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文档简介
-前言1.1任务来源项目肖家沟水库桥梁工程位于重庆市两江新区北部新区照母山片区肖家沟水库南端,东侧为现状金山大道,南侧为照母山,北侧为现状金州大道,其中金山大道与金州大道交叉口为现状重光立交,肖家沟水库位于重光立交西南角。肖家沟水库桥梁位于肖家沟水库南端,为上跨肖家沟水库桥梁工程。项目连接该处水库两侧地块,位于规划已建恒福路上,道路等级为城市支路。我司于2019年8月受重庆市地产集团(甲方)委托,对肖家沟水库桥梁工程进行详细勘察工作,勘察范围包括肖家沟水库桥梁及连接道路,勘察依据有《建设工程勘察合同》、《工程地质勘察技术委托书》及拟建肖家沟水库桥梁工程勘察设计方案平面图。1.2工程概况拟建肖家沟水库桥梁位于规划恒福路,跨越肖家沟水库南端,连接该处水库两侧地块,桥位处现状水面宽度约48米。肖家沟水库桥梁工程西侧起点接已建成恒福路东原湖山樾段,东侧终点接已建成恒福路恒大山水城段,全线长约123.803m,采用城市支路标准,设计速度20km/h,标准路幅为双向2车道,标准路幅宽度12.0m,主要包括桥梁一座,桥梁总长度72.5m,属中桥。桥跨采用(20+23.5+20)m预应力混凝土连续箱梁,全桥共一联,桥台处均设置40型伸缩缝。主梁采用等高度预应力混凝土箱梁,单箱双室截面。桥台采用重力式U型台,承台+桩基础,桥墩采用圆形墩,桩基均采用嵌岩桩,嵌入中风化岩层不小于3倍桩径。图1.2-1肖家沟水库桥梁效果图1.3勘察的目的与任务根据有关规范以及技术委托书要求,本次勘察目的和任务:1)搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料、工程建设场地范围的原始地形图;2)详细查明拟建勘察区地形地貌的成因、类型、分布、形态特征;3)详细查明拟建勘察区地层岩性、地质构造、覆盖层厚度及岩土物理力学性质;4)详细查明拟建勘察区不良地质和特殊性岩土的分布范围、性质,提出相关治理措施建议;5)详细查明拟建勘察区地下水、地表水发育情况,判定水土对建筑材料的腐蚀性;6)详细查明桥址及影响区域的工程地质情况,建议桥梁基础型式;7)详细评价拟建桥梁及连接道路的建筑适宜性;8)对拟建桥梁及连接道路进行地震效应评价。1.4勘察工作依据及执行的技术标准(1)《建设工程勘察合同》;(2)《工程地质勘察任务委托书》;(3)拟建肖家沟水库桥梁勘察设计方案设计总平面图(1:500,电子版)。(4)勘察执行的技术标准主要勘察执行规范及参考规范:《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014);《工程地质勘察规范》(DBJ50/T-043-2016);《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD63-2019);《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);《公路工程抗震规范》(JTGB02-2013);《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008);《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)《公路土工试验规程》(JTGE40-2007);《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012);《工程测量规范》(GB50026-2007);《重庆市建设工程勘察文件编制深度规定》。其它适用于本工程的技术标准和规范。1.5拟建场地以往的工作程度及资料收集拟建场地以往做过一定的基础地质工作,此次收集到的主要有:(1)1977年四川省地矿局南江水文地质工程地质队开展了1:20万重庆幅水文地质普查工作,提交的《1:20万重庆幅综合水文地质图》、《1:20万重庆幅区域水文地质普查报告》;(2)1981年四川省地质局航空区域地质调查队开展了1:20万重庆幅地质调查工作,提交的《1:20万重庆幅地质图》、《1:20万重庆幅区域地质调查报告》。(3)四川省地质矿产局二零八水文地质工程地质队于1990年提交的《1:5万重庆幅地质图》。以上资料对勘察区的地层结构、地质构造、水文地质条件作了相应的阐述,部分资料可供本次勘察参考利用。本次勘察未搜集到周边及附近场地相关的勘察资料。1.6勘察等级的确定、勘察工作量的布置1.6.1勘察等级的确定本工程含桥梁一座,工程重要性等级为一级,工程安全等级为一级;根据《市政工程地质勘察规范》DBJ50-174-2014表3.2.3判定场地复杂程度等级为中等复杂(表1.6-1);根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)和《工程地质勘察规范》(DBJ50/T-043-2016)综合确定本次的工程地质勘察等级为甲级(表1.6-2)。
表1.6-1场地类别划分表判定因素场地类别复杂场地中等复杂场地简单场地1地形地貌有两种地貌单元,地形坡角一般15°~30°,个别地方大于45°2岩层倾角(°)12°3岩土特征种类较多,较不均匀,性质变化较大4岩体完整程度岩体较完整5土层厚度(m)最大厚度20.8m6地表水、地下水对岩土体影响程度大7不良地质现象发育程度不发育8破坏地质环境的人类活动中等强烈表1.6-2勘察等级划分表构筑物类别工程重要性等级工程安全等级场地类别勘察等级肖家沟水库桥梁一级一级地形坡角整体10~45°,岩层产状314°∠9°,岩体较完整,人工填土厚0.5~18.4m,地表水、地下水对岩土体影响程度中等,不良地质现象不发育,破坏地质环境的人类活动不强烈,拟建桥梁对相邻建筑影响程度小。综上,场地类别属中等复杂场地。甲级1.6.2勘察工作布置原则本次勘察工作依据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014),结合场地实际情况进行。工作量的布置如下:(1)资料的收集收集区域地质、地形地貌、气象水文、地震、矿产、文物,当地的水文地质、工程地质及岩土工程、建筑经验等。(2)工程地质测绘以1:500地形图为工作底图,采用路线法与追索法结合,将各种工程地质、地形地貌、基岩露头、水文地质点圈定到1:500地形图上。查明场地及周边范围内的工程地质概况,包括:危岩、滑坡等不良地质现象。已编制成1:500勘探点平面布置图。工程地质测绘面积约为0.01km2。(3)勘探点和勘探线布置勘探点和勘探线布置原则:对于肖家沟水库桥梁,逐桥墩布置钻孔;对于连接道路,沿道路轴线及边线布置钻孔,同时以横断面对环境边坡进行控制;对于挡墙段,沿挡墙轴线布置,同时以横断面对环境边坡进行控制;达到《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)关于详细勘察阶段工程地质勘察等级为甲级的勘探线、点布置的要求。①肖家沟水库桥梁纵向勘探点间距约20m,且各墩均以横断面进行控制,横向勘探点间距5~12m,连接道路纵向勘探孔点距约30~45m,且每距离30~45m以横剖面进行控制;挡墙较短,在端头布置勘探点,间距约14m,结合桥梁和道路勘探点以横剖面进行控制。②拟建建(构)筑物位置钻孔深度:据设计方案及《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)的相关要求,确定此次勘察工作:对于肖家沟水库桥梁,各桥墩孔均为控制性,钻孔进入预计桩基础以下8~12m;对于连接道路,一般孔进入中等风化岩层2~5m,控制性钻孔进入中等风化岩层5~8m,边坡孔进入最深潜在滑动面以下不小于5m;对于挡墙,各孔均为控制孔,进入中等风化岩层5~8m。③钻探要求:全孔段取芯钻进,钻进过程中严格按照钻探操作规定进行,严格控制回次进尺、岩芯采取率(强风化层>65%,土层、中等风化层>80%)。根据以上布孔原则,本次勘察新增钻孔35个,编号ZK1~ZK35,因勘察外业实施过程中,肖家沟水库中的临时便道被挖除,取消4个边坡孔,实际完成钻孔31个。此次勘察工作共布置纵断面2条(编号Ⅰ-Ⅰ’~Ⅱ-Ⅱ’),横断面11条(编号1-1~11-11’);实际完成纵断面2条(编号Ⅰ-Ⅰ’~Ⅱ-Ⅱ’),完成横断面11条(编号1-1~11-11’)。(4)岩土样的采集(室内试验)①土样:由于此次钻探未见连续分布粉质粘土,揭露土层以人工填土为主,此次未取土样;②水样:勘察区位于现有水库旁边,取水样1组做腐蚀性试验;③岩样:取中等风化砂岩3组做物性、天然及饱和抗压、抗拉、抗剪、变形试验;取中等风化泥岩11组做物性、天然及饱和抗压、抗拉、抗剪、变形试验。(5)钻孔波速测试(现场试验)选取桥梁孔3个进行钻孔波速测试(单孔法)。(6)简易水文观测工作简易水位观测工作:测量各个钻孔终孔24小时后的水位。(7)工程测量①定点测量:钻孔点35个;②剖面测量:地勘纵横剖面13条。综上所述,本次勘察的工作,精度和勘察深度满足详细勘察要求,完成了业主委托任务。1.6.3完成的工作量本次勘察使用XJ-150型共2台钻机,野外钻探始于2019年9月8日,至2019年9月20日结束,室内及现场的测试工作由“重庆市南方建设工程检测有限公司”于2019年9月23日完成。完成实物工作量见表1.6-3。表1.6-3实物工作量统计工作内容单位工作量外业工作工程测量钻孔定点测量点351:200地质剖面m/条708.24/13钻探m/孔890.4/31波速测试m/孔106.6/3重型动力触探m/孔46.0/6工程地质测绘和调查km20.01水文简易水文观测孔31内业工作室内试验岩样物性试验组9单轴抗压组10抗剪试验组6变形试验组6图件图例张2勘探点平面布置图张1工程地质横剖面图张11工程地质纵剖面图张2工程地质钻孔柱状图张31重型动力触探曲线图张61.7勘察工作质量评述(1)资料的收集此次勘察收集了场地的区域地质、矿产、地震、文物资料;当地的水文地质资料;工程地质资料、气象资料包括降雨量、风向、气温、雾日等资料。(2)工程地质测绘和调查本次工程地质测绘和调查纯工作日2日,由项目负责人带头、测量组成员1名、地质组成员3名共同完成本次工作。本次工程地质测绘进一步踏勘和收集、研究以往的区域地质、气象、地震、水文、工程地质、建筑经验等资料,采用路线法与追索法结合完成本次工程地质测绘工作。主要工作内容为:场地的地形地貌、地层岩性及岩石风化程度、地质构造、岩体结构、结构面的性状和发育特征、水文地质、不良地质现象、人类活动对工程地质条件的影响。本次工程地质测绘工作严格按照《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)规定,测绘面积0.01km2,以岩土层划分填图单元,各点均采用现场定点测量,定位上图,描述清楚,记录齐全,精度达到1:500比例尺的测绘要求。(3)钻探本次勘察使用XJ-150型共2台钻机,采用回旋钻进。钻探施工开孔直径110mm,终孔直径91mm;钻进回次进尺土层和强风化岩层段限制在1m以内,中等风化岩层限制在2m或更少;钻孔岩芯采取率:中等风化岩土采取率:土层:70%~74%,强风化层70%~78%,中等风化层80%~88%。对重要部位采取相应措施尽量提高采取率。回次岩芯按顺序摆放,及时填写回次标签并作好原始记录。在钻探施工过程中有地质技术人员在现场了解钻探揭露情况并及时进行编录,野外资料真实可靠。(4)水样的采集在勘察范围内采集水库内水样500ml,采集后及时密封,送检。取样符合相关规范要求。(5)岩样的采集岩样直接采集持力层范围内中等风化岩芯,岩样采集后及时密封,送检。取岩样钻孔为总钻孔数量的45%,数量及规格符合相关规范要求。(6)波速测试本次勘察选桥梁孔3个进行声波及剪切波波速测试,采用DZQ48型高分辨地震仪1台、CDJ-JF型活塞式机械贴壁井中三分量检波器1个、FDP204-SW型非金属声波检测仪1台、ST-1A型一发双收式工程声波探头1个进行测试。现场用一发双收换能器置于钻孔中,通过清水耦合,测得接收换能器1和接收换能器2之间的滑行纵波走时,根据两个接收换能器的间距计算得到井壁岩体的纵波速度综合值。在钻孔中选取不同岩性的中风化带或微风化带中的完整新鲜基岩进行岩样纵波速度测试。测试数量及过程符合相关规范要求,测试结果可信。(7)室内试验岩土样试验委托“重庆市南方建设工程检测有限公司”承担,试验严格按照规范进行。(8)简易水文地质工作进行了简易水文地质观测,对终孔后稳定水位的测量,确保了地下水的量测精度。(9)工程测量采用中海达GPS-RTK测量仪器设备施测,坐标采用重庆市独立坐标系统,高程采用1956国家高程系,精度满足要求。(10)地质编录现场跟班编录,并进行了岩体裂隙统计和地质调查工作,钻探资料管理工作,以确保原始资料真实准确。(11)外业见证本次勘察外业见证由重庆市建筑科学研究院承担。见证员:伍军,印章号:YKJZ-2310173-0006。野外钻探各个环节采用旁站式见证,见证质量满足规定要求。综上所述,本次勘察的工作,精度和勘察深度基本满足详细勘察要求,完成了业主此阶段委托任务。1.8勘察阶段与勘察范围的判定1.8.1勘察阶段的判定根据渝建[2013]346号文件《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程勘察阶段暂行规定》,判定本次勘察阶段满足要求,详见表1.8-1《重庆市房屋和市政基础设施工程勘察范围判定表》。表1.8-1重庆市房屋建筑和市政基础设施工程勘察阶段判定表判定款项判定条件对应判定条件的场地及工程指标判定结果场地及项目1在复杂场地上建设工程安全等级为一级的建设项目。安全等级:一级场地复杂等级:中等复杂不需进行初步勘察其他建设场地1滑坡、危岩、崩塌、泥石流、岩溶塌陷等不良地质作用较为发育,且其影响面积占建设场地30%及以上的建设场地。无不需进行初步勘察2场地地形坡角大于30°的自然土坡或地形坡角大于60°的自然岩坡,且其影响面积占建设场地50%及以上的建设场地。地形坡角大于30°的自然岩坡,其影响面积小于建设场地50%不需进行初步勘察3三峡库区175m蓄水位(吴淞高程)岸线外侧水平距离100米范围内的建设场地。不在库区范围不需进行初步勘察4存在矿产采空区或地下洞室,且采空区或地下洞顶距离拟建工程最底面小于2倍洞跨的建设场地。无不需进行初步勘察其他建设项目1总建筑规模大于50万m2且高层建筑规模占总建筑规模的比例超过70%的大型住宅小区。无不需进行初步勘察2建筑高度大于200m的超高层建筑。无不需进行初步勘察3总建筑面积超过10000m2的城市轨道交通地下车站或长度大于500米的隧道。无不需进行初步勘察4主跨跨径150m及以上的斜拉桥、悬索桥等缆索承重桥梁以及拱桥,立体交叉线路为3层及3层以上(不计地面道路及地道)的大型互通立交桥梁。无不需进行初步勘察注:“其他建设场地”第4条,本项目上跨现状隧道,洞顶距离拟建工程最底面小于2倍洞跨,但本项目为人行步道,荷载较小,跨越段采用桥梁或矮挡墙,对下部浅埋隧道影响小,故不进行初步勘察。1.8.2勘察范围的判定根据渝建[2013]345号文件《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程勘察范围暂行规定》,判定本次勘察满足勘察范围要求,详见表1.8-2《重庆市房屋和市政基础设施工程勘察范围判定表》。表1.8-2重庆市房屋建筑和市政基础设施工程勘察范围判定表判定款项判定条件对应判定条件的场地、边坡判定结果环境边坡及其影响区域1对于无外倾结构面控制的岩质边坡,勘察范围线到坡顶线外侧的水平距离不应小于1倍边坡高度。勘察范围线到坡顶线外侧的水平距离不小于1倍边坡高度满足勘察范围2对于有外倾结构面控制的岩土边坡,勘察范围线应根据组成边坡的岩土性质及可能破坏模式确定,且勘察范围不应小于外倾结构面影响范围。勘察范围不小于外倾结构面影响范围满足勘察范围3对于可能出现土体内部滑动破坏的土质边坡,勘察范围线到坡顶线外侧的水平距离不应小于1.5倍边坡高度。勘察范围线到坡顶线外侧的水平距离不小于1.5倍边坡高度满足勘察范围4对可能沿岩土界面滑动的土质边坡,勘察范围线应大于可能沿岩土界面滑动的土质边坡后缘边界,且还应大于可能沿岩土界面滑动的土质边坡前缘边界(即剪出口位置)。无满足勘察范围基坑边坡及其影响区域1岩质基坑边坡勘察范围线到基坑边线外侧的水平距离不应小于其基坑深度的1倍。勘察范围线到基坑边线外侧的水平距离不小于其基坑深度的1倍满足勘察范围2土质基坑边坡勘察范围线到基坑边线外侧的水平距离不应小于其基坑深度的2倍。无土质基坑边坡满足勘察范围3当需要采用锚杆(索)支护时,勘察范围线到基坑边线外侧的水平距离不应小于其基坑深度的2倍。无满足勘察范围
2.场地地质环境条件2.1自然地理条件2.1.1位置与交通条件拟建工程场地西侧为已建成恒福路东原湖山樾段,距离桥位处约15米;东侧为已建成恒福路恒大山水城段,距离桥位处约50m。勘察区交通便捷(图2.1-1)。恒福路恒福路拟建工程恒福路恒福路拟建工程图2.1-1拟建工程交通位置图2.1.2气象与水文(1)气象条件拟建场区属亚热带湿润气候区,具冬暖夏热、春早夏长、秋雨连绵之特点。多年平均气温为17.5~18.5℃,极端气温-3.7℃(1961年1月7日)和43℃(2006年8月16日),年平均降雨量为1163.3mm,最大平均降雨量达1378.3mm(1968年),最小平均降雨量783.2mm(1961年),降雨分布不均,降雨主要集中在每年5~9月份,降雨量占全年总降雨量的70%,常出现春旱或伏旱现象。最大日降雨量266.6毫米(2007年7月17日),多年平均相对湿度80%,绝对湿度17.6mb。全年主导风向;北风,最大风速:28.4m/s,冬季风向C频率36%、北向频率15%夏季风向C频率31%、北向频率10%,历年平均风速2.2m/s,基本风压(n=50年)0.4KN/m2。(2)水文条件本项目桥梁跨越现状肖家沟水库,2019年3月测量地形图期间水库水位为274.08m,2019年9月勘察期间水库水位为274.91m。根据查阅资料,肖家沟水库300年一遇洪水位为276.068m,桥梁设计洪水位采用该水位。2.1.3地形地貌条件工程场地位于肖家沟水库南端,场地原始地貌为浅丘及斜坡,总体地形东西侧高,中间低,场地现状标高274.08~288.96m,地形坡脚10°~40°,场地最大高差约15m。2.2地层岩性与岩土分层经地质调查和钻探揭露,拟建场区内出露的地层由上而下依次可分为第四系全新统人工填土层(Q4ml)、残坡积(Q4el+dl)粉质粘土、侏罗系中统沙溪庙组(J2s)砂岩、砂质泥岩及泥岩地层。各层岩土特征分述如下:2.2.1第四系全新统(Q4)(1)人工填土(Q4ml)据调查及钻探揭露,勘察区内人工填土以路基填土为主。地层简述如下:素填土:杂色,主要由可塑状粉质粘土夹泥岩碎块石及砂岩碎块石组成,块石粒径20~200mm,硬质物含量约为10%~30%,呈棱角状,多为稍密状态,局部松散,均匀性较差,系场地平场时道路施工堆填,回填时间3~5年,该层厚度主要在0.5~18.4m(ZK33)之间变化。(2)残坡积粉质粘土(Q4el+dl)黄褐色,可塑状,为中压缩性土,质较纯,无摇震反应,切面有光泽,干强度中等,韧性中等。该层在场地分布较少。厚度在0~2.40m(ZK33)之间变化。(3)湖积淤泥质粉质粘土(Q4l)黑褐色,软塑~流塑状,稍有光泽,含腐殖质,有腐臭味,干强度中等,韧性中等,无摇震反应。该层主要分布于肖家沟水库内,厚度在0~4.80m(ZK14)之间变化。2.2.2侏罗系中统沙溪庙组(J2s)据地质调查及钻探揭露,区内基岩主要为砂岩、砂质泥岩和泥岩。分述如下:(1)砂岩灰色,矿物成分以石英、长石为主,可见少量云母;中粒结构,中厚层~厚层构造,钙质胶结,较硬。钻探揭露表层强风化带一般厚度0.4~2.8m;强风化岩芯呈灰色、灰黄色,主要呈块状、短柱状,少量为柱状;中等风化岩芯主要呈柱状,岩体较完整。(2)砂质泥岩紫红色,矿物成分以粘土矿物为主,含砂质成分,局部含钙质结核;泥质结构,中厚层构造,泥质胶结,质软。钻探揭露该层主要为中等风化状态,中等风化岩芯主要呈柱状,岩体较完整。(3)泥岩紫红色,矿物成分以粘土矿物为主,局部含砂质成分,泥质结构,中厚层构造,泥质胶结,质软。钻探揭露表层强风化带一般厚度0.5~3.3m,强风化岩芯多呈碎块状、少量呈短柱状,风化裂隙发育;中等风化岩芯主要呈柱状,岩体较完整。2.3地质构造拟建场区位于金鳌寺向斜末端,勘察区内未见断层发育。岩层产状299°∠12°,据现场调查,岩层间层面张开度1~3mm,表面平直,结合程度差,为硬性结构面。场内无断层构造。节理裂隙不发育。场地内主要发育裂隙2组,产状、特征分别为:裂隙L1:82°∠67°,裂面平直,张开宽度1~2mm,无充填,可见延伸长度2.0~4.0m,间距2.0~3.5m,结合程度差,为硬性结构面;裂隙L2:350°∠81°,裂面较平直,张开1~2mm,可见延伸长度2.0~3.0m,间距2.0~4.0m,结合程度差,为硬性结构面。勘察区勘察区35-龙王洞背斜;37-金鳌寺向斜;图2.3-1勘察区构造纲要示意图2.4基岩面及基岩风化带特征2.4.1基岩面特征据钻探揭露,场区范围内第四系全新统覆盖层厚度不均匀,在斜坡局部地段可见砂岩出露,场地基岩顶界埋深为0.00m(ZK8)~20.80m(ZK33)。基岩面总体与原丘陵斜坡地形基本一致,纵横剖面上基岩面呈波状起伏,相邻钻孔间基岩面坡角一般为5~32°,局部基岩面变化起伏较大,达到50°以上。2.6.2基岩风化带特征(1)强风化带岩体:岩性主要为泥岩、砂岩,砂质泥岩分布较少。网状风化裂隙发育,岩体呈散体结构,强度低,质软,岩芯多呈土状、碎块状~块状,仅少量为短柱状,岩体破碎,手捏岩芯易碎散,差异性较小。(2)中等风化带岩体:岩性主要为泥岩、砂岩,砂质泥岩分布较少。场地泥岩裂隙较发育,岩芯较完整,局部较破碎。场地砂岩裂隙较发育,岩芯较完整。场地砂质泥岩裂隙较发育,岩芯较完整。基岩面与上覆土层呈不整合接触。2.5水文地质条件2.5.1地表水根据现场走访调查,肖家沟水库水位起伏小,较稳定,主要靠大气降水补给,受季节性降水影响,2019年3月测量地形图期间水库水位为274.08m,2019年9月勘察期间水库水位为274.91m,根据搜集资料,肖家沟水库300年一遇洪水位为276.068m。场地内地下水位受水库水位影响较大,水库水位的升降会影响场地内地下水位的升降。故水库水位的上升会导致勘察区内地下水位的澭高、上升。2.5.2地下水拟建场区根据地下水赋存介质及水动力特征,分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。(1)第四系孔隙水场地内地下水为赋存于松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要赋存于第四系填土中,直接接受降雨补给;基岩裂隙水主要赋存于基岩类风化裂隙及构造裂隙中,接受大气降雨补给(丰水期也可能接受水库水横向补给),部分下渗补给基岩裂隙水,其余向地形低洼处排泄。(2)基岩裂隙水场地覆盖层为人工填土、粉质粘土,下覆岩层为泥岩、砂岩、砂质泥岩层。人工填土、砂岩层为相对透水层,泥岩、砂质泥岩及粉质粘土为弱透水层。该场地东西侧高,中间低,中间为水库,常年有水。场地地表大部分为沥青路面,大气降雨在路面形成片流,汇集到市政地下排水系统。本次勘察在钻孔终孔24小时后进行简易水文观测,部分可见稳定水位。(3)水、土腐蚀性判定场地周边和拟建场内无污染的工厂、矿山或污染排放点等污染源,场内土层为未污染土;根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)附录K判定,拟建场地环境类型属Ⅲ类,结合肖家沟水库水腐蚀性试验报告结果,地表水、地下水和土层对混凝土结构、钢筋混凝土结构中的钢筋为微腐蚀性,土对钢结构为微腐蚀性。2.6地下管网根据相关资料及现场调查,拟建肖家沟水库桥梁两端连接的恒福路道路两侧分布有燃气、排水、电力、给水、电信等地下管线,施工前应对其做好保护或改建工作。2.6场地内现有及将来建(构)筑物分布情况本次勘察期间,拟建肖家沟水库桥梁南侧有一座在建污水管桥,已与勘察外业结束前竣工,管桥与拟建肖家沟水库桥梁最近距离约7m,施工过程中应对该管桥加强保护和监测。2.7不良地质现象根据工程地质调查及本次勘察钻孔资料分析,场地内未见危岩、崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象,场地整体稳定性良好。
3岩土物理力学特征3.1岩土测试成果的可靠性分析及统计原则本次勘察对场地内中等风化岩石采取岩样进行了室内岩石物理性质、单轴抗压强度、抗拉强度及抗剪强度试验,测试操作规范,测试成果可靠;室内岩土试验所用岩土样的采取和运输严格按照相关要求进行,试验的具体操作由重庆市南方建设工程检测有限公司按《工程岩体试验方法标准》要求执行,试验成果可靠。本次勘察的岩土物理力学指标,按场地的工程地质分层进行统计,主要依据《工程地质勘察规范》(DBJ50/T-043-2016)第10.2.4至10.2.8条公式计算。其主要计算公式如下:⑴计算平均值公式:⑵计算标准差公式:⑶计算变异系数公式:⑷计算某一风险概率时的修正系数公式:;式中,指标作为作用项时取“+”号,指标作为抗力项时取“-”号;⑸计算标准值公式:式中:——岩土参数的标本数;——岩土参数;——岩土参数的平均值;——岩土参数的标准差;——岩土参数的变异系数;——某一风险概率时的修正系数;——岩土参数标准值。因场地同一类型岩石抗压强度变异性不大,故按同一种岩性作为同一工程地质统计单元。3.2土层试验成果及统计的评述3.2.1素填土广泛分布于勘察场区,稍湿,松散~稍密,主要为弃土人工堆填形成,回填时间3~5年。本次勘察为了确定素填土的相关物理力学特性,选取6个钻孔进行重型触探试验(N63.5)试验。试验成果(见表3.2-1),素填土锤击数区间值为2~18之间,厚度加权平均值N63.5=8.17,整体为稍密状,局部松散或中密,变异系数0.30~0.38,变异性高。由于素填土为抛填土,局部含泥岩碎块石,填筑不均,动探击数表明场地内素填土粒径级配差,成分、粒径及密实度差异性大。表3.2-1圆锥动力触探(N63.5)试验统计表土层名称孔号深度范围试验厚度区间值平均值变异系数厚度加权平均值素填土ZK251.30~5.604.303~158.440.388.17ZK272.20~9.607.402~157.810.33ZK291.80~11.9010.103~188.580.35ZK333.30~11.908.602~167.560.38ZK343.30~10.907.603~148.250.30ZK353.30~11.308.005~168.440.303.3室内岩石物理力学试验成果统计3.3.1室内岩石物性试验场地岩石均有代表性的主要为泥岩、砂岩。本次勘察采取了3组中等风化砂岩、11组中等风化泥岩,密封后送重庆市南方建设工程检测有限公司作室内物理性质试验,试验成果见试验报告,试验成果可靠。统计成果见表3.3-1、3.3-2,统一原始数据见附表。表3.3-1中等风化砂岩室内物性试验成果表天然密度(g/cm3)饱和密度(g/cm3)干密度(g/cm3)颗粒密度(g/cm3)天然含水率(%)饱水率(%)孔隙率(%)样本数9999999最大值2.432.452.352.634.195.3512.17最小值2.372.402.272.593.034.4010.35平均值2.402.432.322.613.604.8811.31标准差0.020.020.030.020.440.320.61变异系数0.010.010.010.010.120.060.05表3.3-2中等风化泥岩室内物性试验成果表天然密度(g/cm3)饱和密度(g/cm3)干密度(g/cm3)颗粒密度(g/cm3)天然含水率(%)饱水率(%)孔隙率(%)样本数18181818181818最大值2.532.552.452.734.244.7511.48最小值2.512.532.422.713.084.029.84平均值2.522.542.432.723.514.3210.53标准差0.010.010.010.010.370.210.46变异系数0.000.000.000.000.100.050.04根据表3.3-1的统计结果,中等风化砂岩颗粒密度、密度、重度、孔隙率、饱水率等指标的变异系数均小于0.1,变异性很低,含水率变异系数为0.12,变异性低。根据表3.3-2的统计结果,中等风化泥岩颗粒密度、密度、重度、孔隙率、饱水率、含水率等指标的变异系数均小于0.1,变异性很低。3.3.2室内岩石单轴抗压强度试验本次勘察取岩样10组做室内单轴天然及饱和抗压强度试验,砂岩样3组,泥岩样7组,试验指标统计结果见表3.3-3、3.3-4。根据统计结果,中等风化砂岩天然和饱和状态下的抗压强度试验指标变异系数为0.37和0.42,试验指标的变异性高,主要因为场区砂岩局部含泥质成分,含量差别较大,且砂岩中胶结物成分相差较大,导致砂岩强度差别较大。因场地砂岩含量比例较低,本次取样组数少,试验指标的变异性高,本次砂岩岩土参数取值结合地区经验,在统计标准值基础上进行一定程度的折减,另外建议在施工过程中加强验槽工作。中等风化泥岩天然和饱和状态下的抗压强度试验指标变异系数为0.22和0.23,试验指标的变异性中等。表3.3-3中等风化砂岩室内单轴抗压试验成果统计表天然抗压强度单值(MPa)饱和抗压强度单值(MPa)软化系数样本数993最大值34.1726.600.78最小值12.068.380.70平均值22.3316.710.74标准差8.367.030.04变异系数0.370.420.05修正系数0.790.760.95标准值17.6012.730.70表3.3-4中等风化泥岩室内单轴抗压试验成果统计表天然抗压强度单值(MPa)饱和抗压强度单值(MPa)软化系数样本数21217最大值13.209.180.70最小值6.134.140.66平均值9.436.470.68标准差2.031.470.02变异系数0.220.230.02修正系数0.920.920.99标准值8.675.920.673.3.3室内岩石抗剪、抗拉强度试验本次勘察取中等风化砂岩岩样3组,中等风化泥岩岩样3组,进行室内岩石抗拉、抗剪(三轴)试验共得到抗剪强度指标数据3个,抗拉强度指标数据9个。根据统计结果:中等风化砂岩抗剪强度内摩擦角试验指标变异系数小于0.1,试验指标的变异性很低,抗剪强度凝聚力、抗拉强度试验指标变异系数大于0.3,试验指标的变异性高,试验成果统计见表3.2-5。主要因为场区砂岩局部含泥质成分,含量差别较大,且砂岩中胶结物成分相差较大,造成砂岩抗拉强度与抗剪强度凝聚力变异系数相对较高。因场地砂岩含量比例较低,本次取样组数少,试验指标的变异性高,本次砂岩岩土参数取值结合地区经验,在统计标准值基础上进行一定程度的折减,另外建议在施工过程中加强验槽工作。中等风化泥岩抗剪强度内摩擦角试验指标变异系数小于0.1,试验指标的变异性很低,抗剪强度凝聚力、抗拉强度试验指标变异系数大于0.1,小于0.2,试验指标的变异性低,试验成果统计见表3.3-6。表3.3-5中等风化砂岩室内变形试验成果统计表抗拉(劈裂)强度(MPa)抗剪强度指标相关系数变形测试图解法最小二乘法变形模量(Mpa)弹性模量(Mpa)泊松比(μ)φ(°)C(MPa)C1(MPa)tgφC(MPa)样本数9333333999最大值2.200.886.364.100.886.360.955936.306494.850.30最小值0.910.803.011.900.803.020.863542.604110.760.23平均值1.470.844.602.930.844.600.914677.815238.310.27标准差0.480.041.681.110.041.680.05921.84920.820.02变异系数0.320.050.370.380.050.370.050.200.180.09修正系数0.820.960.670.660.960.670.950.890.900.95标准值1.200.803.071.930.803.080.874155.884716.950.25表3.3-6中等风化泥岩室内变形试验成果统计表抗拉(劈裂)强度(MPa)抗剪强度指标相关系数变形测试图解法最小二乘法变形模量(Mpa)弹性模量(Mpa)泊松比(μ)φ(°)C(MPa)C1(MPa)tgφC(MPa)样本数9333333999最大值0.700.782.071.200.782.070.912563.802779.590.36最小值0.470.761.430.940.761.430.841823.402036.250.32平均值0.580.771.791.110.771.800.882183.792397.400.34标准差0.080.010.330.150.010.330.04248.40247.050.01变异系数0.130.010.180.130.010.180.040.110.100.04修正系数0.930.990.830.880.990.830.960.940.940.98标准值0.530.761.490.980.761.500.852043.152257.520.333.4岩土物理力学指标取值与建议3.4.1人工填土物理力学指标勘察区内人工填土主要为恒福路路基填土,属稍密~中密状态,堆积年限3~5年。填土以砂泥岩块碎石、粉质粘土为主,钻探揭露填土骨料粒径一般为20~200mm,含量10~30%,堆积厚度0.5~18.4m。素填土中骨料粒径差异大,呈棱角状~次棱角状,填筑不均匀。现状恒福路路基填土上部3~5m厚的素填土整体处于中密状态;道路沿线施工场地抛填土则整体处于松散~稍密状态。根据地区经验,人工填土物理力学指标取值如下:人工填土:天然状态重度γ取20.0KN/m3,综合内摩擦角取30°;饱和状态重度γ取21.0KN/m3,综合内摩擦角取28°。基底摩擦系数取0.25,负摩阻力系数取值0.2。3.4.2粉质粘土物理力学指标根据地区经验,对粉质粘土物理力学参数取值如表3.4-1。表3.4-1粉质粘土物理力学参数取值表土体名称重度kN/m3抗剪强度指标水平抗力系数的比例系数m(MN/m4)基底摩擦系数μ地基承载力特征值(kPa)极限粘结强度标准值qe(kpa)桩的极限侧阻力标准值qsik(kpa)内摩擦角φ(°)粘聚力C(kPa)粉质粘土天然状态*19.20*12.50*24.00*20*0.25*130*40*55饱和状态*19.50*9.00*18.00注:*为地区经验值,其中地基承载力特征值根据《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016)地基计算章节及《工程地质勘察规范》(DBJ50/T-043-2016)10.2及10.4计算,并结合地区经验取得。3.4.3淤泥质粉质粘土物理力学指标根据地区经验,对淤泥质粉质粘土物理力学参数取值如表3.4-2。表3.4-2淤泥质粉质粘土物理力学参数取值表土体名称重度kN/m3抗剪强度指标内摩擦角φ(°)粘聚力C(kPa)粉质粘土天然状态*17.50*8.00*10.00饱和状态*18.60*6.00*7.503.4.4岩体物理力学指标据室内岩石试验统计成果,乘以相应的折减系数及经验,得到岩体物理力学参数指标,如表3.4-3所示。表3.4-3岩体物理力学参数取值表岩体名称天然重度(kN/m3)饱和重度(kN/m3)天然单轴抗压强度标准值(MPa)饱和单轴抗压强度标准值(MPa)地基承载力特征值(kPa)变形模量弹性模量泊松比抗拉强度(MPa)粘聚力C内摩擦角(°)岩体水平抗力系数(MN/m3)岩石与锚固体极限粘结强度标准值(kpa)基底摩擦系数μ桩的极限侧阻力标准值qsik(kpa)(MPa)(MPa)(MPa)强风化砂岩*350*30*260*0.45*200强风化泥岩*220*20*160*0.40*160中等风化砂岩23.5223.8110.567.642772.592909.123301.870.250.270.5036.05*250*800*0.55中等风化泥岩24.7024.898.675.922148.961430.211580.260.330.200.3233.79*90*400*0.45注:据钻探揭露,砂岩、泥岩岩心整体较完整;据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)中14.2节,变形模量、弹性模量较完整岩层折减系数取0.7,较破碎岩层折减系数取0.6,内摩擦角折减系数较完整取0.9,较破碎取0.85,粘聚力折减系数较完整取0.3,较破碎取0.2,抗拉强度折减系数取0.4,边坡岩体及洞室围岩抗剪、抗拉强度时间效应系数取0.95;地基承载力特征值由岩石天然抗压强度标准值乘地基条件系数(较完整取1.1,较破碎取1.0)再乘0.33的折减系数。*为地区经验值。因场地砂岩含量比例较低,本次取样组数少,天然抗压强度、饱和抗压强度、抗拉强度、粘聚力试验指标的变异性高,其取值结合地区经验,在统计标准值基础上进行一定程度的折减(折减系数取0.6),另外建议在施工过程中加强验槽工作。因场地砂质泥岩分布范围小,且砂质成份含量差异大,不具代表性,砂质泥岩岩体物理力学参数参照泥岩参数进行取值。3.4.4岩土界面参数建议值根据现场土体特性,结合地区经验,天然状态下,人工填土与岩层界面取c=5kPa,φ=24°;饱和状态下,人工填土与岩层界面取c=3kPa,φ=20°。天然状态下,粉质粘土与岩层界面取c=19.20kPa,φ=10.00°;饱和状态下,粉质粘土与岩层界面取c=14.40kPa,φ=7.2°。3.4.5结构面抗剪强度参数建议值根据现场裂隙特征,结合地区经验,场地砂岩岩层层面结合程度差,粘聚力标准值取c=55kPa,内摩擦角标准值φ=18°;泥岩岩层层面结合程度差,粘聚力标准值取c=50kPa,内摩擦角标准值φ=18°;砂岩与泥岩接触面结合很差,属软弱结构面,粘聚力标准值取c=30kPa,内摩擦角标准值φ=16°;构造裂隙L1为硬性结构面,结合程度差,粘聚力标准值取c=50kPa,内摩擦角标准值φ=18°;构造裂隙L2为硬性结构面,结合程度差,粘聚力标准值取c=50kPa,内摩擦角标准值φ=18°。3.5岩体基本质量等级及土、石工程分级根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)表3.1.4,场地岩体属中厚层构造,结构体形状为层状、板状、透镜状,有层理、裂隙等,岩体结构类型为层状结构。根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)表3.1.5,场地岩体裂隙组数2组左右,裂隙间距大于1.0m,裂隙较发育。参照《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)表3.1.7,对勘察区岩体基本质量等级进行划分:拟建场地强风化岩体破碎,基本质量等级划分为V级;中等风化砂岩天然抗压强度为17.60MPa,属较软岩,岩体较完整,基本质量等级划分为Ⅳ级;中等风化泥岩天然抗压强度为8.67MPa,属软岩,岩体较完整,基本质量等级划分为Ⅳ级;中等风化砂质泥岩根据地区经验属软岩,岩体较完整,基本质量等级划分为Ⅳ级。根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)附录A,对场地内土、石工程进行分级:人工填土(素填土)中含有较多的块、碎石,粒径不均,结构稍密,土石工程等级为Ⅱ级,类别为普通土;粉质粘土、淤泥质粉质粘土主要为可塑~流塑状态,土石工程等级为Ⅰ级,类别为松土;强风化带岩石较破碎,主要为碎块状,土石工程等级为Ⅲ级,类别为硬土;中等风化砂岩的土石工程分级为Ⅳ级,类别为次坚石;中等风化泥岩的土石工程等级为Ⅳ级,类别为软石;中等风化砂质泥岩的土石工程等级为Ⅳ级,类别为软石。详细土石分级如表3.5-1所示。表3.5-1土、石工程分级表土、石名称土、石等级土、石类别人工填土(素填土)Ⅱ普通土粉质粘土、淤泥质粉质粘土Ⅰ松土强风化砂岩、砂质泥岩、泥岩Ⅲ硬土中等风化砂岩Ⅴ次坚石中等风化砂质泥岩Ⅳ软石中等风化泥岩Ⅳ软石3.6桥梁孔弹性波测试此次选取ZK8、ZK18、ZK24共3个桥墩孔做声波及剪切波波速测试,其成果统计如表3.6-1、3.6-2所示。表3.6-1桥梁钻孔声波测试成果表孔号地层名称测试范围Vp体Kv完整性(m)(m/s)ZK8粉砂岩1.0~1.525970.56较完整中风化泥岩~3.527720.62较完整中风化砂岩~9.531900.60较完整中风化泥岩~23.528280.64较完整中风化砂岩~26.531410.58较完整中风化泥岩~35.028110.63较完整ZK18中风化泥岩3.0~7.526470.56较完整中风化砂岩~9.531290.58较完整中风化泥岩~35.027680.62较完整ZK24强风化泥岩3.5~5.018590.28破碎中风化泥岩~12.027630.61较完整中风化砂岩~14.032040.60较完整中风化泥岩~31.528000.63较完整中风化砂岩~32.531760.59较完整中风化泥岩~35.027490.61较完整表3.6-2桥梁钻孔剪切波测试成果表孔号地层名称测试范围Vs土的类型(m)(m/s)ZK8粉砂岩0~1822软弱土中风化泥岩~3896岩石中风化砂岩~91036岩石中风化泥岩~20875岩石ZK18人工填土0~2135软弱土强风化泥岩~3562软质岩石中风化泥岩~7848岩石中风化砂岩~91056岩石中风化泥岩~20891岩石ZK24人工填土0~3140软弱土强风化泥岩~5550软质岩石中风化泥岩~12839岩石中风化砂岩~141108岩石中风化泥岩~20900岩石由表3.6-1所示区内岩体完整性如下:强风化泥岩:压缩波波速1859m/s,完整性系数为0.28,属破碎。粉砂岩:压缩波波速2597m/s,完整性系数为0.56,属较完整。中等风化砂岩:压缩波波速3129m/s~3204m/s,完整性系数为0.58~0.60,属较完整。中等风化泥岩:压缩波波速2647m/s~2828m/s,完整性系数为0.56~0.64,属较完整。由表3.6-2分析,结合地区经验,对岩土层剪切波速取值如下:素填土:平均剪切波波速为138m/s;粉质粘土:平均剪切波波速为180m/s;强风化岩层:平均剪切波波速为554m/s;中等风化砂岩:平均剪切波波速为1054m/s;中等风化砂质泥岩:平均剪切波波速为900m/s;中等风化泥岩:平均剪切波波速为875m/s。
4场地稳定性评价4.1场地稳定性现状评价拟建场地位于川东褶皱带丘陵地区,地层岩性属砂泥岩互层,岩层呈单斜状产出,基岩上覆人工填土及粉质粘土,钻探揭露覆盖层厚度为0.0~20.80m。地势整体起伏较小,勘察区地面高程最高点高程约为288.96m,最低点高程约为274.08m,相对高差约15m,地面坡度在一般5°~35°,局部存在岩质陡坡,坡度达70°以上。场地整体稳定性良好。4.2地震效应评价勘察区属川东褶皱带缓丘区,新构造运动不发育,总体上属稳定地区,区内尚无较大震级的地震发生的记载根据历史地震资料记载,属于弱震区。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)附件《中国地震动峰值加速度区划图》(1:400万),工程区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。按拟建桥梁及连接道路的设计地面标高整平路基后,场地覆盖土层岩性主要为素填土与粉质粘土。根据钻探、现场弹性波测试试验(成果详3.6节及波速测井报告)、工程地质资料、区域资料、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)、《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011),结合地区经验,拟建桥梁及连接道路现有素填土和未来填土取138m/s,为软弱土;粉质粘土,剪切波速值取180m/s,为中软土;强风化基岩的剪切波速值取554m/s;中等风化砂岩的剪切波波速取1054m/s;中等风化砂质泥岩的剪切波波速取900m/s;中等风化泥岩的剪切波波速取875m/s,抗震设防类别均为标准设防;填土压实后应补充实测剪切波速校核道路场地类别。根据《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011),拟建桥梁抗震设防分类为丁类,抗震重要性修正系数在E1地震作用下为0.35;肖家沟水库桥梁区域上覆0.4~6.6m厚的人工填土,基岩地层为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、砂质泥岩、泥岩地层,填土分布较厚,属抗震不利地段,场地类别为Ⅱ类,特征周期取0.35,属标准设防类。桥梁起点端连接道路长7.5m,上覆0.5~2.6m厚的人工填土,基岩地层为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩地层,属抗震一般地段,场地类别为Ⅰ1类,特征周期取0.25。桥梁终点端连接道路长约55m,主要为现状道路改造,上覆3.1~20.8m厚人工填土及粉质粘土,基岩地层为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、砂质泥岩、泥岩地层,填土分布较厚,属抗震一般地段,场地类别为Ⅲ类,特征周期取0.45。4.3岩土地震稳定性评价据钻探揭露,勘察区内存在人工填土、砂岩、砂质泥岩及泥岩地层;经查明场内地下水水位受肖家沟水库水位影响,且水库水位受人为控制,丰水期填土内地下水位较高,但拟建场地抗震设防烈度为6度区,故砂土液化的可能性较小,施工开挖时应进一步复核填土成分及地下水埋藏条件。拟建肖家沟水库桥梁所在区域填土厚度不均,密实状态也不均匀,在未进行压实处理时,在地震作用下填土易发生震陷变形,建议对填土进行压实处理。4.4工程地质评价4.4.1桥梁工程地质评价拟建肖家沟水库桥梁基础形式为桩基础。场地岩层受构造应力作用轻微,构造裂隙不发育,基岩完整性较好,场区无活动性断裂构造通过,未发现滑坡、泥石流、崩塌等不良地质现象,周边无灾害性地质体发育。结合当地建筑经验,拟建场地整体稳定性良好。拟建场地地形地貌受人类活动改造大,现状地形平坦,场地内包含现有恒福路、污水管桥等构筑物,地形坡角局部>35°。根据钻探揭露,场地上覆0.5~18.4m厚的人工填土,杂色,成分以砂泥岩碎块石为主,次含粘性土,骨料粒径差异大,碎块石粒径20~200mm,占全重的10%~30%,松散~中密,稍湿,堆积年限3~5年。下部为砂岩、砂质泥岩及泥岩地层。人工填土均匀性较差,承载力低,不宜作为桥墩台的地基持力层;强风化基岩厚度不均,承载力低,不宜作为桥墩台的地基持力层;中等风化砂岩、砂质泥岩、泥岩分布连续,承载力较高,适宜作为桥墩台的地基持力层。各桥墩工程地质评价如表4.4-1所示。肖家沟水库桥梁成桩可能性及施工条件评价见5.5节相关内容,桩基设计岩土参数见3.4节。表4.4-1肖家沟水库桥梁各桥墩(台)工程地质评价表桥梁名称桥墩编号工程地质特征基础形式建议预计基底标高(m)持力层建议肖家沟水库桥梁P1上覆约2.6m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P2上覆约2.5m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P3上覆约2.4m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P4上覆约2.3m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P5上覆约2.2m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P6基岩出露,基岩为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P7基岩出露,基岩为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P8上覆约0.4m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础或浅基础271.0中等风化基岩P9位于水中,水深约1.8m,上覆约3.0m厚淤泥质粉质粘土,下部为砂岩、泥岩地层,局部含砂质泥岩,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础262.0中等风化基岩P10位于水中,水深约2.0m,上覆约3.1m厚淤泥质粉质粘土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础262.0中等风化基岩P11位于水中,水深约2.0m,上覆约2.2m厚淤泥质粉质粘土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础262.0中等风化砂岩P12位于水中,水深约1.8m,上覆约4.8m厚淤泥质粉质粘土,下部为泥岩、砂质泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础257.0中等风化砂岩P13位于水中,水深约1.6m,上覆约2.5m厚淤泥质粉质粘土和3.4m厚素填土,下部为泥岩、砂质泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础257.0中等风化基岩P14位于水中,水深约2.0m,上覆约2.6m厚淤泥质粉质粘土和2.9m厚素填土,下部为泥岩、砂质泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础257.0中等风化基岩P15上覆约2.8m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P16上覆约3.5m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P17上覆约3.5m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P18上覆约3.7m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P19上覆约4.1m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P20上覆约3.6m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P21上覆约4.0m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩P22上覆约5.8m厚素填土,下部为砂岩、泥岩地层,强风化段岩心破碎,中等风化基岩较完整。整体稳定性良好。桩基础268.0中等风化基岩4.4.2桥台基坑边坡工程地质评价拟建肖家沟水库桥梁西岸桥台处基坑开挖将形成岩质基坑边坡,上覆土层厚约0.4~2.6m,有放坡条件,建议土层按1:1.75放坡,强风化岩层按1:1.0放坡,中等风化岩层按1:0.5~1:0.75放坡。拟建肖家沟水库桥梁东岸桥台处基坑开挖将形成深约8m的岩土混合基坑边坡,边坡以土质和强风化岩层为主,陡立开挖可能产生土体内部圆弧滑动破坏,如有放坡条件,建议土层按1:1.75坡率放坡,强风化岩层按1:1.0放坡,中等风化岩层按1:0.5~1:0.75放坡;如无放坡条件,建议采用桩板挡墙进行支挡,并加强监测和截排水措施。4.4.3桥梁起点端连接道路工程地质评价桥梁起点端接现状道路,拟建连接道路长约7.5m,按道路设计标高整平后将形成最高约6.4m的土质路堑边坡,边坡开挖可能产生土体内部圆弧滑动破坏或沿土岩分界面滑动破坏,建议土层按1:1.75坡率放坡处理。4.4.4桥梁终点端连接道路工程地质评价桥梁终点端接现状道路,拟建连接道路长约55m,该段主要为现状道路改造,与拟建桥梁顺接,现状道路位于肖家沟水库岸坡,按道路设计标高整平后将形成路基填方边坡,连接道路填方边坡及环境边坡工程地质评价分述如下:(1)K0+080~K0+093填方路基段(7-7’剖面、8-8’剖面)该段为肖家沟水库桥梁东岸连接道路,拟建桥台及道路位于现状路基边坡位置,地形坡角一般20~35°,现状均为路基回填形成的填方边坡,上覆土层主要为第四系填土及粉质粘土,厚约3.10~10.80m;下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩、砂质泥岩,强风化层岩质软,岩体破碎,厚0.4~5.10m,靠水库边缘处强风化层较厚,中等风化层岩体较完整。根据设计方案,该段道路设计标高约为285.76~286.62m,地形标高约为274.91~288.53m。按道路设计标高整平后,道路左侧主要形成填方边坡,边坡最大高度约12.5m,边坡坡向约为344°,为土质边坡,下伏基岩为侏罗系下统遂宁组泥岩、砂岩、砂质泥岩;岩土界面角度约14°~32°,路基边坡现状稳定,当拟建道路平场填筑后,土体可能沿岩土界面或填土新老界面滑动破坏,也易产生土体内部圆弧滑移破坏,现选取该段典型剖面8-8’剖面,沿岩土界面滑动进行稳定性计算。计算公式参考《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2013附录A.0.3(传递系数法隐式解),该段边坡安全等级为二级,稳定安全系数取1.30。表4.4-28-8’剖面沿岩土界面稳定性计算条块编号浸润以下~地下水位线以上面积(m2)地下水位线与库水位之间面积(m2)滑面长度(m)滑面倾角(0)C(kPa)摩擦角φi天然重度(kN/m3)饱和重度(kN/m3)传力系数W条块重力(kN)下滑力(kN/m)抗滑力(kN/m)累计下滑力(kN/m)累计抗滑力(kN/m)稳定系数15.664.78425.0026.0020.0021.000.90113.2075.7564.9375.7564.930.86225.086.21325.0026.0020.0021.000.82501.60265.81238.52333.99296.970.89339.806.21225.0026.0020.0021.000.93796.00298.19391.02573.28635.621.114100.0012.07125.0024.0020.0021.000.982000.00415.82931.35947.361520.681.615118.9710.8013.87153.0020.0020.0021.000.972498.20646.58919.901573.242407.351.53618.4512.388.4937.506.0020.0021.001.00505.1826.44116.70301.53361.301.20计算结果表明:8-8’剖面上部土体沿岩土界面整体滑动的稳定系数为1.20,边坡处于基本稳定状态。由于边坡高度较大,且位于现状水库边缘斜坡,放坡条件受限,建议采用桩板挡墙进行支挡,并加强场地截、排水措施。(2)K0+093~K0+135.341环境边坡段(9-9’剖面、10-10’剖面、11-11’剖面)该段为现状道路改造,与本项目桥梁顺接,地形坡角一般20~34°,现状均为路基回填形成的填方边坡,上覆土层主要为第四系填土及粉质粘土,厚约4.0~20.80m;下伏基岩为侏罗系中统沙溪庙组砂岩、泥岩,强风化层岩质软,岩体破碎,厚1.0~2.40m,中等风化层岩体较完整。根据设计方案,该段道路设计标高约为286.62~288.36m,地形标高约为274.91~290.46m。按道路设计标高整平后,道路左侧主要形成挖方边坡,边坡最大高度约2.0m,均为土质边坡,下伏基岩为侏罗系下统遂宁组泥岩、砂岩;岩土界面角度约15°~23°,边坡坡率约为1:1.4,边坡及路面未见开裂、变形迹象,路基边坡现状稳定,建议连接道路施工时对现状边坡加强监测,并加强场地截、排水措施。4.5污水管桥影响评价场地内现状存在一座污水管桥与拟建肖家沟水库桥梁邻近,最近距离约7.0m,采用桩基础,由于未搜集到管桥设计资料,建议施工前核实管桥与本工程的相互关系,施工过程中对现状管桥结构加强保护和监测。4.6地质条件可能造成的风险评价拟建桥台开挖将形成深基坑,未支护的基坑可能出现滑塌破坏,建议根据周边条件采用稳定坡率放坡或采用桩板挡墙进行支挡;拟建桥梁中部桥墩桩基位于现状水库范围,涉及水上施工,应编制专项施工方案并通过论证后实施;项目区域局部存在淤泥质粉质粘土,且桥梁东侧土层较厚,桩基开挖易塌孔,建议在建立施工工作面后采取护壁措施如钢护筒等跟进,采用混凝土回填等方式保证成孔质量,防止土层坍塌破坏;现状路基边坡整体稳定,但在施工过程中应加强边坡的监测,并加强截、排水措施,防止地表水下渗弱化边坡土体物理参数,造成坡体破坏。4.7危险性较大的分部分项工程评价根据建设部令第37号《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》对道路设计与施工过程中危险性较大的分部分项工程做如下说明:(1)拟建桥梁东岸连接道路涉及填方高边坡,建议设计中对该段边坡进行专项设计。(2)拟建桥梁东岸桥台基坑开挖将形成深基坑,建议设计中对该处深基坑进行专项设计。
5地基评价5.1地基均匀性评价勘察区地势起伏较大,填土分布范围广泛,厚度不均,结构松散~中密,其力学性质较差,骨料粒径变化大且分布不均,物理力学性质差异较大,未经处理不可作为持力层。肖家沟水库区域及靠近水库区域钻孔下部少量分布有粉质粘土和淤泥质粉质粘土,其中淤泥质粉质粘土呈软塑~流塑状态,粉质粘土呈可塑~硬塑状态,承载力低,未经处理不可作为持力层。勘察区下伏基岩为砂岩、砂质泥岩、泥岩,中等风化砂岩、砂质泥岩、泥岩力学性质变异系数整体低,力学性质较好,适宜作为基础持力层。整体来说,场地内地基均匀性较差。5.2地下水及地表水作用评价场地内第四系覆盖层中的地下水主要赋存于人工填土层中,接受大气降雨补给和水库水补给,部分下渗补给基岩裂隙水,与水库水连通。填土结构松散~稍密,孔隙率较大,透水性较好,接受大气降水后垂直入渗,向下补给下伏含水层。场地内第四系覆盖层中的地下水与水库水位具有较好的连通性,水库水位的上升可能导致勘察区内地下水位随之澭高。地下水位的升高,将进一步弱化人工填土的物理力学性质,土层的自稳能力进一步变差。在土层较厚区段,成孔过程中易发生塌孔现象。在施工过程中,基坑和边坡的开挖可能汇聚地下水,应做好截水、抽水及排水措施。在地下水作用下,土层较厚区段自然成孔难度大,极易塌孔,机械成孔时应做好相应护筒或混凝土回填等施工措施,保证成孔质量。此外,根据水库水样腐蚀性检测报告结论,并结合地区经验,环境水和土层对混凝土结构微腐蚀,对混凝土中钢筋及钢结构有微腐蚀性。5.3持力层选择勘察区内广泛分布人工填土,结构松散~中密,厚度变化较大,堆填不均,骨料粒径变化大且分布不均,物理力学性质差异较大,未经处理不可作为基础持力层。粉质粘土、淤泥质粉质粘土承载力低,未经处理不可作为基础持力层。强风化砂岩、砂质泥岩及泥岩,承载力较高,但厚度不均,不宜作为基础持力层。中等风化砂岩、砂质泥岩及泥岩,承载力高,在满足设计要求的前提下,可作为桥梁基础持力层。5.4特殊土的评价勘察区特殊土主要为人工填土,其分布广泛,厚度较大,骨料粒径变化大且分布不均匀,结构松散~稍密。拟建肖家沟水库桥梁基础形式为墩(台)基础,成孔时,需穿过人工填土层,填土自稳能力很差,易垮塌,需及时做好护壁。填土结构松散~稍密,物理力学性质变化大,不能作为桥梁墩(台)基础持力层。若将填土处理后作为桥梁基础持力层,需对桥梁基础下的人工填土进行换填、硬化,达到设计的承载力及变形要求后,方可作为持力层。拟建肖家沟水库桥梁基础形式为墩(台)基础成孔时,水中桥墩需穿过淤泥质粉质粘土,淤泥质粉质粘土自稳能力很差,易垮塌,需及时做好护壁。淤泥质粉质粘土呈软塑~流塑状,物理力学性质变化大,承载力低,不能作为桥梁墩(台)基础持力层。若将淤泥质粉质粘土处理后作为桥梁基础持力层,需对桥梁基础下的淤泥质粉质粘土进行换填、硬化,达到设计的承载力及变形要求后,方可作为持力层。5.5成桩可能性分析、施工条件及环境影响评价区内人工填土厚度变化大,勘察期间未发现有毒有害气体,填土结构松散~稍密,骨料粒径变化大,分布不均匀,物理力学性质差异大,成桩可能性差;强风化岩石强度较高,但分布不均,成桩可能性一般;中等风化基岩,分布连续,承载力较高,成桩可能性较好。P9~P14桥墩位于水库内,涉及水下作业,桩基无机械成孔条件,可疏排水库水、回填施工平台或设置围堰建立施工平台,再采用机械成孔,若采用人工挖孔,由于场区存在较厚的人工填土和淤泥质粉质粘土,成孔时易塌孔,需在建立施工工作面后采取护壁措施如钢护筒等跟进,采用混凝土回填等方式保证成孔质量,防止土层坍塌破坏。在施工过程中,桩底要采取有效的措施清除桩底沉渣,清理后立即进行桩身灌注。在桩身的施工过程中,应注意施工过程中产生的扩径和偏斜现象。桩身扩径对桩的承载力有提高的作用,但扩径的同时可能因为混凝土数量的不足导致桩身局部段的软弱,在施工过程中应注意对桩身混凝土灌注情况的观察,保证桩身足够的充盈。岩土软硬不均匀时可能出现桩身偏斜的情况,在施工过程中应采取一定的质量保证措施,减少和避免此类情况的发生。区内无有毒有害气体,由于项目涉及水库范围作业,施工对水库水造成的环境影响较大,施工时应采取相应的环保措施,防止废水污染土壤、地表水和地下水,避免将来对桩基腐蚀。
6勘察结论与建议6.1勘察结论(1)根据现场调查和钻探揭示,勘察区范围未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象,场地整体稳定,适宜拟建桥梁的建设。(2)勘察区抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。桥梁场地地震效应评价见本报告4.2内容。(3)场地内第四系覆盖层中的地下水与肖家沟水库水位具有较好的连通性,水库位的上升将导致勘察区内地下水位随之澭高。(4)人工填土自稳能力很差,加之地下水的作用,人工填土较厚区段自然成孔难度大,极易塌孔,机械成孔时应做好相应护筒或混凝土回填等施工措施,保证成孔质量。(5)场区地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙水和基岩网状风化裂隙水,主要接受大气降雨水库水位的补给。环境水和土层对混凝土结构微腐蚀,对混凝土中钢筋及钢结构有微腐蚀性。6.2建议(1)岩土物理力学参数建议值见本报告第3.2节;基础持力层建议见报5.3节。(2)肖家沟水库桥梁施工前,需对桥梁旁侧的管桥基础、上部结构做好保护措施,避免对现有管桥结构造成损伤,同时加强对桥墩和桥梁的监测。(3)勘察区人工填土自稳能力很差,加之地下水的作用,人工填土较厚区段自然成孔难度大,极易塌孔,机械成孔时应做好相应护筒或混凝土回填等施工措施,保证成孔质量。(4)据相关资料及现场走访,在拟建桥梁连接道路两侧现有燃气、排水、电力、给水、电信等地下管线,施工前,应对其进尺排查并采取有效保护措施。(5)加强施工时序控制,加强对相邻既有建(构)筑物和新建构筑物的监测。(6)拟建桥梁位于现状水库范围,上部土体主要为透水性强的填土,地表水和地下水对桥梁基础施工造成影响,建议施工前疏排水库水、回填施工平台或设置围堰建立施工平台,并做好相应抽水、排水措施。(7)桥台开挖将形成深基坑,如有放坡条件,建议土层按1:1.75坡率放坡,强风化岩层按1:1.0放坡,中等风化岩层按1:0.5~1:0.75放坡;如无放坡条件,建议采用桩板挡墙进行支挡,并加强监测和截排水措施。(8)本项目应采用逆作法进行施工,遵循“动态设计、信息法施工”原则进行施工,及时进行支护。(9)施工过程中应加强基础验槽工作,遇与地勘报告不符的异常情况及时通知设计及勘察方到场共同解决。(10)由于此次勘察工作是在“有限的时间、有限的人力和手段”的情况下进行的,工程地质和水文地质有其复杂性,而勘察调绘工作是地表进行的,钻探工作是间隔一定距离进行的,对水文地质的判定是结合地表调查、由点连线由线推断面进行确定的,因此对水文地质的判定存在一定的推断性,地下开挖情况可能与勘察推断情况有一定的出入,施工开挖时如发现实际地质情况与报告差异较大,应及时联系我公司人员进行解决。附表1.勘探点数据一览表勘探点编号孔深(m)孔口标高H(m)坐标岩土分层岩土样地下
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