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文档简介
两江新区-长寿区快速通道项目(长寿段K16+190~K18+340)PAGE第0页,共32页打捆路网道路及配套工程(两江新区)4号路工程-K2+000~K3+083.292工程地质勘察报告(详细勘察)打捆路网道路及配套工程(两江新区)4号路工程-K2+000~K3+083.292勘察报告PAGEPAGE2目录1、勘察工作概况 21.1任务由来及工程概况 21.2本次勘察目的与任务 31.3本次勘察依据及执行的主要技术规范: 31.4勘察范围、勘察阶段及勘察等级判定 41.5勘察工作布置及任务完成情况 41.6勘察质量评述 42、工程地质条件 62.1场地位置及地形地貌 62.2气象、水文 62.3地质构造 72.4地层岩性 72.5水文地质条件 82.6不良地质现象 83、岩、土物理力学特征 83.1土层 93.2岩石 93.3岩土体参数建议值 103.4.岩土工程特性及土石工程分级 114、岩体基本质量等级 115、岩土工程分析评价 115.1场地、地基稳定性及建筑的适宜性评价 115.2隧道区工程地质评价 125.3道路区工程地质评价 175.4地震效应评价 235.5岩土地震稳定性评价 246、地基评价 246.1地基均匀性及稳定性评价 246.2特殊性岩土 246.3水、土腐蚀性评价 256.4施工对周边环境及相邻建筑物的影响评价 256.5场地水对基础施工的影响评价 256.6成桩可能性、桩的施工条件及其对环境的影响评价 256.7路基干湿类型评价 266.8地质条件可能造成的工程风险分析 267、岩土工程结论与建议 27附表目录表2.4勘探点数据一览表图件目录图例勘探点平面位置图(比例尺1:1000)工程地质剖面图(比例尺1:200)柱状图(比例尺1:200)附件目录岩土工程勘察任务委托书勘察纲要测量说明岩土物理力学试验9#挡墙楔形体滑动计算书外业见证报告1、勘察工作概况1.1任务由来及工程概况受土地储备整治中心、科技产业(集团)股份有限公司的委托,我公司承担打捆路网道路及配套工程(两江新区)4号路工程的地质勘察工作。本项目位于两江新区礼嘉组团花沟片区,地处园博园以南、金渝大道以北,金山大道、金开大道、金兴大道、金渝大道围合区域内,西侧紧靠园博园,向北延伸至中央公园,往南与曾家岩北延伸通道相接。由于受施工条件限制,部分钻孔不具备施工条件,按照业主要求分段编写勘察报告,第一次花沟片区打捆路网道路及配套工程(两江新区)4号路工程青少年宫段-K1+520~K2+000于2011年8月在重庆中煤科工工程技术咨询有限公司审查合格,本次勘察范围起点位于青少年宫,接青少年宫段,桩号为K2+000,终点位于B区纵四路与云竹路交叉口,桩号K3+083.292,加上云竹路段全长约1.33km,道路等级为城市主干路,双向6车道,设计时速50km/h,标准路幅宽度36m。工程类型为城市主干道,道路等级为一级。本次勘察内容主要包括:道路工程、桥梁工程、支挡工程、隧道工程等,主要包含人行天桥、主线段及匝道C、匝道D、匝道E、云竹路段、2号地通道(暗挖)、3号地通道(明挖),工程重要性等级为二级~一级。根据道路推荐方案线路,本次勘察范围包含2号地通道,2号地通道为车行地通道,下穿金兴大道,施工方式为暗挖,施工采用盾构机开挖。地通道起点桩号为K2+000.00,终点桩号为K2+190.00,地通道全长190m,地通道平面中线为直线、圆曲线段,地通道纵、横坡均满足道路总体布置要求。3号地通道为车行地通道,下穿云竹路,施工方式为明挖。匝道地通道起点桩号为K0+249.00,终点桩号为K0+330.00,地通道全长81m,地通道平面中线为直线、缓和曲线和圆曲线段,曲线半径为40m,地通道纵、横坡均满足道路总体布置要求。3号地通道采用箱型框架结构形式。挖方高度小于8m边坡,边坡坡率按岩层拟采用1:1.0、土层采用1.1.50,边坡高度大于8米的边坡,采用分级放坡,每级边坡高度为8m,两级边坡间设2.0m宽马道,2m宽马道设2%的外倾斜坡,岩层拟采用1:1.0、土层采用1.1.50坡率进行放坡,坡顶做好防水处理,设置好截水沟,并及时作好坡面的防风化措施。填方边坡上部8m为1:1.5,8m以上每8m为一级边坡,第二级坡比为1:1.75,第三级坡比为1:2.0,两级边坡间设2.0m宽马道。填方路基外侧地表水往路基汇集时,在坡脚设排水沟。按照设计方案整平后,将形成最大边坡约14.0m的土质填方边坡,边坡安全等级为一级;形成最大边坡高度约9.0m的土质挖方边坡,边坡安全等级为一级;形成最大边坡高度约15.0m的岩土质挖方边坡,边坡安全等级为二级。本次勘察采用的设计标准及各主要结构物的设计特征如下表1.1-1~3。表1.1-1路基主要设计特征路基名称起点里程(m)终点里程(m)设计高程(m)坡度(%)道路宽度(m)主线段K2+000K3+083.292342.877-354.671.1-5.536C匝道K0+000K0+453.011355.500-352.0223.0-7.08D匝道K0+000K0+328.974345.730-352.1501.5-7.013E匝道(秋成匝道)K0+000K0+562.79363.42-345.731.0-6.58云竹路K0+000K0+305.926357.85-363.451.0-3.035表1.1-2桥梁主要设计特征桥梁名称起点里程终点里程结构形式跨度(m)桥宽(m)桥长(m)类型人行天桥1K2+070LK2+110L预制T梁205.040小桥人行天桥2K2+065RK2+105R预制T梁205.040小桥表1.1-3地通道统计表序号名称起点桩号终点桩号施工方式总长结构形式12号地通道K2+000K2+190暗挖190m闭合框架23号地通道E匝道K0+249.00E匝道K0+330.00明挖81m闭合框架1.2本次勘察目的与任务本次勘察目的是为施工图设计提供必要的工程地质资料及设计参数,具体任务:1)查明场地地层岩性、地质构造、岩土体结构及其物理力学性质;2)查明致灾地质体的分布、规模、成因及其对场地的影响,查明有无埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物;3)对工程场地稳定性和适宜性进行分析评价;4)对场地地震效应进行初步评价;5)查明水文地质条件,地下水对工程建设的影响程度,评价环境介质对建筑材料的腐蚀性;6)对桥位区评价其地基稳定性,提供验算地基承载力、地基变形、抗倾覆和抗滑移所需岩土参数;7)查明桥位区备选桩端持力层的分布、厚度变化规律,提供桩侧摩阻力和端阻力,提出了桩型、工法的建议;8)查明隧道区域的地形、地貌、地层岩性、构造特征、接触关系及岩层风化破碎程度。9)查明岩层坚硬、致密、性脆、构造应力集中地段发生岩爆或大变形的可能性。10)查明隧道沿线的地表水、地下水条件,评价对隧道施工的影响;判定地下水对建筑材料的腐蚀性和洞身涌水量的大小。11)查明隧道区岩土体的物理力学性质指标,确定岩土工程分级、围岩分级,提出围岩的物理力学性质参数。12)查明隧道区可燃气体、有害气体、放射物的含量、压力、性质,并判断其对隧道施工、运营的影响。13)对场地特殊性岩土评价其对工程产生的不利影响,并提出处理措施建议;14)分析评价周边环境与拟建道路工程的相互影响,对可能出现的工程地质问题提出防止措施建议。15)对道路回填及开挖形成的人工边坡进行稳定评价,提出防治建议;16)对设置支挡结构的路段进行稳定性分析,并对支挡型式及相应的地基持力层、设计参数提出建议。1.3本次勘察依据及执行的主要技术规范:1.3.1勘察依据①《建设工程勘察合同》;②《岩土工程勘察任务委托书》;③《勘察纲要》;④甲方提供的地形图和拟建物平面图;1.3.2勘察执行的主要技术规范主要技术标准:(1)《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014);(2)《建筑与市政工程抗震通用规范》(GB55002-2021);(3)《建筑与市政地基基础通用规范》(GB55003-2021);(4)《工程勘察通用规范》(GB55017-2021);(5)《工程测量通用规范》GB55018-2021;(6)《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363-2019;(7)《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016;(8)《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016);(9)《公路桥梁抗震设计规范》JTG/T2231-01-2020;(10)《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011);(11)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年版);(12)《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013);(13)《公路路基设计规范》(JTGD30—2015);(14)《公路隧道设计规范》(JTGD70-02-2014);(15)《市政工程勘察规范》(CJJ56-2012);(16)《公路工程地质勘察规范》JTJC20-2011;(17)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);(18)《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2020年版);(19)《工程测量标准》GB500026-2020;(20)《重庆市岩土工程勘察文件编制技术规定》(2019年版)。参考规范:《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)。1.4勘察范围、勘察阶段及勘察等级判定按《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014),渝建【2013】345和346号文附件1、2,场地勘察等级划分如下:拟建项目工程重要性等级为一级;场地类别划分为中等复杂场地(详见表1.4-1),工程勘察等级为甲级。根据上述“规范”、“文件”,本次工程勘察阶段为详细勘察。表1.4-1场地类别划分判定因素场地特征场地类别场地复杂程度复杂中等复杂简单地形、地貌地形坡度2~33°√中等复杂场地岩层倾角(°)25~27°√岩土特征岩土种类较多,性质变化较大,有特殊性岩土素填土√岩体完整程度较完整√土层厚度(m)土层厚度最大约31.9m√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中等强烈√2)勘察范围根据渝建【2013】345和346号文附件1、2,判定如下表,勘察范围满足文件要求。勘察范围判定条件及结果见表1.4.2,勘察阶段为详细勘察,判定条件及结果见表1.4.1。本项目不需要进行初步勘察、勘察范围满足规范与文件要求。表1.4-1重庆市房屋建筑和市政基础设施工程勘察阶段判定表(初步勘察判定表)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。场地为中等复杂场地。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。无不良地质作用。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。大部分地段已完成平场工作,地形较平坦。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。不受三峡库区175m蓄水位影响。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。无矿产采空区或地下洞室。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。不符合。不需进行初步勘察2建筑高度大于200m的超高层建筑。不符合。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。不符合。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。不符合。不需进行初步勘察表1.4-2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大于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。勘察范围大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大于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)。无该类边坡。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。岩质基坑边坡勘察范围线到基坑边线外侧的水平距离大于其基坑深度的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。土质基坑边坡勘察范围线到基坑边线外侧的水平距离大于其基坑深度的2倍。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。无该类边坡。满足勘察范围1.5勘察工作布置及任务完成情况根据上述勘察目的和详细勘察的要求及场地条件,结合有关规范综合制定本次的《勘察纲要》。本次勘察沿路线及桥墩布置钻孔,共布置机械岩芯钻孔130个(编号ZY),利用钻孔3个,深度均满足规范要求。由于部分钻孔施工难度大,现状边坡高度较大,地形较陡,或钻孔位于主干道,施工手续办理困难,进场后对部分钻孔进行优化调整。减少的钻孔在施工阶段加强地质查验,必要时进行补充勘察或施工勘察。钻探工作严格按照《钻探操作规程》作业,由于施工手续等原因,分批次进出场完成野外钻探工作,完成主要工作量见表1.5。表1.5完成工作量统计项目单位数量工程地质测绘1:500工程地质测绘及调查km20.35钻探(总计)钻孔及进尺m/孔3256.73/134钻探(本次)钻孔及进尺m/孔3195.12/130钻探(利用)钻孔及进尺m/孔61.61/4取样单轴抗压强度组29原位测试动力触探(N63.5)m/孔36.3/5工程测量图根点个3定测钻孔个130剖面测量km/条8.58/51水位观测孔1301.6勘察质量评述1.6.1工程地质测绘根据甲方提供的1:500平面图及地形图作为工作底图,场地及两侧各30m范围为工作重点,向外侧工作深度逐渐降低。采用半仪器法及特征地形地物定点,对不良工程地质现象、水文地质条件、地质界线、岩层产状、节理裂隙及不同地貌单元划定其边界并勾绘于图上。共计填图面积约0.35km2。地质点及地质界限在平面图上的精度为2mm,地质测绘工作满足规范要求。1.6.2工程测量1.6.2.1作业依据:根据甲方提供1∶500比例尺钻孔平面设计图,该图坐标系为重庆市独立坐标系;高程为1956年黄海高程。执行规范:CJJT8-2011《城市测量规范》。1.6.2.2作业方法:利用甲方提供的控制点作为本次工程测量的控制点。作业时使用拓普康全站仪观测水平角、垂直角各一测回、测距一测回,两次读数。仪高、觇高量至毫米,高差取往返测中数。在工程布置平面图上,根据甲方提供资料计算求得各钻孔坐标,在各相应控制点上设站使用拓普康全站仪,采用极坐标法放样各钻孔。待钻孔施工完毕,在相应控制点上设站,采用极坐标法定测各钻孔。作业时观测水平角一测回、垂直角一测回、测距一测回;采用三角高程法测量各钻孔高程。钻孔平面位置偏差在0.25m以内,高程偏差在±0.05m以内,工程测量符合规范要求。1.6.3本次勘察钻探劳务单位为重庆途越工程咨询有限公司。钻进过程中严格按勘察方案及钻探操作规程执行,未出现安全质量事故。以开孔φ110mm,终孔φ91mm钻具钻进,土层采用小水量钻进,基岩采用循环水回转钻进,采取率:填土层大于65%;粉质粘土大于90%;强风化基岩大于65%;中等风化基岩采取率大于80%。钻孔钻探结束并验收合格后采用粘土球回填钻孔,均匀回填,每0.5~1.0m分层捣实。满足《建筑工程地质勘探与取样测试技术规程》(JGJ/T87-2012)要求。1.6.4岩土取样及试验:在中风化基岩内取单轴抗压强度样29组,岩样采集后立即采用塑料胶布密封,取样深度及样品数量符合规范要求,取样时及时包装;运输中采取了稻草覆盖等避免振动的措施。以上各类样品采集严格按样品采集的有关规定执行,样品数量、包装、运输、送样时间等满足相应试验要求。各试样均严格包装后送重庆中科勘测设计有限公司测试,质量满足要求。1.6.5原位测试:本次勘察选择5个钻孔进行了重型动力触探测试,采用自动落锤装置,探杆偏斜度不超过2%,锤击贯入连续进行并保持探杆垂直,锤击速率15~30击,每贯入1m,将探杆转动一圈半,符合现行有关规范要求;原位测试严格按规范要求进行,地质人员现场指导并监督全过程,数据采集合理、齐全。1.6.6水文工作:钻孔施工结束后进行水位观测,提干钻孔循环水24小时后观测水位恢复情况。观测数量、密度均满足相关规程要求。资料整理严格按规范要求进行。1.6.7本工程报告采用重庆川东南地质勘察院工程地质勘察CAD1.0成图,该软件制图精度能满足工程勘察制图精度要求。1.6.8通过对资料进行综合分析整理,以上实物工作量符合有关规范和规程的规定,达到了勘察委托书的技术要求,提供的勘察成果资料达到详细勘察精度,可满足施工图设计使用。1.6.9该工程由中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司见证,见证员:胡广鑫,印章号:YKJZ-2310134-0041。外业见证单位工作人员、业主和我公司工作人员对每个施工钻孔进行现场验收和编录,同时对原位测试过程进行全程监督,施工过程中严格按照勘察纲要进行取岩、土样,施工过程严格按照规划要求实施,满足设计要求。采用旁站形式与勘察外业工作同步进行并提交了外业见证报告。2、工程地质条件2.1场地位置及地形地貌本项目位于两江新区礼嘉组团花沟片区,地处园博园以南、金渝大道以北,金山大道、金开大道、金兴大道、金渝大道围合区域内,西侧紧靠园博园,向北延伸至中央公园,往南与曾家岩北延伸通道相接。起点位于青少年宫框架桥终点,桩号为K2+000,终点位于B区纵四路与云竹路交叉口,桩号K3+083.292,有市政道路通往场地附近,交通条件较便利。场地地貌受地质构造和岩性控制,为构造剥蚀丘陵斜坡地貌,地面总体地势较平,坡角一般5~15°,局部为陡坡、陡坎。K2+000~K2+015左侧为现状边坡,边坡高度较大,约10m,地形坡角一般25~35°,紧邻重庆市青少年活动中心建设项目,勘察期间正在进行主体结构的施工。K2+700~K3+083.292及云竹路K0+000~K0+305.926为改扩建路段,地势平缓,地形坡角一般2~8°;道路区内地形总体呈西南侧较高,北东侧较低,本次勘察场地范围内勘探点最高高程376.64m(ZY560),最低高程334.94m(ZY498),相对高差为41.7m。2.2气象、水文气象:该区域属亚热带湿润气候,雨量充沛、四季分明。具有春早、夏长、秋多绵雨、冬暖多雾的特点。常年平均气温18.4℃,极端最高气温43℃,极端最低气温-3.1℃,多年平均降雨量1087.3mm。由于受季风环流影响,降雨年内分配不均。5-9月份降雨量占全年的70%,暴雨多集中在7-8月份,最大降雨量195.3mm,强度大,是许多地质灾害的诱发因素。常年平均风速1.1m/s,最大风速27m/s。项目所在区域全年平均降水量约1200毫米,其中2~4月春季平均降水237.5毫米,5~7月夏季474.5毫米,8~10月秋季378.9毫米,11~1月冬季106.9毫米,降水量最多集中在夏季,占全年降水量的43%,冬季降水量最少,只占全年降水量的8%。年平均无霜期为335天,霜冻一般出现在每年小雪至次年立春前后,(即12~1月)轻者地面草丛上白霜,重者水田起薄冰,多发生于每次寒潮过后的晴天。整年多云雾,全年日照时间不超过1276小时,全年日照平均率为25%,8月日照时间最多为平均223小时,10月平均日照时间20小时。春天为纯东南风,风力一般1~2级,夏季多东南风和西北风,风向不稳定,往往夹着雷暴,风力为阵性大风,最大可达8级,伏天午时多南风,一般1级微风,秋冬季节为西北风,风向较稳定,最大5级。冬春季节多为高积云和层积云,云积稳定,终日笼罩,不见天日。夏季多为积雨云和雷雨云,云层变化大,分布不均,积散较快。秋天多为云朵,移动缓慢,显得秋高气爽。水文:K1+750~K1+850左侧约60m为龙景湖,位于勘察范围之外,水位高程约304.50m,水域面积约15000m2,勘察范围内水涯线约305.15。正常蓄水位约304.00m~305.00m,水库设计最高水位约308.00m。道路设计高程约342.00,对拟建道路影响小。2.3地质构造场地地质构造位于龙王洞背斜西翼,岩层呈单斜产出,岩层产状约295-315°∠18-30°。场地构造裂隙不发育,未见次级褶皱及断层分布,地质构造简单。路线岩层倾角由南向北逐步变陡,K1+950附近优势产状304°∠25°,K3+080附近优势产状305°∠27°。层岩层层面结合很差,属软弱结构面。层间裂隙较发育,表面平直很光滑,无胶结,泥质或泥夹岩屑充填,岩层层面结合很差,属软弱结构面。场地构造裂隙不发育,未见次级褶皱、软弱夹层及断层分布,地质构造简单。岩体裂隙较发育,其特征见下表:表2.3裂隙产状统计位置裂隙数量指标裂隙特征岩层产状裂隙编号裂隙产状张开度(mm)延伸长度(m)间距(m)裂面特征充填物质及充填程度结合程度65-75剖面342°∠50°3~80.8~2.50.3~1.2裂面平直无充填软弱结构面,结合很差304°∠23-25°164°∠47°2~53.0~6.01.0~3.0裂面较粗糙充填岩屑及粘土硬性结构面,结合差76-103剖面129°∠75°4~82.0~5.01.0~2.0裂面平直无充填软弱结构面,结合很差304-305°∠25-27°,优势产状305°∠27°④234°∠76°0~31.0~3.00.5~1.0裂面较粗糙充填岩屑硬性结构面,结合差2.4地层岩性经地表工程地质测绘和钻探揭露,建筑场地地层主要由第四系全新统素填土(Q4ml)、粉质粘土(Q4el+dl)及下伏侏罗系中统沙溪庙组(J2S)泥岩及砂岩组成。现将各岩土层工程特征分述如下:1)素填土(Q4ml)杂色,由粉质粘土、泥岩碎石组成,呈次棱角状、块状,硬质物粒径20~200mm,含量约15~45%,无序堆填,填土结构松散~中密,以稍密为主、稍湿,回填时间不等,多数大于5年,约5~10年。分布于整个场地,钻探揭露厚度0.30(ZY551)~31.90(ZY417)。2)粉质粘土(Q4el+dl)棕黄色,可塑状,主要由粘粒组成,刀切面稍具光泽,无摇震反应,干强度、韧性中等,局部含风化残余岩屑,仅在钻孔ZY564揭露,钻探揭露厚度7.50m。3)泥岩(J2S-Ms)紫红色,泥质结构,中厚层状构造,主要由粘土矿物组成,含砂质重,见钙质结核和灰绿色泥质斑块,与砂岩呈互层状产出。4)砂岩(J2S-Ss)浅灰色,中细粒结构,中厚层构造,钙泥质胶结,主要矿物成分为长石、石英,含少量云母及暗色矿物,局部含泥质较重,与泥岩呈互层状产出。按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)结合重庆地区经验,将场地钻探深度范围内的基岩划分为强风化带和中等风化带。强风化带:结构与构造大部已破坏,颜色及矿物成分明显变化,岩石被裂隙分割成块碎石,岩芯破碎,呈碎块状,风化裂隙发育,岩质软,用手可折断。各孔均有揭露,钻探揭露厚度0.60(ZY569)-5.10(ZY388)。中等风化带:岩芯呈短柱状、柱状,岩体较完整,岩质硬。场地钻孔揭露基岩面起伏较平缓,坡角5~11°,仅局部较陡,达25~30°。2.5水文地质条件2.5.1地下水类型场地地下水按其特征可分为松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。松散岩类孔隙水:松散岩类孔隙水主要赋存于素填土层中,属于临时性上层滞水,无统一地下水位,其补给来源主要为大气降水,迳流途径为由地表垂直下渗或产生层内侧向渗透,向填土较深处渗流、排泄,径流途径短,主要通过大气蒸发排泄。该类水受季节、降雨影响较大,雨季时丰富,旱季时贫乏。基岩裂隙水:基岩裂隙水水量贫乏且受大气降水影响明显,主要赋存于强风化基岩构造裂隙中,其赋存条件受构造裂隙分布情况和裂隙发育程度控制,接受大气降水或上覆第四系孔隙水补给。2.5.2地下水补、迳、排条件勘察区地形整体平缓,场地内素填土属透水层,粉质粘土、泥岩属隔水层,砂岩为弱透水层。当大气降水后形成地表径流向地势低洼处排泄,部分由地表垂直下渗,沿基岩面径流。起点处西侧龙景湖水库勘察期间水位304.46m,地下水补给条件差,水库为当地地表水和地下水排泄基准面,地下水变化幅度随河水位而变化,洪水期由河水补充地下水,枯水期由地下水补给河水。地表水和地下水补给来源主要为大气降水及龙景湖水库,向龙景湖水库排泄。岩体裂隙不发育,岩体较完整,不利于地下水的赋存;大气降水除沿地表径流向龙景湖排泄外部分下渗,在场地填土及基岩强风化带内部赋集形成地下水,类型为潜水。桥墩位于市政道路上,局部填土厚度大,覆盖层较厚地段易形成上层滞水,建议做好防护防渗工作,施工过程中做好排除积水工作(特别是雨季施工),保证施工顺利及拟建物的安全。场地西南侧230.0m范围左右为龙井湖,勘察范围内水涯线约305.15。正常蓄水位约304.00m~305.00m,水库设计最高水位约308.00m。道路设计高程342.00~350m,龙井湖水位对拟建道路影响较小。钻探施工完毕后提干钻孔循环水后24h观测孔内水位情况,钻孔水位不恢复,说明勘察期间场地地下水贫乏。场地岩土层渗透系数:素填土取10.0m/d(经验值),粉质粘土取0.05m/d(经验值),泥岩取0.1m/d(经验值),砂岩取0.5m/d(经验值)。综上所述,勘察期间地下水总体较贫乏,水文地质条件简单。但素填土位于粉质粘土层面上,原始地貌低洼处利于地下水赋存和汇集,该类土壤孔隙水水量受降雨强度影响,雨季时局部地段地下水较富集,地下水位将提高。2.6不良地质现象经现场调查,场地内东侧边坡已经治理或正在治理中,现状斜坡均未发现变形迹象。结合钻探成果、工程地质测绘及区域资料,勘察场地及周边未发现崩塌、滑坡、泥石流、地下采空区等不良地质作用,地下无埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。龙景湖水库距离拟建道路约60m,水库水面高程约304.46m,水涯线高程约305.15,该段设计路面高程342.00,根据钻探结果显示,该段土层主要为素填土,土层厚度较大,钻孔存在上层滞水,但水位较深,边坡未进行开挖,水库水对拟建道路影响小。3、岩、土物理力学特征3.1土层3.1.1素填土场地内素填土层广泛分布,厚度较厚。本次勘察在5个钻孔中作重型动力触探,锤击数按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)有关规定统计,厚度加权平均值N63.5=8.70,为稍密,变异系数0.50,从试验结果及现场调查看,场地内素填土为松散~稍密状,以稍密为主,但土中多大块石,锤击数差异大,均匀性差,素填土的填料和密实度是不均匀的。表3.3-1重型动力触探统计土层名称孔号测试深度(m)统计厚度(m)锤击数平均值变异系数厚度加权平均值锤击数变异系数素填土ZY4061.3-7.56.27.140.4978.700.50ZY4171.8-8.16.39.420.593ZY4301.2-10.49.28.910.427ZY4691.1-8.37.28.870.474ZY5121.2-8.67.48.980.561素填土天然重度20.5kN/m3(经验值),饱和重度取21.0kN/m3(经验值)。3.1.2粉质粘土勘察场地仅在钻孔ZY564揭露粉质粘土,由于粉质粘土厚度不均匀,变化较大,未对其取样,经现场钻探揭露并结合相邻场地经验可知,粉质粘土呈可塑状,为中压缩性土。根据《工程地质手册》(第五版)有关规定查表,结合地区经验取值,可塑状粉质粘土地基承载力特征值取150kPa,天然内聚力标准值25kPa,内摩擦角13°,饱和内聚力标准值16kPa,内摩擦角11.0°。3.2岩石本次勘察取岩石抗压29组,由于抗压强度变异系数大,剔除很多异常值进行统计,本次按照地层分别进行统计,试验统计结果按《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016第10.2.1~10.2.8条统计计算。见表3.2-1~3.2-4。表3.2-1道路部分中等风化泥岩抗压强度统计表孔号岩石名称抗压强度指标(MPa)天然(单值)饱和(单值)ZY404中等风化泥岩8.237.896.905.114.884.29ZY4056.104.957.193.913.174.58ZY5406.988.949.254.415.645.84ZY5434.693.856.892.822.324.14ZY5457.698.699.234.835.485.82ZY5475.056.984.693.024.182.82ZY5497.925.698.634.923.545.34ZY5524.966.257.633.023.824.66ZY5646.987.568.064.324.685.01ZY5676.455.364.063.883.212.43ZY5876.787.288.084.214.525.00ZY5904.965.863.982.943.452.36统计件数n3636平均值6.694.13标准差1.5551.014变异系数d0.2330.246修正系数rs0.9330.929标准值6.243.84区间值3.85~9.252.32~5.84软化系数0.61表3.2-2道路部分中等风化砂岩抗压强度统计表孔号岩石名称抗压强度指标(MPa)天然(单值)饱和(单值)ZY405中等风化砂岩14.3*13.6*12.9*9.6*9.3*8.9*ZY42615.214.016.310.29.411.2ZY44114.3*13.2*12.7*9.3*8.9*8.8*ZY45921.420.822.615.314.616.2ZY48732.631.934.124.724.325.8ZY57031.629.528.923.622.221.6ZY57346.2*45.5*42.7*38.4*37.7*35.5*ZY57628.627.425.820.519.618.7ZY58323.725.823.116.818.516.4统计件数n1818平均值25.1818.31标准差6.0524.984变异系数d0.2400.272修正系数rs0.9000.887标准值22.6716.24区间值14.0~34.19.4~25.8软化系数0.72备注:部分砂岩中胶结程度差异,所致单值变异系数较大,去掉异常大值和小值进行统计。表3.2-3人行天桥中等风化泥岩抗压强度统计表孔号岩石名称抗压强度指标(MPa)天然(单值)饱和(单值)ZY382中等风化泥岩7.235.908.224.964.105.58ZY3834.334.853.842.552.872.26ZY3848.577.856.285.304.883.89ZY3886.487.395.813.944.503.56ZY3897.016.418.154.343.975.06ZY3907.436.877.864.624.254.88ZY4048.237.896.905.114.884.29ZY4056.104.957.193.913.174.58统计件数n2424平均值6.744.23标准差1.2920.862变异系数d0.1920.204修正系数rs0.9320.927标准值6.283.92区间值3.84~8.572.26~5.58软化系数0.62表3.2-4中等风化带基岩抗压强度统计成果汇总表指标岩性道路部分人行天桥泥岩砂岩泥岩抗压强度标准值(Mpa)天然6.2422.676.28饱和3.8416.243.92地基承载力特征值(KPa)强风化280300280中等风化《市政工程地质勘察规范》4801600480中等风化《公路桥涵地基与基础设计规范》226058902270岩石地基承载力特征值根据试验结果按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363-2019第4.3.3条和《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)第14.3.2及14.3.5条分别取值,详见表3.2-4。本项目建议执行《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014),岩石地基承载力特征值根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014),中等风化基岩地基承载力特征值=岩石抗压强度标准值×地基条件系数×0.33,地基条件系数取1.1。3.3岩土体参数建议值3.3.1岩土体的基底摩擦系数μ根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330—2013表11.2.3,并结合经验确定;3.3.2岩体抗拉强度参照《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016,取岩石抗拉强度标准值乘以0.4的折减系数再乘以0.95的时间效应系数,并结合重庆地区经验取值;3.3.3岩体抗剪强度参照《工程地质勘察规范》DBJ50/T-043-2016,岩体C取岩石C的标准值乘以0.30的折减系数再乘以0.95的时间效应系数;岩体φ取岩石φ的标准值乘以0.90的折减系数再乘0.95的时间效应系数,并结合重庆地区经验取值;3.3.4岩土体水平抗力系数参照《工程地质勘察规范》(DBJ50/T-043-2016)10.3.8节表10.3.8-1、10.3.8-2确定。3.3.5M30砂浆锚固体与岩石粘结强度特征值按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)表8.2.3-2确定。岩土体参数取值表见下表3.3-1。表3.3-1岩土体物理力学指标取值表序号指标素填土粉质粘土泥岩砂岩备注1天然重度KN/m320.5*19.825.2*24.7*2饱和重度KN/m321.0*20.025.4*24.9*3单轴抗压强度(标准值)MPa//见表3.2-44地基承载力特征值KPa110*(稍密状)150*见表3.2-45岩体抗拉强度(标准值)KPa//150*480*6天然抗剪强度C(KPa)525*280*1300*φ(°)2813*30*32*7弹性模量Mpa//950*3500*8变形模量Mpa6*/780*3000*9泊松比///0.35*0.17*10基底摩擦系数土层0.25(压实填土)0.25//强风化//0.30.35中等风化//0.40.5511岩石与锚固体极限粘结强度标准值KPa/40400100012岩体水平抗力系数MN/m3强风化//3050中风化6032013土体水平抗力系数的比例系数MN/m420*10*//14负摩阻力系数/0.20*///15桩的极限侧阻力标准值Kpa强风化/70*140*180*中风化//备注:当水平荷载为长期或经常出现的荷载时,应将表中水平抗力系数的比例系数乘以0.4后采用;挡墙墙后填土重度取20.5KN/m3,填土综合内摩擦角取30°;*为经验取值。填土地基承载力根据现场试验进行复核确定。层面抗剪强度取值:C取28kPa,φ取13°;①裂隙面,抗剪强度取值:C取35kPa,φ取15°;②裂隙面,抗剪强度取值:C取50kPa,φ取18°;③裂隙面,抗剪强度取值:C取35kPa,φ取15°;④裂隙面,抗剪强度取值:C取50kPa,φ取18°。土岩界面(粉质粘土)天然抗剪强度值:c取22kPa,φ取12°;饱和:c取15kPa,φ取9°。土岩界面(填土)天然抗剪强度值:c取5kPa,φ取25°;饱和:c取3kPa,φ取20°。3.4.岩土工程特性及土石工程分级场地岩土体的工程特征及土石工程分级划分如下:(1)素填土:分布于整个场地,结构松散~稍密。由于厚度变化大,均匀性差,不能作为基础持力层。根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20--2011)中附录J划分,属于普通土,土、石等级为Ⅱ级。(2)粉质粘土:分布于部分场地,呈可塑状。由于厚度变化大,均匀性差,不能作为基础持力层。根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20--2011)中附录J划分,属于普通土,土、石等级为Ⅰ级。(3)强风化基岩:厚度薄。可直接作为路基基础持力层。根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20--2011)中附录J划分,强风化砂岩、泥岩属于软石,土、石等级为Ⅳ级。(4)中风化砂岩:厚度大,层位稳定,可直接作为挡墙桥、桥墩台、路基基础持力层。根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20--2011)中附录J划分,中风化砂岩属于次坚石,土、石类别为Ⅴ级。(5)中风化泥岩:厚度大,层位稳定,可直接作为桥墩台、路基基础持力层。根据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20--2011)中附录J划分,中风化泥岩属于软石,土、石类别为Ⅳ级。4、岩体基本质量等级根据本项目青少年宫段波速测试报告,强风化泥岩属较破碎,属软质岩石;中风化泥岩属较完整,属岩石。强风化砂岩压属较破碎,属软质岩石;中风化砂岩属较完整,属岩石。由《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)岩体基本质量等级划分可知:强风化基岩因为风化作用,强度低,为极软岩,岩体较破碎,岩体基本质量等级V级;中等风化泥岩坚硬程度为软岩,岩体基本质量等级Ⅳ级。中风化砂岩坚硬程度为较软岩,岩体质量等级为Ⅳ类。5、岩土工程分析评价5.1场地、地基稳定性及建筑的适宜性评价场地大部分为人工回填区域,现状边坡坡顶未见开裂变形,边坡现状基本稳定。根据地面调查及钻探结果,场地内无崩塌、滑坡、泥石流、地下采空区等不良地质作用及对拟建物不利影响的埋藏物。水文地质条件简单。场地土体主要由素填土组成,下伏基岩为砂岩、泥岩,现状稳定。起点西侧部分路段紧邻高回填区,岩性为填土,基岩面大部分较陡,但基岩面埋深大,坡脚土体厚,不易产生整体滑动,但边坡坡面未进行护坡处理,易产生掉块,对拟建道路有影响,建议西侧边坡坡面进行格构绿化处理,高于路面部分清除,并向低洼处回填、碾压,对路基进行压实处理。综合上述工程地质条件特征可知,建设场地整体基本稳定,对形成的边坡治理后,适宜本项目建设。5.2隧道区工程地质评价5.2.1隧道围岩分级5.2.1.1隧道围岩划分依据隧道围岩分级标准严格按照《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)的有关分级标准执行。依据隧道区不同岩石的力学性质,首先进行围岩分级,然后在分级的基础上,结合隧道工程的特点,考虑地下水状态、初始地应力状态等必要因素进行修正。1)隧道围岩分级的原则和方法隧道围岩分级根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)的有关分级标准执行。首先根据岩石的坚硬程度和岩体完整程度两个基本因素的定性特征和定量的岩体基本质量指标,综合进行分级。然后在岩体基本质量分级基础上考虑修正因素的影响,根据地下水情况、软弱结构面的影响,初始应力条件等进行修正,修正岩体基本质量指标值。最后根据修正后的围岩基本质量指标[BQ]的方法确定围岩级别。围岩基本质量指标BQ应根据分级因素的指标RC值和KV值按下式计算。BQ=100+3Rc+250Kv使用上式时应遵守下列限制条件:①当Rc>90Kv+30时,应以Rc=90Kv+30和Kv带入计算BQ值;②当Kv>0.04Rc+0.4时,应以Kv=0.04Rc+0.4和Rc带入计算BQ值。围岩详细定级时,如遇下列情况之一,应对岩体质量指标BQ进行修正:①有地下水;②围岩稳定性受硬性(软弱)结构面影响,且由一组起控制作用;=3\*GB3③存在高初始应力。围岩基本质量指标修正值[BQ]可按下式计算。[BQ]=BQ-100(K1+K2+K3)(3.6.4)式中:[BQ]——围岩基本质量指标修正值;BQ——围岩基本质量指标;K1——地下水影响修正系数;K2——主要软弱结构面产状影响修正系数;K3——初始应力状态影响修正系数。K1、K2、K3值可分别按《公路隧道设计规范》(JTGD70-02-2014)附录A中表A.0.2-1、表A.0.2-2、表A.0.2-3确定。围岩极高及高应力状态的评估,可按附录A中表A.0.3规定进行。2)Rc及Kv取值原则Rc依据表2.3.1.2节试验统计标准值取值,Kv依据由试验值统计得来的岩体完整程度划分表(表2.3.1.2-2)取值。3)围岩基本质量影响因素修正系数K1、K2、K3的选取原则场区钻孔未见稳定地下水,K1=0.2;本隧道为岩石隧道,岩层面倾向304°,隧道轴线与层面夹角大于60°,倾角26°,故结构面产状影响修正系数K2=0.3;该隧道初始地应力状态处于低应力区,隧道埋深不大,初始应力状态影响修正系数取K3=0。4)深埋隧道与浅埋隧道划分的原则根据《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)第6.3节,对Ⅰ~Ⅲ级围岩按2倍荷载等效高度为深埋与浅埋的分界深度Hp(Hp=2hq);对Ⅳ~Ⅵ级围岩按2.5倍荷载等效高度为深埋与浅埋的分界深度Hp(Hp=2.5hq),其中荷载等效高度hq按下式计算:hq=0.45×2S-1ω公式中ω=1+i(B-5)S围岩级别ω宽度影响系数B隧道跨度,B=16.0m。iB每增减1m时的围岩压力增减率,B>5m,i=0.1隧道深埋与浅埋的分界深度Hp一览表表5.2.1-1围岩级别隧道跨度B(m)增减率i宽度影响系数ω等效高度hq(m)分界深度Hp(m)Ⅱ级11.50.11.651.4852.97III级11.50.11.652.975.94Ⅳ级11.50.11.655.9414.85V级11.50.11.6511.8823.76围岩级别与围岩类别的划分标准表5.2.2-2BQ或[BQ]围岩级别>550Ⅰ550-451Ⅱ450-351Ⅲ350-251Ⅳ≤250VⅥ综合考虑以上定级因素,结合地面物探结果及地区经验最终确定围岩级别。[BQ]计算结果见表5.2.1-1、5.2.1-2。左侧隧道围岩级别划分表表5.2.1-1起讫桩号分段长度(m)围岩岩性Rc值MPaKv值考虑影响因素修正系数BQ/[BQ]围岩分级地下水K1主要软弱结构面K2初始应力状态K3K2+015~K2+08469浅埋,素填土,强~中风化泥岩,中风化泥岩为主3.840.640.20.30271.52/[221.52]Ⅴ(结合地区经验)K2+084~K2+190106浅埋,素填土VI(结合地区经验)右侧隧道围岩级别划分表表5.2.1-2起讫桩号分段长度(m)围岩岩性Rc值MPaKv值考虑影响因素修正系数BQ/[BQ]围岩分级地下水K1主要软弱结构面K2初始应力状态K3K2+015~K2+08570浅埋,素填土,强~中风化泥岩,中风化泥岩为主3.840.640.20.30271.52/[221.52]Ⅴ(结合地区经验)K2+085~K2+190105浅埋,素填土VI(结合地区经验)5.2.2围岩稳定性评价隧道围岩的稳定性与岩体的坚硬程度、完整程度以及层间结合情况的关系最为密切,地下水的富集程度对围岩的稳定性可起到进一步恶化的作用,在划分围岩类别时,均考虑了这一重要因素。组成Ⅴ级、VI级围岩的地层岩性为:素填土及强、中风化泥岩。该级围岩无自稳能力,洞顶及侧壁易坍塌,易出现地表下沉(陷)。为了避免出现坍塌漏水等情况,建议盾构机每前进1.5m的距离安装预制的混凝土管片,管片与管片拼接处安装高密度的橡胶密封圈,避免地下水和甲烷等有毒有害气体渗入隧道。各级围岩占隧道总长的比例见表5.2.2-1~5.2.2-2。左侧隧道围岩统计表5.2.2-1左侧隧道围岩级别长度(m)占隧道总长度百分比(%)V6939.43VI10660.57合计175100右侧隧道围岩统计表5.2.2-2右侧隧道围岩级别长度(m)占隧道总长度百分比(%)V7040VI10560合计1751005.2.3隧道分段工程地质评价拟建隧道由西南向东北穿越,隧道走向约32°。始挖井长度约15m,左侧隧道长175m,右侧隧道长175m。根据围岩定级计算表5.5.2,左侧隧道V级围岩占隧道总长度的39.43%,VI级围岩占隧道总长度的60.57%;右侧隧道V级围岩占隧道总长度的40%,VI级围岩占隧道总长度的60%。根据地貌、岩层、构造特征、地下水发育情况及围岩特征等对隧道始挖井段及隧道洞身进行分段评价。1)隧道始挖井段K2+000~K2+015段(代表性剖面65):该段为2号地通道盾构机始挖井段,桩号K2+000~K2+015,全长约15m,地势较平,地形坡角3~10°,按道路左右两侧分别评述如下:左侧岩质挖方边坡:地表覆盖层为主要为素填土,下伏基岩为泥岩,以中等风化泥岩为主,土层厚度较小。形成的挖方边坡最高约11.0m,坡向约118°,属岩土质边坡。边坡安全等级为二级。土层厚度较薄,放坡后边坡土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,土层厚度较小,土体内部不易发生圆弧滑动破坏,边坡稳定。对边坡岩质部分根据边坡的坡向、岩层产状及岩体内裂隙作极射赤平投影图:剖向118°赤平投影图据赤平投影图分析,边坡与组裂隙①、裂隙②呈大角度相交,与层面反向相交,裂隙①、裂隙②、层面对边坡稳定性影响小,边坡稳定性主要受岩体强度控制,破坏模式为局部产生掉块,该段边坡岩质部分边坡岩体类型为Ⅲ类。边坡岩体等效内摩擦角取55°,破裂角取60°。左侧为园博园指挥部,后期将进行拆除,按照盾构机施工工艺,建议采用桩板墙支挡,以中等风化基岩作为基础持力层。右侧挖方边坡:地表覆盖层为主要为素填土,下伏基岩为泥岩,土层厚度小。道路右侧形成的挖方边坡最高约11m,坡向295°,属岩土质边坡。边坡安全等级为一级。土层厚度较薄,按设计坡率放坡后边坡土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,土体内部不易发生圆弧滑动破坏,边坡稳定。对边坡岩质部分根据边坡的坡向、岩层产状及岩体内裂隙作极射赤平投影图:剖向295°赤平投影图据赤平投影图分析,边坡与组裂隙①、裂隙②呈大角度相交,裂隙对边坡稳定性影响小,边坡与层面呈小角度相交,为顺向坡,破坏模式为沿岩层面平面滑动,破裂角取24°(45°+φ/2与外倾结构面倾角的较小值)。该段边坡岩质部分边坡岩体类型为Ⅳ类,边坡岩体等效内摩擦角取45°。选择代表性65剖面采用平面滑动法进行稳定性计算:65剖面计算简图65剖面沿层面滑动的稳定性验算经计算,稳定性系数为1.03,小于一级边坡的稳定安全系数1.35,破坏模式为易沿层面产生整体滑动。该段边坡岩质部分边坡岩体类型为Ⅳ类。该段右侧为已建龙景路,不具备放坡条件,建议该段采用桩板墙支挡,以中等风化基岩作为基础持力层,先支挡再开挖。2)隧道洞身段(Z15剖面、Z16剖面、66-69剖面)左侧隧道K2+015~K2+084段:该段隧道埋深约10m,为浅埋隧道段。地形平缓,地形坡角约3-10°,地表为素填土,土体厚度0.5~7.9m,下伏侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩,单斜岩层,节理裂隙较发育,层间结合很差,强风化岩体破碎,风化裂隙发育,质软。该段隧道进洞口顶板由素填土及强、中风化基岩,接近地表,冒顶的可能性极大,该段围岩级别为Ⅴ级,加之浅埋,成洞条件较差,易形成塌方。建议为了避免出现坍塌漏水等情况,建议盾构机每前进1.5m的距离安装预制的混凝土管片,管片与管片拼接处安装高密度的橡胶密封圈,避免地下水和甲烷等有毒有害气体渗入隧道,并加强截排水处理措施。左侧隧道K2+084~K2+190:该段隧道埋深10~14m,为浅埋隧道段。地形平缓,地形坡度约5-15°。地表为素填土,一般土体厚度在1.8~31.2m,下伏侏罗系中统沙溪庙组砂岩,单斜岩层,节理裂隙较发育,层间结合很差。该段围岩级别为VI级,素填土松散~稍密,拱部及侧壁无支护时,出现坍塌的可能性大,填土的上层滞水和雨季及地表水有关,可能出现淋雨状或涌流状出水,洞顶及侧壁易坍塌,易出现地表下沉(陷)。建议盾构机每前进1.5m的距离安装预制的混凝土管片,管片与管片拼接处安装高密度的橡胶密封圈,避免地下水和甲烷等有毒有害气体渗入隧道,并加强截排水处理措施。右侧隧道K2+015~K2+085段:该段隧道埋深约10m,为浅埋隧道段。地形平缓,地形坡角约3-10°,地表为素填土,土体厚度0.5~7.9m,下伏侏罗系中统沙溪庙组泥岩、砂岩,单斜岩层,节理裂隙较发育,层间结合很差,强风化岩体破碎,风化裂隙发育,质软。该段隧道进洞口顶板由素填土及强、中风化基岩,接近地表,冒顶的可能性极大,该段围岩级别为Ⅴ级,加之浅埋,成洞条件较差,易形成塌方。建议为了避免出现坍塌漏水等情况,建议盾构机每前进1.5m的距离安装预制的混凝土管片,管片与管片拼接处安装高密度的橡胶密封圈,避免地下水和甲烷等有毒有害气体渗入隧道,并加强截排水处理措施。右侧隧道K2+085~K2+190:该段隧道埋深10~14m,为浅埋隧道段。地形平缓,地形坡度约5-15°。地表为素填土,一般土体厚度在1.8~31.2m,下伏侏罗系中统沙溪庙组砂岩,单斜岩层,节理裂隙较发育,层间结合很差。该段围岩级别为VI级,素填土松散~稍密,拱部及侧壁无支护时,出现坍塌的可能性大,填土的上层滞水和雨季及地表水有关,可能出现淋雨状或涌流状出水,洞顶及侧壁易坍塌,易出现地表下沉(陷)。建议为了避免出现坍塌漏水等情况,建议盾构机每前进1.5m的距离安装预制的混凝土管片,管片与管片拼接处安装高密度的橡胶密封圈,避免地下水和甲烷等有毒有害气体渗入隧道,并加强截排水处理措施。综上所述,按设计标高整平后,K2+000~K2+100路基基岩出露,为岩质路基,强度高,稳定性好,为良好的路面持力层,不作垫层可直接铺设路面基层。强风化泥岩地基承载力特征值280kPa,中等风化泥岩地基承载力特征值480kPa。其余段为填土路基,素填土不能直接作为路基下卧层,对素填土建议进行地基处理。压实填土(压实度须满足设计要求)地基承载力根据现场试验确定。后期填土建议采用透水性较好的粗粒料分层碾压填土,压实度须满足设计要求。5.2.4隧道涌水量预测5.2.4.1隧道区地下水水力特征及富集条件隧址区地下水以基岩裂隙水、填土上层滞水为主,水量较为匮乏。地下水主要沿裂隙、填土径流,迳流途径为由地表垂直下渗或产生层内侧向渗透,向填土较深处渗流、排泄,径流途径短,主要通过大气蒸发排泄。该类水受季节、降雨影响较大,雨季时丰富,旱季时贫乏。受大气降水入渗补给,由于水量较小,地表未见泉水。5.2.4.2隧道涌水量预测根据隧道各段的水文地质条件,分别采用地下水迳流模数法和大气降水渗入量法计算隧道的涌水量。(1)地下水迳流模数法本隧道属于城市浅埋隧道,地表水体不发育,采用地下水径流模数法计算。本次计算参数M值参考1:20万区域水文地质普查报告(重庆幅)中利用泉水实测统计值,根据各岩组地层出露位置,地貌形态结合本水文地质单元中的径流条件,分别选择平水期地下水径流模数值如下:侏罗系中统沙溪庙组地层M采用8.0L/s.Km2。隧道集水面积约为0.1km2。采取以下公式Q=86.4•M•F式中:Q——地下水天然资源量(m3/d)M——迳流模量(l/s.km2)F——隧道通过含水地段的集水面积(km2)计算结果知隧道正常涌水量Q=69.12m3/d。(2)大气降水渗入量法根据地下水类型、地形地貌、地层岩性、自然地理特点和雨量分布状况将隧道仅按一个计算单元块,计算公式为:Q=2.74α.A.F式中:Q——隧道通过含水体地段的正常涌水量(m3/d)α——入渗系数A——多年平均降雨量(mm)F——隧道通过含水地段的集水面积(km2)1)、隧道通过含水地段的集水面积F隧道集水面积约为0.1km2。2)、降雨量A多年的平均降雨量为1200mm。3)、渗入系数α根据部分简易均衡计算渗入系数,可根据计算块段的地层、构造、裂隙发育、地貌等选取经验值:根据入渗条件参考重庆幅1:20万水文地质普查报告,降雨渗入系数(α)取值0.2。计算结果,隧道通过含水体地段的正常涌水量65.76m3/d。(3)计算结果由以上两种方法计算表明正常涌水量Q=67.44m3/d。单洞涌水量Q1=Q2=1Q/2=33.72m3/d。预测单洞最大涌水量Qmax=1.5Q=50.58m3/d。(3)隧道涌水量综合评价场地内地下水贫乏,地表无明显水体,且场地为砂泥岩为弱透水层,不存在溶洞溶隙,地下水疏干对环境影响小,丰水期建议施工中加强超前探水工作,以保证施工人员及设备的安全,施工单位应准备应急预案和必要的抽水设备,场地为软弱结构面,隧道施工过程中,特别是隧洞进出洞口容易掉块,建议隧洞施工时加强支护。5.2.5隧道围岩地应力、偏压5.2.5.1地应力该隧道埋深小,最高埋深约14.0m,不具备产生高地应力的构造条件、岩性条件,因此,可不考虑高地应力。5.2.5.2偏压及变形现象根据《岩土工程手册》表10-6-1“浅埋隧洞考虑地形偏压影响的条件”判定,洞顶横向平缓,隧洞可不考虑地形偏压的影响。围岩级别洞顶地表横向坡度隧洞顶部至地表最小距离Ⅳ1:2.5<2倍洞跨Ⅴ1:2.5<3倍洞跨根据场地的实际情况,结合上表分析:隧道走向与岩层走向基本一致,存在地层偏压压影响,应加强偏压防护。5.2.6隧道有害气体评价隧道穿越地层为侏罗系中统沙溪庙组砂泥岩,未穿越煤层及瓦斯地层,根据附近工程施工经验,隧道施工遭受瓦斯等有害气体危害的可能性小。5.2.7隧道施工对环境的影响5.2.7.1隧道环境地质问题根据本次地面调查,工作区与隧道涌水有关的环境地质问题主要有冒顶、废水废渣外排的环境污染等问题。(一)隧道冒顶本隧道具有长度短、埋藏较浅的特点。在隧道进出口段位于粉质粘土、强风化砂泥岩中,砂泥岩网状裂隙发育,容易产生冒顶等现象。(二)废渣外排的环境污染问题隧道施工中将产生大量废渣,若堆放不善,将对当地土地带来严重影响,或带来一系列工程地质问题。5.2.7.2防治对策(一)冒顶加强超前地质预报及掌子面地质精细描述,加强施工监测,发现岩体位移不收敛或有突变时,应立即停止施工,分析原因。(二)施工过程废水、废渣外排的环境污染问题在施工时,应优化施工程序,及时进行开挖面的衬砌与防护,减少废水的产生。同时,应设置专用排水管渠系统,减少施工机械废弃油污进入水体。为减少弃渣对生态环境的影响,要尽量选择地形平坦,地表汇流条件差的堆放场地。同时作出复耕设计,当废渣堆放达到一定高度时,平整复耕,恢复植被覆盖和可利用土地面积。5.3道路区工程地质评价本次勘察主要包含四号路主线段及匝道C、匝道D、匝道E、云竹路段、2号地通道(暗挖)、3号地通道(明挖),2号地通道为本次勘察起点,接青少年宫段;匝道C、匝道D位于四号路主线K2+100~K2+500左右两侧,匝道E主要位于云竹璐和四号路主线中间,3号地通道接云竹路和四号路主线,分段评述如下:5.3.1K2+190~K2+380(70-77):为土质挖方路基,道路左右两侧基岩面较平缓,边坡破坏模式相同,统一评述如下:1)土质挖方边坡该段与匝道之间的边坡在匝道评价中评述,其余挖填方高度较小,一般小于2.0m,边坡安全等级为三级。下伏岩土界面较平缓或坡脚基岩面平缓,土体不易沿岩土界面发生滑移破坏,边坡直立时土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,边坡的破坏模式为土体内部圆弧滑动。匝道与主线采用挡墙支挡,在匝道中评价,四号路主线外边坡设计拟按1:1.50的坡率放坡,拟设计坡率放坡后边坡整体稳定。并进行坡面格构绿化处理。2)基底处理建议路基下卧层为素填土,素填土不能直接作为路基下卧层,对素填土建议进行地基处理。压实填土(压实度须满足设计要求)地基承载力根据现场试验确定。后期填土建议采用透水性较好的粗粒料分层碾压填土,压实度须满足设计要求。5.3.2K2+380~K3+083.292(78-92):为土质填方路基,道路左右两侧基岩面较平缓,边坡破坏模式相同,统一评述如下:1)土质填方边坡该段挖填方高度较小,仅在K2+600~K2+655段左侧形成高度约14.0m的土质填方边坡,在K2+950~K3+080段右侧形成高度约10.0m的土质填方边坡,边坡安全等级为二级~一级。下伏岩土界面较平缓或坡脚基岩面平缓,土体不易沿岩土界面发生滑移破坏,边坡直立时土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,边坡的破坏模式为土体内部圆弧滑动。现状地形较陡,回填后土体可能沿现状地形发生滑移破坏。取代表性剖面81-81’进行稳定性验算,其计算模型采用折线形,计算工况采用最不利工况自重+荷载+暴雨工况,计算方法采用传递系数法隐式解,稳定性系数按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)中附录A.0.3公式计算。饱和状态新旧填土界面抗剪强度:内聚力3取15kPa(经验值),内摩擦角Φ取20°(经验值)。安全系数取1.35,计算结果如下表:81剖面计算模型稳定性计算结果表根据计算结果得知,稳定性系数3.2,回填后土体不易沿现状地形滑移破坏。匝道与主线采用挡墙支挡,在匝道中评价,四号路主线外边坡设计拟按1:1.50的坡率放坡,拟设计坡率放坡后边坡整体稳定。建议进行坡面格构绿化处理。2)基底处理建议路基下卧层为素填土,素填土不能直接作为路基下卧层,对素填土建议进行地基处理。压实填土(压实度须满足设计要求)地基承载力根据现场试验确定。后期填土建议采用透水性较好的粗粒料分层碾压填土,压实度须满足设计要求。5.3.3C匝道:1)5#重力式挡墙(Z10剖面,70-77剖面):位于花沟四号路与C匝道之间,在四号路K2+190~K2+385右侧,该段主要为土质挖方边坡,边坡高度最大约9.0m,边坡安全等级为二级。下伏岩土界面较平缓或埋深较大,土体不易沿岩土界面发生滑移破坏,边坡直立时土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,边坡的破坏模式为土体内部圆弧滑动。设计拟采用重力式挡墙支挡,以地基处理后的填土作为基础持力层,建议先采用1:1.75的坡率放坡开挖,挡墙完成后再进行匝道的施工。2)基底处理建议路基下卧层为素填土,素填土不能直接作为路基下卧层,对素填土建议进行地基处理。压实填土(压实度须满足设计要求)地基承载力根据现场试验确定。后期填土建议采用透水性较好的粗粒料分层碾压填土,压实度须满足设计要求。5.3.4D匝道:1)6#重力式挡墙(70-77剖面):位于花沟四号路与D匝道之间,在四号路K2+190~K2+385左侧,该段主要为土质挖方边坡,边坡高度最大约9.0m,边坡安全等级为一级。下伏岩土界面较平缓或埋深较大,土体不易沿岩土界面发生滑移破坏,边坡直立时土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,边坡的破坏模式为土体内部圆弧滑动。设计拟采用重力式挡墙支挡,以地基处理后的填土作为基础持力层,建议先采用1:1.75的坡率放坡开挖,挡墙完成后再进行匝道的施工。2)基底处理建议路基下卧层为素填土,素填土不能直接作为路基下卧层,对素填土建议进行地基处理。压实填土(压实度须满足设计要求)地基承载力根据现场试验确定。后期填土建议采用透水性较好的粗粒料分层碾压填土,压实度须满足设计要求。5.3.5E匝道:1)7#重力式挡墙(80-82剖面):位于花沟四号路与E匝道之间,在E匝道K0+350~K0+500右侧,该段主要为土质填方边坡,边坡高度最大约4.0m,边坡安全等级为二级。下伏岩土界面较平缓或埋深较大,土体不易沿岩土界面发生滑移破坏,回填后土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,边坡的破坏模式为土体内部圆弧滑动。设计拟采用重力式挡墙支挡,以地基处理后的填土作为基础持力层。2)8#重力式挡墙(80-82剖面):位于花沟四号路与E匝道之间,在E匝道K0+350~K0+500左侧,该段主要为土质填方边坡,边坡高度最大约4.0m,边坡安全等级为二级。下伏岩土界面坡脚平缓,土体不易沿岩土界面发生滑移破坏,回填后土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,边坡的破坏模式为土体内部圆弧滑动。设计拟采用重力式挡墙支挡,以地基处理后的填土或基岩直接作为基础持力层。但应注意在填土与基岩交界处容易产生差异沉降,造成开裂。3)9#重力式挡墙(94-99剖面):位于云竹路与E匝道之间,在E匝道K0+020~K0+230右侧,该段主要为岩土质挖方边坡,边坡高度最大约7.0m,边坡安全等级为二级。地表覆盖层为主要为素填土,下伏基岩为砂岩和泥岩,土层厚度较小。坡向173°,土层厚度约1.0~1.3m,土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,土体内部易发生圆弧滑动破坏,土质边坡直立开挖不稳定。对边坡岩质部分根据边坡的坡向、岩层产状及岩体内裂隙作极射赤平投影图:赤平投影图据赤平投影图分析,边坡与L1、L2呈大角度相交,与层面大角度相交,L1、L2、层面对边坡稳定性影响小,L1、L2的组合交线(产状180°∠67°)倾向坡外。边坡整体稳定性受L1、L2的组合交线控制,陡立切坡可能发生沿组合交线发生楔形体滑动;根据附件5楔形体计算书,稳定性系数为3.863,大于二级边坡的稳定安全系数1.30,边坡稳定性受岩体强度控制,破坏模式为产生掉块破坏。该段边坡岩质部分边坡岩体类型为III类。边坡岩体等效内摩擦角取55°,岩体破裂角取60°。建议该段边坡土层按1:1.50坡率,基岩按1:0.75坡率临时放坡,后期采用重力式挡墙支挡,以基岩作为基础持力层,采用明挖扩大基础。4)10#重力式挡墙(94-99剖面):位于云竹路与E匝道之间,在E匝道K0+020~K0+230左侧,该段主要为岩土质挖方边坡,边坡高度最大约7.0m,边坡安全等级为二级。地表覆盖层为主要为素填土,下伏基岩为砂岩和泥岩,土层厚度较小。坡向355°,土层厚度约0.8~1.2m,土质部分不易沿岩土界面发生整体滑移破坏,土体内部易发生圆弧滑动破坏,土质边坡直立开挖不稳定。对边坡岩质部分根据边坡的坡向、岩层产状及岩体内裂隙作极射赤平投影图:赤平投影图据赤平投影图分析,边坡与L2、层面呈大角度相交,L1内倾,均对边坡稳定性影响小,边坡整体稳定性受岩体强度控制,破坏模式为产生掉块破坏。建议该段边坡土层按1:1.50坡率,基岩按1:0.75坡率临时放坡,采用重力式挡墙支挡,以基岩作为基础持力层,采用明挖扩大基础。5)基底处理建议路基下卧层为素填土,素填土不能直接作为路基下卧层,对素填土建议进行地基处理。压实填土(压实度须满足设计要求)地基承载力根据现场试验确定。后期填土建议采用透水性较好的粗粒料分层碾压填土,压实度须满足设计要求。建议采用地基处理后的
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