江苏桥梁工程地质勘察报告（施工图阶段）

'xx港疏港航道桥梁工程xx大桥、xx小桥工程地质勘察报告71前言xx市位于中国沿海中部的黄海之滨，xx省东北部，地处我国海陆以及南北过渡的结合部，xx港疏港航道北接xx港，南连灌河、通榆河，西接京杭大运河，是长三角高等级航道网和xx省规划建设的“两纵四横”内河干线航道网的主要干线——连申线的重要组成部分。受xx省交通厅航道局（以下简称甲方）委托，我公司勘察公司承担了xx港疏港航道桥梁工程（SGHD-SJ-QL2合同段）xx桥（含xx大桥和xx小桥）的施工图设计阶段的勘察任务，为该桥梁工程的施工图设计提供适宜的工程地质资料。1.1工程概况xx大桥位于xx县县城xx路与盐河交叉处，所在道路等级为城市主干道，为双向双车道。现有桥梁形式为下承式拱桥，现有航道等级为五级，航道改建标准为三级，通航净空为60x7.0m。1.2勘察目的及要求勘察目的：收集区域地质资料，对桥梁改建工程建设场地进行初步工程地质调查及勘探，为施工图设计提供可靠的工程地质资料。勘察要求:1）查明桥址区域的岩土类型及分布，分析勘区的工程地质条件，提供相应的岩土设计参数及合理的工程建议。2）查明桥址区地下水位类型，赋存情况，以及地下水、地表水对工程的影响。3）查明桥址区域特殊性岩土及不良地质现象发育、分布的情况，查明其成因、类型、性质，分析其对工程的影响程度，提供相应的岩土设计参数及合理的工程治理措施建议。4）查明桥址区的地形地貌特征、地质构造，评价桥梁工程地质条件，包括场区稳定、不良地质现象，以及不良地质的防治措施。5）评价场地土类别及场地的地震效应。6）岩土工程评价与建议。1.3执行的技术标准及规范●交通部《公路工程地质勘察规范》（JTJ064—98）●交通部《公路桥位勘测设计规范》（JTJ062—91）●交通部《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024—85）●交通部《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）●交通部《公路土工试验规程》（JTJ051-93）●国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）●国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）另测量控制系统：本报告平面控制采用54北京坐标系，高程为85国家高程。工程地质平面图采用我公司测量队于2007年7月提供的地形图汇编而成。1.4勘察概况及工作量7 勘探点数量：本工程勘探点数量及坐标均由设计单位提出，共布置钻孔10个。本次勘察外业在2007年7月1日至2007年7月10日及2007年9月27日至2007年10月5日间进行，最终完成钻孔10个，总进尺503.89米，主要实物工作量见表1。表1主要工作量统计一览表项目单位工作量备注地质调绘km20.05比例1:500钻孔米/个503.89/8陆域孔原状样个113扰动土样件87岩样块12标准贯入试验次871.5工作方法钻孔定位全部由我公司测量人员采用GPS-RTK测放，测量孔位精度均在设计许可范围，本次钻探设备为XY-150型工程地质钻机，采用套管跟进或泥浆护壁回旋钻进的钻探工艺，对粘性土地层原状土样采用薄壁或厚壁取土器采取原状土样，对砂类土采用标准贯入器或岩芯管采取扰动土样。外业阶段在现场即开始内业资料初步整理，每孔完成后及时绘制柱状草图，剖面草图，及时提供中间资料。勘察最终成果整编采用AUTOCAD2002和EGDP勘察软件汇编，按合同要求的数量向业主提供初勘阶段工程地质勘察报告。1.6几点说明1）报告中的标准贯入击数按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）相关技术要求，除测试深度未到30厘米，击数已达到50击时停止测试，其标准贯入击数按30厘米折算外，其余均为实测击数。2）部分钻孔位于道路中间，经与设计人员协商后，钻孔孔位做了适当调整。3）场地地貌属黄淮海冲积河网交叉地带，土层中均不同程度的混有砂颗粒，当所取土样混砂较多时，土工试验中物理力学性质指标会出现失真或偏大的现象（如液性指数偏大，压缩系数偏大），故在土层物理力学性质指标统计时，将不合理数据予以剔除。对夹层土（如亚粘土夹砂）因夹砂不均，部分指标离散较大属正常现象。2工程地质条件2.1地形地貌xx桥位于xx县县城xx路与盐河交叉处，所在道路等级为城市主干道，为双向双车道。现有航道等级为五级，航道改建标准为三级，通航净空为60x7.0m。桥址区位于城区中心地带，交通繁忙，两侧建筑物密集，原有地形地貌已发生较大改变。原始地貌属黄淮海冲积平原河网地带。2.2地质构造本区区域上位于一级大地构造单元秦岭造山带武当—大别隆起区的东延部分—苏胶隆起之上。区域构造线走向多为北北东～北东东向。本区变质岩片理走向75°～85°，倾向165°～175°，倾角40°～85°。褶皱、韧性剪切带发育，多期叠加作用明显，面线构造种类较多，属复杂构造变形区。场区处于xx—罘山倒转向斜的北西翼轴部昂起端，构造格局主要表现为倾向南东的单斜构造。2.3地层从地质测绘及钻探资料分析,拟建勘区场地揭露的地层主要由第四系(Q)沉积物组成，共计9层。勘区钻探深度内揭示的地层单元，据岩性变化从上至下详细分层描述如下：7 ①填筑土（Q4me）：杂色、灰褐色、表层为混凝土路面，下部以粘性土为主，混有碎石、建筑垃圾等，稍湿，松散。分布在勘区表层，城区的地下管线亦基本分布在此层，层厚1.50～4.20m，平均2.67m；分布标高+0.30～+4.69m。②淤泥质土（Q4al）：灰褐色~灰黄色，混砂，含云母，土质不均，流塑～软塑状，局部夹腐植物，强度较差，高压缩性，饱和。场区呈薄层状分布，层厚0.70～5.20m，平均2.86m；分布标高：-3.35～+2.42m。其物理力学统计指标见表2：表2②淤泥质土物理力学特性指标统计值指标名称含水率W%重度γkN/m3孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL快剪固快压缩系数a1-2MPa-1粘聚力CKPa内摩擦角Φ度粘聚力C′KPa内摩擦角Φ′度平均值43.118.01.20023.00.839.755.519150.76频数111111111044554最大值66.019.61.86132.81.07171127191.12最小值26.615.90.75014.80.52331690.48③粘土及亚粘土（Q4al）：黄褐色、灰黄色，软塑状，局部呈硬塑状，饱和，混少量铁锰质氧化物，夹薄层粉砂，切面光滑，中等强度，中等韧性，中等压缩性，分布连续及稳定，为勘区上部主要地层。层厚3.80～10.10m，平均6.63m；分布标高-10.65～2.80m，平均-4.18。其物理力学统计指标见表3：表3③粘土及亚粘土物理力学特性指标统计值指标名称含水率W%重度γkN/m3孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL快剪固快压缩系数a1-2MPa-1粘聚力CKPa内摩擦角Φ度粘聚力C′KPa内摩擦角Φ′度平均值29.019.50.80617.70.50341119190.28频数232323242366141410最大值38.021.71.07825.11.07432040250.45最小值22.118.20.5578.90.021286110.18③-1淤泥质土（Q4al）：灰褐色，混砂，含云母，土质不均，流塑状，局部夹腐植物，强度较差，饱和。呈薄层透镜体状零星分布在③层下部，仅在QZK18褐QZK19号钻孔揭示。④亚粘土及粘土（Q4al）：灰色，灰黄色，混少量铁锰质氧化物，混砂、夹薄层粉砂，摇震反应中等，无光泽反应，中等压缩性，饱和。该层下伏于③及③-1层底部，为勘区上部地层之一，分布连续及稳定，层厚3.30～9.50m，平均6.51m；分布标高-17.43～-11.56m。其物理力学统计指标见表4：表4④亚粘土及粘土物理力学特性指标统计值指标名称含水率W%重度γkN/m3孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL快剪固快压缩系数a1-2MPa-1粘聚力CKPa内摩擦角Φ度粘聚力C′KPa内摩擦角Φ′度平均值32.818.90.91814.00.75171516280.36频数2020202319776610最大值49.220.31.19726.71.19312129360.55最小值23.317.90.6484.10.23396160.11⑤亚砂土（Q4al）：灰色，混砂不均，夹薄层粉砂，呈千层饼状，局部含贝壳屑，中密状。该层分布较稳定，呈层状分布于勘区中部地层。层厚1.40～7.10m，平均4.45m；分布标高-23.95～-3.18m，平均-15.19m。其物理力学统计指标见表5：表5⑤亚砂土物理力学特性指标统计值指标名称含水率W%重度γkN/m3孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL快剪固快压缩系数a1-2MPa-1粘聚力CKPa内摩擦角Φ度粘聚力C′KPa内摩擦角Φ′度平均值23.120.30.6396.10.6173315350.10频数5557511222最大值24.220.80.6948.50.9419360.12最小值21.719.80.5972.00.4512340.08⑥亚粘土夹粉细砂（Q4al）：灰色，饱和，混砂，含云母，夹层状砂，呈千层饼状，层厚不均，夹砂较厚，以粉细砂夹亚粘土呈现，在xx小桥场地，该层为粉细砂夹亚粘土，该层强度中等，中低压缩性，饱和，场区普遍分布，是勘区最厚的中部地层。层厚7.25～7 20.90m，平均13.09m；分布标高-36.56～-7.76m。其物理力学统计指标见表6：表6⑥亚粘土夹粉细砂物理力学特性指标统计值指标名称含水率W%重度γkN/m3孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL快剪固快压缩系数a1-2MPa-1粘聚力CKPa内摩擦角Φ度粘聚力C′KPa内摩擦角Φ′度平均值24.119.90.6809.20.77212611320.14频数171617331599777最大值31.220.50.87115.61.25483517360.33最小值12.319.00.3325.50.37686290.06⑥-1粉细砂（Q4al）：灰色，中密～密实，饱和，含云母、贝壳碎屑，夹薄层状粘性土，层厚不均；平均标准贯入击数N=35击（28～49），呈透镜体状分布在⑥层下部，层厚1.80～10.40m，平均5.23m；分布标高-41.18～-20.88m，平均-31.11。⑥-2中粗砂（Q4al）：灰色，密实，饱和，夹薄层状粘性土，层厚不均，局部以亚粘土为主，含云母、贝壳碎屑，混有小砾石，平均标准贯入击数N=41击（34～51），呈透镜体状分布在⑥层下部，层厚2.00～5.55m，平均4.01m；分布标高-39.96～-28.24m，平均-35.70。⑦亚粘土及粘土（Q3al）：灰黄色~灰白色，硬塑~坚硬，混少量砾石，夹薄层粉砂，切面有光泽，强度高，中等韧性，中低压缩性，分布广泛、连续且稳定，上覆于基岩面之上，是勘区较厚的下部地层。层厚2.50～10.50m，平均5.37m，分布标高-46.28～-23.36m，平均-37.81。其物理力学统计指标见表7：表7⑦粘土及亚粘土物理力学特性指标统计值指标名称含水率W%重度γkN/m3孔隙比e塑性指数Ip液性指数IL快剪固快压缩系数a1-2MPa-1粘聚力CKPa内摩擦角Φ度粘聚力C′KPa内摩擦角Φ′度平均值15.320.90.50915.40.011172634240.22频数1199161122332最大值19.821.60.61719.90.171553648310.30最小值13.020.30.43813.3<0801727160.14⑧强风化片麻岩（J2-3）：灰白色，原岩结构可辨，岩芯呈砂土状，该层连续分布于⑦层之下，各钻孔都有揭示，是勘区底部地层之一。层厚0.90～9.10m，平均3.01m；层面标高-47.58～-28.66m，呈由西向东埋深递增的趋势。平均标准贯入击数N=173击（100～>200）。⑨弱风化片麻岩（J2-3）：灰褐色，青灰色，原岩结构清晰，变晶结构，片麻状构造，裂隙发育，主要矿物成分为：石英、长石、云母等，岩芯呈柱状，短柱状。该层为本次勘察的底部地层，层面标高：-53.31～-35.98m，呈由西向东埋深递增的趋势。岩石平均饱和单轴极限抗压强度为43.48（18.9～85.2）MPa；平均干燥单轴极限抗压强度为：82.74（62.3～100）MPa。2.4不良地质现象及特殊性岩土2.4.1软土根据钻探揭示地层，本桥位区揭示有②层淤泥质亚粘土，平均层厚2.86米，呈透镜体状分布于勘区的上部地层。由于软土具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、渗透性差、抗剪强度低，灵敏度高的特点，工程特性极差，设计时需考虑软土的震陷。2.4.2滑、塌拟建场地地势平坦，河道两侧为浆砌块石的垂直护岸，未见明显滑、塌现象。未见滑坡，岩溶，泥石流，活动断层等不良地质作用。7 3水文地质条件3.1地下水类型场地内地下水为填土中的上层滞水和下部砂土层中的承压水构成。承压水主要含水地层为粉细砂和中粗砂，属强透水地层；亚粘土及淤泥质土层，为相对隔水层。3.2地下水补给与排泄场区地下水与盐河有紧密水力联系，主要接受大气降水补给，由于区内水沟纵横，地表水径流较通畅，由两侧向盐河排泄。地下水动态较稳定，雨季和降雨后地下水位上升，水量增大；枯季则地下水位降低，水量减少。3.3水质分析与评价根据本工程的室内水质简分析报告，按国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关规定判定结果详细见“水的腐蚀性评价表”。场地地下水类型属Ⅱ类、B型水，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关标准判定：该地下水一般对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。4地震效应4.1地震烈度本区位于一级大地构造单元秦岭造山带武当—大别隆起区的东延部分—苏胶隆起之上。基岩为古老的变质岩系，总厚度在5000m以上，新生代以来地壳较为稳定，区域稳定性条件较好。根据地震历史资料，本区未曾发生过五级以上地震，1668年7月25日郯城8.5级强震曾波及xx市。据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）：xx市抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.10g，（）设计地震分组为第三组。地震特征周期为0.45S。4.2场地土类别根据勘区岩土层的分布、埋深、厚度及性质等，结合地区经验，依据国标《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）等有关标准划分，综合各土层分布厚度综合评价，场区土类别为Ⅲ类场地土。4.3砂土液化拟建场地表层（20米内）可液化饱和砂土类地层不发育，按交通部《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）砂土液化评价标准评价，可不考虑砂土液化。5工程地质评价5.1场地稳定性与适宜性评价据区域地质资料：xx地区新生代以来地壳较为稳定，区域稳定性条件较好。经调查及钻探揭露，未发现场区内及附近有岩溶、大型滑坡、地裂缝等不良地质现象，场地稳定性良好，适宜本桥梁工程的建设。7 5.2地基土均匀性评价拟建场地岩土类型主要以人工填筑土，冲积土组成。勘区地形平坦，场地土的空间分布、厚度变化较小；上部地层为淤泥质土或粘性土，一般呈流塑～软塑状，中部地层为粘性土夹砂层，一般呈软塑～硬塑状，下部地层为粘性土，一般呈硬塑状，底部揭示有稳定基岩；场区地基土分布总体上较均匀，为较均匀地基。5.3岩土工程特性.基础方案及基础持力层选择本次勘察揭示，勘区岩土层空间分布特征明显，层位分布较稳定，地层主要为人工填筑土，冲积土和稳定基岩组成，各单元层工程特性分别评价如下：①填筑土表层较硬，下部较松散，强度不均；②淤泥质土，具高含水量、高压缩性、高孔隙比的特点，为软弱土层。上述两个地层单元土体工程性质较差。③粘土及亚粘土，呈层状分布，含水量较高，中等强度，中等压缩性，工程性质一般；④亚粘土及粘土，呈层状分布，较高含水量，中低强度，中高压缩性，工程性质较差；⑤亚砂土，薄层状分布，中等强度，中低压缩性，工程性质一般；⑥亚粘土夹粉细砂，分布较连续，中等强度，中低压缩性，工程性质一般；⑥-1粉细砂，呈透镜体状分布，中密~密实，分布不连续，层位不稳定，工程性质一般；⑥-2中粗砂，呈透镜体状分布，密实，分布不连续，工程性质较好；⑦亚粘土及粘土，分布较连续，较高强度，中低压缩性，工程性质较好；⑧强风化片麻岩，呈薄层状分布；⑨弱风化片麻岩，层位稳定，强度高，埋深大，工程性质好，是基础的良好持力层。根据桥位区岩土层分布特征，xx大桥引桥区上部土层工程性质差～一般，满足不了天然基础的要求，建议引桥采用深基础为宜。根据桥位区工程地质条件和当地工程施工经验，建议桥梁采用钻孔桩方案。主桥区可选⑨层弱风化片麻岩为基础持力层。引桥区钻孔揭示地层中未发现良好的桩端持力层，设计时可考虑采用摩擦桩型，以⑦层亚粘土及粘土或⑧层强风化片麻岩为桩基础持力层，设计桩长可依据上部荷载要求结合桥基钻孔资料确定。xx小桥可以根据上部荷载大小选用⑦层亚粘土及粘土、⑧层强风化片麻岩或⑨层弱风化片麻岩作为桩端持力层。5.4岩土设计参数选用各单元层岩土设计参数是根据钻探、土工试验、现场原位测试及相关试验结果等，并结合地区工程建设经验综合提出。推荐各单元土体的地基岩土层设计参数见表8。表8地基岩土层设计参数推荐表岩土编号及名称天然容重压缩模量天然地基容许承载力灌注桩桩周侧摩阻力rEs1-2σ0τikN/m3MPakPakPa①填筑土18.5/120/②淤泥质土18.03.08516③粘土及亚粘土19.57.017040③-1淤泥质亚粘土18.4/8516④亚粘土及粘土18.96.515035⑤亚砂土20.3/18545⑥亚粘土19.97.017050⑥-1粉细砂19.5*/26050⑥-2中粗砂20.3/35070⑦亚粘土及粘土20.98.040080⑧强风化片麻岩//50090⑨弱风化片麻岩//2000（2MPa）/表中带“*”的值是根据当地经验值提供。()内为片麻岩饱和单轴抗压强度。6结论及建议1）勘区未发现影响工程场地稳定的不良地质现象，场地稳定性良好，适宜本工程建设。2）据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001），本区地震动峰值加速度为0.1g7 ，对应的地震基本烈度为Ⅶ度，设计地震分组为第三组。3）本工程基础型式宜采用钻孔灌注桩基础。4）拟建工程地下水一般对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性，地下水的腐蚀性防护可按现行《工业建筑防腐蚀性设计规范》（GB50046-95）的要求或相关规定进行处理。5）工程基础施工阶段应根据相关规定，对基槽开挖及桩基工程进行地基验槽。桩基工程大面积施工前应根据相关规定进行试桩获取最终桩基参数及施工参数，并对成桩按相关要求进行桩基验收。6）根据现场调查拟建场地分布有较多标志明显的地下、地上管线、管网分布，建议在设计过程中向有关部门进一步了解建设场地是否还有其它暗埋的管线分布，提前协调处理方案，以免影响道路工程建设顺利进行。7'