福建高速公路特大桥基础地质勘察报告

'第6页共11页书忠大桥工程地质评价一、工程概况拟建桥梁中心桩号为左幅ZK21+440.000、右幅YK21+440.000。左幅孔数及孔径为3×35+3×35m，桥长217m；右幅孔数及孔径为4×35+4×35m，桥长287m。桥面净宽11.75m，最大桥高约48.90m。拟采用柱式墩，桥台为U型台，上部结构采用PC连续T梁。大桥设计水位481.34m。本次勘察完成工作量列于下表：项目单位工作量项目单位工作量机械钻探米／孔315.17/11岩石抗压样组11标准贯入试验次67波速测试孔2重型动力触探米2.75引用初勘孔米／孔34.94/1原状土样件11二、工程地质条件1、地形地貌该桥位于低山地貌区，间夹山间沟谷地貌，沟谷呈条带状，宽约40～60m，地形较为平缓，多恳为农田，中部见一小溪，溪宽仅约2m。山谷两侧山坡较陡，蛟洋侧坡度约27°，坡角处民房后侧有一开挖陡坡坡高约6米，坡度约50°；城关侧山坡自然坡度约35°，坡角有一乡村道路通过，路旁有人工陡坡，坡高10.00m，坡度约50°，山上植被发育。拟建高速公路桥梁横跨—呈北西-南东向的山间溪沟及新园里自然村。2、地质构造及地震根据工程地质调绘资料及区域地质资料，桥址区位于闽西南华力西—印支拗陷带的次级构造北东向明溪—武平拗陷带东部，北西向xx—云霄深断裂构造带北侧。根据国标《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)xx省区划一览表可知，该段线路50年超越概率10%的基本地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，抗震设防烈度为6度。区域地质相对稳定，建议按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)采取抗震设防措施。根据JSQ86及JSQ89钻孔声波测井资料，拟建桥梁工程场地土层等效剪切波速vse为268～306m/s，土的类型为中硬土，场地覆盖土层厚度大多大于3m，一般3.00～22.50m，局部2.00～3.00m，场地类别为Ⅱ类；地形起伏较大，临近有小滑坡发育，民房后侧和村道旁有人工陡坡，建设场地属抗震不利地段。3、地层岩性根据地质调查和钻孔揭示，桥址区地表主要上覆第四系残坡积土层(Qel-dl)；下伏燕山期早期侵入二长花岗岩（ηγ52）及其风化层。主要地层如下：Q4me1-2素填土：杂色，稍湿，主要由粉质粘土、残积砂质粘性土及全风化花岗岩等组成。Q4al+pl2-122粉质粘土：灰褐色，湿，可塑。成份以粉粘粒为主。切面较光滑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。2-312碎石:杂色，饱和，稍密，粒径3～5cm，大者10cm，呈次棱角状，级配及分选性一般。约30%的中粗砂及粘粒充填孔隙。Qdl4-122坡积粉质粘土：黄褐色，稍湿，可塑。成份以粘粉粒为主，含砂粒约10%。切面稍光滑，无摇震反应，粘性中等，干强度中等。Qel5-22残积砂质粘性土：灰黄色，稍湿，可塑。成份以粘粉粒为主，砾粒约占5～10％。切面粗糙，无摇震反应，粘性低，干强度低。为花岗岩风化残积土，遇水易软化。5-23残积砂质粘性土：灰黄色，稍湿，硬塑。成份以粘粉粒为主，砾粒约占5～10％。切面粗糙，无摇震反应，粘性低，干强度低。为花岗岩风化残积土，遇水易软化。ηγ527-410全风化二长花岗岩：褐黄色。岩石风化强烈，原岩结构已破坏。岩芯呈土状，手捏易散，遇水易软化。部份地段发育有孤石。7-411砂土状强风化二长花岗岩：褐黄色。岩石风化强烈，原岩结构已破坏。岩芯呈砂土状，手捏易散，遇水易软化。部份地段发育有孤石。7-412碎块状强风化二长花岗岩：褐黄色，原岩结构可辩，裂隙发育，岩体破碎，岩芯呈碎块状，手不易折断，锤击易碎。部份地段发育有孤石。7-413中风化二长花岗岩：灰白色，中粒花岗结构，块状构造。裂隙较发育，岩芯较完整，以3-9cm的短柱状为主，少量10～18cm的柱状，个别碎块状。岩石较硬，锤击声脆。4、水文地质条件桥址区未见地表水体。地下水主要为赋存基岩全～强风化层中的孔隙-裂隙水，主要受大气降水的补给，水位季节性变化大，勘察期间地下水位埋深在475.24～505.43m之间，地下水含水层为弱透水层。根据钻孔水质简分析结果，依据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D，地下水含水层为弱透水层，地下水对砼无腐蚀性。设计复核审核图号3-2-2 第6页共11页水质分析成果表位置HCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+K++Na+NO3-NH4+总硬度总碱度矿化度侵蚀性PHCO2-JSQ86地下水23.633.982.684.794.077.5925.003.5028.7338.7575.243.197.04JSQ87地表水34.264.373.835.112.7115.9827.504.3823.9056.1997.342.987.09综合评定地下水水质洁净，透明。根据JTJ064—98，所测的侵蚀性CO2-、Cl－、SO42－含量及pH值对混凝土无腐蚀性。备注除PH值外，其他测试指标的单位均为mg/L。5、不良地质条件桥址区K21＋500右30m处见一小型滑坡体（Hb10），长约20m，宽约5m，厚度约2m，滑塌方向24°，位于桥址区外，滑向桥的左侧沟谷。该滑坡体为修建乡村道路形成开挖临空面，在暴雨等因素作用下引发而成，对桥梁建设基本无影响，但应考虑发展后将有影响。桥址区未见其他大型不良地质作用。三、岩土物理力学指标及承载力推荐值表(见附表)四、桥址区稳定性分析桥址区见F26断层破碎带，长度大于100m，宽度2.50m左右，产状：260°∠60°，属压扭性断层，断层带为碎裂岩，以破碎为主，顺走向组裂隙发育，挤压面较平直光滑，挤压面上盘有少量糜棱岩及褐铁矿化。于K21＋590附近与桥轴线近直交，为非活动性断层，对桥址区的稳定性影响小。桥位于低山地貌区，间夹山间沟谷地貌，地形起伏较大，山上植被发育。自然坡度27°～35°，坡体现状稳定性较好；桥址区未见滑坡、崩塌等不良地质作用，仅桥址外（K21+500右30m）处见一小滑坡体，滑向近平行于桥轴向，对桥梁影响不大，但蛟洋侧山坡脚民房后和城关侧山坡脚村道旁多见人工开挖陡坡，高度分别约6.0m、10.0m，坡度约50°，坡体为坡残积土层，陡坡稳定性较差，对临近桥墩有影响，建议稳定性验算，并根据验算的结果采取相应的防护措施。蛟洋端桥台地形横向坡度约24°，在路面设计标高以下，左侧填方高度约5m，岩性为坡残积粘性土，岩土结构较为松散，稳定性较差，建议坡脚加强支挡措施；右侧填方高度约3m，为缓坡地段，稳定性较好；城关端桥台地形横向坡度约20°，在路面设计标高以下，左侧填方高度1～2m，岩性为残积粘性土，为缓坡地段，稳定性较好，右侧填方高度约16m，岩性为残积粘性土，岩土结构较为松散，稳定性较差，由于填方高度较大，受地表和地下水的作用，预测沿现山坡坡线可能存在潜在滑移隐患，建议采取抗滑台阶措施，坡脚加强支挡措施。桥址区F26于K21＋590附近与桥轴线近直交，为非活动性断层，对桥址区的稳定性影响小。据区域地质资料，场址及其附近地质构造较为稳定，无活动性地质构造作用迹象。五、桥梁基础形式及持力层的选择桥址区，天然丘体边坡现状较稳定；上部覆盖层厚度变化较大，分布不稳定，物理力学性质较差，不宜作为桥梁墩、台的基础持力层；下部全风化基岩层厚度变化大，物理力学性质较差，不能满足桥梁墩、台的荷载要求；砂土状强风化基岩层厚度变化大，物理力学性质较好，但埋藏较深，层面起伏较大，中风化基岩层厚度大，力学强度高，是桥址区桥梁墩、台良好的基础持力层。因地形起伏较大，覆盖层厚度较大，岩土层起伏较大，建议桥墩、台采用冲（钻）孔灌注桩基础，以中风化基岩作为桩端持力层。民房后侧和村道旁人工陡坡稳定性较差，建议进行稳定性验算，并根据验算结果采取防护措施。六、结论与建议1、桥址区属低山地貌区，间夹山间沟谷地貌，地形起伏较大。桥址区地表主要上覆第四系残坡积土层(Qel-dl)；下伏燕山早期侵入二长花岗岩（ηγ52）及其风化层。2、桥址区50年超越概率10%的基本地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，抗震设防烈度为6度。区域地质相对稳定，建议按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)采取抗震设防措施。3、拟建桥梁工程场地土的类型为中硬土，场地类别为Ⅱ类。为抗震不利建设场地。4、桥址区F26断层破碎带为非活动性断层，对桥址区的稳定性影响小。桥址区K21＋500右30m附近见有小型土质滑坡，因土质疏松，水土流失而成，规模小，与线路不相交，对桥梁建设基本无影响。桥址区未见其他大型不良地质作用。5、两桥台为山脊缓坡地貌，现状稳定。桥址区稳定性好，适宜于建桥。6、地下水对砼无腐蚀性。7、桥址区桥墩、台建议采用端承桩基础，并以中风化二长花岗岩(7-413)及以下地层作为桩尖持力层。8、民房后侧和村道旁人工陡坡建议进行稳定性验算，并根据验算结果采取相应防护措施，以免对临近桩墩产生不良影响。设计复核审核图号3-2-2 第6页共11页9、由于桥址区地层结构较复杂，下部碎块状强风化、中风化基岩顶面埋深起伏变化大，基础开挖时，应加强验（桩）槽工作。桩基建议按规范要求进行检测。残积土-强风化层中见有中、微风化岩核（孤石），施工时应注意判别，并采取措施以克服对桩基施工的影响。岩土物理力学性质指标推荐值成因年代岩土编号岩土名称天然含水量ω(%)质量密度ρ(g/cm3)土粒比重Gs天然孔隙比e饱和度Sr(%)液限ωL(%)塑限ωp(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数压缩模量固结系数直剪(快剪)饱和(快剪)休止角φ。(度)水上休止角φ。(度)水下100g锥界限含水率标贯击数N63.5(击/30cm)重型动探N63.5(击/10cm)单轴饱和极限抗压强度(MPa)地基承载力基本容许值fao(kPa)钻孔式α0.1-0.2(1/MPa)Es0.1-0.2(MPa)CV(cm2/s)(垂直)粘聚力Cq(kPa)内摩擦角φq(度)粘聚力Ccq(kPa)内摩擦角φcq(度)液限(WL)%塑性指数(IP)%桩侧土摩阻力标准值(qik)Q4me1-2素填土8020Q4al+pl2-122粉质粘土180402-312碎石35080Qdl4-122坡积粉质粘土20.11.912.710.71176.845.830.415.4-0.630.2606.38　61.418.1　　　　　　　12.420045Qel5-22残积砂质粘性土23.41.892.720.77881.241.426.115.3-0.140.3405.70　41.116.4　　　　　　200455-23残积砂质粘性土22.51.802.720.85072.133.323.110.2-0.060.4504.22　31.517.0　　　　　　　24.825055ηγ527-410全风化二长花岗岩16.32.002.720.58276.230.519.910.6-0.340.2406.72　24.113.1　　　　　　　　35.5300707-411砂土状强风化二长花岗岩103.458.0500907-412碎块状强风化二长花岗岩93.771.67001407-413中风化二长花岗岩45.02000设计复核审核图号3-2-2 第6页共11页岩土物理力学性质指标统计表成因年代岩土编号岩土名称统计项目天然含水量ω(%)质量密度ρ(g/cm3)土粒比重Gs天然孔隙比e饱和度Sr(%)液限ωL(%)塑限ωp(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数压缩模量固结系数直剪(快剪)饱和(快剪)休止角φ。(度)水上休止角φ。(度)水下100g锥界限含水率标贯击数N63.5(击/30cm)重型动探N63.5(击/10cm)单轴饱和极限抗压强度(MPa)α0.1-0.2(1/MPa)Es0.1-0.2(MPa)CV(cm2/s)(垂直)粘聚力Cq(kPa)内摩擦角φq(度)粘聚力Ccq(kPa)内摩擦角φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指数(IP)%Qdl4-122坡积粉质粘土统计个数22222222211　11　　　　　　　5　最大值20.91.942.720.76178.952.834.718.1-0.410.2606.38　61.418.1　　　　　　　26.0　最小值19.31.872.700.66074.738.826.112.7-0.850.2606.38　61.418.1　　　　　　　7.0　平均值20.11.912.710.71176.845.830.415.4-0.630.2606.38　61.418.1　　　　　　　12.4　标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值20.11.912.710.71176.845.830.415.4-0.630.2606.38　61.418.1　　　　　　　12.4　Qel5-22残积砂质粘性土统计个数44444444433　33　　　　　　　　　最大值29.51.932.720.87691.650.030.920.90.060.4707.36　61.418.8　　　　　　　　　最小值18.41.822.720.66974.932.120.511.6-0.510.2603.97　23.812.7　　　　　　　　　平均值23.41.892.720.77881.241.426.115.3-0.140.3405.70　41.116.4　　　　　　　　　标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值23.41.892.720.77881.241.426.115.3-0.140.3405.70　41.116.4　　　　　　　　　Qel5-23残积砂质粘性土统计个数33333333333　33　　　　　　　5　最大值26.81.892.720.92788.135.724.411.30.210.5004.58　59.321.0　　　　　　　33.0　最小值17.21.742.720.79558.831.522.39.2-0.530.4003.93　14.110.9　　　　　　　18.0　平均值22.51.802.720.85072.133.323.110.2-0.060.4504.22　31.517.0　　　　　　　24.8　标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值22.51.802.720.85072.133.323.110.2-0.060.4504.22　31.517.0　　　　　　　24.8　设计复核审核图号3-2-2 第6页共11页岩土物理力学性质指标统计表成因年代岩土编号岩土名称统计项目天然含水量ω(%)质量密度ρ(g/cm3)土粒比重Gs天然孔隙比e饱和度Sr(%)液限ωL(%)塑限ωp(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数压缩模量固结系数直剪(快剪)饱和(快剪)休止角φ。(度)水上休止角φ。(度)水下100g锥界限含水率标贯击数N63.5(击/30cm)重型动探N63.5(击/10cm)单轴饱和极限抗压强度(MPa)α0.1-0.2(1/MPa)Es0.1-0.2(MPa)CV(cm2/s)(垂直)粘聚力Cq(kPa)内摩擦角φq(度)粘聚力Ccq(kPa)内摩擦角φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指数(IP)%ηγ527-410全风化二长花岗岩统计个数11111111111　11　　　　　　　　4最大值16.32.002.720.58276.230.519.910.6-0.340.2406.72　24.113.1　　　　　　　　57.0最小值16.32.002.720.58276.230.519.910.6-0.340.2406.72　24.113.1　　　　　　　　25.0平均值16.32.002.720.58276.230.519.910.6-0.340.2406.72　24.113.1　　　　　　　　35.5标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值16.32.002.720.58276.230.519.910.6-0.340.2406.72　24.113.1　　　　　　　　35.5ηγ527-411砂土状强风化二长花岗岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　336最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　219.068.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　46.046.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　103.458.0标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　39.4444.827变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.2720.048标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　103.458.0ηγ527-412碎块状强风化二长花岗岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　23最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　210.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　47.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　71.6标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　32.973变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.460标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　71.6设计复核审核图号3-2-2 第6页共11页岩土物理力学性质指标统计表成因年代岩土编号岩土名称统计项目天然含水量ω(%)质量密度ρ(g/cm3)土粒比重Gs天然孔隙比e饱和度Sr(%)液限ωL(%)塑限ωp(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数压缩模量固结系数直剪(快剪)饱和(快剪)休止角φ。(度)水上休止角φ。(度)水下100g锥界限含水率标贯击数N63.5(击/30cm)重型动探N63.5(击/10cm)单轴饱和极限抗压强度(MPa)α0.1-0.2(1/MPa)Es0.1-0.2(MPa)CV(cm2/s)(垂直)粘聚力Cq(kPa)内摩擦角φq(度)粘聚力Ccq(kPa)内摩擦角φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指数(IP)%ηγ527-413中风化二长花岗岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　74.10最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　39.25平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　60.14标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　11.61变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.19标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　52.29设计复核审核图号3-2-2'