塔沟大桥地质工程勘察报告

1、新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程三门峡至荆门段 初步设计塔沟大桥工程地质勘察报告(DK841+473.50DK841+616.94)工程设计资质证书 综合甲级 A142000037工 程 勘 察 证 书 综合类甲级 170010kj二一三年五月 武汉新建铁路蒙西至华中地区铁路煤运通道工程三门峡至荆门段 初步设计塔沟大桥工程地质勘察报告(DK841+473.50DK841+616.94)编 制：郭国平 复 核： 专 业 设 计 负 责 人： 2013年5月 武汉1 概况11.1工程概况11.2勘察目的和任务要求11.3勘察概况及工作方法11.4主要勘察工作量21.5主要参考资料22 自然地

2、理概况22.1 地理位置及交通概况22.2地形地貌33 工程地质特征33.1地层岩性33.2岩土参数的统计分析33.3 地质构造44 水文地质特征45不良地质和特殊岩土46 场地地震效应46.1 地震动参数46.2场地土类型和场地类别47 环境工程地质评价47.1 水对工程耐久性影响评价57.2修建工程对环境的影响评价58 工程地质分析评价58.1 场地总体评价58.2 岩土物理力学参数及施工工程分级58.3基础类型建议意见59 安全施工的意见610下阶段应当重视的地质问题及注意事项6附 件一、 附图1、工程地质平面图和纵断面图2、工程地质柱状图二、 附表1、勘察点信息表(附表1)2、岩石实验

3、统计（附表2）3、动探试验统计(附表3)4、水质分析成果列表(附表4) 塔沟大桥工程地质勘察报告1 概况1.1工程概况拟建塔沟大桥位于河南南阳市西峡县重阳镇境内，地形起伏大，桥址跨越山间“V”型谷地，起讫里程DK841+473.50DK841+616.94，全长143.44m，中心里程DK841+545.22，桥式布置为4-32.6m简支梁.1.2勘察目的和任务要求本次定测工程地质勘察的目的是在分析收集区域地质资料的基础上，通过进行地质测绘、地质钻探，分析室内试验成果等资料，详尽查明桥位区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质特征及特殊地质现象，分析数据后评价场地建设的适宜性，提出桥梁基础类型

4、估算的物理力学参数。其主要技术要求为：1、详细查明桥址区的地形地貌、地层岩性、地质构造、特殊岩土、不良地质的分布范围、厚度和工程地质条件。2、详细查明桥梁墩台地基的第四系覆盖地层及基岩风化层的厚度，墩台基础岩体风化与构造破碎程度及软弱夹层分布情况。3、根据相关规范要求，选取代表性试样，进行室内岩土物理力学实验，为地层分层和设计提供相关物理力学参数，提供地基的基本承载力。4、综合评价不良地质、特殊岩土、(高陡岸坡)、软弱地基等对桥梁基础设计的影响。5、根据场地地质条件，为桥梁基础类型选取提供参考意见。6、详细查明地表水、地下水分布特征，提供侵蚀环境作用等级。7、编制工程地质勘察报告，为桥梁施工图

5、设计提供翔实的工程地质勘察成果资料。1.3勘察概况及工作方法(1) 勘察依据本桥位区工程地质勘察执行的技术规范及依据主要包括：铁路工程地质勘察规范（TB10012-2007）及修订条文；铁路工程不良地质勘察规程（TB10027-2012）；铁路工程水文地质勘察规程(TB10049-2004)；铁路工程特殊岩土勘察规程（TB10038-2012）；铁路工程地质钻探规程(TB10014-2012)；铁路工程地质原位测试规程(TB10018-2003)；铁路工程岩土分类标准（TB10077-2001）及修订条文；铁路工程物理勘探规程（TB10013-2010）；铁路工程抗震设计规范（GB50111-

6、2006）（2009年版）；建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；铁路工程水质分析规程（TB10104-2003）；铁路工程土工试验规程（TB10102-2010）；岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）；铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）；铁路勘测细则（院1992年编制第四篇 工程地质、水文地质及勘探）；新建铁路蒙西至华中地区煤运铁路三门峡至荆门段定测工程地质勘察勘察大纲新建铁路蒙西至华中地区煤运铁路三门峡至荆门段定测工程地质勘察补充作业细则 (2) 勘察过程本桥工程地质勘察是在提供的桥梁位置的基础上，按照初步设计需求，进行了定测勘察。定测

7、勘察时间为2012年10月-2013年4月。通过现场进行地质测绘、地质钻探、静力触探等方法初步查明了桥址区地形地貌、地层岩性、土层的埋藏深度和起伏状况及不良地质现象等工程地质及水文地质条件。同时还在地质钻孔中进行标准贯入试验及重型动力触探试验等多种原位测试，充分发挥综合勘探手段的作用，相互补充，相互验证，并现场采集土、水、石样品进行有关室内试验，取得了较为齐全、准确的物理力学指标。(3) 勘察工作方法 工程地质及水文地质调查与测绘在1:20万，1：5万区域地质资料的基础，对拟建的塔沟大桥桥址工程进行了1:2000工程地质和水文地质调查测绘工作。重点对拟建桥址区地貌特征，地层岩性等的发育情况、不

8、良地质分布范围以及地表水系的分布情况以及人类工程活动所引起的环境地质问题等进行调查。 机动钻探钻孔的定位及孔口高程的测量由勘测队采用全站仪、GPS等仪器现场测放。钻探机械为XY-100型液压工程钻机，钻孔直径依据钻探目的和用途确定，岩芯采取率达到有关要求。设计钻探布置根据地貌分区、地质条件，并结合桥梁孔跨布置进行布孔，钻探深度符合铁路工程地质勘查规范要求。第四系土层采用干钻，钻探使用硬质合金钻头或金刚石钻头，并按技术要求隔一定深度进行原状土取样及标贯测试。黏性土采用厚壁活阀式取土器，采用液压或重锤少击法，砂类土取扰动样，并按要求送化验室。终孔24小时后测定静止水位，并取水样。并对钻孔岩芯进行数

9、码拍照存档。 原位测试根据场地工程地质条件和场地岩土工程条件，拟建场地采用标准贯入试验、动力触探试验等原位测试方法对场地岩土进行了测试。 室内试验室内试验主要进行了原状土样的物理力学指标测试和扰动土样的颗粒分析、岩样的抗压及矿物成分鉴定，水样主要是进行水的侵蚀性分析。1.4主要勘察工作量2012年10月2013年4月进行了定测勘察工作，完成实物工作量见附表1。实物工作量表 表1工 作 项 目单 位数 量备注工程地质测绘km20.072工程地质钻探m/孔40.70/2原位测试标贯试验次0细角砾土夹粉质黏土及全强风化钙质石英片岩夹大理岩动力触探次4室内试验土样试验物性指标黏性土的常规试验组/砂性土

10、的颗粒分析组/力学指标黏性土的快剪试验组/岩石试验饱和单轴抗压组2干燥单轴抗压组1天然单轴抗压组/水样试验侵蚀性分析组2地表水、地下水样各1组 勘 察 点 一 览 表 表2序号勘察点名称里 程位置标高(m)经距X纬距Y孔深备注1Jz-122-塔2DK841+545.452.01374.32476530.173694867.8420.402Jz-122-塔3DK841+578.152.01397.51476556.913694849.0220.301.5主要参考资料主要参考资料为1:20万栾川区域地质图及说明、1:5万丁河区域地质图及说明。2 自然地理概况2.1 地理位置及交通概况塔沟大桥位于河

11、南省西峡县重阳镇境内，主要为跨越山间“V”型谷地而设,桥址处地势起伏大，谷地狭长，略平坦，附近无道路可达桥址，交通不便。2.2地形地貌桥址区属丘陵及丘间谷地地貌，起伏较大，地面高程373430m，除2#墩位于谷地，其余墩台均位于丘坡，坡体较陡，自然坡度3550°，丘坡处植被不发育，为少量杂草。谷地狭长，略平坦，附近无道路可达桥址，交通不便。3 工程地质特征3.1地层岩性根据钻探揭露，结合区域地质资料对比分析，沿线所经过的地层岩性按其成因和时代分类主要有：第四系全新统坡洪积层(Q4dl+pl)细角砾土夹粉质黏土夹粉质黏土；下伏基岩为下元古界刘岭组（Pt1l）钙质石英片岩夹大理岩，按桥址

12、区地层自新到老分述如下：1、第四系全新统坡洪积层(Q4dl+pl)：(1)10-2细角砾土夹粉质黏土夹粉质黏土：灰褐色，稍湿-饱和，稍密-中密，细角砾含量约60%，粒径0.2-2cm，主要成份为大理岩，余为粉质黏土黏土，厚度0.04.5.m，0=300kPa，级。仅分布于谷地表层。 2、下元古界刘岭组（Pt1l）钙质石英片岩夹大理岩，其中：全风化（9）14-1，褐黄色,全风化，鳞片变晶结构，片状构造，岩芯呈土状，碎块状，块径1-3cm，手掰易碎,表层30cm为种植土，含少量植物系。层厚约0.0-2.5 m，0=250kPa，级。桥址区3号墩有。 强风化（9）14-2，灰白色、褐黄色,强风化，鳞

13、片变晶结构，片状构造，节理裂隙发育，裂隙面可见铁锈色侵染，见有少量溶蚀现象，岩芯呈块状，块径5-10cm。层厚约2.0-4.4 m，0=450kPa，级。桥址区均有分布。弱风化（9）14-3，青灰色，弱风化，鳞片变晶结构，片状构造，裂隙发育，岩芯呈块状，块径5-9cm，少量呈柱状，节长10-22cm。0=800kPa，级。桥址区均有分布。上述各岩土层具体分布情况详见工程地质平面图，工程地质纵断面图、钻孔工程地质柱状图。3.2岩土参数的统计分析各岩土层主要物理力学指标统计结果和动力触探试验统计如下表3、表4。各土层标贯及动探指标统计表 表3层号项目统计个数平均值最大值最小值标准差变异系数修正系数

14、标准值(1)10-1细角砾土夹粉质黏土动探（实测）538.3151.5325.08(9)14-2钙质石英片岩夹大理岩动探（修正）246.9360.5433.31 岩层主要力学特征 表4统计项目标贯（实测）标贯（修正）动探（实测） 换算后动探（修正） 换算后单轴抗压强度(MPa)天然干燥饱和Pt1l 钙质石英片岩夹大理岩，弱风化(9)14-3统计个数12范围值47.221.331.5平均值47.226.4变异系数标准值3.3 地质构造桥址位于西峡断裂盆地南侧，根据区域资料、地质测绘及地质钻探分析，桥址区内地质无明显断裂构造现象。岩层片理面产状为5°82°，荆门台右侧边坡产状不

15、利。4 水文地质特征桥址区地表水不发育-弱发育，受大气降雨直接补给，季节性变化明显。丘坡地下主要为少量基岩裂隙水；谷地发育第四系孔隙潜水，弱发育-较发育，主要含水层为细角砾土夹粉质黏土层，接受大气降水并与地表水互为补给，季节性变化明显，测时地下水埋深约1.5m。5不良地质及特殊岩土桥址区未见明显滑坡、泥石流、岩堆等地质灾害现象及其它不良地质现象。6 场地地震效应6.1 地震动参数根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），结合本线地震安全性评估结果判定，桥址区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s。按铁路工程抗震设计规范进行抗震设计。6.2场地土类型和场地类别

16、根据铁路工程抗震设计规范(GBJ50111-2006)（2009年版）场地土主要为粉质黏土，稍密中密状细角砾土夹粉质黏土以及岩石组成，场地区无可液化土，属于坚硬土岩石，属类场地。桥址内自然坡度约为3550°属抗震不利地段。 7 环境工程地质评价7.1 水对工程耐久性影响评价桥址区共采集地表水1组、地下水样1组，按照铁路混凝土结构耐久性设计规范（TB10005-2010）判定：测区内地表水和地下水无化学侵蚀，无盐类结晶破坏作用，无氯盐侵蚀性。（测试成果详见附表4）。7.2修建工程对环境的影响评价在桥梁施工过程中应注意避免废砟、废料、废水的不恰当排放和堆积对环境造成污染，同时应注意避免便

17、道和基坑开挖引起的次生地质灾害。8 工程地质分析评价8.1 场地总体评价塔沟大桥桥址跨越狭窄的丘间谷地，主要位于丘陵区，场地起伏大，两侧桥台位于现状稳定的斜坡上，未见其他不良地质现象及特殊岩土。桥址区地形较为复杂，谷地基础多位于地下水位以下；场地内岩土种类较多，因此按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）判断，桥址区场地属复杂场地，地基属中等复杂地基。工程地质条件一般，但未见控制性构造及不良地质现象，场地适宜拟建大桥工程建设。8.2 岩土物理力学参数及施工工程分级岩土物理力学参数表 表6时代成因地层编号岩土名称岩土状态岩土施工工程分级岩土力学参数的建议取值内摩擦角(度)

18、凝聚力C(kPa)压缩模量Es(MPa)饱和抗压强度(MPa)基本承载力(kPa)Q4dl+pl(1)10-2细角砾土夹粉质黏土稍-中密350Pt1l(9)14-1钙质石英片岩夹大理岩全风化250Pt1l(9)14-2钙质石英片岩夹大理岩强风化450Pt1l(9)14-3钙质石英片岩夹大理岩弱风化26.408008.3基础类型建议意见桥址区谷地第四系覆盖层厚度不均，丘坡强风化层均一性相对较差，承载力相对较低，工程地质条件较差，建议本桥梁采用桩基础，(9)14-3层弱风钙质石英片岩夹大理岩，层位稳定，工程性质较好，地基基本承载力较高，适宜作基础桩端持力层。或根据基岩埋深，基础受荷情况等综合比选后

19、，局部地段采用扩大基础。9 安全施工的意见设计和施工中必须遵循相关规范要求，桩底沉碴厚度符合有关规范要求。若采用挖孔桩，充分考虑地下水影响，采取合理方式排水，防止基坑坍塌，影响施工质量，避免发生安全事故。强风化岩体破碎，存在不利的结构面（线路右侧顺层），挖方桥台及桥墩承台基坑开挖须采取必要的支护措施，基坑开挖不易暴露过久。10下阶段应当重视的地质问题及注意事项1、据场地岩土工程地质条件，沟谷上部为细角砾土夹粉质黏土、全风化钙质石英片岩夹大理岩、施工时易塌孔，尤其是细角砾土夹粉质黏土，含水且不密实，成孔时应采取泥浆护壁，必要时可采用护筒护壁，并加强基坑防水措施。2、墩台右侧边坡基岩片理产状不利，应加强桥台边坡防护措施。3、强分化岩遇水易软，施工时应加强桥梁墩台基坑排水措施。4、桥台处及墩身多位于较陡的斜坡上，建议设