毕业设计-岩土工程勘察

防灾科技学院毕业设计专业勘查技术与工程程程班级091021111开题时间2013年3月月月10日答辩时间2013年6月月月10日指导教师※※※职称教授三马房互通跨线线线桥详细细工程程地质勘勘察与与评价作者※※※指导老师※※※※※摘要本次勘察的的的目的是是为三三马房互互通跨跨线桥工工程建建设的规规划选选址、可可行性性研究、设设计计、施工工以及及工程建建成后后的运营营监测测提供技技术成成果和技技术服服务，使使其满满足工程程建设设的要求求。即对拟建项目进进进行工程程地质质勘察，同同时时查明工工程场场地的工工程地地质和水水文地地质条件件，为为确定跨跨线桥桥工程位位置及及编制施施工图图设计文文件，提提供准确确、完完整的工工程地地质资料料。本次勘察采用钻钻钻探、标标准贯贯入试验验及室室内土工工试验验相结合合的方方法进行行。统统计土层层的各各种物理理力学学参数，求求得得地基承承载力力特征值值，最最终确定定持力力层。最后对场地稳定定定性、不不良地地质与特特殊岩岩土特征征、场场地地震震效应应进行评评价。桥桥址区未未发现现断裂构构造存存在，地地层稳稳定，桥桥基稳稳定性较较好，宜宜于建桥桥。对对地下水水对建建筑材料料的腐腐蚀性评评价：：地表水水、地地下水对对水泥泥混凝土土不具具腐蚀性性。关键词：互通跨跨跨线桥;工程地质;综合评价价目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc358367303"引言1HYPERLINK\l"_Toc358367304"1工程概况222HYPERLINK\l"_Toc358367305"2目的任务333HYPERLINK\l"_Toc358367306"2.1勘察目的的的3HYPERLINK\l"_Toc358367307"2.2主要任务务务3HYPERLINK\l"_Toc358367308"2.3工作依据据据3HYPERLINK\l"_Toc358367309"3勘查的工作量量量布置（方方法法手段及及附图图附表）55HYPERLINK\l"_Toc358367310"3.1勘探点的的的布设55HYPERLINK\l"_Toc358367311"3.2勘察方法法法5HYPERLINK\l"_Toc358367312"3.3勘察工作作作量177HYPERLINK\l"_Toc358367313"4场地位置、地地地形、地貌貌、地地质构造造119HYPERLINK\l"_Toc358367314"4.1场地位置置置19HYPERLINK\l"_Toc358367315"4.2地形地貌貌貌19HYPERLINK\l"_Toc358367316"4.3气象气候候候19HYPERLINK\l"_Toc358367317"4.4地质构造造造19HYPERLINK\l"_Toc358367318"5地层的岩性、岩岩岩土性质质119HYPERLINK\l"_Toc358367319"6地下水情况20HYPERLINK\l"_Toc358367320"7岩土工程评价价价及岩土参参数数选取确确定22HYPERLINK\l"_Toc358367321"7.1地基土的的的物理力力学参参数244HYPERLINK\l"_Toc358367322"7.2工程地质质质分层与与特征征25HYPERLINK\l"_Toc358367323"7.3场地稳定定定性评价价226HYPERLINK\l"_Toc358367324"7.4不良地质质质与特殊殊岩土土特征与与评价价26HYPERLINK\l"_Toc358367325"7.5地基土承承承载力特特征值值26HYPERLINK\l"_Toc358367326"7.6地下水对对对建筑材材料的的腐蚀性性评价价29HYPERLINK\l"_Toc358367327"7.7场地的地地地震效应应评价价29HYPERLINK\l"_Toc358367328"8结论与建议33HYPERLINK\l"_Toc358367329"9致谢33HYPERLINK\l"_Toc358367330"参考文献3444HYPERLINK\l"_Toc358367331"附录35HYPERLINK\l"_Toc358367332"附录A三马房房房跨线桥桥勘察察平面布布置图图35HYPERLINK\l"_Toc358367333"附录B工程地地地质剖面面图35HYPERLINK\l"_Toc358367334"附录C钻孔柱柱柱状图3355HYPERLINK\l"_Toc358367335"附录D标准贯贯贯入试验验成果果表355HYPERLINK\l"_Toc358367336"附录E物理力力力学指标标统计计表355HYPERLINK\l"_Toc358367337"附录F参数统统统计表335544-引言张家口－石家庄庄庄高速公公路是是河北省省高速速公路规规划的的“五纵、六六横横、七条条线”公路网主主骨骨架布局局中“五纵”的重要组组成成部分，是是河河北省西西北地地区南北北方向向唯一的的一条条交通主主干线线，也是是首都都北京西西部第第一条南南北方方向的公公路交交通大动动脉。它它的建设设将对对河北省省，乃乃至全国国的经经济、政政治以以及军事事方面面都具有有极其其重要的的战略略意义。三三马马房互通通跨线线桥跨位位于张张石高速速公路路，化稍稍营至至保定界界段北北起端，跨跨109国道。地地处处阳原县县三马马坊村南南，与与宣（化化）大大（同）高高速速公路连连接。由由于本工工程的的重要性性，为为了保证证其工工程质量量需查查明、分分析、评评价场地地的地地质、环环境特特征和岩岩土工工程条件件。提提供各种种相关关的技术术数据据，分析析和评评价场地地的岩岩土工程程条件件并提出出解决决岩土工工程问问题的建建议，以以保证工工程建建设安全全、高高效地进进行以以及确保保建筑筑物稳定定与正正常使用用的防防护措施施提供供依据，并并服服务于工工程建建设的全全过程程，需进进行岩岩土工程程勘察察，编制制勘查查文件。工程概况三马房互通（AAAK0++4449.66788）跨线桥桥位位于河北北省张张家口市市阳原原县三马马房村村西北约500m处，跨109国道，中中心心桩号AK0++4449..6778，起讫桩桩号号为AK0++3387..1778～AK0++5512..1778，桥长125m。本次详详勘勘布设钻钻孔3个，孔深40.110～50.5500m，累计进进尺131..110m，进行标标准准贯入试试验73次，采取取原原状样47件，并进进行行了相应应的室室内试验验和测测试。查查明了了桥址区区的工工程地质质条件件，为施施工图图设计提提供了了必需的的地质质资料和和设计计参数。根据岩土工程勘勘勘察规范范《GB55000211-22001》中的勘勘察察分级和和岩土土分类。确定工程重要性性性等级：：二级级工程（一一般般工程后后果严严重）。确定场地等级：：：二级场场地（中中等复杂杂场地地）。确定地基等级：：：二基地地基（中中等复杂杂地基基）。根据工程重要性性性等级、场场地地复杂程程度和和地基复复杂程程度等级级，最最终确定定岩土土工程勘勘察等等级：乙乙级。目的任务对拟建项目进行行行工程地地质勘勘察，同同时查查明工程程场地地的工程程地质质和水文文地质质条件，为为确确定公路路路线线、工程程构造造物位置置及编编制施工工图设设计文件件，提提供准确确、完完整的工工程地地质资料料。勘察目的岩土工程勘察的的的主要目目的是是为工程程建设设的规划划选址址、可行行性研研究、设设计、施施工以及及工程程建成后后的运运营监测测提供供技术成成果和和技术服服务，满满足工程程建设设的要求求。主要任务岩土工程勘察工工工作的任任务是是查明情情况，提提供各种种相关关的技术术数据据，分析析和评评价场地地的岩岩土工程程条件件并提出出解决决岩土工工程问问题的建建议，以以保证工工程建建设安全全、高高效进行行。规范上的定义：：：根据建建设工工程的要要求，查查明、分分析、评评价建设设场地地的地质质、环环境特征征和岩岩土工程程条件件，编制制勘察察文件的的活动动。岩土工程勘察阶阶阶段的划划分主主要有：：可行行性研究究勘察察、初步步勘察察和详细细勘察察三部分分。具具体任务务及要要求如下下：（1）查明拟建建项项目的地质质质、地理理环境境特征，对对地地形、地地质和和水文等等场地地要素作作出分分析、评评价和和建议。（2）查明桥涵涵构构造物地基基基的地质质结构构及其分分布特特征，测测试地地基土的的物理理力学、化化学学特性，提提供供地基土土的物物理力学学性质质、持力力层的的变形和和承载载力、变变形模模量等岩岩土设设计参数数，并并作出定定量评评价。（3）查明场地地地地基的稳定定定性、不不良地地质现象象的分分布范围围、性性质、提提供防防治设计计必需需的地质质资料料和地质质参数数。指出出场地地内不良良地质质现象的的发育育情况及及其对对工程建建设的的影响，对对场场地稳定定性作作出评价价。（4）查明公路路工工程建筑场场场地的地地震基基本烈度度，并并对公路路工程程建筑物物场地地进行必必要的的地震烈烈度鉴鉴定或地地震安安全性评评价。（5）提供编制制各各阶段设计计计文件所所需的的地质资资料。工作依据本次勘察工作严严严格按照照国家家现行有有关规规程、规规范及及相关标标准进进行，勘勘察工工作的依依据主主要有：：（1）《岩土工工程程勘察规范范范》（GB5000021－2002）（2）《公路工工程程地质勘察察察规范》（JTJ__0064--988）（3）《土工试试验验方法标准准准》（GB_TT5501223--19999）（4）《公路工工程程抗震设计计计规范》（JTJ00004－89）（5）《公路桥桥涵涵地基与基基基础设计计规范范》（JTJ00224－85）（6）《公路土土工工试验规程程程》（JTJ00551－93）（7）《公路工工程程岩石试验验验规程》（JTGEE41--20005）（8）《公路水水质质分析操作作作规程》（GGB500221-2001）（9）《中国地地震震动参数区区区划图》（GB1--883066-0001）（10）《张石石高速速化稍营营至保定定界段段建设场场地地地震安全全性评评价报告告》（11）地质填填图规规范（12）地质灾灾害危危险性评评估技术术要求求（试行行）国国土资发[200044]69号（13）国家重重点建建设项目目管理办办法勘查的工作量布布布置（方方法手手段及附附图附附表）中心桩号AK000+4449..678，起讫桩桩号号为AK0++3387..1778～AK0++5512..1778，桥长125m。本次详详勘勘布设钻钻孔3个，孔深40.110～50.5500m，累计进进尺131..110m，进行标标准准贯入试试验73次，采取取原原状样47件，并进进行行了相应应的室室内试验验和测测试。勘探点的布设勘探点的布置应应应按跨线线桥桥桥位布置置，桥桥位勘探探采用用机械钻钻探，钻钻孔沿桥桥轴线线布置在在墩台台位置。（见见附录A）勘察方法本次勘察采用钻钻钻探、标标准贯贯入试验验及室室内土工工试验验相结合合的方方法进行行。3.2.1钻探探探钻探是用一定的的的设备、工工具具（主要要是钻钻机）来来破碎碎地壳岩岩石或或土层，在在地地壳中形形成一一个直径径较小小、深度度较大大的钻孔孔，可可取岩心心或不不取岩心心来了了解地层层深部部地质情情况的的过程。（1）钻探方式式本次勘察钻探采采采取回转转式转转机，回回转式式转机是是利用用钻机的的回钻钻器带动动钻具具旋转，磨磨削削孔底地地层而而钻进，使使用用管状钻钻具，能能取柱状状岩芯芯标本。为保证分层准确确确，要求求钻进进深度和和分层层深度的的量测测误差范范围应应为±0.0055m，非连续续取取心钻进进的回回次进尺尺应控控制在1m以内，连连续续取心的的回次次进尺应应控制制在2m以内。选择钻探方法应应应考虑地地层特特点及钻钻探方方法的有有效性性，能保保证以以一定的的精度度鉴别地地层，了了解地下下水的的情况，尽尽量量避免或或减轻轻对取样样段的的扰动影影响。在地地下水位以以上的土层层中虑进行行干钻，不不得使用冲冲洗液，不不得向孔内内注水。在在地下水位位以下的饱饱和软粘性性土层、粉粉土层和砂砂层中宜采采用泥浆护护壁。钻孔深度：勘探探探孔深度度以能能控制地地基主主要受力力层为为原则。对对须须进行变变形验验算的地地基，控控制性勘勘探孔孔深度应应超过过地基沉沉降计计算深度度，并并深入到到稳定定地层。本本次次详勘布布设钻钻孔3个，孔深40.110～50.5500m。（2）钻孔水文文地地质观测钻进过程中应注注注意和记记录冲冲洗液消消耗量量的变化化。发发现地下下水后后，应停停止钻钻进测定定其初初见水位位及稳稳定水位位。如如系多层层含水水层，需需分层层测定水水位时时，应检检查分分层止水水情况况，并分分层采采取水样样和测测定水温温。准准确记录录各含含水层顶顶、底底板标高高及其其厚度。图3.1钻机机机钻进示意意图图和常用用钻头头示意图图（3）钻进动态态观观察和记录录录钻进动态能提供供供许多地地质信信息，所所以钻钻孔观测测、编编录人员员必须须做好此此项工工作。在在钻进进过程中中注意意换层的的深度度、回水水颜色色变化、钻钻具具陷落、孔孔壁壁坍塌、卡卡钻钻、埋钻钻和涌涌沙现象象等，结结合岩心心以判判断孔内内情况况。本次勘察钻探采采采用回转转式钻钻机，合合金钻钻头钻进进，泥泥浆或套套管护护壁，钻钻孔口口径选91mm。本次详详勘勘布设钻钻孔3个，孔深40.110～50.5500m，累计进进尺131..110m。3.2.2取取取样取样是岩土工程程程勘察中中必不不可少的的、经经常性的的工作作。为定定量评评价岩土土工程程问题而而提供供室内试试验的的样品，包包括括岩土样样和水水样。除除了在在地面工工程地地质测绘绘调查查和坑探探工程程中采取取试样样外，主主要是是在钻孔孔中采采取的。土样的质量等级级级：土样样的质质量实质质上是是土样的的扰动动问题。土土样样扰动表表现在在原位应应力状状态、含含水率率、结构构和组组成成分分等方方面的变变化，它它们产生生于取取样之前前，取取样之中中以及及取样之之后直直至试样样制备备的全过过程之之中。土土样扰扰动对试试验成成果的影影响也也是多方方面的的，使之之不能能确切表表征实实际的岩岩土体体。对不扰动土样或或或原状土土样基基本质量量要求求是：（1）没有结构构扰扰动。（2）没有含水水率率和孔隙比比比的变化化。（3）没有物理理成成分和化学学学成分的的改变变。由于不同试验项项项目对土土样扰扰动程度度有不不同的控控制要要求，因因此许许多国家家的规规范或手手册中中都根据据不同同的试验验要求求来划分分土样样质量级级别。《规范》参照国国国外的经经验，对对土样质质量级级别作了了四级级划分，并并明明确规定定各级级土样能能进行行的试验验项目目。其中Ⅰ、Ⅱ级土样相相当当于原状状土样样，但Ⅰ级土样比Ⅱ级土样有有更更高的要要求。表表中对四四级土土样扰动动程度度的区分分只是是定性的的和相相对的，没没有有严格的的定量量标准。表3.1土样质质质量等级划划分分表注：不扰动是指指指原位应应力状状态虽已已改变变，但土土的结结构、密密度和和含水量量变化化很小，能能满满足室内内试验验各项要要求；；除地基基基础础设计等等级为为甲级的的工程程外，在在工程程技术要要求允允许的情情况下下可用II级土试样样进进行强度度和固固结试验验，但但宜先对对土试试样受扰扰动程程度作抽抽样鉴鉴定，判判别用用于试验验的适适宜性，并并结结合地区区经验验使用试试验成成果。土样质量的优劣劣劣，不仅仅取决决于取土土器具具，还取取决于于取样全全过程程的各项项操作作是否恰恰当。此此外，还还要考考虑土层层特点点、操作作水平平和地区区经验验，来判判断所所取土样样是否否达到了了预期期的质量量等级级。钻进要求：采取取取原状样样时应应采用专专用薄薄壁取土土器。宜宜采取连连续的的静压方方式取取土，土土样贯贯入取土土器，贯贯入速度度不小小于0.1mm//s。取样要求：取样样样钻孔必必须圆圆直，孔孔径应应比取土土器外外径大1～2级，并不不得得有缩颈颈、塌塌孔现象象；取取土器入入土长长度不宜宜过长长，对于于粘性性土不应应大于于其直径径的3倍，软土土不不应大于于其直直径的4倍：取土土器器进入预预定深深度后，应应将将取土器器回转转几圈，使使样样品底端端切断断后再提提出取取土嚣；；土样样筒取出出后必必须擦拭拭干净净，不得得进水水和松开开。用用刀将土土样两两端削平平并盖盖上土样样盖。土样应现场密封封封（胶带带）贴贴好标签签，标标明土样样野外外定名、钻钻孔孔编号、深深度度及工程程名称称。根据本次勘查要要要求和项项目情情况，采采取不不扰动土土样（级级别Ⅰ）做为室室内内试验的的样品品。本次次取样样应采用用机械械回转式式全孔孔取芯方方法，岩岩芯采取取率在在粘性土土地层层中应达达到90%以上。3.2.3原位位位测试原位测试是指在在在岩土工工程勘勘察现场场，在在不扰动动或基基本不扰扰动土土层的情情况下下对土层层进行行测试，以以获获得所测测土层层的物理理力学学性质指指标及及划分土土层的的一种土土工勘勘测技术术。本次原位测试采采采取标准准贯入入试验，测测试试目的在在于获获得有代代表性性的、反反映现现场实际际的基基本设计计参数数，包括括地质质剖面和和几何何参数、岩岩土土原位初初始应应力状态态和应应力历史史、岩岩土工程程参数数等。标准贯入试验：：：标准贯贯入试试验是动动力触触探的一一种，是是利用一一定的的锤击动动能，将将一定规规格的的对开管管式的的贯入器器打入入钻孔孔孔底的的土中，根根据据打入土土中的的贯入阻阻力，判判断土层层的变变化和土土的工工程性质质。工作时在钻机的的的钻杆下下端联联结标准准贯入入器，将将质量量为63.55kkg的穿心锤锤以76cm的落距自自由由下落，将将贯贯入器垂垂直打打入土层层中15cm（此时不不计计锤击数数），随随后打入入土层层30cm的锤击数数，即即为实测测的锤锤击数N，称标贯贯击击数N。标准贯入试验应应应与钻探探工作作相配合合，操操作步骤骤如下下：（1）在钻机的的钻钻杆下端联联联结标准准贯入入器；（2）将质量为为663.5kkkg的穿心锤锤套套在钻杆杆上端端；（3）试验时，利利利用钻机卷卷扬扬机提升升穿心心锤，然然后使使之以76cm的落距自自由由下落；；（4）将圆管形形贯贯入器先垂垂垂直打入入土层层中15cm，此时不不计计锤击数数；（5）随后打入入土土层30cm的累计锤锤击击数，即即为实实测的锤锤击数数N'。标准贯入试验的的的要求：：（1）标准贯入入试试验孔采用用用回转钻钻进，并并保持孔孔内水水位略高高于地地下水位位。当当孔壁不不稳定定时，可可采用用泥浆护护壁，钻钻至试验验标高高以上15厘米处，清清清除孔底底残土土后再进进行试试验。（2）采用自动动脱脱钩的自由由由落锤法法进行行锤击，并并减减小导向向杆与与锤间的的摩阻阻力，避避免锤锤击时的的偏心心和侧向向晃动动，保持持贯入入器、探探杆、导导向杆连连接后后的垂直直度，锤锤击速率率小于于30击/min。图3.2标准贯贯贯入设备示示意意图表3.2标准贯贯贯入设备规规格格（3）贯入器打打入入土中15cm后，开始始记记录每打打入10cm的锤击数数，累累计打入30cm的锤击数数为为标准贯贯入试试验锤击击数N。当锤击击数数达50击，而贯贯入入深度未未达30cm时，可记记录50击的实际际贯贯入深度度，按按下式换换算标标准贯入入击数数，并终终止试试验。其其中ΔS为50击时的贯贯入入度。((33.1))按N的大小，确确定定土的承载载载力。表3.3标准贯贯贯入试验锤锤击击数与地地基承承载力的的关系系标准贯入试验按按按《GB55000211-22001》规范中中规规定的钻钻杆、贯贯入器规规格、锤锤重、落落距、试试验要求求进行行试验的的。3.2.4室内内内试验采用《GB/TTT5012233-199999》规范中中规规定的仪仪器仪仪表、试试验方方法进行行土的的物理力力学性性质试验验。表3.4各土类类类应进行的的物物理实验验项目目室内试验各土类类类应进行行的物物理实验验项目目是根据据岩土土类别、工工程程类型、工工程程分析计计算要要求确定定。本本次勘察察地基基土主要要为一一般粘性性土，应应进行天天然密密度、天天然含含水量、土土粒粒比重、液液限限、塑限限、压压缩系数数及抗抗剪强度度（三三轴或直直剪）试试验，同同时对对地下水水或土土应进行行化学学试验，以以确确定其对对基础础桩的腐腐蚀性性。室内试验各种参参参数计算算公式式：图3.3土的的的三相比示示意意图（1）土的天然然含含水量定义：土中水的的的质量与与土粒粒质量之之比，用用百分数数表示示。表达式：(3...2)单位：：：无量纲一般范围：变化化化范围大大注意：其实是含含含水比，可可达达到或超超过100%%测定：烘干法（2）土的密度度rr和天然重重度度g定义：土单位体体体积的质质量表达式：(3...3)单位：kg/mmm3或g/cmm33一般范围：1...60~~2..20gg/ccm3相关指标：土的的的重度g=rgg单位：：：kN/mm33工程上更更常常用，用于计算算土土的自重重应力力土的密度：用环环环刀法测测定：：（3）土粒相对对密密度定义：土粒的密密密度与4˚C时纯蒸馏馏水水密度的的比值值表达式：(3.3)))单位：无量纲=1.0g///cm33土粒相对对密密度在数数值上上=土粒的密密度度测定：比重瓶瓶瓶法测定。变变化幅度很小小，通常按经经验值选用。（4）土的天然然..孔隙比e和孔隙率n(3.4)))(3.5)))(3.6)))砂类土：2835%%，粘粘性土：：300-500%，有有的可达达600-700%土的孔隙比e和和和孔隙率n是反映土土密密实程度度的重重要物理理性质质指标，ee或n越大，土土越越疏松，反反之之土越密密实。一一般e<00..6的土是是密密实的低低压缩缩性土，ee>>1.00的土土是疏松松的高高压缩性性土。（5）土的饱和和度度Sr（%）土中水的体积与与与孔隙体体积的的比值：：(3.777)饱和度表示孔隙隙隙中充满满水的的程度：：对干土：Sr===0对饱和土：Srrr=1砂土根据饱和度度度的指标标值分分为稍湿湿、很很湿与饱饱和三三种湿度度状态态。Srr<00.55为稍湿；；00.5£Sr£00.8很湿湿；；Sr>00..8饱和。（6）干密度（天天天然容重、干干容重）、饱饱和密度（饱饱和容重）、有有效密度r'（浮容重）天然密度：(3.8)天然容重：(3.9)))干密度：土被烘烘烘干时的的密度度(3.1110)干容重：(3.1111)饱和密度：土饱饱饱和时的的密度度(3.1222)饱和容重：(3.1333)有效密度：(3.1444)有效重度（浮容容容重）：：(3.1555)（7）各种密度度容容重间的大大大小关系系：各种参数统计（见见附录D）。岩土参数各指标标标间的换换算：：图3.4土的的的三相比换换算算示意图图令Vs=1，所以Vv=e，V=1+e得：(3.1116)(3...17))(3.1888)(3.1999)(3.2220)由上式：(3.2111)(3.2222)(3.23)))(3.2444)(3.2555)粘性土的界限含含含水量：：同一一种粘性性土随随其含水水量的的不同，而而分分别处于于固态态、半固固态、可可塑状态态及流流动状态态。由由一种状状态转转变到另另一种种状态的的分界界含水量量，叫叫界限含含水量量，总称称为阿阿太堡界界限。图3.5土的的的界限含水水量量关系界限含水量的测测测定方法法：塑限：搓条法液限：锥式液限限限仪（如如下图图）图3.6塑限限限试验搓条条法法及锥式式液限限仪上述测定塑限、液液限的方法存存在的主要缺缺点是手工操操作，受人为为影响大，结结果不稳定。《土土工试验方法法标准》（GB501123－1999）（以下简简称标准）介介绍了塑限、液液限联合测定定方法。图3.7圆锥锥锥入土深度度和和塑限、液液限限线性关关系粘性土的塑性指指指数Ip和液性指指数数IL（1）塑性指数数：：（省去%）((3..26))表示土处于可塑塑塑状态的的含水水量范围围大小小。它与与颗粒粒粗细、矿矿物物成分和和水中中离子成成分的的浓度有有关。土颗粒越细且含含含量越多多，则则比表面面越大大，土的的结合合水含量量越高高，越大。当当水中高高价阳阳离子浓浓度增增加时，土土粒粒表面吸吸附的的反离子子层厚厚度变薄薄，结结合水含含量相相应减少少，也也小；反反之，变大大。由于能反映土的的的塑性大大小和和反映影影响粘粘性土特特征的的各种重重要因因素，因因此，工工程上常常用它它对粘性性土进进行分类类：表3.5黏性土土土（细粒土土）的的塑性指指数划划分（JTJ0024—85）液性指数IL：：：(3.2777)粘性土按液性指指指数分为为：坚坚硬、硬硬塑、可可塑、软软塑和和流塑状状态。硬硬塑状态态粘性性土为良良好地地基，流流塑状状态的粘粘性土土为软弱弱地基基。IL是反映粘性性土土软硬状态态态的指标标。流动状态；可塑状态；固态。表3.6粘性土土土软硬状态态的的划分（GGBB5000077-200022）状态坚硬硬塑可塑软塑流塑表3.7粘性土土土软硬状态态的的划分（JTJ00224-885）分级坚硬、半坚硬状状状态可塑状态流塑状态硬塑软塑液性指数勘察工作量本次详勘布设钻钻钻孔3个，孔深40.1～50.55m，累计进进尺131..110m。进行标标准准贯入试试验73次，采取取原原状样47件，并进进行行了相应应的室室内试验验和测测试。查查明了了桥址区区的工工程地质质条件件，为施施工图图设计提提供了了必需的的地质质资料和和设计计参数。根据岩土工程勘勘勘察规范范《GB55000211-22001》表3.8详细勘勘勘察勘探点点间间距地基复杂程度等等等级勘探点间距地基复杂程度等等等级勘探点间距一级（复杂）二级（中等复杂杂杂）10~1515~30三级（简单）30~50确定勘探点的间间间距：二二级（中中等复杂杂）15～30（m）3.3.1勘察察察工作量量（详详见表3.9）。表3.9勘察工工工作量一览览表表序号工作内容单位工作量1机械钻探m/孔131.10///32标准贯入试验次733取试样原状土样件474室内试验常规试验件43直剪试验组83.3.2标准准准贯入试试验工工作量（详详见见表3.10）表3.10标准准准贯入次数数统统计表勘探点编号S(ak0+bbbk0))-11S(ak0+bbbk0))-22S(ak0+bbbk0))-33标准贯入试验次次次数232723场地位置、地形形形、地貌貌、地地质构造造场地位置AK0+44999.6778跨线桥位位于于阳原县县三马马房村西西北约约500m处，跨109国道。地形地貌该桥位于桑干河河河南岸三三级阶阶地区，桥桥址址区地形形平坦坦，地势势北高高南低，桥桥址址区地面面高程程一般为892..00-8995..50m。气象气候桥址区属大陆性性性季风气气候区区，四季季分明明，春季季干旱旱少雨，多多风风，夏季季炎热热短促，降降雨雨集中，秋秋季季空气清清爽，昼昼夜温差差大，冬冬季寒冷冷漫长长，风大大雪少少。多年年平均均气温7.7℃，一月平平均均气温-10..2℃，极端低低温-30..4℃，七月平平均均气温23℃，极端高高温37.9℃，年平均10.1℃。最低月月地地面平均均温度度-10..7℃，地下5cm平均温度-9.0℃，地下15cm平均温度-7.2℃。多年平平均均降雨量366..11mm，最大暴暴雨雨量84.44mmm，雨量集集中中月最大大降雨雨量217..66mm，年最少少降降雨量160..00mm，最大蒸蒸发发量33111..7mm，月平均均最最大蒸发发量304..00mm，年最小小蒸蒸发量15900..0mm。多年平平均均风速2.5mm//s，风集中中月月最大风风速4.22m/s，最大风风速23.00m/s，多年盛盛行行风向WNW，多年平平均均冻土深深度126ccm，最大147ccm。多年平平均均降雪量22.88mmm，最大积积雪雪量240mmm，降雾天天数3天。地质构造桥址区位于中朝朝朝准地台台五级级构造单单元的的蔚县向向斜内内，桥址址区及及其附近近未发发现活动动性断断层，桥桥基稳稳定性较较好。地层的岩性、岩岩岩土性质质桥址区地层主要要要由上更更新统统冲积物物（Q3al），和和下下更新统统湖积积物（Q1l）组成，由由由上至下下为：：第四系上更新统统统冲积物物（Q3eol）：亚砂土，黄黄黄褐色，松松散散，分布布于全全桥址区区，厚厚度0.3～0.9米。第四系下更新统统统湖积物物（Q1l）：主要要由由褐黄色色、灰灰黑色粘粘土、亚亚粘土组组成，分分布于全全桥址址区，揭揭露厚厚度39.6～50.2米，该层层未未见底。地下水情况公路水质分析操操操作规程程《GGB5000221-20011》水水质分类类标准准—环境水对对公公路混凝凝土工工程侵蚀蚀性判判定标准准。混凝土受环境水水水的化学学性侵侵蚀分为为结晶晶性侵蚀蚀、分分解性侵侵蚀和和结晶分分解复复合性侵侵蚀三三类。混混凝土土被侵蚀蚀的程程度，分分为无无侵蚀、弱弱侵侵蚀、中中等侵侵蚀和强强侵蚀蚀四级。公路混凝土工程程程环境水水侵蚀蚀性技术术标准准，根据据《公公路工程程地质质勘察规规程》（JTJ0056-884）附录三三的规定进进行。7.6.1水样样样的采取取与保保存。水样的采取与保保保存是水水质分分析的重重要环环节，是是取得得水样分分析良良好结果果的基基础。使使用正正确的采采样及及保存方方法，是是保证分分析结结果能够够正确确反映水水路被被测指标标的真真实含量量的必必要条件件。如如果取样样发生生错误或或代表表性不强强，分分析结果果即使使很精确确也无无用。因因此在在任何情情况下下，都必必须严严格遵守守取样样规则，以以保保证分析析结果果的质量量。采取水样的地点点点、位置置、时时间、次次数、数数量和方方式等等，都应应仔细细酌定，对对采采样现场场、水的来源源、水水质变化化等都都要作认认真的的调查研研究，使使所采取取的水水样尽量量符合合水质分分析的的目的要要求并并应具有有代表表性，以以不改改变其理理化性性质为原原则，例例如，在在河流流取水样样时，要要注意支支流的的上下游游，丰丰水或枯枯水期期，测定定侵蚀蚀性二氧氧化碳碳时，要要在取取样的同同时，立立即加入入碳酸酸钙粉末末等。取取水数量量根据据需测项项目多多少而定定，一一般简易易分析析需500（毫升）水水水样。公路混凝土工程程程环境水水侵蚀蚀性技术术标准准，根据据《公公路工程程地质质勘察规规程》（JTJ0064-998）附录D环境介质质对混凝土土腐蚀的评评价标准的的规定进行行。7.6.2天然然然水对混混凝土土腐蚀的的评价价标准1．结晶类腐蚀蚀蚀以水中SO42-含量（mg/L）划分腐腐蚀蚀等级，按按表表7.3评价。7.3表结晶类类类腐蚀评评价标标准注：①Ⅰ类环境境系指高高寒地地区、干干旱区区或半干干旱区区的泥凝凝土直直接临水水，或或在强透透水性性岩土层层的地地下水中中，均均具有干干湿或或冻融交交替作作用。②Ⅱ类环境系指指干干旱区或半半半干旱区区的混混凝土处处于弱弱透水性性岩土土层的地地下水水，湿润润区、半半湿润区区的混混凝土直直接临临水，且且均有有干湿或或冻融融交替作作用。③Ⅲ类环境系指指各各气候区中中中，混凝凝土处处于弱透透水岩岩土层中中，均均不具有有干湿湿和冻融融交替替作用。2．分解类腐蚀蚀蚀评价标准准（见见表7.4）。表7.4分解解解类腐蚀评评价价标准注：三型腐蚀蚀中，有有两型型或两型型以上上腐蚀共共存时时，以腐腐蚀强强度最大大者作作为分解解类腐腐蚀评价价结论论。桥梁所跨冲沟有有有季节性性地表表水，地地下水水埋深为1.3～18.00m，地表水水、地地下水对对水泥泥混凝土土不具具腐蚀性性。岩土工程评价及及及岩土参参数选选取确定定对工程建筑场地地地进行勘勘探、原原位测试试、室室内试验验等岩岩土工程程勘察察工作，取取得得了一系系列岩岩土工程程资料料、数据据、参参数等，如如何何选用这这些第第一手资资料、运运用这些些数据据和参数数进行行岩土工工程分分析与评评价，是是岩土工工程勘勘察的重重要环环节。通过对建设场地地地的岩土土工程程分析与与评价价，编写写出合合理的岩岩土工工程勘察察报告告，为拟拟建建建筑工程程提供供技术可可行、经经济合理理的科科学依据据，是是岩土工工程勘勘察的最最终目目的。岩土参数的统计计计分析：：由于于岩（土土）自自身的不不均匀匀性，取取样和和运输过过程的的扰动，试试验验仪器及及操作作方法差差异等等原因，同同类类土层测测得的的土性指指标值值是离散散的。在在取得足足够多多数据后后，应应选择合合理的的数理统统计方方法。一般情况下，应应应提供岩岩土参参数的平平均值值、标准准差、变变异系数数、数数据分布布范围围和数据据数量量。（1）岩土的物物理理力学指标标标，应按按场边边的工程程地质质单元和和层位位分别统统计。（2）计算平均均值值、标准差差差和变异异系数数。均值、方差、标标标准差、均均方方差、变变异系系数(777.1))(7.2)))(7.333)——岩土参数的的平平均值；——岩土参数的的标标准差；——岩土参数的的变变异系数。（3）变异系系数是一个无量纲系系系数，可可比较较不同统统计参参数间的的离散散程度。（4）异常数数据的舍舍弃求得平均值和标标标准差后后，可可用来检检验统统计数据据中应应当舍弃弃的带带有粗差差的数数据。剔剔除粗粗差有不不同的的标准，常常用用的有正正负三三倍标准准差法法、Chauuvveneet法和Grubbbbs法。当离差d满足下下下式时，该该数数据应当当舍弃弃：｜d｜｜｜=gσf(7.4))式中d=ФiФm，σf标准差，g为不同舍舍弃弃标准给给出的的系数。当采用三倍标准准准差方法法时，g=3；当采用用其其它两种种方法法时，g值由下表表确确定。表7.1Chaaauvenneet法及Crubbbbs法的g值注：α为风险率率率，即α为风险率率，即即P（|d|≤gσf）=1-α岩土参数的标准准准值和设设计值值（1）岩土参参数的标标准值值岩土参数的标准准准值是岩岩土工工程设计计的基基本代表表值，是是岩土参参数的的可靠性性估值值。由于于岩土土参数的的特性性，它是是在区区间估计计理论论基础上上得到到的关于于岩土土参数母母体平平均值置置信区区间的单单侧置置信界限限值。根据试验样品数数数量、指指标的的离散程程度、要要求的置置信度度等，可可用下下式计算算回归归修正系系数：：岩土参数的标准准准值可按下下列列方法确确定：：—变异系数((77.5))承载能力极限状状状态计算算所需需要的岩岩土参参数标准准值，应应按下式式计算算。式中——统计计计修正系数数。注：式中正负号号号按不利利组合合考虑，如如抗抗剪强度度指标标的修正正系数数应取负负值。统计修正系数也也也可按岩岩土工工程的类类型和和重要性性、参参数的变变异性性和统计计数据据的个数数，根根据经验验选用用。（2）抗剪强度度指指标c、φ确定内摩擦角标准值值值φk，粘聚力力标标准值Ck，可按下下列列规定计计算：：根据室内n组三三三轴压缩缩试验验的结果果，按按下列公公式计计算某一一土性性指标的的变异异系数，试试验验平均值值和标标准差：：(7.666)(7...7)(7.888)计算内摩擦角和和和粘聚力力的统统计修正正系数数，：(7.9)(7.1000)计算标准值和(7.1111)(7.1222)（3）荷载试验验确确定单桩竖竖竖向承载载力参加统计的试桩桩桩，当满满足其其极差不不超过过平均值值的30%时，可取取其其平均值值为单单桩竖向向极限限承载力力。极差超过平均值值值的30%时，宜增增加加试桩数数量并并分析离离差过过大的原原因，结结合工程程具体体情况确确定极极限承载载力。注：对桩数为333根及3根以下的的柱柱下桩台台，取取最小值值。将单桩竖向极限限限承载力力除以以安全系系数2，为单桩桩竖竖向承载载力特特征值Ra。地基土的物理力力力学参数数根据室内土工试试试验及原原位测测试结果果，经经数理统统计后后，将各各层地地基土的的主要要物理力力学参参数（见见附录录D）及原位位测测试指标标的统统计值（列列于于附录E）。工程地质分层与与与特征根据地质调绘及及及钻探揭揭露，桥桥址区共共划分分为8个工程地地质质层，其其岩性性特征与与力学学性质如如下：：（1）Ⅱ23亚亚砂土（Qall3）：褐黄黄色色；稍湿湿；硬硬塑；土土质均均匀，含含少量量云母碎碎片，见见有钙质质条纹纹及少量量姜石石，粒径0.5--11.0ccm。分布于于全全桥址区区，厚厚度为0.3～0.9米，平均均厚厚度为0.57米，[]=11550kPPa，＝40kPPa；（2）Ⅱ12亚亚粘土（Q1ll）：褐黄黄色色；湿；；坚硬硬；上部部为灰灰绿色，土土质质较均匀匀，切切面光滑滑，含含亚砂土土团块块，见锈锈色条条纹。该该层厚厚4.5m，呈透镜镜体体存在，[]=22200kPa，＝55kPPa；（3）Ⅱ2-331粘粘土（Q1l）：灰黑黑色色；湿；；软塑塑-硬塑；上上部部为灰绿绿色，偶偶见锈染染斑点点及条纹纹，含含有机质质斑点点，土质质均匀匀。分布布于全全桥址区区，厚厚度2.0--44.2m，平均厚3.177m，[]=20000kPa，＝50kPPa；（4）Ⅱ22--1亚粘土（Ql11）：灰色色；；湿；硬硬塑；；含少量量云母母碎片，手手捻捻砂感较较强，较较疏松。该该层层见于全全桥址址区，厚厚度4.8～7.5米，平均均厚厚度5.73米，[]=22200kPa，＝55kPPa；（5）Ⅱ31粘粘土（Q1l）：：灰绿色色；湿；；软塑塑；土质质均匀匀，切面面光滑滑细腻，偶偶见见1cm左右的姜姜石石，含有有机质质斑点，局局部部夹亚粘粘土薄薄层。该该层见见于全桥桥址区区，厚度4.0～6.40米，平均均厚厚度5.1177米，[]=20000kPa，＝50kPPa；（6）Ⅱ22--2亚粘土（Q1ll）：灰色-灰黑色；；湿湿；硬塑塑；土土质不均均匀，局局部含有有亚砂砂土团块块，含含有机质质斑点点，夹多多层粘粘土夹层层，单单层厚度0.2--00.4m。该层见见于于全桥址址区，厚厚度4.4400～16.8800米，平均均厚厚度8.6600米，[]=23300kPa，＝55kPPa；（7）Ⅱ21--1粘土（Q1l）：：褐灰色色；湿；；硬塑塑；土质质均匀匀，见有有机斑斑点，偶偶见有有粒径0.5ccm左右的姜姜石石，含多多层亚亚粘土薄薄层，单单层厚度0.2--00.3m。该层见见于于全桥址址区，厚厚度5.3300～9.800米，平平均厚度度7..23米，[]=23300kPa，＝50kPPa；（8）Ⅱ22--3亚粘土（Ql11）：灰绿绿色色；湿；；硬塑塑；土质质不均均匀，局局部含含亚砂土土团块块，上部部为灰灰色，含含少量量云母碎碎片，摇摇振反应应迅速速，局部部含粘粘土薄层层，偶偶见粒径1cm左右的姜姜石石，分布布于全全桥址区区，该该层未见见底，揭揭露厚度度1..90～15.1100米，平均均厚厚度7.5577米，[]=24400kPa，＝55kPPa；（9）Ⅲ15砾砾砂（Ql1）：：褐红色色，密实实，稍稍湿，含含量约约50%，分选较较差差，含砾砾砂、圆圆砾，成成分较较杂。该该层厚厚度0.9米，[]=30000kPa，＝65kPPa；（10）Ⅱ322-1亚粘土（Ql11）：深灰灰色色，饱和和，硬硬塑，干干强度度中等，韧韧性性低，摇摇振反反应中等等，该该层厚度0.9米，[]=24400kPa，＝50kPPa；（11）Ⅱ222-3亚粘土（Ql11）：浅灰灰色-深灰色，湿湿湿，硬塑塑，土土质均匀匀，含含腐殖质质及深深灰色亚亚粘土土包块，偶偶见见碎石，含含少少量砂粒粒及腐腐殖质，局局部部含亚砂砂土薄薄层。该该层厚厚度0.9米，[]=24400kPa，＝55kPPa；（12）Ⅱ222-1亚粘土（Ql11）：灰黑黑色色，饱和和，硬硬塑，干干强度度中等，韧韧性性中等，稍稍有有光泽，含含大大量有机机质斑斑点及条条纹，夹夹少量泥泥炭条条带。该该层厚厚度0.9米，[]=24400kPa，＝50kPPa。场地稳定性评价价价桥址区工程地质质质条件简简单，未未发现断断裂构构造痕迹迹，区区域稳定定性较较好，宜宜于建建桥。不良地质与特殊殊殊岩土特特征与与评价桥址区下更新统统统湖积粘粘性土土（Ql1）具有弱弱～～中等膨膨胀性性，桥梁梁基础础设计时时须加加以注意意。地基土承载力特特特征值地基承载力特征征征值：是是指地地基稳定定有保保证可靠靠度的的承载能能力，它它作为随随机变变量是以以概率率理论为为基础础的，分分项系系数表达达的极极限状态态设计计法确定定的地地基承载载力；；同时也也要验验算地基基变形形不超过过允许许变形值值。7.5.1地基基基临界荷荷载1、地基变形的的的三个阶段段（1）压缩阶段段（直直线变形形阶段）（2）剪切阶段段（塑塑性变形形阶段）（3）隆起阶段段（塑塑性流动动阶段）2.两个界限荷荷载载：（1）临塑荷载载（2）极限荷载载图7.1地基基基变形的三三阶阶段示意意图及及地基受受力情情况7.5.2修正正正后容许许承载载力[s]]的确定定办法：：1通过公式计计算算②一般情况下：：：[s]==P1/44或P1/3在中国取取P1/4(7.1333)P1/4随c，jj，g，q，b增大而增增大大临界荷载：(7.1114)P1/4、PPP1/3增大大临塑荷载：Pcr=ggg0dNq++ccNc((7.155))7.5.3根据据据土工试试验结结果，结结合该该地区经经验综综合确定定的各各层地基基土的的承载力力特征征值和压缩缩模模量平均均值（列列于表3.3）。我国规范中地基基基土承载载力特特征值：：(7.1666)：承载力特征值值值（设计计值）Mb、Md、MMMc：承载载力力系数，与与内内摩擦角角jkk有关jk：基底下下一倍倍短边宽宽深度内内土的的内摩擦擦角标标准值b：基底宽度，大大大于6m按6m取值，对对于砂土土小于于3m按3m取值ck：基底下一一一倍短边边宽深深度内土土的粘粘聚力标标准值值以Ⅱ22-3亚亚粘土（Q1l）作为桩桩端端持力层层，经经计算取取=2240kkpaa7.5.4压缩缩缩模量（侧侧限限压缩模模量）(7.17)))图7.2压缩缩缩模量计算算示示意图(7.18)))(7.19)))(7.20)(7.21)(7.21)压缩模量：(7.2222)表7.2压缩模模模量（粘性性土土）统计计表工程地质分层1、Ⅱ33亚砂砂土（Qal33)2、Ⅱ12亚粘粘土（Ql1))3、Ⅱ2-311粘土土（Ql1)4、Ⅱ22-11亚粘土（Ql11）5、Ⅱ31粘土土（Ql1）6、Ⅱ22-22亚粘土（Ql11）7、Ⅱ21-11粘土（Ql1）8、Ⅱ22-33亚粘土（Ql11）9、Ⅱ21-22粘土（Ql1）压缩模量—4.655.327.105.215.945.796.725.80地下水对建筑材材材料的腐腐蚀性性评价根据场区水质分分分析结果果，结结合《GBB5500221--20011》有有关规定定进行行分析，地地下下水对混混凝土土结构无无腐蚀蚀性。场地的地震效应应应评价《中国地震动参参参数区划划图》（GB1--83066-0011）与《张张石高速化化稍营至保保定界段建建设场地地地震安全性性评价报告告》根据《公路工程程程抗震设设计规规范》JTJ00004-889确定张家家口口市阳原原县抗抗震设防防烈度度为7度，设计计基基本地震震加速速度为0.155g。张家口市阳原县县县抗震设设防烈烈度为7度，所以以应应进行场场地和和地基地地震效效应的岩岩土工工程勘察察。并并应根据据国家家批准的的地震震动参数数区划划和有关关的规范，提提出出勘察场场地的的抗震设设防烈烈度、设设计基基本地震震加速速度和设设计特特征周期期分区区。进行行勘察察时，应应划分分场地类类别，划划分对抗抗震有有利、不不利或或危险的的地段段。对需需要采采用时程程分析析的工程程，应应根据设设计要要求，提提供土土层剖面面、覆覆盖层厚厚度和和剪切波波速度度等有关关参数数。任务务需要要时，可可进行行地震安安全性性评估或或抗震震设防区区划。10层和高度30m以下的丙丙类类和丁类类建筑筑，无实实测剪剪切波速速时，可可按现行行国家家标准《建建筑筑抗震设设计规规范》（GB5000011）的规定定，按按土的名名称和和性状估估计土土的剪切切波速速。反应谱：表征了了了地震加加速度度时程作作用于于单自由由度弹弹性体系系的最最大反应应（加加速度、速速度度、位移移）与与体系的的自振振特性（自自振振周期、阻阻尼尼比）变变化的的函数关关系。场地类别划分的的的目的：：（1）直观给出出场场地用于建建建设的优优劣程程度。（2）用于确定定设设计反应谱谱谱中的特特征周周期Tg。（绝对）加速度度度反应谱谱：放大系数谱（βββ谱）：（绝绝绝对）加加速度度反应谱/地面峰值值加加速度地震影响系数谱谱谱（α谱）：（绝绝绝对）加加速度度反应谱/重力加速速度度图7.3地震震震动设计反反应应谱根据《公路工程程程抗震设设计规规范》JTJ00004-889相关标准准如如下：