铁路客运专线特大桥工程地质勘察报告

1、一、工程概况 1（一）概况 1（二）勘察的目的及内容 1（三）勘察执行的技术标准 1二、勘察概况及工作方法 2（一）勘察工程点的定位测量 2（二）钻探工作 2（三）原位测试 2（四）样品测试 2（五）资料整理 2三、完成的勘探工作量 2四、工程地质特征 3（一） 地形形貌 3（二）地层岩性及物理力学特征 3（三）地质构造 5（四）地震动参数 6五、水文地质特征 6（一）环境水的类型与埋藏情况及其变化特征 6（二）环境水对混凝.十建筑材料的侵蚀件 6六、地基工程地质条件 7（一）第四系土层物理力学指标统计表 7（二）不良地质及特殊地质评价 7七、场地稳定、适宜性综合评价 8八、工程措施建议 8（

2、一）基础类型的选择 8（三）设计与施工应注意的事项 8附 件（略）1、工程地质平面图、 纵断面图 图号2、工程地质柱状图 2张二、附表1、勘探点一览表（附表一）2、各岩土层物理力学性质指标统计表（附表二）3、标贯测试分层统计汇总表（附表三）4、动力触探试验统计一览表（附表四）5、土工试验报告（附表五）6、水质分析报告（附表六）工工程概况（一）概况拟建许漯特大桥北起许昌市东城区，南至漯河市源汇区，起止里程为 DK794+645.27DK846+795.38,全长 52150.11m。桥址区域内 交通比较便利。桥址内于DK794+985.11DK795+016.93处与三国道相交， 交角约89&#

3、176; ;于DK797+642+682处与规划中的新兴路相交，交角 约82° ;于DK797+724+744与许扶窄轨铁路相交，交角约 83° ; 于 DK799+595.69DK799+618.64处与二三七省道相交，交角约 88 ;于 DK800+656.12DK800+823.27 处与清漫河，交角为 88 ; 于 DK801+491.51DK801+561.2处与许昌市南环路相交，交角为 78 ;于DK803+560.47DK803+638.57处与许南高速公路相交，交 角约为80° ;于DK803+777.87DK803+835.4处跨越一零七国道，

4、交角约53 ;于DK805+147.01DK805+260.72处与清泥河相交， 交角为80°；于DK810+681.2 处与京广铁路相交，交角约为19°；于DK818+950.41DK819+002.12处跨越三二九省道，交角约 81 ; 于DK821+032.18DK821+054.91处跨越五一路，交角约 72 ;于 DK836+118.55 DK836+179.05 处跨越颖河，交角 64;于DK837+057.9DK837+102.38处跨娱蚣渠，交角约67。于DK840+857.8 处 跨 孟 平 电 气 化 铁 路 线 ， 交 角 约 70° ； 于

5、 DK844+701.4DK844+736.32 处跨幸 福渠，交角约 88;于DK845+618.91 DK845+784.08 处跨沙河，交角约 79 。（二）勘察的目的及内容勘察目的及要求如下：1、为设计提供准确、定量的工程地质勘察成果；2、查明桥位区的地形地貌、地层岩性、地质构造，查明墩台范围内有无软弱夹层，提供基础稳定性评价及处理意见；3、查明地基土的成因类型、物质成分、性质、结构特征、厚度、密实度、潮湿程度及下伏基岩面、基岩风化程度等。4、查明不良地质及特殊岩土的分布、性质、规模以及对墩台基础稳定性的影响，提供工程措施建议，为桥梁基础设计提供依据；5、测试岩土的物理力学特性，提供地

6、层的基本承载力；6、查明桥址区水文地质特征、地下水性质、埋藏条件，判定地下水和地表水对基础混凝土及钢筋的腐蚀性。（三）勘察执行的技术标准本次勘察内外业依据的技术标准是中国铁路系列的标准、规范、规程及相关的岩土工程勘察的标准、规范、规程。主要参照技术标准有：1、 京沪高速铁路工程地质勘察暂行规定（铁建设2003 13号） ；2、 京沪高速铁路设计暂行规定（铁建设2004 157号）；3、 客运专线无碴轨道铁路设计指南（铁建设 2005 754 号） ；4、 铁路工程地质勘察规范（ TB10012-2001） ；5、 铁路工程不良地质勘察规程（ TB10027-2001） ；6、 铁路工程特殊岩土

7、勘察规程( TB10038-2001) ；7、 铁路工程岩土分类标准( TB10077-2001) ；8、 铁路工程土工试验规程( TB10102-2004) ；9、 铁路工程地质钻探规程(TB10014-98)；10、 铁路工程地质原位测试规程(TB10041-2003)；11、 铁路工程水文地质勘察规程(TB10049-2004)；12、 岩土工程勘察规范(GB50021-2001)；13、 建筑抗震设计规范(GB50011-2001)；14、 铁路工程抗震设计规范(送审稿)；15、 、 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定(铁建设 2005 157号) ；16、 铁路勘察细则(院颁)第四篇之

8、一工程地质；17、 、 郑武客运专线可研设计审查意见(初稿) ；18、 、 郑武客专定测补充勘察细则、 郑武客专勘察大纲及相关附件；19、 、 铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定(铁建设 2005 157号)二、勘察概况及工作方法勘察工作主要分为初测(2005年3月5月)、定测(2006年5 月8月)两个阶段。在两个阶段的工作过程中，初测工作通过地质 测绘、 静力触探及少量钻探初步查明了桥址范围内的地形地貌、地层岩性、地质构造等工程地质及水文地质条件。定测工作，在补充调绘及综合分析的基础上对桥梁各墩台基础进行了隔墩台钻探。同时还在钻孔中进行标准贯入试验及动力触探试验等多种原位测试，并对深孔进行了

9、剪切波测试，充分发挥了各种勘探手段的作用，以期相互补充、相互验证，并结合前后桥址钻孔和现场采集土、水、岩样品进行有关室内试验，取得了较为齐全、准确的物理力学指标。（一）勘察工程点的定位测量钻孔的定位及孔口高程的测量由勘察队采用全站仪等 仪器现场测放。（二）钻探工作钻探使用机械为XY -1 型液压工程钻机，钻孔直径依据钻探目的和用途确定，岩芯采取率达到有关要求。第四系土层及全风化层采用干钻， 并按技术要求隔一定深度进行原状土取样及标贯测试。原状土样的采取使用国产标准厚壁活阀式取土器，采用液压或重锤少击法，砂类土（全风化层）取扰动样。终孔24 小时后测定静止水位，并对钻孔岩芯进行拍照存档。（三）原

10、位测试现场标准贯入试验，使用国产标准贯入器，采用63.5kg 标贯锤自动脱钩的自由落锤法，落距为 76cm,锤击速率30击/min。N63.5圆锥重型动力触探采用国产圆锥头，使用63.5kg 锤与自动落锤装置进行。（四）样品测试岩、土、水试样均按定测设计要求进行取样和试验分析，室内试 验操作及成果分析由具有 CMA计量认证的铁四院岩土测试中心完 成。（五）资料整理以钻探、现场原位测试及室内土工试验测试的成果为依据，进行 岩土层的划分并结合地区经验提供各岩土层的物理力学参数。由于各地段岩土层时代、成因不尽相同导致力学性质不均性，所提供岩土层 的基本承载力为综合建议值。三、完成的勘探工作量本次勘察

11、施工严格按有关规范规程执行，钻孔终孔按要求执行， 各项试验以任务书为准，室内试验项目按要求进行，经野外验收，本 次勘测质量可以满足初步设计的要求。完成勘探工作量见下表：完成实物工作量汇总表工作 项目单位数 量备注工程地质测绘Km22121工程地质钻探陆上m/孔352/21288.7440/954.40静力触探陆上m/孔265/5187.00136/原位测 试粉细砂及黏土层标贯试验次6694中粗砂、砾砂、圆砾土及 基岩风化层动力触探试验次359室内试验土样试验物性指标黏性土的常规试验组4309砂性土的颗粒分析组786工作 项目单位数 量备注力学 指标黏性土的快剪试验组1483黏性土的压缩试验组1

12、715岩石试 验饱和单轴抗压组天然单轴抗压组水样试验侵蚀性分析组71勘探点一览表详见（附表一：许漫特大桥勘探工点一览表）四、工程地质特征（一） 地形地貌许漫特大桥桥址区位于黄淮冲积平原， 地势平坦开阔，植被不甚发育，多辟为农田。线路于 DK794+600DK803+500段与京珠高速 公路并行，并在测区内跨越既有建筑物多处，局部村舍密集，国道、 省道及乡村公路纵横交错，交通十分便利。（二）地层岩性及物理力学特征根据钻探揭露，结合区域地质资料对比分析，沿线所经过的 地层岩性较简单，按其成因和时代分类主要有：第四系全新统冲洪积 层（Q4al+pl）、上更新统冲洪积层（Q3al+pl）及中更新统冲洪

13、积层（Q2al+pl）的黏 性土、粉土及砂类土层，现自上而下分述如下：1、第四系全新统（Q4al+pl）土层1-1-1黏土，灰黄色灰黑色，软塑，局部夹少量姜石，1020mm,厚度0.816.3m,分布范围很广，全段普遍揭示，与软塑状 的粉质黏土共同构成第一层的主要亚层，推荐承载力基本值（7 0=100kPa。1-1-2黏土，褐黄色，硬塑，局部夹薄层粉土，厚度 0.810.3m, 分布范围较大，主要作为软塑黏性土中的夹层出现，推荐承载力基本值（T0=150kPa。1-2-1 粉质黏土，黄灰色为主，间有灰黑色，软塑状为主，间有硬塑状，局部夹杂210%姜石，粒径530mm,夹杂星点状铁铁镒 质结核及

14、斑点。本层厚0.731m,分布范围很广，在全段均有揭示， 是第1层的主要亚层之一，推荐承载力基本值 （T0=100kPa。1-2-2 粉质黏土，黄褐色和灰黄色，硬塑，夹杂少量星点状铁锰质结核及斑点，局部地段姜石的含量约5，粒径15mm 左右。本层厚0.720m,分布范围较大，推荐承载力基本值（T0=150kPa。1-3淤泥质粉质黏土，黄灰灰黑色，软流塑状。钻孔揭示范 围很小，仅局部个别钻孔有揭示，静力触探成果显示DK794+700DK844+700段地表以下8m范围内普遍存在12层薄层淤泥质粉质 黏土，厚约0.52.5m,推荐承载力基本值（T0=50kPa。1-4粉土，灰黄色及褐黄色为主，局部

15、为灰黑色，稍湿潮湿， 稍密中密，局部地段夹杂少量淤泥质粉质黏土及薄层粉质黏土，含少量姜石。本层厚0.518m,分布范围较广，和粉砂共同作为第 1层 的主要亚层之一，多分布在第1层的中下部，推荐承载力基本值（70=80kPa。1-5粉砂，黄褐色，潮湿饱和，松散稍密，主要由长石和石 英颗粒组成，局部夹薄层细砂或薄层粉土。本层厚0.84.7m,分布范围较小，与粉土共同构成第1 层的主要亚层之一，推荐承载力基本 值（T o=80kPa。1-6 细砂，黄褐色，饱和，稍密，主要由长石和石英颗粒组成，夹粉砂薄层。本厚厚0.855.95m,分布范围较小，仅作为透镜体夹 层分布在第1层的中下部，推荐承载力基本值

16、 b0=100kPa。1-7 中砂，灰黄色，中密，饱和，可见少量贝壳碎屑，主要有长石和石英颗粒组成。本层厚1.29.2m,分布范围很小，位于第1层 下部，是黏性土层中的透镜体夹层，推荐承载力基本值 （7 0=200kPa。2、第四系上更新统（Q3al+pl）土层2-1-1黏土，褐黄色，软塑，含少量铁镒结核。厚度1.323.75m,分布范围较小，局部零星分布，主要是第2 层黏性土层中的软弱夹层，位于第2层的中上部，推荐承载力基本值 b0=150kPa。2-1-2黏土，褐黄色，硬塑，含铁镒斑点和结核，局部含姜石5 20%, 0520mm。分布范围较广，厚度1.223.2m,是第2层的主 要亚层之一

17、，推荐承载力基本值 （T 0=200kPa。2-2-1 粉质黏土，灰黄色和褐黄色为主，间有灰黑色，软塑，局部含姜石，分布不均匀，含量120%,粒径550mm,普遍夹杂细 小圆粒状铁镒质结核及斑点，局部夹薄层粉土及黏土。本层厚 0.8 20.25m， 分布范围较大，是第2层的主要亚层之一，推荐承载力基本值（T0=150kPa。2-2-2 粉质黏土，褐黄色为主，间有浅棕红色，硬塑，夹杂钙质结核，分布不均匀，含量130%,粒径550mm,普遍夹有圆粒状铁镒质结核及斑点，局部夹薄层粉土及黏土。本层厚0.827.23m,(T分布范围较大，是第 2层的主要亚层之一，推荐承载力基本值0=200kPa。2-3

18、粉土，褐黄色和灰黄色为主，潮湿，稍密中密，局部夹有 少量姜石，含量约10%,粒径520mm。本层厚0.513m,分布分 为较广，与粉砂共同构成第2层的主要亚层之一，分布在中上部，推 荐承载力基本值（T0=120kPa。2-4粉砂，黄灰色和褐黄色，饱和，中密密实，主要由长石和 石英颗粒组成，分选性好。本层厚0.414m,分布范围很小，与粉土共同作为第2层的主要亚层之一，推荐承载力基本值（7 0=100150kPa。2-5细砂，灰黄色，饱和，中密密实，主要由长石和石英颗粒 组成，夹杂粉土和粉质黏土条带。本层厚0.8512.4m,分布范围较大，作为黏性土层中的透镜体夹层分布在第2层的中下部，推荐承载

19、力基本值（7 0=150200kPa。2-6中砂，黄灰色，饱和，中密密实，主要由长石和石英颗料 组成。分布范围很大，厚度0.815.2m,作为黏性土层中的透镜体夹 层位于第2层的中下部，推荐承载力基本值（7 0=250300kPa。2-7粗砂、2-8砾砂、2-9细圆砾土，中密密实，潮湿饱和， 仅个别钻孔有揭示，厚度1.82.8m,分布很少，厚度1.82.8m,主 要位于第2层的底部，推荐承载力基本值 （7 0=300400kPa3、第四系中更新统（Q2al+pl）土层3-1-1 黏土 ,褐黄色及棕黄色，软塑，局部夹薄层粉砂，含姜石，分布不均匀，含量135%,粒径一般为550mm,夹杂圆粒状铁镒

20、 质结核及斑点。本层厚 2.4> 19m,分布范围较小，主要作为黏性 土层中的软弱夹层，推荐承载力基本值 （7 0=150kPa。3-1-2 黏土 ,褐黄色及棕黄色，硬塑，含姜石，分布不均匀，含量135%,粒径一般为550mm,夹杂圆粒状铁镒质结核及斑点。本 层厚0.8>31m,分布范围很广，在全段普遍揭示，是第 3层的主 要亚层之一，推荐承载力基本值（T 0=220kPa。3-2-1粉质黏土，浅棕黄色和褐黄色为主，软塑，含140%姜石，分布很不均匀，粒径550mm,夹杂圆粒状铁镒质结核及斑点， 局部夹透镜状粉砂及粉土。本层厚0.9> 21.6m,分布范围较小，作 为软弱夹层

21、主要出现在砂类土赋水层附近，推荐承载力基本值（70=150kPa。3-2-2 粉质黏土，浅棕黄色和褐黄色为主，间有浅棕红色，硬塑，含140%姜石，分布很不均匀，粒径550mm,夹杂圆粒状铁镒质 结核及斑点，局部夹透镜状粉砂及粉土。本层厚 0.4> 34.2m,分布 较为广泛，全段普遍揭示，是第 3 层的主要亚层之一，推荐承载力基本值（T 0=220kPa。3-3粉土，褐黄色和灰黄色为主，潮湿，稍密中密，夹杂约3% 小姜石，局部夹杂细小圆粒状铁镒质结核及斑点。 本层厚0.315.8m, 分布范围较大，与粉砂共同构成第3层的主要亚层之一， 推荐承载力 基本值（r0=150kPa。3-4 粉砂

22、，褐黄色，饱和，密实，主要由长石和石英颗粒及云母碎片组成。本层厚0.415.2m,分布范围较小，与粉土共同构成第3 层的主要亚层之一，推荐承载力基本值 （T 0=150kPa。3-5细砂，灰黄及棕黄色，饱和，中密密实，主要由长石和石 英颗粒组成，分选性好。本层厚0.515.3m,分布范围较大，是第3 层中的主要透镜体夹层，推荐承载力基本值（T 0=150200kPa。3-6中砂，灰黄和紫灰色，饱和，中密密实，局部为密实，主 要由长石和石英颗粒组成，分选性好。本层厚0.9515m,分布范围较小，零星夹杂在粉质黏土、粉土、粉细砂中，推荐承载力基本值（70=250 300kPa。3-7粗砂，灰黄和紫

23、灰色，饱和，中密密实，主要由长石和石 英颗粒组成，分选性好。本层厚1.514m,分布范围很小，仅个别钻孔有揭示，推荐承载力基本值（T 0=300350kPa。3-9细圆砾土，褐黄色，中密密实，饱和，含 520%砾石， 砾石成分为石英质，圆砾粒径530mm。厚度15.4m,分布范围很 小，局部黏性土中零星夹杂，推荐承载力基本值（7 0=350400kPa。第四系土层力学特征值统计表详见（附表二：许漯特大桥土层力学特征值统计表）（三）地质构造桥址区表层覆盖较厚第四系地层，构造形迹均被覆盖，根据区域地质资料及钻探成果分析，桥址区构造简单，表现为小型褶曲形态，附近无深大断裂通过，无活动断裂，场地稳定，

24、适宜建桥。（四）地震动参数根据中国地震动峰值加速度区划图（ GB18306-2001） ，确定DK794+645.27DK804+000 段地震峰值加速度为 0.1g , DK804+000DK846+795.38地震峰值加速度值为 0.05g,按铁路工 程抗震设计规范考虑抗震设计。五、水文地质特征（一）环境水的类型与埋藏情况及其变化特征桥址区地表水较发育，主要接受大气降水补给，且与地下水互为补给，桥址范围内主要农作物为小麦和玉米，一年两季。线路在桥址区内多次跨越河流、水渠，主要的河渠简述如下：清漫河，该河流河堤为人工填筑，河床宽约150m,水深0.51.0m,水面宽15m,水质极差；清泥河，

25、河堤为人工填筑，高约 46m,河床宽约100m,水面 宽15m,水深约1m,水质极差，呈黑色；颖河，河堤为人工填筑，为六。年代修筑，河床宽约280m,水面宽约50m,水深约2m,淤泥厚0.20.5m,河道较直，水质较好， 流量较大；娱蚣渠，河堤为人工填筑，为六。年代修筑，渠宽约 180m,水 面宽约60m,水深24m,淤泥厚0.5m,河道较直，颖河与娱蚣渠 于线路左侧约3km 处交汇；沙河，主河道宽约160m,河道较弯曲，在此由南西北东转为 北西南东，水面宽约100m,水深约215m,沙河南岸筑有人工河 堤，宽约10m,高约2m,北岸已辟为人工鱼塘。桥址区地下水的类型为第四系孔隙潜水， 较发育

26、。水位受季节及 气候条件的影响较大，主要受大气降水及地表灌溉水的补给； 本次钻 探测得地下水埋深1.217m （标高49.35567.189m）。（二）环境水对混凝土建筑材料的侵蚀性本次勘察在桥址区采集地表水 32组、地下水样39组，送实验室 进行水质分析，根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157号文）的评价标准判定结果见下表。许潺特大桥混凝土耐久性设计强度建议值起止里程碳化环境条件特征化学侵蚀环境条件特征钢筋混凝土结构用混凝土的耐久性设计强度建议值素混凝土结构用混凝土耐久性设计强度建议值附注判别指标作用等级代号一、地表水中1、pH 值为 7.58;2、SO42-含量为32.

27、66123.92mg/L;3、侵蚀性CO2含量为0 mg/L;4、Mg2+含量为48.1255.42mg/L;5、HCO3-含量为 6.7211.5630 年：C30;30年：C30;DK794+645.27 T2mg/L;60 年：C30;60年：C30;DK799+000二、地下水中100 年:C35;100 年：C35;1、pH 值为 7.58 ;2、SO42-含量为 19.2103.75mg/L;3、侵蚀性CO?含量为4.75mg/L;4、Mg2+含量为17.9978.48mg/L;5、HCO3-含量为 10.9mg/L；一、地表水中1、pH 值为 7.72 ;DK799+000 T2

28、2、SO42-含量为H130 年：C30;30年：C30;DK824+0001.92149.8mg/L;60 年：C30;60年：C30;3、侵蚀性CO2含量为100 年:C35;100 年：C35;16.6352.21 mg/L;4、Mg2+含量为 2.477.8mg/L;5、HCO3-含量为 0.439.55 mg/L;二、地下水中1、pH 值为 7.8 ;2、SO42-含量为 21.1328.5 mg/L;3、侵蚀性CO2含量为 4.740.39mg/L;4、Mg2+ 含量为 17188.6mg/L;5、HCO3-含量为4.411.56mg/L 一、地表水中1、pH 值为 7.72 ;2

29、、SO42-含量为1.92149.8mg/L;3、侵蚀性CO2含量为 16.6352.21 mg/L;4、Mg2+含量为 2.477.8mg/L;5、HCO3-含量为 0.439.55 mg/L;二、地下水中1、pH 值为 7.8 ;2、SO42-含量为 21.1328.5 mg/L;3、侵蚀性CO?含量为4.740.39mg/L;4、Mg2+ 含量为 17188.6mg/L;5、HCO3-含量为4.411.56mg/L 一、地表水中1、pH 值为 7.68 ;2、SO42-含量为17.3178.68mg/L;3、侵蚀性CO2含量为2.389.98 mg/L;4、Mg2+ 含量为 8.51mg

30、/L;5、HCO3-含量为 1.949.5 mg/L;二、地下水中1、pH 值为 7.81 ;2、SO4-含量为 294.1 mg/L;3、侵蚀性CO2含量为0mg/L;4、Mg2+含量为H230 年：C30;60 年：C30;100 年:C35;30 年：C30;60 年：C30;100 年:C35;30年：C30;60年：C30;100 年：C35;30年：C30;60年：C30;100 年：C35;DK824+000 DK833+000T2DK833+000 DK846+795.38T212.1569.5mg/L;5、HCO3-含量为 5.28.86mg/L根据（铁建设2005157号文

31、）判定DK794+600DK799+000段地下 水和地表水无侵蚀性；DK799+000DK833+000段地下水和地表水 具有硫酸盐侵蚀性和 CO 2侵蚀性；DK833+000DK846+800段地下 水和地表水无侵蚀性，碳化环境作用等级为 T2。六、地基工程地质条件（一）第四系土层物理力学指标统计表岩土施工工程分级及物理力学参数建议值汇总表土石代号名称状态岩土施工 工程分级岩土力数的建议取值时代成因c压缩模量E s静探阻力P s基本承载力(kPa)（度）(Mpa)(Mpa)(kPa)(1)1-1黏土软塑n27.9313.865.26100第 四 系 全 更 新 统 冲 洪 积(1)1-2黏

32、土硬塑n33.1514.625.9150(1)2-1粉质黏土软塑n13.110.575.18100(1)2-2粉质黏土硬塑n25.7415.5166.94150(1)3淤泥质粉质 黏土软流塑i8.8029.003.650(1)4粉土稍密n13.6814.1127.580(1)5粉砂松散稍密n80(1)6细砂松散稍密n100(1)7中砂松散稍密n200(2)1-1黏土软塑n38.4214.636.3150第 四 系 上 更 新 统 冲(2)1-2黏土硬塑m56.5520.078.0200(2)2-1粉质黏土软塑n19.3315.495.85150(2)2-2粉质黏土硬塑m41.6716.847.

33、67200(2)3粉土稍密中密n17.7911.18.37120(2)4粉砂稍密中密n100150洪 积(2)5细砂稍密中密n150200(2)6中砂稍密中密n250300(2)7粗砂稍密中密m300350(3)1-1黏土软塑n31.8712.826.97150(3)1-2黏土硬塑m59.2520.429.3220(3)2-1粉质黏土软塑n29.313.9566.59150第 四(3)2-2粉质黏土硬塑m50.5716.3558.08220(3)3粉土稍密中密n21.9113.058.37150系 中 更(3)4粉砂中密密实n150(3)5细砂中密密实n150200新 统(3)6中砂中密密实n250300冲 洪 积(3)7粗砂中密密实m300350(3)8砾砂中密密实m300350(3)9细圆砾土中密密实m