福建高速公路特大桥基础工程地质勘察报告

'第7页共18页xx2号大桥工程地质评价一、工程概况拟建桥梁中心桩号为YK25+439.000（右幅）、ZK25+397.500（左幅），孔数及孔径为5×30+4×30m，右桥长283m，左桥长313m，桥面宽2×净-11.25m，右桥最大桥高46.10m，左桥最大桥高45.8m。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587.40m。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472.25/12岩石抗压样组9标准贯入试验次48引用初勘孔孔110.21/3重型动力触探米16.01水样个2原状样个5二、工程地质条件1、地形地貌该桥位于低山地貌区，间夹一狭长小山谷地貌，山谷呈“V”字型，谷底狭窄，桥位处宽约10～15m；xx侧桥位左侧有一次级小山谷与桥轴线小角度相交，两山谷底均有一小溪，但流量小。沟谷两侧山体自然坡度26°。桥址区海拔450～510m，相对高差约60m。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。见有断层F32A产状：352°∠70°，由JSQ122，JSQ123揭露，为碎裂岩挤压破碎带，并有少量的泥碳质。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，建议抗震设计按《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)采取抗震设防措施。根据邻近xx1号大桥类似岩土层钻孔声波测井资料，拟建桥梁工程场地土层平均剪切波速vse为195～344m/s，土的类型为中软土～中硬土，场地覆盖土层厚度大于3.20～32.80m，局部0.80～3.00m，场地类别为Ⅱ类；桥址处地形起伏较大，见节理带发育，岩石风化不均匀，为抗震不利建设场地。3、地层岩性根据钻孔揭示，桥址区地表主要上覆第四系残坡积土层(Qel-dl)；沟谷附近发育第四系全新统长乐组冲洪积层(Q4al+pl)；下卧震旦系楼子坝群变质粉砂岩(Z1z)及其风化层，产状为265°∠75°。主要地层如下：Q4al+pl2-122粉质粘土：粘粉粒为主，下部粉含约20%的砂岩质角砾Qdl4-122坡积粉质粘土：褐黄色，稍湿，可塑。成份以粉粘粒为主。切面稍粗糙，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。4-312坡积碎石：杂色，饱和，中密，主要成份为变质砂岩，粒径2~5cm，大者8cm，呈棱角状，约20%粘粒充填孔隙。Qel5-22残积砂质粘性土：粘粉粒为主，含少量强风化粉砂岩团块,手捏即碎，为变质砂岩风化残积形成。5-23残积砂质粘性土：粘粉粒为主，含少量强风化粉砂岩团块,手捏即碎，为变质砂岩风化残积形成。Zlz12-110全风化变质砂岩：黄褐色，岩石风化强烈，原岩结构已破坏。岩芯呈土状，手捏易散。属极软岩，遇水易软化。12-111砂土状强风化变质砂岩：黄褐色，岩石风化强烈，原岩结构已破坏。岩芯呈砂土状，手捏易散。属极软岩，遇水易软化。12-112碎块状强风化变质砂岩：青灰色，岩石风化较强，可辩认细粒结构，碎块状构造，裂隙发育。岩体破碎，岩芯以2~5cm碎块状为主，锤击易碎。12-113中风化变质砂岩：青灰色，细粒结构，块状构造，裂隙稍发育。岩石完整，岩芯以5~20cm的柱状为主，少量为2~5cm的碎块状。岩石较坚硬，锤击声脆。12-114微风化变质砂岩：砂状结构,块状构造,裂隙较发育，岩芯较完整，大部分岩芯呈柱状,节长8-14cm，部分呈碎块状，块径4-6cm,锤击声较脆。节理裂隙密集带：青灰色，细粒结构。岩芯极破碎，裂隙极发育，岩芯以2~5cm碎块状为主，锤击声脆。4、水文地质条件桥址区跨越2条沟谷交汇部位，2沟谷近于直交，地表水较为发育，均有常年性流水，水位及水流量季节性变化大，暴雨期有洪水侵袭。地下水主要为赋存于第四系冲洪积粉质粘土层、残坡积土层底部，以及基岩全～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。根据水质简分析结果，依据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D，地表水对砼无腐蚀性。设计复核审核图号3-2-7 第7页共18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-JSQ123地下水27.056.5511.756.532.4811.7311.000.0326.4844.3777.121.527.66JSQ121地表水22.844.859.795.882.388.519.000.0324.4437.4763.281.527.72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未见滑坡、崩塌、泥石流等大型不良地质作用。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位于低山地貌区，间夹山间沟谷地貌，地形波状起伏。沟谷两侧山体较陡，山体自然坡度26°，但覆盖层较薄，无崩塌、滑坡等不良地质作用，坡体现状稳定性较好。但两桥台处地形较陡，桥台两侧挖、填边坡稳定性较差，建议采取支护措施。总体上讲，桥址区区域地质稳定，未见对桥梁稳定性影响较大的不良地质现象，沟谷及山体坡体现状稳定性较好，适宜桥梁建设。五、桥梁基础形式及持力层的选择桥址区属低山地貌区，间夹山间沟谷地貌，地形波状起伏。天然山坡稳定，自然坡度约26°。中风化基岩岩面埋深起伏较大，厚度大，层顶埋深13.40～35.70m，层顶埋深高程397.62～444.17m。桥墩建议采用端承桩基础，并以中风化岩层(12－113)及其以下地层为桩尖持力层。两端桥台处中风化变质砂岩埋深较大，碎块状强风化变质砂岩分布均匀且厚度较大，两端桥台建议采用摩擦桩基础，以碎块状强风化层(12-112)为基础持力层。六、结论与建议1、该桥位于低山地貌区，间夹山间沟谷地貌，地形波状起伏，坡地森林茂密。桥址区地表主要上覆第四系残坡积土层(Qel-dl)；沟谷附近发育第四系全新统长乐组冲洪积层(Q4al+pl)；下卧震旦系楼子坝群变质粉砂岩(Z1z)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软土～中硬土，场地类别为Ⅱ类。为抗震不利建设场地。4、桥址区内未见危害桥梁建设的活动性构造迹像，未见滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用，区域地质相对稳定，适宜桥梁建设。5、根据水质简分析结果，依据《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98)附录D，地下水对砼无腐蚀性。6、桥墩建议采用端承桩基础，并以中风化岩层(12－113)及其以下地层为桩尖持力层。陡坡段，桩基应满足安全性要求。7、两端桥台建议采用摩擦桩基础，以碎块状强风化层(12-112)为基础持力层，桩长及桩径经计算确定。8、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，应请有经验的工程师进行验槽，桩基建议按规范要求进行检测。设计复核审核图号3-2-7 第7页共18页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(%)重力密度γ(kN/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)地基承载力基本容许值fao(kPa)钻孔式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)%桩侧土摩阻力标准值(qik)Q4al+pl2-122粉质粘土　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7.618040Qdl4-122坡积粉质粘土27.717.82.721.03393.641.827.514.30.010.2658.01　41.511.1　　　　　　　11.015.0200404-312坡积碎石　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　18.135090Qel5-22残积砂质粘性土25.1182.700.83681.155.435.519.9-0.520.2307.98　54.918.5　　　　　　　　　180405-23残积砂质粘性土　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28.036.325055Zlz12-110全风化变质砂岩　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　43.3　3006512-111砂土状强风化变质砂岩　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　82.621.54508012-112碎块状强风化变质粉砂岩　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　52.366013012-113中风化变质砂岩　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　180025.012-114微风化变质砂岩300052.0构造破碎带680130节理裂隙密集带750135设计复核审核图号3-2-7 第7页共18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)%Q4al+pl2-122粉质粘土统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　13.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7.6标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7.6Qdl4-122坡积粉质粘土统计个数42422444422　22　　　　　　　14最大值40.11.842.721.12297.249.031.918.60.660.3009.41　47.512.1　　　　　　　11.023.0最小值17.21.802.720.94390.036.522.111.9-0.690.2306.61　35.410.2　　　　　　　11.08.0平均值27.71.822.721.03393.641.827.514.30.010.2658.01　41.511.1　　　　　　　11.015.0标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值Qdl4-312坡积碎石统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　38最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　71.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　18.1标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　16.911变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.934标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　18.1设计复核审核图号3-2-7 第7页共18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)%Qel5-12残积粘性土统计个数11111111111　11　　　　　　　　　最大值25.11.842.700.83681.155.435.519.9-0.520.2307.98　54.918.5　　　　　　　　　最小值25.11.842.700.83681.155.435.519.9-0.520.2307.98　54.918.5　　　　　　　　　平均值25.11.842.700.83681.155.435.519.9-0.520.2307.98　54.918.5　　　　　　　　　标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　标准值Qel5-23残积砂质粘性土统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　38最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　34.060.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　24.09.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28.036.3标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　17.728变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.487标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　28.036.3Zlz12-110全风化变质砂岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15　最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　115.3　最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　27.0　平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　43.3　标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　21.106　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.487　标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　43.3　设计复核审核图号3-2-7 第7页共18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)%Zlz12-111砂土状强风化变质砂岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2229最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　195.061.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　36.06.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　82.621.5标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　46.84116.457变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.5670.765标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　82.621.5Zlz12-112碎块状强风化变质砂岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　174最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　72.0110.0最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　72.012.0平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　72.052.3标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　14.189变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.271标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　72.052.3Zlz12-113中风化变质砂岩统计个数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　9最大值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　32.24最小值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20.59平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　27.20标准差　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3.49变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.13标准值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　25.01设计复核审核图号3-2-7 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