙比、颗粒分析、渗透系数、压缩系数、压缩模量、水上水下天然休止角等。水样进行水质简分析，试验项目包括主要离子：SO42-、NO3-、HCO3-、OH-、Cl-、Ca2+、Mg2+、K+Na+、NH4+，PH值，侵蚀性及游离CO2。土壤进行易溶盐分析，试验项目包括主要离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、NH4+、HCO3-、Cl-、SO42-、CO32-、OH-、PH值。,2.6室内试验,2、工作内容及方法,施工现场有专业技术人员进行跟班记录、编录施工回次地质资料。技术管理跟班旁站或每日进行检查、搜集、核对，终孔后及时检查并录入成电子版。资料整理试验成果出来后，技术人员及时校核、比对、校正。地质分析根据前期资料和本次资料进行分析、对比。,2.7资料整理分析,2、工作内容及方法,目录1、项目概况2、工作内容及方法3、勘察QHSE管理4、完成工作量5、工程地质条件概述6、业主验收情况,3.1投入力量及组织架构3.2项目筹备及施工审批3.3质量技术管理3.4安全、环保、职业健康管理(HSE）,3.1.1人员组织本次勘察现场共组织各类富有经验各类人员66人，其中管理人员7名，技术人员12名，物探人员6人，土工试验室7人，测量2人；钻探施工人员32人。上述各项人员中：具有正高、副高级职称人员4人，中级职称人员(工程师、技师)20人。,3.1投入力量及组织架构,3、勘察QHSE管理,3.1.2仪器设备配备组织水域施工机组1个，陆域3个；投入施工平台船1艘，交通船1艘。钻机4台套；测量设备2台套；土工试验设备20台套；物探设备2台套；数据处理设备：电脑15台套，打印机3台，复印机1台；影像设备：照相机8台，摄像机1台。,3.1投入力量及组织架构,3、勘察QHSE管理,3.1.3组织架构,3.1投入力量及组织架构,3、勘察QHSE管理,3、勘察QHSE管理,2013年2月26日，工程勘察管理部正式入驻项目现场驻地，并立即开展了海事、河道、水利等钻孔施工许可证的申请工作。同时开始项目建章立制、外业施工标准等前期准备工作。,3.2项目筹备及施工审批,2013年3月15日，由荆州海事处联合监利航道办、石首航道处主持召开了石首长江大桥初步设计工程地质勘察水上施工方案评审会，并顺利通过验收，为水上水下活动许可证的许可办理提供了重要依据。,3、勘察QHSE管理,2013年3月22日，荆州海事局颁布水上水下活动许可证和航行通告。,3、勘察QHSE管理,通过积极准备相关申报材料，同时与水利、河道部门积极沟通，最终顺利取得湖北省批复的堤防范围内的钻探施工许可证。,3、勘察QHSE管理,3.3质量技术管理(Q)明确本次质量管理原则及目标。健全质量管理组织架构层次。建立质量管理的“三制”质量承诺、否决、奖惩制。坚持质量管理的“三控”事前、事中、事后。资料整理坚持“一编两校三审制”编写，校对、校核，初审、复审或审核、审定或审批。2013年2月22日，组织了本项目勘察大纲的院内评审，根据专家意见形成了最终的勘察大纲，并在实际勘察过程中严格执行。,3、勘察QHSE管理,本项目部本着遵循“诚信、求实、创新”的质量管理方针，以确保工程项目全部达到工程质量验收标准为宗旨，并采取了以下管理措施：,3.3质量技术管理,(1)实行事前指导。(2)进行单孔设计。(3)强化过程控制。,(4)严格单孔验收。（第三方监理）(5)样品及时送试。(6)定位测量成果。,3、勘察QHSE管理,公司领导检查现场,第三方监理单孔验收,设计负责人检查现场,质量目标过程产品自检率100%，合格率100%，最终产品质量优良。外业和内业成果一次性通过行业专家组的审查并获好评。,3、勘察QHSE管理,积极沟通项目部在勘察过程中，积极与设计进行技术沟通，随时反馈技术成果与发现的问题，如：勘察过程中，发现钻孔至150m深度时仍未见基岩，也未见稳定的厚层卵石，与设计沟通研究后，CS1-ND-16孔深增加至180m。,3.3质量技术管理,3.4.1安全生产管理(S)牢固树立安全第一、预防为主的方针，制定了针对性强的安全预案。到海事部门、水利部门申请了施工许可证。组织海事、航道部门对施工船舶及安全防护用品进行检查。设专职安全员(HSE管理员)，定期检查安全生产情况。,3、勘察QHSE管理,3.4安全、环保、职业健康管理,3.4.2环境保护管理(E),施工机组均进行泥浆循环利用，同时均准备了废品、废油回收器具，并由HSE经理指导、检查、督促和整改。生活和生产垃圾均运送到岸边垃圾站进行处理。,(1)主要措施,3、勘察QHSE管理,3.4.3职业健康管理(H),贯彻“以人为本，和谐勘察”理念。项目所有职工均购买意外伤害保险。特殊岗位均进行体检、保证职业健康。项目部事先培训、加强教育。对现场钻探施工人员进行地方病（血吸虫病）筛查,3、勘察QHSE管理,目录1、项目概况2、工作内容及方法3、勘察QHSE管理4、完成工作量5、工程地质条件概述6、业主验收情况,4.工作量完成情况,4、完成工作量,完成工作量一览表,目录1、项目概况2、工作内容及方法3、勘察QHSE管理4、完成工作量5、工程地质条件概述6、业主验收情况,5.1区域地质5.2地质构造5.3地震5.4地层5.5不良地质与特殊岩土5.6水文地质条件5.7方案比选（地质角度）,5、工程地质条件概述,5.1区域地质,项目区地处两湖平原（江汉平原、洞庭湖平原）地理中心，整体地势略呈西北高、中间低、向西南倾斜。场地地貌单元属于长江河床及漫滩，两岸地形总体较平坦。,5.2地质构造,5、工程地质条件概述,桥址区位于洞庭湖坳陷北端与汉水坳陷南部的复合部位，构造较为简单。桥址区附近可能具有影响的断层主要为F8天阳坪断裂、F9黄山头-南县断裂、F23澧县-石首断裂。,5.2地质构造,5、工程地质条件概述,桥址区附近断裂评价表,5、工程地质条件,根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，场地地震峰值加速度值为0.05g，地震基本烈度为度，地震动反应谱特征周期为0.35s。根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，设计地震分组为第一组。,5.3.2地震动参数,5.3地震,近场区仅有一次破坏性地震记录（1850年5月9日发生在湖北公安县东南的4.75级地震），表明近场区破坏性地震活动强度中等、频度较低。,5.3.1历史地震,5、工程地质条件,5.3.3场地类别,本次勘察结果表明：场区上部20m以软可塑状粉质黏土、稍密状粉土、松散中密状粉细砂为主，根据石首长江公路大桥工程场地地震安全性评价报告ZK1、ZK2孔土层剪切波速资料，并依照公路桥梁抗震设计细则(JTJ/TB02-01-2008)中公式（4.1.7-1）及（4.1.7-2）进行土层平均剪切波计算从而判别，该建筑场地类别为类。按公路桥梁抗震设计细则(JTG/TB02-01-2008)表5.2.3对地震动反应谱特征周期（0.35s）进行调整，类场地调整为0.45s。属于建筑抗震不利地段。,5.4地层,桥址区本次勘察钻探最大深度为180m，揭露的地层均为第四系松散沉积物，根据地质时代、成因类型、岩性特征及其物理力学指标等划分为10大层组，层号为。岩性主要为粉质黏土、黏土、粉土、粉砂、细砂、卵石。,5、工程地质条件概述,5.4地层,5、工程地质条件概述,5.4地层,粉质黏土,5、工程地质条件概述,粉土,黏土,粉砂,细砂,卵石,5.4地层,物探成果资料显示，桥址区基岩埋深在250m左右。根据区域地质资料，基岩岩性主要为泥岩、砂岩。,5、工程地质条件概述,根据本次勘察并结合区域地质资料，桥址区未发现滑坡、泥石流、地面塌陷及地裂缝等不良地质现象。区内主要不良地质作用为砂土液化及岸坡崩塌（崩窝），特殊性岩土为局部段软土。,5.5不良地质及特殊性岩土,5、工程地质条件概述,按公路桥梁抗震设计细则（JTGTB02-01-2008）第4.3章节的相关规定，粉土及细砂层初判为可液化土层，采取标准贯入试验法进行液化判别，计算结果结果表明：层稍密状粉土、层中密状细砂为不液化土层；层松散状细砂大部为液化土层，液化等级轻微中等，层稍密状细砂局部液化，液化等级轻微。,5.5.1砂土液化,5.5不良地质及特殊性岩土,5、工程地质条件概述,据本次地质调查，长江北岸桥轴线下游1000米之内出现三处护岸坍塌，距拟建桥梁北塔最近的一处约245m，坍塌的形状呈窝状。坍窝长约65m，塌进最大深度约35米。拟建桥梁北塔位置正位于岸坡上，需采取有效的防护措施。,5.5.2岸坡崩塌（崩窝）,5.5不良地质及特殊性岩土,5、工程地质条件概述,桥址区分布的1层淤泥质黏土（在层细砂层中以透镜体形式存在），是场区分布的主要特殊性岩土。该层软土主要分布于桩号K65+635K65+755、K65+861.9K66+066.9路段，仅浅部揭露，厚度1.0-5.0m。本桥基采用桩基础，桩长较长，对桩基的影响小，可不加处理。,5.5.3软土,5.6水文地质条件,桥位区地表水主要为长江水体。,5、工程地质条件概述,5.6.1地表水,5.6.2地下水,根据场地地下水赋存条件、水力特征，地下水主要为松散岩类孔隙潜水，赋水性和透水性良好，主要接受大气降水和长江水体的侧向入渗补给，以蒸发和侧向迳流为主要排泄方式。,试验结果表明：长江水体对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性；地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。地表土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋均具微腐蚀性。,5.6.3水、土腐蚀性评价,5.7方案比选（地质角度）,5、工程地质条件概述,北塔,中塔,方案二南塔,南塔,方案一,方案二,方案三,5.7方案比选（地质角度）,5、工程地质条件概述,本阶段主桥桥型拟采用三种方案进行比选。三种方案主要区别在于主塔数量与位置，因此，主塔所处位置的地质条件就必然成为方案选择的重要因素。,5.7方案比选（地质角度）,5、工程地质条件概述,北塔（方案一、二、三共有）横断面图,地层：07.5m为粉质黏土、粉土；7.525.2m为粉细砂，夹有粉质黏土层；25.2m以下即为密实状粉细砂，桩基持力层可选择层密实状细砂。,5.7方案比选（地质角度）,5、工程地质条件概述,中塔