四川彭州青白江大桥岩土工程勘察报告-文本

1、第一章前言一.工程概况青白江大桥位于牡丹大道延伸段新建工程郸县至彭州K1+571.16K1+894.51段，彭州市太清镇南侧，新都县雀水村一组北侧，横跨青白江河，桥长166m,桥面宽19m,拟采用桩基础，桩径1500mm桩长20m,由四川省慧达公路工程咨询有限责任公司设计。受彭州市公路建设工程指挥部委托，我公司对该桥进行详细工程地质勘察，为施工图设计提供工程地质资料。二、勘察目的任务及技术要求（一）勘察目的任务本次勘察依据现行相关勘察规范及四川省慧达公路工程咨询有限责任公司青白江大桥工程地质勘察技术要求，其目的任务如下：1、查明桥位处出露及钻孔揭露深度范围内地层岩性、成因类型、时代及其物理力学

2、性质；查明墩台地基、岸坡及引道有无不良地质（含潜在不良地质）现象，如岸坡稳定性、泥石流等的分布范围、规模，及其对建桥的影响并提出处置措施。2、查明墩、台及处岩土地基的物理力学参数及土层的渗透性能；提出合适的持力层深度，并提供地层地基允许承载力值及桩侧摩阻力。3、查明桥址区地形、地貌、地质构造、水文地质条件及地下水对地基的影响程度。4、查明桥位区地震及新构造运动条件，地面以下20m范围可液化土层的层位、层厚及分布范围、液化指数及液化等级，提出抗震措施的建议。5、查明桥址区建桥的适宜性，对各墩、台基础类型、基底设置高程及地基物理力学参数，不良地质现象、特殊岩土的防治措施及施工注意事项提出建议。（二

3、）勘察技术要求本次勘察工作的技术标准依据以下规范、规程及设计部门的勘察要求按详勘进行：1、公路工程地质勘察规范（JTJ064-982、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-853、公路工程抗震设计规范（JTJ-004-894、公路工程石料试验规程（JTJ054-945、公路土工试验规程（JTJ051-936、公路桥位勘测设计规范（JTJ062-917、岩土工程勘察规范（GB50021-20018、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）9、四川省慧达公路工程咨询有限责任公司青白江大桥工程地质勘察技术要求。三、勘察技术方法及完成情况我公司接受任务后，项目部对该桥区进行了现场踏勘，再采用光

4、电测距仪和4经伟仪，按照四川省慧达公路工程咨询有限责任公司青白江大桥工程地质勘察技术要求布置的勘探工作量，利用彭州市公路建设工程指挥部提供的线路纵断面图（1:1000）、桥址平面图（1:100。和高程控制点K1+615.63（高程为501.059m及K1+772.63（高程为500.536m进行了实地放孔，并实测钻孔高程和工程地质纵剖面图，及时组织XY-1型回转钻机1台套及CZ-30型冲击钻机1台套，利用套管及泥浆、植物胶护壁，回转取芯钻进，全断面取芯观察，采取岩土样及水样进行试验分析，同时进行了N120超重型动力触探测试、标准贯入试验及波速测试，并于该桥区进行详细工程地质测绘。该大桥勘察我公

5、司于2003年12月11日进场施工，2004年1月3日完成全部野外作业，完成工作量见下表：青白江大桥勘察完成工作量统计表表1项目及工作内容单位完成工作量工程地质测绘1:1000工程地质测绘Km20.21:500工程地质剖面m/条374.19/2勘探点定测点9野外试验标准贯入试验次/孔1/1N120超重型动力触探测试m/孔172.90/7波速测试m/孔52.10/2抽水试验孔1室内试验土样件4水样件2钻探总进尺m/孔229.10/9经过野外现场搜集、自检和总工办外业阶段检查验收：外业资料齐全，采用的勘察方法合理，质量合格，满足详勘技术要求。第二章桥位区工程地质条件一、气象水文青白江大桥横跨青白江

6、河，南岸隶属新都县雀水村，北岸隶属彭州市太清镇。新都县属亚热带湿润季风气候，气候温和，雨量充沛，春早夏长，年均温16.2C,一月均温5.4C,七月均温25.6C,A10C活动积温5132.9C,无霜期280天以上。年降水量928.1毫米，集中在春秋两季，早春和晚秋多低温阴雨，夏季常出现暴风雨、洪涝，并偶有冰雹、大风袭击。彭州市由于地形不同，各地区气候差异较大，平原区和丘陵区年平均气温，一月均温4.5C,七月均温25.4C,>10c活动积温4880.72,无霜期283天。年降水量980毫米，集中在七、八、九三个月，在海拔千米以上地区，年平均气温降低为12.6C,雨量则增至1300毫米左右，

7、全县灾害性天气是干旱、冰雹、暴风和秋绵雨等。青白江自西北向东南贯穿新都县全境，发源于彭灌山区，在彭州市境内与都江堰内江的蒲阳河汇合，流经新都县境长度26.2公里。因桥址区靠近彭州市，故气象资料建议采用彭州市气象资料。二、地形地貌桥址区属成都平原，位于牡丹大道延伸段新建工程郸县至彭州K1+571.16-K1+894.51段，彭州市太清镇南侧，新都县雀水村一组北侧，横跨青白江河，河床高程为494.70m-499.40m高差4.70由于人工采砂形成坑洼，导致河床高差起伏大，河床内堆积砂卵石，两桥台区为青白江河阶地，阶面高程498.48m-499.21m一般高出青白江河3.7m-4.5m,阶地上为农田

8、及耕地。三、地层岩性根据钻探及本次地质测绘，桥址区出露和揭露的地层主要为：第四系全新统耕植土层（QF）、第四系全新统人工堆积层（Q4me）、第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）、第四系上更新统冰积层（Q3fgl）一）第四系全新统耕植土层（Q产）耕植土：灰色、灰黄色，松散，稍湿，成分主要为粘性土和粉土，含少量砂粒和植物根系，表层种满庄稼，分布于青白江河两岸阶地，层厚变在0.2U1.00m间。二）第四系全新统人工堆积层（QJe）素填土：灰色、灰黄色，松散稍密，稍湿湿，含约3050%勺以花岗岩、灰岩为主的卵砾石，卵砾石多呈次圆状圆状，该层分布于两岸防洪堤，北岸卵砾石含量稍高，充填物主要为中细砂，南

9、岸卵砾石含量稍低，充填物主要为中细砂和粘性土，层厚在4.10-4.60m间。三）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）1、细砂：黄褐色，灰色，松散，湿饱和，成分由长石、石英及云母碎屑组成，一般粒级组成为：斡0.5mm占5.8%,0.5-0.25mm占40.2%0.25-0.074mm占45.5%余为粉粒，呈薄层透镜体状分布于Q4al+pl卵石夹土层中，局部分布于河床表面，全层厚度变化在0.2U0.90m间。2、卵石夹土：灰色，松散密实，湿饱和，卵石成分由花岗岩、灰岩、石英岩、玄武岩及砂岩等组成，次圆圆状，充填物主要为砾石和中细砂，一般粒级组成：0>200mm占10%40%,20g60mm

10、占30%55%,60-20mm约10%,202mm占10%15%,余为中细砂，局部砂、砾或漂石富集，透水性好，分布于青白江河河床及两岸，遍布桥址区，全层厚度变化在10.30-16.90m间。根据钻探揭露和N120超重型动力触探原位测试结果判别，卵石夹土按其密实度可分为松散、稍密、中密、密实卵石夹土四个亚层：（1淞散卵石夹土：卵石含量为5055%,N120击数W3击/10cm;（2鼎密卵石夹土（ds）:卵石含量为5560%,N120击数36击/10cm;(3)中密卵石夹土(dz):卵石含量为6070%,N120击数611击/10cm;(4席实卵石夹土(dm)：卵石含量70%,Ni20击数11击/

11、10cm。四)第四系上更新统冰积层(Q3fgl)卵石夹土：黄褐色，密实，稍湿湿，卵石成分由花岗岩、灰岩、石英岩、玄武岩及砂岩等组成，次圆圆状，泥质胶结，少量卵石已呈强风化，充填物主要为砾石和粘粒，一般粒级组成：0200mm占20%40%,20卜60mm占30%50%,6020mm约10%,202mm占10%,余为粘粒及粉粒，透水性差，该层卧于Q；"卵石夹土之下，桥址区均有分布，此层未揭穿，揭露厚度变化在5.0013.50m间。四、地质构造及地震烈度桥址区无断裂构造。根据建筑抗震设计规范(GB5001F2001的规定，地震基本烈度为卯度，设计地震分组为第二组，基本加速度为0.10g特征

12、周期为0.40s场地覆盖层厚度15m,据ZK2、ZK5波速测试报告，场地地微动卓越周期为0.212s土层等效剪切波速为Vse=385-446m/s,故场地土属中硬土，建筑场地类别为H类。对ZK2、ZK5进行了波速测试，据其测试结果按地层的性质分别列出各地层的综合值见表2:波速测试成果统计表表2项目单位岩土名称横波波速Vs(m/s)纵波波速Vp(m/s)动弹性模量E(MPa)动剪切模量G(MPa)动泊松比a细砂180500170590.426松散卵石夹土3408006882480.390稍密卵石夹土3608507352540.391中密卵石夹土42098010493780.387密实卵石夹土48

13、0110014295170.382根据公路工程抗震设计规范（JTJ-004第2.2.2条对场区内细砂进行液化初判，细砂有可能液化，再根据第2.2.3条对场区内细砂进行液化判别：N产CnN63.5（2.2.3-1）N0=11.8（1+13.06KCv城©1/2-8.0州（2.2.3-2）式中N63.5-饱和土标准贯入锤击数实测值N0液化判别标准贯入锤击数临界值N1液化判别标准贯入锤击数修正值Cn标准贯入锤击数修正系数Kh水平地震系数Cv地震剪应力随深度的折减系数g标准贯入点处土的总上覆压力（kP既衍仙+%（dS-dw）e标准贯入点处土的总覆盖压力（kP既Q=%dw+（笔-10）（dS-

14、dw）工地下水位以下土容重（KN/m3）%地下水位以上土容重（KN/m3）ds饱和土标准贯入点深度（m）dw地下水位深度（m）粘粒含量修正系数，=1-0.17以1/2住一一粘粒含量百分率（）经计算，No=6.91,N=4.06,N<N。，故场地内细砂为液化土。现据建筑抗震设计规范GB50011-2001第4.3.5条计算液化指数，划分液化等级:nIle=(1-N/Ns)dW(4.3.5)i=0式中Ile液化指数；n在液化深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；Ni、Ncri分别为i点标准贯入锤击数的实测值和临界值；dii点所代表的土层厚度(m);Wii土层单位土层厚度的层位影响权函数值

15、(m-1)。经计算，细砂液化指数Ile=4.44,液化等级为轻微。综上，场地内细砂层为液化土，液化等级为轻微液化。据建筑抗震设计规范GB50011-2001第4.3.6条规定，建筑设防类别为乙类，则轻微液化土层抗液化措施为：部分消除液化沉陷，或对基础和上部结构处理。五、水文地质场地地下水主要为赋存于第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)砂卵石层中的孔隙潜水，勘察期间为枯水期，测得场地静止水位为496.23m-496.72m,与河水位基体一致，主要靠大气降水、青白江河水及地下径流补给，丰枯季节水位变化幅度一般约1.532.50R1第四系上更新统冰积(Qgl)卵石层透水性差，为弱透水层。第四系全新统

16、冲洪积(Q4al+pl)砂卵石层透水性好，为含水层，根据ZK5号孔抽水试验成果，渗透系数K=21.56m/d(见表3)ZK5抽水试验成果表表3地层试验日期孔径r(m)含水层厚度H(m)抽水时间(h)稳定时间(h)稳定流量Q3(m/d)静止水位(m)稳定水位(m)水位降深S(m)影响半径R(m)渗透系数K(m/d)卵石夹土2003.12.280.04517.412.009.00802.00.403.302.90112.021.56备注：抽水试验成果采用计算公式K=(QlgR/r)/1.366S(2H-S)R=2S，HK经取青白江河水和钻孔地下水水样进行试验分析(试验结果见水质分析成果表4),桥位

17、区地表水和地下水均为C/+-HCO3-型中性水，均对硅无腐蚀(腐蚀性判别结果见地表水、地下水对硅及其制品腐蚀性判定表5)。水质分析成果表水样台检测项目K+N+Ca+RA2+MgC1-SO24HCO3CO23总碱度(mg/L)MCO2(mg/L)PH值地表水(mg/L)28.166.018.550.063.020501686.26.95c(mmd/L)1.123.291.521.251.313.360X(%)18.8955.4825.6321.1122.1356.760地下水(mg/L)27.470.216.855.065.019801635.46.91c(mmd/L)1.093.501.381

18、.381.353.250X(%)18.2658.6323.1223.0822.5854.350地表水、地下水对硅及其制品腐蚀性判定表水样类型腐蚀性类型分析项目检测值评价标准腐蚀等级结论地表水结晶类SO42-(mg/L)63.0<250mg/L无腐蚀地表水对碎及其制品无腐蚀分解类PH值6.95>6.5无腐蚀侵蚀性CO2(mg/L)6.2<15mg/L无腐蚀HCO3-(mg/L)205>1.0mg/L无腐蚀结晶分解类Mg2+NH+4(mg/L)18.5<1000mg/L无腐蚀C1-+SO42+NO3-(mg/L)113.0<3000mg/L无腐蚀地下水结晶类2-

19、SO4(mg/L)65.0<250mg/L无腐蚀地下水对碎及其制品无腐蚀分解类PH值6.91>6.5无腐蚀侵蚀性CO2(mg/L)5.4<15mg/L无腐蚀HCO3-(mg/L)198>1.0mg/L无腐蚀结晶分解类Mg2+NH+4(mg/L)16.8<1000mg/L无腐蚀C1-+SO42-+NO3-(mg/L)12.0<3000mg/L无腐蚀六、不良地质现象桥址区内未发现有岸坡坍塌与滑坡、泥石流等不良地质现象。青白江河两岸有河流冲刷作用，但已修筑有防洪堤。第三章桥位工程地质评价一、桥位稳定性评价桥址区位于牡丹大道延伸段新建工程郸县至彭州K1+571.16

20、-K1+894.51段，彭州市太清镇南侧，新都县雀水村一组北侧，桥位区范围内未发现有明显的断裂构造，同时也未发现有岸坡坍塌、滑坡及泥石流等不良地质现象。可见,桥址区稳定性良好。二、桥台边坡稳定性评价新都岸桥台：即大桥南岸，隶属新都县雀水村，边坡为阶梯状硅防洪堤,坡度28350,斜坡稳定，无损坏。防洪堤南侧为青白江河阶地，阶面平坦,高程约为499.21m阶地上为农田及耕地，处于稳定区。新都岸边坡彭州岸桥台：即大桥北岸，隶属彭州市太清镇，边坡为阶梯状防洪堤，防洪堤用卵石和粘性土填筑而成，坡度2634°,局部形成1卜160的缓坡，自然边坡稳定，无滑塌现象。防洪堤北侧为青白江河阶地，阶面平坦

21、，高程约为499.48m阶地上为农田及耕地，处于稳定区。彭州岸边坡桥轴线横跨青白江河，河床高程为494.70m-499.40m高差4.70由于人工采砂形成坑洼，导致河床高差起伏大，河床内堆积砂卵石，两岸为防洪堤及青白江河阶地，未见滑坡、崩塌现象，边坡稳定。青白江河阶地阶面平坦，阶地上为农田及耕地，处于稳定区。青白江河床三、桥位地基评价（一）桥位岩土物理力学性质根据现场原位测试，采样室内试验，并经数理统计、岩土参数的分析和选定，将测试成果列于下列各表。标准贯入试验成果统计表表6土层名称试验锤击数（击/30cm）容许承载力0（kPa）频数（次）范围值（击/30cm）平均值（击/30cm）标准差（力

22、变异系数（S）统计修正系数（岫）修正值（击/30cm）细砂1343.5/3.380土工试验成果统计表表7土层名称颗粒组成百分比（）粒径大小d（mm）巨粒组粗粒组细粒组漂石卵石砾（角砾）砂粉粒粘粒（块石）（小块石）粗中细粗中细0.0740.002<0.002>20020360602020-5上220.50.5-0.250.260.074细砂/5.840.245.58.5/卵石夹土12.251.39.82.96.1/4.613.1/卵石夹土26.839.57.64.14.92.51.912.7/卵石夹土31.642.36.64.74.6/2.37.9/N120超重型动力触探原位测试成果

23、统计表表8时代成因土层名称试验锤击数（击/10cm）容许承载力（kPa）频数（个）范围（击/10cm）平均值（击/10cm）标准差（3变异系数（）修正系数（修正值（击/10cm）al+plQ4松散卵石夹土141.03.02.360.630.270.962.26300稍密卵石夹土843.06.04.431.160.260.974.30500中密卵石夹土886.011.08.241.310.160.988.08800密实卵石夹土61>1112.341.500.120.9912.221100Q3fgi密实卵石夹土80>1114.00001.0014.001200注：N120击数大于14击

24、/10cm时按14击/10cm统计,钻孔柱状图中N120击数大于20击/10cm时按20击/10cm输入。（二）墩台地基评价墩台地基土主要由第四系全新统冲洪积Q4al+pl卵石夹土和第四系上更新统冰积Q3fgi卵石夹土组成，局部夹薄层状细砂透镜体，可见墩台地基土主要以巨粒土和粗粒土为主，承载力较高，压缩性小，第四系全新统冲洪积Q4al+pl松散、稍密卵石夹土为墩台良好的下卧层，第四系全新统冲洪积Q4al+pl中密、密实卵石夹土及第四系上更新统冰积层Q3fgi密实卵石夹土为墩台良好的基础持力层。四、桥梁墩台冲刷计算青白江大桥横跨青白江河，青白江河宽约157m,流向10G,一般水位497.50缶右

25、，洪水位499.50缶右，一般流速2.0m/s,洪峰流速可达3.0m/s,据公路桥位勘测设计规范（JTJ062-91第8.5.舔进行桥梁墩台冲刷计算。hp=1.04（AQ/Qc）0.90Bc/（1-分旧0.66hmc（8.5.3-1）式中hp河流冲刷深度（m）A单宽流量集中系数，A=（，B/H）015B、H平滩水位时河梢宽度和河梢平均水深，变迁、游荡、宽滩河段当A>1.8时，A值可采用1.8Q2河梢部分通过的设计流量（m3/s）,当桥下能扩宽至全桥时，Q2=Qc；当桥下不能扩宽至全桥时，Q2=QcQp/（Qc+Qt）Qc天然状态下河梢流量（m3/s）Qt天然状态下桥下河滩部分通过的流量（

26、m3/s）Bc河梢宽度（m）B建桥后桥下断面河梢宽度（m）,一般情况下B2=L,只有当桥孔压缩部分河滩，而桥下又不能扩宽时，B2=Bc入一一设计水位下桥墩阻水面积与桥下过水面积的比值桥墩水流侧向压缩系数hmc桥下河梢最大水深（m）经计算，hp=1.82m,即桥梁墩台冲刷深度为1.82m五、桥梁墩台基础方案评价桥墩荷载大，建议采用桩基础，由于桩径大，可采用钻孔灌注桩，由桩周土摩阻力和桩端土端阻力共同承担上部荷载，以密实卵石夹土作为桥墩基础持力层。桥台可采用天然基础，但由于两桥台位置座落在防洪堤上，素填土厚度在4.10-4.60m间，若开挖将破坏防洪堤，并且要采取降排水措施，但降排水难度大，故仍建

27、议采用钻孔灌注桩基础，由桩周土摩阻力和桩端土端阻力共同承担上部荷载，以密实卵石夹土作为桥台基础持力层。第四章结论与建议一、结论1、桥址区无断裂构造，未发现有滑坡、泥石流与岸坡坍塌等不良地质现象，稳定性良好，适宜建桥。2、桥址区地表水对硅不具腐蚀性，地下水为第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）砂卵石层中的孔隙潜水，对硅不具腐蚀性，渗透系数K=21m/d。第四系上更新统冰积(Q3fgl)卵石层透水性差，为弱透水层；第四系全新统冲洪积(Q/l+pl)砂卵石层透水性好，为含水层。3、桥址区地震基本烈度为即度，设计地震分组为第二组，基本加速度为0.10g特征周期为040s场地地微动卓越周期为0.212s场地土属中硬土，建筑场地类别为II类，属可进行建设的一般场地，细砂层属液化土层，液化等级为轻微液化，抗液化措施为：部分消除液化沉陷，或对基础和上部结构处理。4、青白江河河流冲刷深度为1.82m二、建议1、有关地层的设计参数建议值见下表9:地基土主要物理力学指标建议值表表9地层代号岩土名称状态动探击数N120标贯击数N635天然容重丫(KN/m3)峥(。)内聚力C(kPa)变形模量E0(Mpa)容许承载力8(kpa)Q4me素填土