×××大桥详细工程地质勘察报告.pdf

'×××至×××高速公路两阶段施工图设计工程地质勘察报告×××大桥详细工程地质勘察报告肓，多为燕山期岩体所贯入，为中、新生代断陷盆地所覆盖，呈北东向和东西向展布。区内自第三纪以来新构造运动较为频繁，燕山运动后，珠江三角洲基底基本形成，于第三纪早期开始形成侵蚀低山和丘陵地形，在地壳的新构造运动阶段，地壳再度隆起开始了新的侵蚀循环，地1前言形遭受剥蚀，直到第四纪珠江三角洲遭受四次间歇性上升运动，形成四级阶地。同时该区新构拟建番中大桥位于×××，线路呈北东方向，中部跨越×××水道，线路走向与水流方造运动还具有继承性和差异升降断块的特点，使盆地堆积上升为陆地，遭受剥蚀和侵蚀，又使向基本垂直，桥址处河面宽约780m，拟建桥梁中心里程桩号K48+388.2，设计桥长约775m，地块断陷，形成珠江三角洲的新构造运动格局。总体上，区内新构造运动稳定性程度为中等，桥跨组合为75+130+365+130+75m。本次勘察布设钻孔20个，钻孔编号为SZKPZ01～SZKPZ20，对工程建设的影响程度为中等。其中过渡墩及辅助墩各布设两个钻孔，两个主墩各布设6个钻孔；我公司于2010年12月9日从历史破坏性地震和现今小震的活动性来看，近场区是一个地震活动相对较弱的地区；而组织钻机进场施工，采用3台钻机同时施工，以三艘钻探船作为施工平台，于2010年12月从地震活动性、断裂的活动性以及断裂的规模来看，近场区未来仍存在发生中强地震的可能性，31日完成外业（水上部分）勘察工作，实际完成15个钻孔（其中SZKPZ01、SZKPZ02、SZKPZ17～其中最有可能发生中强地震的地区是断裂的交汇处。SZKPZ19位于滩涂上，无法施工），完成工作量如下表：2.3地层岩性勘察完成实物工作量统计表me项目单位完成工作量备注根据场区内钻探揭露和现场工程地质调查，场区内地层揭露有第四系全新统表土层（Q4）、测量勘察点测量点15钻孔点mc海陆交互相沉积层（Q4）、古近纪古新世莘庄村组（E1x）砾岩（含砾砂岩）和泥质砂岩以及早钻孔进尺m/孔936.16/15奥陶世（O1ηγ）侵入的花岗岩等地层。现分述如下：土样件12me(1)、第四系全新统表土层（Q4，层序号①1）主要见于桥址区的公路、河堤、鱼塘堤的填取样岩样件41钻探水样件筑土，以人工填土为主。标贯试验(SPT)次58原位测试①1-1填土：黄褐色，稍密，稍湿，主要成分为粉质黏土，主要位于河堤两岸的填筑土，重力触探(DPT)次本次勘察仅于SZKPZ20钻孔内见有揭露。顶面出露于地表，层顶高程2.70m，层厚2.80m。2工程地质条件mc(2)、第四系全新统海陆交互相沉积层（Q4，层序号②1）以淤泥质土及粉细砂层为主，根据其颗粒成分及结构又可分为5个亚层。2.1地形地貌②1-2淤泥、淤泥质砂：深灰色，饱和，流塑或松散，土质不均匀，以粉砂、淤泥成分为桥址两端地势平缓，地形平坦，起伏变化很小，地面一般高程在3～7m，现为鱼塘，河涌主，两者呈互层状或相互混杂，含贝壳碎片和腐植质，有腥臭味。纵横，地表水较发育；桥址中部为洪奇沥水道，桥址处河面宽约780m，河面宽阔，水流湍急，桥址区内各孔均有揭露，顶面埋深0.00～14.00m，层顶高程-23.88～-0.10m，层厚1.50～往来船只较多，交通繁忙；两岸均有公路通达，现有交通条件较好。14.90m，平均7.65m；建议承载力基本容许值45～70kPa，摩阻力标准值15～20kPa；采取原场区地貌上属于珠江三角洲海陆交互相沉积平原区。状土样9个，其物理力学性质指标见土工试验报告及统计表；进行标准贯入试验43次，实测2.2地质构造及新构造运动击数N=1～5击，平均2.7击。根据区域地质资料，勘察区属于华南褶皱系的粤中拗陷带之增城-台山隆断束内，为晚古②1-3粉质黏土：褐黄色，湿，软塑-可塑，土质不均匀，黏性一般，含少量砂砾，局部生代至中三叠世的拗陷，夹持于恩平-新丰与河源深断裂带之间，它是拗陷带中的相对隆起区，见有少量的圆砾。晚古生代沉积明显变薄，多显为海底隆起，基底为震旦系、寒武系变质岩系；隆断束中断裂发桥址区内于SZKPZ08、SZKPZ09、SZKPZ10、SZKPZ16中有揭露，顶面埋深4.20～11.60m， ×××至×××高速公路两阶段施工图设计工程地质勘察报告层顶高程-21.20～-19.51m，层厚2.00～3.80m，平均2.73m；建议承载力基本容许值100～砾砂岩，呈灰绿色，其余各孔均为砾岩。130kPa，摩阻力标准值30～40kPa；进行标准贯入试验4次，实测击数N=7～18击，平均10.8桥址区内除SZKPZ08孔外其余各孔均有揭露，顶面埋深4.50～31.60m，层顶高程-46.31～击。-19.41m，层厚0.50～3.50m，平均1.55m；建议承载力基本容许值450～600kPa，摩阻力标准②1-4细砂：灰褐、浅灰色，饱和，松散，分选较差，含云母，杂有有淤泥质和贝壳碎片，值90～120kPa。局部夹薄层状淤泥。③-2a强-中风化含砾砂岩、泥质砂岩：其中含砾砂岩见于SZKPZ08孔，棕红、红褐色，桥址区内于SZKPZ03、SZKPZ04、SZKPZ06、SZKPZ08、SZKPZ09、SZKPZ10、SZKPZ13、SZKPZ14、岩石风化较强烈，裂隙发育，裂面有铁质侵染，岩芯较破碎，呈5-15cm的碎块为主，采取率SZKPZ15孔中有揭露，顶面埋深0.00～14.80m，层顶高程-25.00～-9.20m，层厚1.10～4.60m，较差，岩质稍硬，锤击不易碎。泥质砂岩见于SZKPZ10孔，呈棕红、红褐色，岩石风化较强烈，平均2.47m；建议承载力基本容许值80～100kPa，摩阻力标准值25～35kPa；采取扰动砂土样以强风化为主，裂隙极发育，裂面有铁质侵染，岩芯极破碎，呈3-8cm的碎石为主，采取率较1个，其物理力学性质指标见土工试验报告；进行标准贯入试验9次，实测击数N=5～13击，差，岩质稍硬，锤击不易碎。平均6.3击。顶面埋深8.30～9.10m，层顶高程-23.81～-23.31m，层厚7.40～16.30m，平均11.85m；根据《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008)有关规定，采用标准贯入试验的锤建议承载力基本容许值700～800kPa，摩阻力标准值140～150kPa。击数对该砂土层埋深在20m范围内的部分进行液化判别和液化指数的计算，按7度抗震设防区SZKPZ10钻孔中泥质砂岩，是莘庄村组砾岩中的薄夹层，在岩石的沉积过程中主要是由于进行判别，结果表明SZKPZ03、SZKPZ13孔内的细砂层会发生严重的液化现象，其液化指数粗颗粒的砂砾成分少了，而泥质成分过多；该岩石属于软质岩，岩石强度较差，易风化，不能IlE=25.10～37.62，液化抵抗系数Ce=0.24～0.46；SZKPZ04、SZKPZ08、SZKPZ09孔内的细砂会作为大桥的基础持力层。发生中等的液化现象，其液化指数IlE=11.58～13.53，液化抵抗系数Ce=0.45～0.53；SZKPZ06、③-3中风化砾岩：褐红、紫红、浅灰等色，砾粒状结构，厚层状构造，泥质胶结为主，SZKPZ15孔的细砂层会发生轻微的液化现象，其液化指数IlE=1.56～5.37，液化抵抗系数颗粒间胶结良好，砾粒成分主要为砂岩、花岗岩等，粒径5-30mm为主，最大达100mm，分选Ce=0.46～0.54（详见附表3）。桩基础设计时，桩侧摩阻力应按规范要求进行折减。较差，磨圆较好；岩石裂隙稍发育，岩芯较完整，多呈块状、柱状，节长15-35cm，岩质较坚②1-6粗砂：灰黑色，稍密，饱和，主要成分为石英、长石，含贝壳残骸及20-30%的泥质。硬，锤击声较脆。岩性不均匀，局部砾石成分减少，见相变为含砾砂岩，夹于砾岩之间。桥址区内仅于SZKPZ20孔中有揭露，顶面埋深17.70m，层顶高程-15.00m，层厚21.30m；桥址区内各孔均有揭露，顶面埋深5.60～32.90m，层顶高程-47.61～-20.31m，层厚承载力基本容许值220kPa；摩阻力标准值60kPa；采取扰动砂土样1个，其物理力学性质指标22.30～60.86m，平均45.48m；建议其承载力基本容许值1300～2300kPa，摩阻力标准值230～见土工试验报告；进行标准贯入试验2次，实测击数N=13击和15击。300kPa。②1-7圆砾:褐色、棕色，饱和，稍密，颗粒成分主要为石英质、硅质，磨圆较好，分选采取岩石样品38组，测得饱和单轴抗压强度为27.6～90.2MPa，平均50.3MPa（详见下表）。较差，空隙为砂及黏土质充填。(4)、早奥陶世（O1ηγ，层序号⑦2）侵入的花岗岩：勘察揭露桥址区东端（SZKPZ20孔附桥址区内仅于SZKPZ08孔中见有揭露，其顶面埋深8.10m，层顶高程-22.81m，层厚1.00m；近）下卧基岩为早奥陶世侵入的花岗岩，按岩石的风化程度，本次勘察的钻探揭露有强、中风建议承载力基本容许值400kPa；摩阻力标准值100kPa。化岩带，分述如下：(3)、古近纪古新世莘庄村组（E1x，层序号③）砾岩、含砾砂岩、泥质砂岩，勘察揭露桥⑦2-2强风化花岗岩：黄褐色，主要成分为石英、长石、云母，中粒花岗结构，块状构造，址区西部的下卧基岩为古近纪古新世莘庄村组的砾岩、含砾砂岩、泥质砂岩等，按岩石的风化节理裂隙发育，裂隙多被铁质侵染，岩芯多呈3-8cm的块状，岩质软，岩体较破碎。程度，本次勘察的钻探揭露有强、中风化岩带，分述如下：本次勘察仅于SZKPZ20孔中见有揭露，顶面埋深39.00m，层顶高程-36.30m，揭露厚度③-2强风化砾岩:褐红、紫红色，原岩结构较清晰，岩石风化强烈，岩芯以碎石状为主，5.00m；推荐其承载力基本容许值为500kPa，桩侧土的摩阻力标准值为110kPa。局部为半岩半土状，岩质软，锤击易碎，部分可用手折断。其中SZKPZ07孔的岩性为强风化含⑦2-3中风化花岗岩：红褐色，主要成分为石英、长石、云母，中粒花岗结构，块状构造， ×××至×××高速公路两阶段施工图设计工程地质勘察报告节理裂隙发育，裂隙多被铁质侵染，岩质较硬，岩芯多呈10-20cm的柱状，少量块状，块径2009版）中的有关条款判定，场区内地下水在强透水层中对混凝土有弱腐蚀性，在弱透水层8-9cm，岩质硬，岩体较完整。中对混凝土有微腐蚀性；地下水对钢筋混凝土中的钢筋有微腐蚀性。本次勘察仅于SZKPZ20孔中见有揭露，顶面埋深44.00m，层顶高程-41.30m，钻遇厚度2.5不良地质和特殊岩土19.00m；推荐其承载力基本容许值为2000kPa，桩侧土的摩阻力标准值为300kPa；采取岩石样桥址区内未见有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等不良地质现象，对拟建工程较为有利；但3个，测得其饱和单轴抗压强度为13.1～30.9MPa，平均24.8MPa（详见下表）。勘察揭露桥址区各钻孔的细砂层（②1-4层）按8度抗震设防区进行判别时，均会发生液化的各桥墩位岩石抗压强度值统计表可能，其液化等级为轻微-严重不等；桥梁基础当采用摩擦桩设计时其桩侧摩阻力宜按规范中桥墩岩性抗压最大值最小值平均值统计数标准差标准值建议值钻孔号的要求进行折减。位置类别类别(MPa)(MPa)(MPa)(个)(MPa)(MPa)(MPa)小桩号SZKPZ03、另外桥址区内存在有饱和软弱的淤泥质土层，地震时有发生沉陷的可能；设计时应考虑砾岩饱和60.548.754.665.2150.341.0辅助墩SZKPZ04其对拟建工程的影响。小桩号SZKPZ05～砾岩饱和90.228.657.11722.2047.637.0主墩SZKPZ102.6地震及区域稳定性大桩号SZKPZ11～砾岩饱和50.627.641.0156.7937.835.0主墩SZKPZ162.6.1地震及抗震设防参数大桩号SZKPZ20花岗岩饱和30.913.124.8325.0过渡墩据《×××工程场地地震安全性评价报告》中的相关内容，桥址区地表水平向设计地震动峰值加速度和反应谱(5%阻尼比)参数值见下表。2.4水文地质条件据《中国地震动参数区划图》（2001年）桥址区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应2.4.1地表水谱特征周期为0.35s，地震基本设防烈度为7度，建议该桥梁采用8级抗震设防措施。桥址中部为×××水道，桥址处河面宽约780m，河面宽阔，水流湍急，往来船只较多，场地地表水平向设计地震动峰值加速度和反应谱(5%阻尼比)参数值交通繁忙；水位高低受潮汐的影响有明显的变化，主要接受大气降水和上游河水的补给。概率重现期100年重现期475年重现期2000年备注初勘时于河内采取1组河水样，进行室内水质分析，根据其成果该河水对混凝土有微腐蚀参数性，对钢结构有弱腐蚀性。Tg(s)0.600.901.50γ1.201.281.352.4.2地下水Smax(g)0.1230.2310.323场区地下水由上部土层孔隙潜水和深部基岩裂隙水组成，上部土层中的淤泥质土、粉质水平设计地震加速度动反应谱S按下式计算：黏土的含水性及透水性均较差，属弱透水层，不具赋水条件，含水量小；细砂、圆砾层则属于强透水性地层，赋水条件较好，但其厚度小，含水量不大。下部基岩的强-中风化带内，岩石裂隙发育，含有少量的基岩裂隙水。总体而言，场区地下水含量一般，其补给来源主要靠大气降水和附近河水的侧向径流补给；水位埋深受季节性影响不大。桥址区的强透水层（砂、砾石层）多发育于河床的底部，其下部为弱透水性的黏性土层，因此存在承压水的可能性不2.6.2桥位稳定性大。在钻探深度内，未发现断层、土洞、溶洞等不良地质现象，桥址区内地形平坦；场地内发根据初勘时的地下水样室内分析成果，并依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，育有饱和液化砂土、软土层，属于抗震不利地段；综合评价，场区整体稳定性较好，经适当处治后适宜于拟建物的建设。 ×××至×××高速公路两阶段施工图设计工程地质勘察报告3工程地质评价程的建设；⑶勘察揭露桥址区内存在有饱和液化砂土层和软土等特殊性岩土，建议桥梁桩基础设计时3.1地基岩土分层物理力学性质参数应考虑砂土液化时桩侧摩擦阻力的折减，同时应考虑软土在地震时发生沉陷而产生的负摩阻根据钻探岩芯现场鉴别、原位测试、室内岩土试验，结合本地区的工程经验，桥位区各地力；基岩土层承载力推荐值如下表：⑷拟建大桥建议采用8级抗震设防措施；各岩土层的承载力基本容许值及桩周土摩阻力标准值建议值表⑸拟建桥梁的基础应选择桩基础，桩型建议采用端承桩，选择完整的中风化砾岩作为基础地层承载力基本容许值摩阻力标准值岩石饱和抗层序号地层岩性备注持力层，桩的施工类型建议采用钻（冲）孔灌注桩。在施工前应选择有代表性的位置进行试桩代号[fa0]（kPa）qik(kPa)压强度(MPa)②1-2淤泥6020试验，以确定桩基的各项施工参数；②1-3粉质黏土12035⑹场区地下水在强透水层中对混凝土有弱腐蚀性，宜采取相应的防护措施；mc应考虑液Q4②1-4细砂9030化的影响⑺勘察揭露桥址处的SZKPZ08、SZKPZ10两钻孔顶部岩性揭示为泥质砂岩和含砾砂岩，与②1-6粗砂22060其它钻孔的岩性稍有差别，属于莘庄村组砾岩中的薄夹层；岩石的风化程度较为强烈，属强-②1-7圆砾400100中风化状态，完整性较差，岩质较为软弱，不能作为桥梁桩基础的持力层，建议选择下部完整、③-2强风化砾岩550100E1x③-2a强-中风化含砾砂岩800150连续的砾岩作为桩基础持力层；③-3中风化砾岩200028037.8⑻本次勘察共布设了20个钻孔，实际完成15个钻孔，剩余钻孔建议在桥梁基础施工前进O1η⑦2-2强风化花岗岩500110行钻探；勘察揭露桥址区下伏基岩的岩性有较大的变化（以砾岩为主，夹有含砾砂岩；东端有γ⑦2-3中风化花岗岩200025.0*花岗岩的出露），且中风化岩面的埋深有一定的起伏；拟建的桥梁跨度较大，需要有较高的承3.2地基基础与基础类型载力，因此建议在施工过程中应加强基础的现场验槽工作，作好作为基础持力层岩性的判别，桥址区上部第四系海陆交互相沉积层的厚度较小，土质较为软弱，力学性能差，不能选确保桩端进入设计的持力层位置；同时在施工过程中若发现地质条件与本勘察报告不一致时，择作为拟建桥梁的基础持力层；桥址区下卧基岩为古近纪古新世莘庄村组的砾岩、含砾砂岩应查明原因并采取必要的补充勘察，以确保桥梁的安全。和早奥陶世侵入的花岗岩，岩石分布稳定，属于硬质岩，强度较高，承载力较好；拟建桥梁的基础建议采用桩基础，桩型可采用端承桩，选择完整的中风化砾岩作为基础持力层；桩的施工类型可采用钻（冲）孔灌注桩基础，由于桥址区内局部存在有圆砾层，颗粒较粗，呈稍密状态；且下部基岩为砾岩，含有粒径较粗的砾岩，岩石的强度均匀性较差，当采用沉桩法时，施工较为困难，且入岩深度比较难控制，因此不建议采用沉桩施工方法。4结论与建议⑴本次勘察采用了钻探、原位测试、室内试验、现场地质调绘等手段，所采用的方法正确、适当，所取得的成果客观、准确地反映了桥址区的场地工程地质条件，可作为该桥梁施工图设计的工程地质资料；⑵勘察揭露桥址内未见有溶洞、土洞等对拟建工程有严重影响的不良地质，适宜于拟建工'