湖南施工图设计阶段勘察报告

XX市快速环道东环线XXXX人行天桥(K1+745)施工图设计阶段工程地质勘察说明书一、勘察基本情况我院受XX市建设局委托，依据XX市规划设计院提出的《XXXX人行天桥勘察要求》（详见附件1），于二○○五年六月四日至六月十一日间对XX市快速环道东环线XXXX人行天桥(K1+745)进行了施工图设计阶段工程地质勘察工作。根据设计单位提出的勘察要求及相关规范要求并结合桥位地基工程地质条件，本次勘察采用了钻探、原位测试及室内试验相结合的评价方法和原则布置工作量：10个勘探钻孔中布置取岩土样钻孔3个、原位测试钻孔3个。本次勘察完成的工作量计有：1、机钻孔10个，总钻探进尺235.45m；2、选取原状土样4组进行土的基本性质试验；3、选取岩石样5组进行岩石单轴抗压强度试验；4、进行水质简分析1组；5、进行标准贯入试验3次、重型圆锥动力触探试验0.30m/3次；6、勘探钻孔测量10个。本次勘察所依据的规程、规范为：(1)《公路工程地质勘察规范》(JTJ064－98)(2)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024－85)需说明：1、勘探钻孔测量采用XX独立坐标系、黄海高程。2、此前已向设计单位提交了部分中间性资料，如有出入，应以本报告为准。二、桥位工程地质条件(一)地形地貌桥位位于XX市快速环道东环线K1+745处，地貌单元属构造剥蚀碎屑岩低丘陵区，地形相对高差为10～40m。拟建场址位于丘坡部位，地形具一定起伏，地面标高为53.30～58.00m。桥位范围未发现有强烈冲刷的新冲沟。(二)地层岩性根据本次钻探揭露，组成桥位的地层岩性为：第四系全新统之填筑土、亚粘土，白垩系泥质粉砂岩。由新至老分述如下：1、第四系全新统(Q4)a、填筑土①：褐黄色，由碎石及粘性土组成，已经人工压实，稍湿。层厚为0.40～0.90m，零星分布。b、亚粘土②：紫红色，硬塑－坚硬。该层为泥质粉砂岩风化残积物。层厚为1.30～9.30m，零星分布。2、白垩系(K)岩性主要为泥质粉砂岩，紫红色，微粒结构，石英粉砂含量占总成分的50～60%，胶结物为铁泥质，岩质软，局部夹中薄层泥岩及中粗砂岩。其风化程度划分如下：a、强风化泥质粉砂岩③-1：岩石结构部分被破坏，大部分岩石矿物成分风化变质，岩质变软，风化裂隙密集发育，岩体破碎，呈碎石夹土状，回转钻探采芯率低，岩芯破碎，冲洗液混浊。厚度为0.90～1.60m，ZK1、ZK4、ZK6、ZK7、ZK9部位被挖除。b、弱风化泥质粉砂岩③-2：岩石结构及层理清晰，岩质较新鲜，节理裂隙较发育，岩体完整性较好，采芯率较高，岩芯呈中短及部分中长柱状。厚度为12.25～18.50m。c、微风化泥质粉砂岩③-3：发育少量节理裂隙，岩体完整性好，采芯率高，岩芯呈中长柱状或长柱状，岩质新鲜。该段钻探未揭穿。(三)区域地质构造本桥位位于长沙－湘潭新华夏坳陷带株洲盆地北段晏家湾－伞铺基底凹陷部位，凹陷内的白垩系为一倾向北西的单斜，岩层产状295°∠25°。现对桥位及周围主要地质构造简述如下：1、株洲盆地呈30°左右方向延伸，长度约70Km，宽度为7-14Km，为一个东超西断的半地堑式盆地。盆地内构造比较复杂，主要有伞铺向斜褶皱、清水塘断裂、安宁塘－罗正坝隆断带及两侧东西凹陷。2、黄塘－均坝隆起带位于桥位东侧，西邻株洲盆地。以华夏系隆起带为基础，经燕山运动改造利用，将其卷入在新华夏隆起带内，带内断裂发育。桥位区未发现有断裂通过。(四)地震1、地段类别划分桥位地形开阔，地基条件良好，无软弱土层分布，属对抗震有利地段。2、场地土与场地类别划分根据桥位土层性状及场地覆盖层厚度，按《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)第4.2.3条标准划分：桥位为Ⅰ类场地土，场地类别为Ⅰ类。3、地震情况根据国家地震局发布的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，确定本桥位地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s。(五)水文地质条件1、岩土含水性填筑土①分布厚度薄，一般不含地下水；亚粘土②为相对隔水层，中下部含弱孔隙潜水；强风化泥质粉砂岩③-1、弱风化泥质粉砂岩③-2、微风化泥质粉砂岩③-3含弱基岩裂隙潜水。拟建场址(勘察期间)地下水位标高为50.38～53.36m，东高西低。2、水质分析根据ZK5地下水水质简分析资料（详见附表4），判定桥位地下水对混凝土不具腐蚀性。(六)岩土物理力学性质1、根据室内土的基本性质试验资料(总表C2-1)，亚粘土②的主要物理力学性质指标统计见表1。表1岩土名称统计指标统计项目含水量w(％)湿密度ρo(g/cm3)孔隙比eo塑性指数Ip液性指数IL压缩模量Es(MPa)内摩擦角φ(度·分)凝聚力C(kPa)亚粘土②统计组数44444444范围值15.8-25.21.93-2.060.52-0.7539.4-18.30.08-<010.3-12.718°56′-24°50′42.3-53.1平均值19.62.000.60812.50.02511.521°39′48.1变异系数0.2040.0310.1740.3301.5140.1160.1220.0952、根据土的动力触探试验资料(总表C2-3)，亚粘土②与强风化泥质粉砂岩③-1的动力触探试验指标统计见表2。表2岩土名称动力触探类型统计数量(n)范围值(击)平均值(击)变异系数σ亚粘土②标准贯入339.1-41.840.50.033强风化泥质粉砂岩③-1重型圆锥330.7-51.041.00.2483、根据室内岩石试验资料(总表C2-2)，弱风化泥质粉砂岩③-2与微风化泥质粉砂岩③-3天然单轴抗压强度指标统计见表3。表3岩土名称统计组数(n)范围值(MPa)平均值(MPa)变异系数σ弱风化泥质粉砂岩③-237.4-9.48.40.120微风化泥质粉砂岩③-328.7-9.69.20.070三、桥位工程地质评价(一)桥位稳定性评价1、区域地质稳定性评价本桥位虽位于株洲相对抬升构造亚区，但自晚更新世以来，地壳处于相对稳定阶段，河流冲刷作用较弱；桥位虽位于龙头铺——群丰活动断裂带内，但地层时代较新，地质构造简单，且未发现有断裂构造通过。因此，桥位区域稳定性好。2、桥位地基稳定性评价桥位未发现有滑坡、岩溶等不良地质及可液化土层存在；桥墩地基为厚度巨大且稳定的白垩系泥质粉砂岩岩体，物理力学性质良好。因此，桥位地基稳定性好。3、桥位边坡稳定性评价桥位边坡高度小(小于5m)、坡度较缓，且边坡岩土性质较好。因此，桥位边坡稳定性好。(二)桥位地基工程地质评价本桥位地基上部第四系覆盖层承载力较低，厚度分布不均，不宜作桥墩基础持力层；强风化泥质粉砂岩③-1承载力虽较高，但厚度小，埋深浅，稳定性较差，桥墩基础应穿过该层；弱风化泥质粉砂岩③-2与微风化泥质粉砂岩③-3厚度巨大，承载力高，是良好的桥墩基础持力层。(三)桥位地基岩土设计计算参数根据室内岩土测试资料并结合现场岩土情况及原位测试数据，对桥位各岩土层主要力学指标评价见表4。表4岩土名称序号单轴极限抗压强度[Ra](MPa)容许承载力[σ0](kPa)钻孔桩桩周土极限摩阻力[τi](kPa)备注亚粘土②22070强风化泥质粉砂岩③-1400100弱风化泥质粉砂岩③-27.01200微风化泥质粉砂岩③-38.21500(四)水文地质评价本桥位附近无地表水体通过；地下水主要为基岩裂隙潜水，接受大气降水与地下水侧向迳流补给，其地下水位埋深与水量受季节性降水影响而具有较大的波动。地表水对桥位无冲刷破坏作用；地下水对人工挖孔桩施工影响较小。(五)桥墩基础适宜性评价根据桥位地基工程地质条件，地基上部第四系土层零星分布且承载力较低，故不宜作为桥墩基础持力层；第四系土层之下分布有厚度巨大且力学性质良好的弱风化泥质粉砂岩或微风化泥质粉砂岩岩体，其承载力高，埋深适中，是良好的天然浅基或桩基持力层。因此，本桥位东侧两墩(K1+175左15m、左31.75m)与西侧K1+175右15m桥墩基础适宜于扩大基础方案，持力层采用弱风化泥质粉砂岩③-2；桥位西侧K1+175右31.75m桥墩基础适宜于嵌岩桩基础方案，持力层采用弱风化泥质粉砂岩③-2，考虑到桥位岩土层透水性较弱，该部位桥墩适宜于人工挖孔灌注施工。四、结论与建议1、勘察结果表明：本桥位未发现有断裂构造通过，其区域稳定性好；桥位未发现有不良地质及可液化土层存在，且地基为物理力学性质良好的白垩系泥质粉砂岩岩体，其地基稳定性好；桥位边坡高度小、坡度较缓，且边坡岩土性质较好，其边坡稳定性好。因此，拟建场址作为桥位是适宜的。2、根据桥位地基工程地质条件，桥墩基础型式、奠基持力层层位及奠基高程建议按表5采用。表5位置基础型式奠基持力层层位奠基高程(m)备注K1+7