人工挖孔桩可行性报告

1、施工专项方案文件高速中梁山隧道扩容改造工程三标段（西环立交及东接线工程）人工挖孔桩可行性报告编制 人：审核人：审批人：目 录-、工程概况 2二、工程地质条件 41、地形地貌 42、气象水文 42.2水文 53、区域地质概况 63.1地质构造 63.2地层岩性 63.3地震 93.4基岩面及基岩风化带特征 94、水文地质概况 105、不良地质与特殊性岩土 12三、编制依据 14四、桩基础形成选用的地方法规限制条件 14五、桩基础布置情况 15六、人工挖孔灌注桩的必要性 16七、人工挖孔灌注桩的可行性 16八、结论与建议 17一、工程概况1）、本次四横线改造范围起于现状含谷立交东侧，自西向东，横

2、穿中梁山，上跨内环快速路，止于二郎立交西侧，跨越3个行政区，分别为高新区、九龙坡区及沙坪坝区，全长约8.88km。东接线由西环立交至二郎立交，为段长约1.84km,包含新建左线ZK6+376.281 ZK6+640段、新建右线 YK6+31YK6+576.295段、四横线 K6+33C K6+650段及K7+04CK8+878.726段。新建左右线标准路幅宽度为 10.75m,为单向两车道；四横线标准路幅由现状24.5m拓宽为35.5m, 道路等级为城市快速路，为双向八车道，设计车速80km/h。设计范围内包含拆除重建车行桥一座，人行天桥一座，跨铁路桥梁4座，桩板档墙有4处。西环立交有两条主线

3、和8条匝道组成的蝶形立交，本 次将现状立交拆除重建，改造范围内成渝高速段长390m内环快速路改造范围全长1630m新建匝道12条，全长4902.3m。新建13座 桥梁，含9座匝道桥，全长1689.8m; 2座成渝高速高架桥，全长545.4m; 1座支线上跨桥，全长86.6m; 1座人行天桥，全长60.9m,新建桥梁 总长度2382.8m,总面积26222.1m2。桩板挡墙有5处。新规划清水 溪泄水通道，新通道总长度 636.2m,涉及改移自然河道276m改造 现有涵洞367m河道改移工程多处采用明渠的形式，河道上方有构 筑物时采用现浇箱涵施工。明渠段有 2处桩板挡墙。孔桩的规模和数量表序号区域

4、数量深度m尺寸m形状嵌固深度1A匝道268-161.5-2.0圆桩4.5-62B匝道88-111.5圆桩4.53C匝道511-131.5-2.0圆桩4.5-64D匝道218-16.51.5-1.8圆桩4.5-5.45E匝道238-151.5-2.0圆桩4.5-66F匝道1910.5-201.5-2.0圆桩4.5-67G匝道128-10.51.5圆桩4.58H匝道268-161.5圆桩4.59J匝道137.5-151.5-1.8-2圆桩4.5-610成渝左线338-16.51.5-1.8-2圆桩4.5-611成渝右线248-17.51.5-1.8-2圆桩4.5-612K2+224.544 跨线2

5、57.5-111.5-2.0圆桩4.5-613K3+434天桥410-13.51.2-1.5圆桩3.6-4.514跨襄渝线2222-351.5圆桩4.515跨小梨线2101.5圆桩4.5163#挡墙（K匝道）177.51-11.821.2圆桩4-61710#挡墙H匝道45.94-12.251.25*1.25方桩3-41814#挡墙C匝道913.99-15.771.25*1.6方桩9.6-8.6 中风化21915#挡墙C匝道914.64-17.561.25*1.6方桩中风化2.5-42026#挡墙主线K3+428.8-470147.11-12.051.2圆桩3.5-621东接线1#挡墙817.6

6、8-22.51.25*1.6方桩3.6-7.422东接线2#挡墙2820.08-26.221.5*1方桩8-10.1823东接线4#挡墙2011.77-15.681.25*1.6方桩5.5-624东接线7#挡墙2110.38-16.91.25*1.6方桩5-625煤科院跨线桥145-7.51.2圆桩2-3.826K7+116天桥161.5圆桩4.527K2+240桥177.5-111.5-2圆桩2-3中风化28K3+434人行桥310-16.51.5圆桩3-429清水溪229.82-13.951.5-2圆桩5.32-630合计437二、工程地质条件1、地形地貌勘察区属典型构造、侵蚀剥蚀型浅丘地

7、貌区，微地貌为斜坡、山 丘、沟谷地貌。总体地形受构造影响，呈西侧地势较陡，由西向东逐 渐变缓之地形。线路由西向东延展，地面高程由东出口约370m向西环立交方向逐渐降低至区内最低点，大致位于清水溪，高程约287m 而后缓慢上升至二郎立交，高程约 344m工程沿线为高速路、城市居民区及工业区，经人类工程改造，原 始地貌出露较少，大多为陡坎、边坡、平坝、挡墙、水渠、涵洞、桥 梁等钢筋混凝土形成的人工地貌。2、气象水文2.1气象工程区属亚热带温湿季风气候区，具雨量充沛、夜雨多、空气湿 度大、云雾多、日照偏少等特点。根据重庆市气象局的气象观测资料， 调查区内的气象特征具有空气湿润，春早夏长、冬暖多雾、秋

8、雨连绵 的特点，年无霜期349天左右。气温：多年平均气温18.3 C,月平均最高气温是8月为28.1C, 月平均最低气温在1月为5.7 C,极端最高气温43C（ 2006年8月 15日），极端最低气温为-1.8 C（1975年12月15日）。降水量：区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为 1186.5mm降雨量多集中在59月，其中5月降水最为丰富，平均 降水177.2mm降水不足25mnt勺少水月为12、1、2月，以1月降水 最少，平均18.8mm多年平均最大日降雨量 94.2mm年平均降雨日 为161.3d，小时最大降雨量可达62.1mm湿度：多年平均相对湿度 79%左右，绝对湿度1

9、7.7hPa左右，最 热月份相对湿度70注右，最冷月份相对湿度81%左右。风：全年主导风向为北，频率13%左右，夏季主导风向为北西， 频率10%左右，年平均风速为1.3m/s左右，最大风速为26.7m/s。2.2水文勘察区高差较大，地表冲沟谷发育，地表径流条件良好，已修建 多条排水沟渠。K6+120- K6+540右侧水渠，为浆砌条石及片石水渠，宽1.43.4m,高0.51.5m，纵坡5%10% 流速0.22m/s，流量0.12 1.2m3/s。为区内重要雨水及污水排泄通道，水渠最终经涵洞接入清 水溪。清水溪由南向北流经西环立交，汇入梁滩河。经前期河流整治， 清水溪已形成浆砌片石水渠，水流极为

10、平缓，水质较差。根据调查访 问，该水沟水位常年较为稳定，近期历史最高水位约288.00m。根据调查走访，清水溪在区内的50年一遇洪水位约为289.50m。word资料3、区域地质概况 3.1地质构造勘察区位于观音峡冲断背斜东翼，岩层呈单斜产出，区内表层大 多为第四系覆盖，裸露地段多为强风化层，岩层产状变化大，根据区 域地质及钻孔岩芯，综合确定岩层倾向90120,倾角1360,岩层产状由西向东变缓，为硬性结构面，结合一般，场地附近未见断 层及次级褶皱，地质构造简单。东出口至西环立交段：根据实测岩芯，及露头测量，岩层典型产状为 115Z56O据场地基岩露头调查，发育二组裂隙： 210Z38,裂隙面

11、平直，张开12mm无充填，间距1.5 3m延伸810m为硬性结构面，结合一般； 10oZ70o,裂隙面较平直，闭合，无充填，无水，间距23m 延伸13m为硬性结构面，结合一般。3.2地层岩性根据地表调查及邻近场地资料，线路区主要出露地层为第四系人 工堆积层、残坡积层、冲洪积土层，侏罗系的沙溪庙组（J2s）、新田 沟组（J2x）、自流井组（J1zl ）、珍珠冲组（J1z）基岩，其岩性按新 至老分述如下：（1）第四系 素填土 （Q4ml）:杂色，以暗红色、褐色、灰色为主，干至稍湿， 结构松散至密实。主要由砂泥岩碎块石及粉质粘土组成， 碎块石粒径 一般为230cm 最大可达1.50m, 土石比9:1

12、5:5。粉质粘土呈可 塑状。主要为区内房屋等建筑场平堆填，道路修建填方、弃土，回填 时间114年不等，成渝咼速及内环咼速沿线路基部分经过严格压 实，其余边坡等地段多未经压实或压实程度不足。该土层全线皆有分 布，厚度变化大，最大约25m最小为Om,为区内主要覆盖层。 粉质粘土（ Q4el+dl ）黄色、暗红色、黄褐色，呈流塑可塑状态，干强度、韧性差 中等，刀切面稍有光泽，无摇震反应。该层线路区内皆有分布，为区 内另一覆盖土层，表层多为耕植土，地形低凹处和斜坡坡脚厚度较大， 其余地段厚度较小，0-5.6m。 细砂（Q4al+pl ）灰白、灰色，松散，主要由石英砂组成，表层含粘粒及砂泥岩角 砾较重，

13、有一定粘性，其下砂质较纯，局部含朽木及植物根系，主要 分布在清水溪河床、沿岸，厚度变化较大，分布极不稳定，06m（2）侏罗系 沙溪庙组（J2s）砂岩、泥岩基岩为砂、泥岩，局部地段砂岩较多。泥岩（J2s-Ms）:暗红色、红褐色、紫褐色，泥质结构，薄厚层状构造，脱水极易风化崩解，成份以粘土矿物为主，局部含砂质较 重，含青灰色泥质、砂质条带，团块，含大量钙质结核，部分地段有 砂岩夹层，厚度小。本次西环立交至二郎立交段多有揭露。砂岩（J2s-Ss）:褐色、灰色、灰白色，中细粒结构，中厚层 状构造，泥钙质胶结，矿物成份主要为长石、石英等。本次西环立交 至二郎立交段多有揭露。 中统新田沟组（J2x）砂岩、

14、泥岩、页岩泥岩（J2x-Ms）:灰色、灰绿色、红褐色，泥质结构，薄厚层 状构造，脱水极易风化崩解，成份以粘土矿物为主，含青灰色泥质、 砂质条带，团块，含大量钙质结核，局部含粉砂较重，质地稍硬。本 次隧道东出口至西环立交段皆有揭露。砂岩（J2x-Ss）:灰褐色、灰色、灰白色，粉砂质、中细粒结构， 薄层至中厚层状构造，泥钙质胶结，矿物成份主要为长石、石英等。 本次隧道东出口至西环立交段皆有揭露。页岩（J2x-Ms）:深灰色、灰白色、灰绿色，泥质结构，薄层状 构造，页理发育，极易风化崩解呈片状，成份以粘土矿物为主，总体 较软，局部含粉砂较重，质地稍硬。本次隧道东出口至西环立交段皆 有揭露。 中下统自

15、流井组（J1zl ）砂岩、泥岩、页岩泥岩（J1zl -Ms ）:灰色、灰绿色、红褐色，泥质结构，薄厚 层状构造，脱水极易风化崩解，成份以粘土矿物为主，含青灰色泥质、 砂质条带，团块，含大量钙质结核，局部含粉砂较重，质地稍硬。本 次隧道东出口至西环立交段皆有揭露。砂岩（J1zl -Ss ）:灰褐色、灰色、灰白色，粉砂质、中细粒结 构，薄层至中厚层状构造，泥钙质胶结，矿物成份主要为长石、石英 等。较硬，局部岩芯段含泥质较重，为泥质胶结，岩质软。本次隧道 东出口至西环立交段皆有揭露。页岩（J1zl -Ms ）:灰黄色、灰绿色，泥质结构，薄层状构造， 页理发育，极易风化崩解呈片状，成份以粘土矿物为主，

16、局部含粉砂 较重，质地稍硬。总体岩质软。本次隧道东出口至西环立交段皆有揭 露。 侏罗系下统珍珠冲组（J1z）:泥岩、砂岩泥岩（J2s-Ms）:紫红色，泥质结构，薄厚层状构造，脱水极易风化崩解，成份以粘土矿物为主，局部含砂质较重，含青灰色泥质、 砂质条带，团块，分地段有砂岩夹层，厚度小。本次隧道出口段有揭 露。砂岩(J1zl -Ss ):灰白色，中细粒结构，中厚层状构造，泥钙 质胶结，矿物成份主要为长石、石英等。较硬。本次隧道出口段有揭 露。3.3地震据区域地质资料，喜山期的挽近构造活动，在区域上主要表现为 间歇性的上升隆起，上升作用至今仍在进行，部分断裂重新活动，引 起轻微地震现象。区域历史上

17、地震活动较弱，地震震级低，强震活动 弱，属地壳相对稳定区块。据自1011年以来的近千年间，重庆地区区内有记录的3级(3 3.9级地震)以上的弱震有七次，1989年11月20日距重庆40多公 里的渝北区统景镇(北纬29 51东经106 57)发生的5.25.4 级地震，震中裂度6度，是重庆地区有地震记载以来震中距重庆最近， 震级最强的首次破坏性地震，以前重庆及邻区的地震震级皆小，地震 烈度小于6,属地震频率高，震级小的弱震区。2008年5月12日四 川省汶川发生8.0级地震，该地震为距隧址区500公里内震级大于7 级震中距离最近、震级最高、影响最大的地震，该地震距隧址区约 300公里，线路区有明

18、显震感。线路区所属区域的地震动峰值加速度 为0.05g，反应谱特征周期为0.35S，地震基本烈度为W度。3.4基岩面及基岩风化带特征(1) 基岩面特征根据野外调查及钻探成果，场地基岩面与现状地形起伏相近， 边 坡段基岩面坡度较大，最大约 90 , 般地段045 。(2) 基岩风化带特征 强风化带风化裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈土状，碎块状、短柱状，风化 后易崩解，手捏岩芯易碎散，质极软。风化带厚度总体较均匀，厚度 不大，局部较厚。 中等风化带裂隙较发育至不发育，泥岩及含泥质较重的砂岩具有揭露后易风 化崩解、遇水软化的特点。泥岩岩芯呈短柱柱状，岩质较软，锤击 易碎；砂岩岩芯呈短柱长柱状，岩质总体较

19、软，局部软。页岩页理 发育，岩体较破碎，岩质软。4、水文地质概况(1) 地下水的分布特征及地层渗透性根据区域水文地质资料和收集资料，按照各段不同的地下水赋存 条件，沿线地下水主要有二种类型：一是第四系孔隙水，二是基岩裂 隙水。 第四系孔隙水该层地下水主要分布在局部地势较低地段，赋存于赋存于粘土层 之上的人工填土层中，表现为上层滞水，大气降水、沟渠和附近居民 的生活用水为其主要补给源。水量、水位变化大，且不稳定。第四系 孔隙性大，渗透性较好。 基岩裂隙水裂隙水主要贮存于基岩裂隙中，强风化基岩风化裂隙发育，富水 性好，中风化基岩主要为砂、泥岩、页互层，较完整完整，泥岩、 页为相对隔水层，砂岩裂隙较

20、发育不发育，富水性差，总体渗透性 较差，含水性较弱。区内冲沟及排水沟渠、管网较多，其周边一般分布有少量潜水。 场地内低洼地段也赋存有一定量的地下水，且由于周围汇水面积大， 赋存条件好，在雨季水量较大。（2）地下水的补给、径流与排泄测区地下水的补给源主要为大气降水补给，自高向地势低洼处排泄，具有排泄路径、周期短的特点。生活及工业污水无序排放和市政 管网、沟渠入渗亦是区内地下水的重要补给源。 其中清水溪段地下水 受清水溪补给，具有傍河补给的特点。大气降雨后沿地面或下渗后径流，部分汇入排水沟渠，市政管网， 进入清水溪一带，形成潜水或向更低点排泄；地下水径流方向主要受 地形及裂隙发育程度的控制，大多流

21、向地势低洼地带或沿孔隙、 裂隙 下渗；地下水的排泄主要为向地势低洼处排泄和渗入沟渠， 其次为大 气蒸发。现状路面标高大多高于周边地面，以填方、架桥为主，大气降雨 多进入边沟等最终汇入市政管网。（3）地下水的动态特征区内地下水在西环立交清水溪段埋深较浅，其余地区埋藏较深， 季节性变化明显，受降水影响大等特点。区内地下水主要为第四系填 土中孔隙水和位于基岩中的风化裂隙水； 第四系孔隙水水量受降雨影 响明显，水位变化大；而基岩裂隙水水量不丰，没有统一的水力联系， 区内基岩的风化裂隙水总体含水量甚微，但不排除局部地段有富水条 件，储藏有一定裂隙水。根据区域水文地质资料，重庆地区丰水期一般出现在 6、7

22、、&9月份，枯水期多为1、2、3月份。(4) 水位根据钻探水文观测，清水溪两侧分布有稳定潜水，埋深0.52.6m 不等,水位与清水溪水面基本一致。其余地段无统一地下水位，为局 部上层滞水。该地段地表水与地下水联系密切，砂岩中构造裂隙贯通性较好， 张开度一般，导水性好，基础开挖到此层如遇导水裂隙可能会有河水 渗入。综上，场地地下水总体不发育，水文地质条件较好。清水溪河岸 地下地表水及地下水具有水力联系，地下水较丰富。5、不良地质与特殊性岩土根据区域地质资料及调查可知，本场地及周边岩层分布连续，未 见断层、构造破碎带，未见危岩崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象。(1) 岩石的风化层测区岩石以物理风化

23、为主，其形式有表层风化、裂隙式风化及顺 层风化。风化速度和深度与岩性、地形、裂隙发育程度密切相关。砂 岩强度高，风化速度慢，但剥蚀也慢。泥岩岩性软弱，风化快而强烈， 但风化后较快遭剥蚀，相同岩性则裂隙发育较不发育的风化速度快和 强烈。当风化作用沿层面和较软弱的岩层进行时，风化深度较大。区 内含泥质较重、长期浸水地段的砂岩存在风化层较厚的情况。(2) 填土层据地质调查与钻探揭露，沿线分布大量填土，填土历史及成份不 一，密实度差别大，分布不均，属不良土层，应引起注意。填土层厚度不均一，结构以松散密实为主，堆填时间510年。 原填土受压后变形量一般，但本次扩建新堆填后，新老填土差异变形 较大，易发生

24、路堤的不均匀沉陷，对路面及挡墙等构筑物皆有不利影 响。建议对填土进行严格压实，并进行质量检验。在填土层厚度变化 较大部位及填土与基岩接触部位设置沉降缝，并设置沉降变形观测等 工程措施。（3）软土据地质调查与钻探揭露，沿线分布少量软土，为流塑至软塑状粉 质粘土。主要分布于既有沟渠（东洞口至西环立交段南侧水渠）沿线, 该地段易于汇集地表及地下水，粉质粘土长期饱水，呈流塑至软塑状， 局部含腐殖质，根据经验，一般位于沟渠及两侧 510m范围内粉质 粘土皆为软土，厚度约为 35m其中K6+480右侧为既有水田，地 势低，常年有水，软土厚度约 3m软土承载力低，易发生沉降及侧向挤出，高填方易发生圆弧滑动。

25、考虑到厚度不大，建议对沿线软土进行挖除换填或抛石挤於处理，并按照相关规范对处理后的地基进行承载力检验，以满足设计要求。三、编制依据（1）渝建发2012162号文V重庆市城乡建设委员会关于进 步加强人工挖孔灌注桩管理的通知（2） 由建设单位提供的工程勘察报告；（一次性勘察）（3）岩土工程勘察规范（GB50021-2001（ 2009年版）；（4）建筑边坡支护技术规范（GB50330-2002 ；（5）混凝土结构设计规范（GB50010-2010;（6）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）;（7）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011 ；（8）建筑地基基础设计规范（DBJ50-047-2006）;四、桩基础形成选用的地方法规限制条件依据成孔工艺的不同，本工程桩基础可以采用人工挖孔灌注桩或 机械成孔灌注桩。根据重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通 告（第七号）文件（2012年7月1日起实施），人工挖孔灌注桩被 禁止使用，以机械成孔灌注桩代替。根据渝建发2012 162号文（2012年12月13日印发），在不 便于采用机械成孔灌注桩的情况下，甲方会同勘察、设计、监理等参 建单位组织专家专项论证通过后，可以采用人工挖孔灌注桩。结合本 工程的实际情况，拟采用人工挖孔在灌注桩，在施工图设计之前，先 进行人工挖孔灌注桩可行论证。五、桩基础布置情况六、