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文档简介
涞滩河上游污水管网岩土工程勘察报告(直接详勘)勘察工作概况1.1任务由来及工程概况项目由来:项目所在片区为涪陵新区,片区污水由聚龙大道d800mm污水干管收集,由西向东排入大耍坝污水处理厂,现状污水干管最大过流能力为0.25m3/s。由于涪陵新区榨菜集团、新大兴农场超市待建及周边地块即将开发,聚龙大道西段接入污水量负荷增加,测算聚龙大道西段远期总污水量约为1.109m3/s,而聚龙大道花桥以东段现状d800mm污水干管规模无法满足西段接入污水流量要求,故本项目沿涞滩河新建截污干管收集聚龙大道花桥以西段污水并接入银滩路与聚贤大道交叉口处现状d1200mm污水干管,最终排入大耍坝污水处理厂处理。设计概况:项目名称为沿涞滩河新建截污干管工程,本次设计的截污干管,起于花桥,自北向南沿涞滩河西岸布设,止于银滩路与聚贤大道交叉口处,终点接入银滩路现状d1200mm截污干管,最终排入大耍坝污水处理厂处理,新建截污干管全线长约2.8km,规模d1000mm。其中,W-1~W-15段沿涞滩河支流北岸倒虹及顶管敷设,该段管道全长约0.86km,倒虹时平均埋深约6.0m,顶管平均埋深约4.5m;W-15~W18穿越鹤凤大道时从鹤凤大道桥梁段下方大坝顶部架空经过,平均架空高度约0.5m,W-18~W-19段管道直埋于涞滩河西岸边坡平台上,平均埋深约2.7m,本段管道全长约0.3km;W-19~W-35段管道从小区内外围道路下顶管经过,本段管道全长约0.89km,平均埋深约11m;W-35~W-37段管道沿涞滩河南岸埋地敷设,平均埋深约3.0m,W-37~W-40段管道从现状桥梁下方平台顶部架空经过,平均架空高度约1.0m,W-40~W46、W-49~W-54段管道沿涞滩河南岸顶管敷设,平均埋深约6.5m,W-46~W-47、W-48~W-49段管道通过回填现状地形埋地敷设,平均埋深约2.5m,W-47~W-48段管道为给现状雨水管出口留过水通道,采取架空敷设,架空高度约4.2m,W-54~W-56埋地敷设,最终接入银滩路现状d1200mm截污干管,平均埋深约4.0m,本段管道全长约1.0km。受重庆市涪陵区新城区开发(集团)有限公司的委托,本公司(重庆市二零五勘测设计有限公司)进行该项目详勘阶段的工程地质勘察。图1.1-1涞滩河上游污水管道位置示意图1.2勘察目的和任务、技术标准及勘察范围根据勘察合同及勘察任务委托书要求,此次勘察目的是通过工程地质测绘、水文地质调查测绘、钻探、原位测试、室内试验等多种手段综合运用,查明本段污水管道沿线地质条件,为污水管道施工图设计提供可靠地质资料。(1)查明场地范围内地形地貌、地质构造、岩石和土分类及其空间分布、工程特性等,分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力;(2)查明不良地质作用的成因、类型、分布范围、发展趋势和危害程度,进行稳定性评价,并提出评价与整治工程所需的岩土参数和整治方案建议;(3)查明埋藏的河道、墓穴、防空洞、孤石等对拟建工程不利的埋藏物;(4)查明地下水埋藏条件,提供地下水位及其变化幅度;(5)判断地表水、地下水和土对建筑材料的腐蚀性;(6)评价管道场地整体稳定性、致灾体对拟建管道的影响并提出防治措施建议,评价管道地基差异沉降变形的可能性,提出处治建议;(7)评价明挖法施工段基坑边坡的稳定性及基坑开挖对邻近建(构)筑物的影响,并提出基坑开挖的临时边坡坡率或支护措施建议;(8)对顶管法施工段进行围岩分级、进行顶管穿越岩土层围岩稳定性及对地表建筑物影响的评价,必要时提出围岩支护措施建议;(9)提供暗挖段顶管施工时设计所需要的岩土参数,评价顶管施工过程中对周边环境的影响;(10)对架空段应逐墩进行地基基础评价并提供设计所需岩土参数;(11)分析邻近水体和穿越河流地段岩土层的渗透性及基坑开挖降水的可能性,评价河流冲刷对管道工程的影响以及由于基坑降水引发的流砂、流土、潜蚀、管涌对工程的危害及施工的影响;(12)对管线经过新填土、软土等地段,应评价填土地基的湿陷性及固结性、软土地基的力学属性,并提出地基处理建议;(13)确定抗震场地类别,并进行建筑抗震地段的划分,提供抗震设计所需的有关参数;(14)勘察工作同时需满足建设单位涪陵区新城区开发(集团)有限公司委托书上面提供的勘察技术要求的规定。(1)工程勘察任务委托书;(2)建设工程勘察合同;(3)岩土工程勘察纲要;(4)业主提供的1:500地形、拟建污水管网图和设计总平面布置图。(1)重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)(2)重庆市工程建设标准《工程地质勘察规范》(DBJ/T-043-2016)(3)《市政工程勘察规范》(CJJ56-2012)(4)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009版)(5)重庆市工程建设标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016)(6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)(7)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016版)(8)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)(9)《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJT87-2012)(10)《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)(11)《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)(12)《工程测量规范》(GB50026-2007)(13)《重庆市建设工程勘察文件编制深度规定》(渝建发[2005]200号)辅助规范:依据重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)3.3.1“当工程位置已确定,且无特殊要求的市政工程时可合并勘察阶段,进行一次性勘察。”本次勘察对拟建污水管道工程采用一次性勘察。1.3勘察工作布置及任务完成情况1.3.1勘察等级划分根据重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)拟建工程工采用暗挖法施工,工程重要性等级划分为一级;由规范表3.2.3中地形地貌属“有两种地貌单元,地形坡角10~35°”,岩层倾角“<10°”,岩土特征为“种类较多,较不均匀,性质变化较大,无特殊岩土”,岩体完整程度为“较破碎”,土层厚度“>15m”,地表水、地下水对岩土体影响程度“小”,不良地质现象发育程度“不发育”,破坏地质环境的人类活动属“中等强烈”,综合评定建设场地地质环境复杂程度为中等复杂场地,由规范表3.2.2确定本项目岩土勘察等级为甲级。1.3.2勘察工作的布置此次勘察在参考区域地质资料的基础上,采用了工程测量、地质钻探、原位测试、室内试验等多种勘察手段。(1)勘探线及勘探点布置根据重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)表12.2.4所示,纵面布置沿污水管道中心线方向进行,其中布置纵剖面一条(A--A'),地形地貌较复杂,且沿线存在多填土段,沿线岩性变化较大,故纵断面钻孔间距采用规范要求下限30m取值,受顶管始发、接受井等工程布置影响局部稍有调整,局部钻孔间距为30~50m;钻孔孔深土质地基一般勘探点的深度进入预计管底1~3m,控制孔宜进入预计管底3~5m;岩质地基一般勘探点的深度宜进入预计管底1~3m,控制孔宜进入预计管底3~5m;布置及孔深满足规范要求。注:1对工程重要性等级为一级取较小值,对工程重要性等级为三级取较大值;2对明挖法施工的土质基坑边坡:高度小于3m(浅埋)取较小值;3~6m(深埋)取较大值,岩质基坑边坡高度8~15m取较小值。由于污水管线位于涞滩河右岸斜坡坡体内,坡体范围岩土界面变化大,为此,为查明顶管段岩性变化,在存在顶管始发、接受井部位布设短横剖面,共布设75条横剖面,每条横剖面布置3个钻孔,分别位于污水管道中心及两侧约10m处。另外,由于其中74--74'、75--75'剖面位于高填方区,为查明前缘基岩面形态坡度,分析评价填土场地的稳定性,对此区域剖面上钻孔ZK107L、ZK107、ZK107、RZK108L、ZK108、ZK108R钻进深度进行了加深。本次在有勘察布孔的钻孔数量为253个,其中控制孔128个,一般孔125个。(2)工程测量本次工程测量起始数据为甲方提供的该区域的控制点高程、坐标数据,高程为1956黄海高程,坐标系统为重庆独立坐标系。采用中海达V30型GPS仪实测,采集甲方提供的控制点A(X=3293210.609、Y=506953.627、H=287.370),校核控制点B(X=3293424.219、Y=507072.282、H=287.370)。利用GPS放样程序放出各钻孔位置;钻孔坐标从电子文档中量出,坐标见附表(测量成果表);钻孔竣工后,利用GPS定测出实地各钻孔点坐标、高程;勘察钻孔、工程地质纵横断面均采用GPS实测,其定位误差小于0.10m,标高误差不超过0.01m,其测量精度符合规范要求。(3)取样及室内试验本次勘察利用敞口薄壁取土器在部分土层较厚段采取原状土样7组,取其中6组进行土常规试验,土样质量等级为I级。利用钻探岩芯在部分钻孔内取岩样54组,采取19组砂岩样、35组泥岩进行重度、单轴抗压强度试验及三轴剪切试验。并在拟建污水管道取土样1件,作水土质简分析试验。所采取岩土样品均及时送至重庆市二零八工程检测有限公司进行检测,测试项目按照《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)、《工程岩体试验方法标准》(GBT50266-2013)的有关要求操作,试验数据可靠。1.3.3勘察工作简述及完成量本次勘察野外进场时间为2020年9月3日,出动4台XY-100液压型钻机,至9月18完成外业工作,完成钻孔253个(其中ZK42R、ZK48R、ZK50R,根据现场条件(已建房屋),对孔位进行了调整),然后转入室内资料的整理及报告的编制工作。完成的主要实物工作量如下表1.3.3-1。表1.3.3-1完成实物工作量一览表勘察手段目的完成工作量工程地质调查调查拟建污水管道沿线地质构造、地貌形态及成因、岩性组合、地表及地下水特征、不良地质现象等0.40km2。工程测量采用RTK测放钻孔坐标及实测剖面253个钻孔,36条剖面总计9.67km。工程地质钻探查明场地内岩土层的分布、结构、岩性特征,采取岩、土、水试样等完成钻孔253个,总进尺3645.9m取样采取土、岩试样,为室内试验提供样品土样7组,岩样54组水位观测查明地下水情况253次室内试验土样常规试验7组岩石试验54组现场原位试验圆锥动力触探(超重型)195.8m/34孔1.3.4勘察方法及质量评述本次勘察主要采用工程测量、工程地质测绘与调查、工程钻探、原位测试、取样及室内试验相结合的综合方法。工程测量:本次勘察钻孔定位及剖面测量均采用中海达V30GPS仪RTK实测,工程测量严格执行测量技术规程,其精度能满足本次勘察的需要。钻探施工时,现场地质技术人员还根据相邻位置的地形地貌和地面高程对所有钻孔实际位置和高程进行校核,以确认钻孔位置和高程是否有偏差。通过校核,本次勘察钻孔孔位和高程误差均在规范容许误差范围之内。工程地质测绘:主按原方案布置测绘范围面积约0.4km2,比例尺1:500。主要进行地质界线勾绘,不良地质现象调查、产状测量、裂隙调查等,平面图精度要求0.2m,以查明拟建管线沿线工程地质条件。工程钻探:用6台XY-100型钻机全取芯钻进,地质技术员跟班编录,钻孔开孔直径为110mm,终孔直径为91mm。钻探方法采用了回旋钻进全取芯方法。回次进尺不大于2m,对土层采用了干钻或小水钻进。回次采取率:土层大于65%,强风化岩层大于65%,中等风化岩层大于80%。钻进过程中严格按钻探操作规程进行,未发生质量、安全事故,钻探质量符合《建筑工程地质钻探技术规范》(JGJ87-92)的要求。水位观测:在钻探施工结束后,采用测盅法对各钻孔进行了地下水位观测。地下水标示见剖面图及柱状图。原位测试:为查明场区内人工填土的力学性质,对场区内2个钻孔进行了重型动力触探测试。动力触探采用圆锥形N120重型动力触探,触探杆长度为76cm,及时记录每贯入10cm的锤击数,每贯入10cm锤击数连续三次超过50次即停止试验。试验过程符合规范要求。取样及试验:现场采取的岩、样土用塑料袋包装后用胶布密封,样品采集后及时封存运交试验室进行试验,试验时样品保持天然状态,岩、土样试验执行标准为《土工试验方法标准》(GBT50123-1999)。外业见证:本次勘察,严格执行了重庆市建设委员会渝建发「2008」209号文关于加强全市建设工程勘察外业工作的意见的通知精神。由甲方委托第三方重庆致科工程勘察设计有限公司对我公司野外工作进行旁站见证。见证员:苏成强,证书编号:YKJZ-2310193-0004。野外工作满足本次岩土工程勘察规范要求后,重庆致科工程勘察设计有限公司出具外业见证报告(详见“外业见证报告”)。报告编制:本勘察报告所有图件采用理正工程地质勘察CAD8.5及AutoCAD2004软件绘制,文字编辑采用WPS文字,满足重庆市岩土工程勘察图例图示规定。通过本次勘察,取得了详实的第一手资料,钻探质量、样品采集、原位测岩芯采取率符合规范要求。经室内综合研究后整理,所提交勘察资料,可供设计单位使用。2工程地质条件2.1交通位置工区位于涪陵区李渡新区浙江工业园,距涪陵市区约14公里,区内交通较为便利,有已建成的鹤凤大道、涞滩路直达现场,交通较方便,如下区位交通图2.1-1。图2.1-1涞滩河上游污水管道位置示意图2.2地形地貌本次设计的截污干管,起于花桥,自北向南沿涞滩河西岸布设,止于银滩路与聚贤大道交叉口处。区域地貌形态为构造剥蚀丘陵河谷地貌,微地貌主要有陡崖、斜坡、平台、小冲沟等。勘察场地原始地形一般为较缓~较陡斜坡,总体地势南西高北东低,原始地面坡角一般为15~45°,局部为陡坡及岩质边坡。由于工程建设,部分地段地形变化较大。在W1至W2(K0+000-K0+046)段,该段地势平坦,地形少起伏(EL.282-EL.EL283),拟建污水管道自穿越聚龙大道底部穿过,聚龙道路北侧为已进行平场场地,基岩出露,岩性已紫红色泥岩为主;聚龙道路南侧地表多发育灌木、杂草。在W2至W3(K0+046-K0+078)段,该段污水管道自涞滩河支流河滩、河道底部穿越,为河谷地貌,地形呈“U”,地形落差约10m(EL.273-EL.283),河道两侧河滩多为稻田、菜地,河滩坡度较缓。在W3至W56(K0+078-K2+840)段,拟建污水管线多布置于涞滩河西岸边坡,除局部填方形成填方边坡、平台外,多为原始地形,微地貌主要有斜坡、陡崖、平台;地形较缓,坡角一般为15~30°,局部稍陡,总体自北西向南东倾斜,地表多为稻田、耕地、灌木。拟建污水管道距滩河西岸坡顶0~30m,斜坡高度15~85m,坡角15~75°,坡脚则为涞滩河河道。图2.1-1工程区地形地貌总体上,整个拟建污水管线(含填方区)地表标高239.19~290.13m,相对高差50.94m,地形条件较复杂。2.3气象与水文拟建场地属亚热带,气候温暖潮湿,雨量充沛,具有春早夏长,秋雨连绵,冬暖多雾的特点。多年平均气温17.5~18.8℃左右:一月最冷,极端最低气温-3.1℃(1975年12月15日);盛夏八、九月平均气温30℃,极端最高气温达41.0℃(2006年8月28日)。多年平均相对湿度79%~81%,绝对湿度17.8~18.2mb。多年均降雨量1141.8mm,年最大降雨量1544.8mm(1976年),年最小降雨量740.1mm(1982年)。降雨集中在每年5~9月,占全年降雨量的70%。降雨强度大,与降雨集中季节同步,最大日降水量253.6mm(2007年7月17日),多年平均最大日降水量98.5mm。场地北侧(用地范围外)发育有涞滩(平滩)河,为常年性流水。河面宽20~35m,调查期间河面标高201.20~273.35m,自北西向南东流,据调查访问:最高洪水位高出现水位2m左右(50年),涞滩河河道落差较大,其中0+000-0+800段最高洪水位E275.3m,0+800-1+180段最高洪水位E270.2m,1+180-2+880段最高洪水位E250.2m,涞滩河支流最高洪水位E275.3m。污水管道W2-W3段自涞滩河支流底部穿越。2.4地质构造场地地质构造位于川东褶皱构造带之次级构造——石溪堡子场向斜北端北东翼(详见图2.4-1地质构造刚要图),场地基岩大部分被第四系土层覆盖。岩层单斜产出,岩层产状为215°∠9°。层面呈闭合或半微张开状,多无充填,局部充填少量粉质黏土,层面结合差,为硬性结构面。根据区内出露基岩量测,区内构造裂隙主要发育有两组:裂隙L1产状130°∠73°,延伸3-12m,间距2-3m;裂面较平直、多闭合,局部充填次生黄色黏土,结合程度一般,属硬性结构面;裂隙L2产状230°∠70°,延伸2-5,发育间距3-5m;裂面较平直、多闭合,局部微张,基本无充填,结合程度一般,属硬性结构面。场区无断层通过,构造裂隙总体不发育,地质构造较简单。图2.4-1地质构造刚要图2.5地层岩性据地面调查及钻探揭露,场地内出露地层有第四系全新统素填土层(Q4ml),残坡积层(Q4el+dl)粉质黏土和侏罗系中统沙溪庙组(J2s)的砂岩、泥岩不等厚互层。现将其岩性由上至下分述如下:2.5.1土层(1)第四系全新统素填土层(Q4ml):素填土:褐黄~褐灰色,夹绛紫色,主要由砂岩、砂质泥岩块碎石及粉质黏土组成,均匀性差,碎石一般粒径3~23cm,最大直径达100cm以上,含量为20~27%,结构松散,为2010年机械堆填。区内分布较广,W6~W56均有分布,其中民居家园小区北侧W19-W35段堆积厚度较大(2.5~16.9m),拟建污水管道末端W53-W56段堆积厚度大(4.8~32.8m),根据调查该部位原地形为河沟,修筑银滩路回填而来。本次钻探揭示厚度为0.10m(ZK104R)~34.3m(ZK108)。(2)第四系全新统残坡积层(Q4el+dl):粉质黏土:红褐色,含砂岩、砂质泥岩及角砾,粗颗粒粒径为1~4cm,约占4~13%。,土稍有光泽,摇振反应中等,干强度、韧性中等,可~硬塑状,属残坡积土。主要分布于场地内均有分布,厚度较小。本次钻探揭示厚度为0.30m(ZK7、ZK17)~3.6m(ZK4L)。2.5.2基岩(1)侏罗系中统沙溪庙组(J2s):砂质泥岩:绛紫色,夹灰白或灰绿色砂质团块或条带泥质结构,中厚层状构造,主要矿物成份为黏土矿物,泥质胶结,砂质含量较重。砂岩:灰白色,中细粒结构,中厚~厚层块状构造,主要矿物成分为长石、石英,泥钙质结构,局部含泥质结核或团块。2.5.3基岩风化带基岩面起伏情况与风化带特征拟建区内第四系覆盖层厚0~34.3m(ZK108),除回填区域外,基岩面与原始地形起伏线基本一致,基岩面坡角为1°~15°,场地北侧岩土界面随岩层产状向场地内侧倾斜,倾斜角度1°~10°。基岩强风化带厚度变化较大,砂岩强风化厚度大于泥岩强风化厚度,强风化带底面随基岩面起伏而变化。强风化带岩心较破碎,呈土状、碎块状或短柱状,质极软,强度低。中等风化带岩芯较破碎~较完整,多呈短柱状、块状,少数呈柱状,质较硬,强度较高。2.6水文地质条件在勘探深度内,地层由填土、粘性土及砂泥岩组成。填土主要由砂岩块碎石及少量泥岩块碎石、粘性土组成。在局部完成道路、小区建设区等区域,填土由粘性土夹砂泥岩块碎石组成,土石比约为7:3,土层碾压密实,透水性弱;其余地段填土结构多为稍密,填土多架空空隙,局部中密,透水性较强,呈弱透水,渗透系数经验值k=0.7m/d。粉质粘性土呈弱透水性,已选取样品进行渗透性试验。强风化岩层裂隙发育,岩体较破碎,为弱透水层,渗透系数经验值k=0.4m/d。中风化砂岩为微透水层渗透系数经验值k=0.006m/d,泥岩则为相对隔水层。拟建污水管道地下水主要受大气降水渗透补给,由于地处较缓~较陡斜坡区,地表排水畅通,大气降雨大部分顺坡快速汇集于涞滩河并向长江排泄,少部分下渗形成地下水,一般以短时性孔隙水形式赋存于粘性土层,在基岩内少量裂隙水,滞留时间较短,一般水量贫乏,旱季则无地下水。勘察时间处于雨水较少季节,经钻孔水位观测及水文地质调查可知,除ZK4、ZK5钻孔为涞滩河河道、河滩钻孔存在稳定地下水位,其余钻孔多未见地下水,水力联系较弱。综上所述,仅局部W2~W3明挖段(倒虹吸段)受地表、地下水影响较大,其余部位拟建污水管道段均位于地下水位(洪水位情况下)以上,地下水对本工程影响小。2.7不良地质现象及地质灾害根据收集区域地质资料和本次勘探查明,拟建场区及附近无滑坡、断层、崩塌、泥石流、无地下洞室等不良地质现象及地质灾害,拟建管线通过区域未发现埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。根据现场钻探揭露未见溶洞,拟建场地现状稳定。3岩土物理力学特征3.1岩土测试成果的可靠性分析及统计原则3.1.1可靠性分析结合场地条件,本次勘察取红黏土土样7件,6件做土常规,1件做腐蚀性分析;中等风化泥岩样19组,中等风化砂岩样35组,进行单轴抗压、重度及三轴剪切试验等试验。本次勘察采样分布、取样深度、数量能详细的反映整个场地地基岩土的物理力学特征,样品采取、运输均严格按规程执行,样品的采集、包装、送样及试验均符合相关规定,测试成果真实可靠。3.1.2统计原则岩土测试成果的统计原则:根据岩土体的成因、岩性、分布、以及物理力学特征差异等原则进行分层。统计方法按《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009版)第14.2条执行。统计前按规定剔除异常值和粗差数据。参加统计的数据不少于6个样本,当不足6个样本时,根据试验结果,由(最小值+平均值)/2求得。试验数据统计按照重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)中14.1节相关公式计算。统计计算公式如下:(1)计算平均值公式:(2)计算标准差公式:(3)计算变异系数公式:(4)计算统计修正系数公式:(5)计算标准值公式:式中:—岩土参数的标本数;—岩土参数;—岩土参数的平均值;—岩土参数的标准差;—岩土参数的变异系数;—统计修正系数;—岩土参数标准值。3.2土的物理力学性质3.2.1素填土填土层回填时间约5年,主要由粉质黏土和砂、泥岩碎块石组成。分布于整个场地,厚度分布不均匀。为评价填土的工程特性,在(ZK45、ZK59、ZK69、ZK108)4孔中作N120超动力触探原位测试,试验成果详见表3.2.1-1。根据测试结果表明,每贯入10cm的锤击数,贯入击数值5~13击,未修正超重型平均值8.4,结构稍密~中密,均匀性较差。根据现场实际钻探鉴芯情况,建议场地素填土天然重度取19.00KN/m3,饱和重度取19.50KN/m3;天然综合内摩擦角28°(经验值),饱和综合内摩擦角取25°(经验值)。表3.2.1-1超动力触探原位测试统计表素填土超重型动力触探试验未修正(击数)修正(击数)频数19581958最大值1310最小值55平均值8.47.7标准差1.621.158变异系数0.2080.171标准值8.47.7修正系数0.9920.9933.2.2粉质黏土本次勘察共采取了6组原状土样进行常规试验+饱和快剪试验,原状土体多零星分布,厚度较小,多为粉质黏土,故统一按同一单元进行分析试验,对勘察区域内广泛分布素填土未进行取样,以调查经验取值。由所取土样TY1-TY6试验结果可知,6组试样塑性指数指标Ip均大于10小于17,平均值Ip=11.53,故可判定,该残坡积层成分为粉质黏土。该粉质黏土压缩系数标准值α1-2=0.42MPa-1,为中等压缩性土层。有关统计结果详见以下表3.2.2-1、表3.2.2-2。表3.2.2-1粉质黏土物理性质试验成果统计分析表样品
编号土样名称取样
深度物理性质试验项目天然
含水率密度(g/cm3)比重孔隙比孔隙率饱和度液限塑限液性塑性(m)(%)天然饱和(%)(%)(%)(%)指数指数TY1粉质黏土4.2-4.422.801.971.992.700.6840.5890.1031.2019.600.2811.60TY2粉质黏土5.8-6.122.501.982.002.700.6740.1490.6030.1019.200.3010.90TY3粉质黏土8.5-8.929.401.911.922.730.8545.9394.5037.0024.400.4012.60TY4粉质黏土2.2-2.625.101.941.952.710.7542.7891.0032.3021.600.3310.70TY5粉质黏土4.0-4.423.201.971.992.710.7041.0090.5031.0019.700.3111.30TY6粉质黏土1.2-1.627.801.921.942.720.8144.7793.3035.4023.300.3712.10频数66666666666最大值29.401.982.002.730.8545.9394.5037.0024.400.4012.60最小值22.501.911.922.700.6740.1490.1030.1019.200.2810.70平均值25.131.951.972.710.7442.5391.6732.8321.300.3311.53标准差2.8790.0290.0330.0120.0742.3871.7942.7472.1710.0450.723变异系数0.1150.0150.0170.0040.1000.0560.0200.0840.1020.1370.063标准值22.761.921.942.700.6840.5690.1930.5719.510.2910.94修正系数0.9050.9880.9860.9960.9180.9540.9840.9310.9160.8870.948表3.2.2-2粉质黏土力学性质试验成果统计分析表样品编号土样名称取样深度力学性质试验项目天然(快剪)饱和(快剪)压缩试验粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角压缩模量压缩系数(m)c(KPa)φ(º)c(MPa)φ(º)ES1-2(MPa)aV1-2(MPa)TY1粉质黏土4.2-4.420.710.6518.38.975.120.33TY2粉质黏土5.8-6.119.611.79179.845.520.3TY3粉质黏土8.5-8.922.99.5621.28.83.910.47TY4粉质黏土2.2-2.619.211.1518.210.264.580.38TY5粉质黏土4.0-4.42110.1818.28.65.460.31TY6粉质黏土1.2-1.621.310.6819.49.034.380.41频数666666最大值22.9011.7921.2010.265.520.47最小值19.209.5617.008.603.910.30平均值20.7810.6718.729.254.830.37标准差1.3200.7691.4340.6510.6430.066变异系数0.0630.0720.0770.0700.1330.180标准值19.6910.0317.538.714.300.42修正系数0.9480.9400.9370.9420.8901.1483.3岩石的物理力学性质本次勘察采取19组泥岩样、35组砂岩样进行单轴抗压强度试验,其中砂岩岩性较均一,暴露后耐风化,为较硬岩石,试验数值接近,变异性小。泥岩砂质含量及胶结变异性较大,岩石软硬程度变异较大,所取试样暴露易风化,NYY11、NYY14、NYY17受风化影响较大,数值偏低,从试验数据中剔除。有关中风化砂泥岩统计结果详见下表3.3.2-1、表3.3.2-2、、表3.3.2-3、表3.3.2-4。表3.3.1-1粉质黏土物理性质试验成果统计分析表样品
编号土样名称取样
深度物理性质试验项目天然
含水率密度(g/cm3)比重孔隙比孔隙率饱和度液限塑限液性塑性(m)(%)天然饱和(%)(%)(%)(%)指数指数TY1粉质黏土4.2-4.422.801.971.992.700.6840.5890.1031.2019.600.2811.60TY2粉质黏土5.8-6.122.501.982.002.700.6740.1490.6030.1019.200.3010.90TY3粉质黏土8.5-8.929.401.911.922.730.8545.9394.5037.0024.400.4012.60TY4粉质黏土2.2-2.625.101.941.952.710.7542.7891.0032.3021.600.3310.70TY5粉质黏土4.0-4.423.201.971.992.710.7041.0090.5031.0019.700.3111.30TY6粉质黏土1.2-1.627.801.921.942.720.8144.7793.3035.4023.300.3712.10频数66666666666最大值29.401.982.002.730.8545.9394.5037.0024.400.4012.60最小值22.501.911.922.700.6740.1490.1030.1019.200.2810.70平均值25.131.951.972.710.7442.5391.6732.8321.300.3311.53标准差2.8790.0290.0330.0120.0742.3871.7942.7472.1710.0450.723变异系数0.1150.0150.0170.0040.1000.0560.0200.0840.1020.1370.063标准值22.761.921.942.700.6840.5690.1930.5719.510.2910.94修正系数0.9050.9880.9860.9960.9180.9540.9840.9310.9160.8870.948表3.3.1-2粉质黏土力学性质试验成果统计分析表样品编号土样名称取样深度力学性质试验项目天然(快剪)饱和(快剪)压缩试验粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角压缩模量压缩系数(m)c(KPa)φ(º)c(MPa)φ(º)ES1-2(MPa)aV1-2(MPa)TY1粉质黏土4.2-4.420.710.6518.38.975.120.33TY2粉质黏土5.8-6.119.611.79179.845.520.3TY3粉质黏土8.5-8.922.99.5621.28.83.910.47TY4粉质黏土2.2-2.619.211.1518.210.264.580.38TY5粉质黏土4.0-4.42110.1818.28.65.460.31TY6粉质黏土1.2-1.621.310.6819.49.034.380.41频数666666最大值22.9011.7921.2010.265.520.47最小值19.209.5617.008.603.910.30平均值20.7810.6718.729.254.830.37标准差1.3200.7691.4340.6510.6430.066变异系数0.0630.0720.0770.0700.1330.180标准值19.6910.0317.538.714.300.42修正系数0.9480.9400.9370.9420.8901.148表3.1.2-1中风化泥岩物理性质试验成果统计分析表样品
编号岩石
名称取样深度岩石物理性质试验项目块体密度(g/cm3)颗粒密度天然含水率吸水率饱水率孔隙率(m)天然干的饱和(g/cm3)(%)(%)(%)(%)NYY2泥岩7.4-82.562.472.582.783.814.324.5211.18NYY6泥岩7.7-82.622.562.632.742.212.462.626.71NYY8泥岩9.4-9.92.612.562.622.742.122.432.626.72NYY10泥岩7.2-82.482.342.492.755.76.076.314.82频数44444444最大值2.622.562.632.785.706.076.3014.82最小值2.482.342.492.742.122.432.626.71平均值2.572.482.582.753.463.824.029.86表3.1.2-2中风化砂岩物理性质试验成果统计分析表样品编号岩石名称取样深度岩石物理性质试验项目块体密度(g/cm3)颗粒密度天然含水率吸水率饱水率孔隙率(m)天然干的饱和(g/cm3)(%)(%)(%)(%)SYY2砂岩7-7.42.532.462.542.672.532.533.167.8SYY3砂岩9-9.42.532.472.542.662.532.853.027.45SYY4砂岩6-6.42.542.472.552.682.672.953.157.8SYY6砂岩10.1-10.72.542.482.552.662.162.482.676.65SYY7砂岩10.1-10.72.572.532.592.681.432.032.215.6SYY10砂岩5.0-5.52.532.472.542.682.583.073.248SYY11砂岩13-13.52.562.52.572.682.142.142.646.61SYY12砂岩13-13.52.542.482.552.672.222.542.736.8SYY14砂岩17-17.52.522.462.532.652.132.652.877.08SYY15砂岩14.2-152.592.542.62.691.741.92.095.33SYY16砂岩8.2-92.592.572.62.671.091.331.513.87SYY18砂岩5-5.52.552.492.562.682.472.712.887.19SYY19砂岩8-8.52.522.462.542.682.562.563.388.31SYY20砂岩7-7.52.532.472.552.672.322.863.037.51SYY22砂岩5-5.52.562.512.582.72.162.432.857.18SYY23砂岩5-5.42.532.482.552.672.312.692.857.09SYY24砂岩9.2-102.532.472.542.662.252.662.867.08SYY26砂岩10.2-112.572.522.582.691.712.22.386.02SYY27砂岩9.1-9.82.532.482.542.662.032.032.756.82频数1919191919191919最大值2.592.572.602.702.673.073.388.31最小值2.522.462.532.651.091.331.513.87平均值2.552.492.562.672.162.452.756.85标准差0.0220.0310.0220.0130.4150.4260.4471.054变异系数0.0090.0120.0090.0050.1920.1740.1630.154标准值2.542.482.552.671.992.282.576.43修正系数0.9970.9950.9970.9980.9220.9300.9340.9383.4岩体基本质量等级的划分根据野外鉴别及室内试验,泥岩岩石饱和单轴抗压强度为6.88MPa,砂岩岩石饱和单轴抗压强度为25.20Mpa,由重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)表3.1.1判断,泥岩为软岩,砂岩为较软岩。按照《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)附录B对顶管穿越段围岩进行分级,中风化砂岩,岩体较完整,层状岩层为中~厚层状,层间结合良好~一般,岩体等级为Ⅲ级;中风化泥岩,岩体较完整,层状岩层为中~厚层状,层间结合一般,岩体等级为Ⅳ级;强风化砂岩,岩体较破碎,有层状软弱面,层状岩层为中~厚层状,层间结合差,岩体等级为Ⅳ级;强风化泥岩、全风化砂岩,岩体破碎至极破碎,岩石等级为Ⅴ级。按照《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)附录A对土、石可挖性进行分级。素填土、坡残积粉质黏土多为半坚硬、坚硬塑状的黏性土,等级为Ⅱ级,中风化泥岩属软岩,等级为Ⅲ级,中风化砂岩属较软岩,等级为Ⅳ级。3.5岩土参数选用及建议根据重庆市工程建设标准《市政工程地质勘察规范》(DBJ50-174-2014)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013),结合岩土室内试验及相邻场地取值经验,综合建议各岩土层的承载力基本容许值等物理力学指标如下表3.5-1、基坑边坡坡率建议值见表3.5-2、结构面、岩层面抗剪强度指标参数建议值见表3.5-3、岩土与锚固体极限粘结强度指标参数建议值表3.5-4:表3.5-1岩土设计参数建议值一览表天然重度饱和重度单轴抗压强度(MPa)地基承载力特征值(kPa)抗拉强度抗剪强度值(岩石)抗剪强度值(岩体)天然饱和岩石值(kPa)岩体值(kPa)C(kPa)()C(kPa)()素填土19.0*19.5*天然综合内摩擦角取28°;c=8饱和综合内摩擦角取25°c=5粉质粘土19.519.7150*天然粘聚力c取19.7kpa;天然内摩擦角φ取10°饱和粘聚力c取17.3kpa;饱和内摩擦角φ取8.7°强风化泥岩24.5*300*强风化砂岩24.3*350*中风化泥岩25.725.810.736.881701680272145038.05°43534.27°中风化砂岩25.926.031.7325.208820.02140856.0448040.67°134436.6°水平抗力系数比例系数(MN/m4)素填土粉质粘土8*10*水平抗力系数(MN/m3)强风化泥岩强风化砂岩15*30*中风化泥岩中风化砂岩60*300*基底摩擦系数素填土粉质粘土强风化岩石中风化岩石泥岩砂岩泥岩砂岩0.30*0.25*0.40*0.45*0.50*0.55*取值分析及说明:带“*”为经验取值。素填土,表中是指银滩路路及民居家园小区场坪填土(现状填土),该区填厚度较大,主要以砂泥岩块碎石为主,有少量粘性土,填土时限较长,结构中密状,在此依据经验提供建议值,由于填土堆积年限较长,故不考虑由于填土沉降所产生负摩阻力。对于新近填土段地基承载力等指标则应根据原位测试等方法确定,压实系数不小于0.95。坡残积土层,主要指工程场区粉质黏土层,据表3.1.1-1、表3.1.1-2统计结果分析可知,由于该区仅有少量残坡积土层,密度较小,密实度较差,呈中高压缩性,物理力学指标变异性较大且普遍较低,易受降雨渗透、田地耕作等影响。强风化岩层相关参数根据区域取值经验得来。中风化岩体力学指标由相应的岩石指标乘以折减系数得来,中风化基岩地基承载力特征值,按较完整岩体,折减系数取0.35,内摩擦角取折减系数0.90,内聚力折减系数取0.30,抗拉强度取0.40。砂岩岩体剪切强度指标根据区域经验取值。泥岩:天然重度取25.70KN/m3,饱和重度取25.80KN/m3(经验值),天然单轴抗压强度标准值取10.73Mpa,饱和单轴抗压强度保标准值取6.88Mpa;地基承载力特征值(饱和单轴抗压强度乘以折减系数0.35)1701kPa;岩石抗拉强度标准值取680Kpa,粘聚力C取1450KPa,内摩擦角φ取38.05°;岩体抗拉强度标准值取272Kpa(折减系数取0.40),粘聚力C取435KPa(折减系数取0.30),内摩擦角φ取34.27°(折减系数取0.90)。砂岩:天然重度取25.90KN/m3,饱和重度取26.00KN/m3,天然单轴抗压强度标准值取31.73Mpa,饱和单轴抗压强度保标准值取25.20Mpa,岩石抗拉强度标准值取2140Kpa,粘聚力C取4480KPa,内摩擦角φ取40.67°;地基承载力特征值(饱和单轴抗压强度乘以折减系数0.35)8820.0kPa;岩体抗拉强度标准值取856.0Kpa(折减系数取0.40),粘聚力C取1344KPa(折减系数取0.30),内摩擦角φ取36.6°(折减系数取0.90)。表3.5-2基坑边坡坡率建议值一览表边坡岩土类型坡率建议值土质边坡高度h<5m5m≤h<10m粉质黏土(可塑)1:1.251:1.5素填土(中密)1:1.251:1.5岩质边坡高度h<8m8m≤h<15m强风化泥岩1:11:1.5强风化砂岩1:0.751:1中风化泥岩1:0.751:1中风化砂岩1:0.51:0.75表3.5-3结构面、岩层面抗剪强度指标参数建议值一览表结构面类型结构面结合程度内摩擦角粘聚力硬性结构面1结合良好>35>1302结合一般35~27130~903结合差27~1890~50软弱结构面4结合很差18~1250~205结合极差(泥化层)<12<20注:1除结合极差外,结构面两壁岩性为极软岩、软岩时取表中较低值;2取值时应考虑结构面的贯通程度;3结构面浸水时取表中较低值;4临时性边坡可取表中较高值;5表中数值已考虑结构面的时间效应;表3.5-4岩土与锚固体极限粘结强度指标参数建议值一览表岩土种类极限粘结强度标准值qe(kPa)粉质粘土40素填土100中风化泥岩420中风化砂岩800注:1表中岩土与锚固体极限粘结强度标准值适用于注浆强度等级为M30,且为初步设计时选用,施工时应通过试验检验。4场地水土的腐蚀性评价4.1水的腐蚀性评价据区域水文地质资料可知,所在区域地下水水化学类型以HCO3—Ca及HCO3—Ca.Na型为主,PH值7.2~7.4,无侵蚀性CO2,区内地下水、土对混凝土呈微腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋呈微腐蚀性,对钢结构呈弱腐蚀性。4.2土的腐蚀性评价工程区域环境类型属于Ⅱ类,对ZK03中4.2-4.4m深度范围粉质黏土中土样进行土腐蚀性试验,如表4.2-1所示,表4.2-1土质分析成果表土样编号PH值SO42-Mg2+HCO3-Cl-Ca2+mg/kgmg/kgmg/kgmg/kgmg/kgTY17.99180.2445.59345.7434.8528.22场地周围未受环境污染,素填土和粉质黏土属未污染土,因此,据当地经验和规范判定,并结合土样成果分析,地下水和土对建筑材料具微腐蚀性。5场地稳定性评价5.1地震效应评价场地覆盖层主要为素填土、杂填土及红黏土;最大覆盖层厚度为10.2m。拟建场地土层的等效剪切波速根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1.5条确定:Vse=d0/tt=式中:Vse——土层等效剪切波速(m/s)do——计算深度(m),取覆盖层厚度和20m二者的较小值;t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间;di——计算深度范围内第i土层的厚度(m);Vsi——计算深度范围内第i土层的剪切波速(m/s)n——计算深度范围内土层的分层数。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016版)划分,拟建污水管道按标准设防类设防,涪陵区抗震设防烈度为Ⅵ度,地震动峰值加速度值为0.05g,设计地震分组第一组,Ⅰ0类场地设计特征周期为0.25s,Ⅱ类场地设计特征周期为0.35s。填土(稍密-中密)剪切波速取150m/s(经验值),为中软土,粉质黏土取160m/s(经验值),为中软土;强风化泥岩取600m/s(经验值),岩体破碎,强风化砂岩取650m/s(经验值),岩体破碎;中风化泥岩取2500m/s(经验值),岩体较完整,中风化砂岩取3000m/s(经验值),岩体较完整,基岩为稳定岩石。根据管道穿越地层不同进行地质分段,对场坪后各段地震效应评价如下表5.1-1表5.1-1拟建污水管道场地地震效应评价表管道分段覆盖层厚度(m)等效剪切波速(m/s)场地土类型场地类别抗震地段划分第1段(K0+000-K0+950)0.3~2.3150-160中软土Ⅰ0有利地段第2段(K0+950-K2+050)2.5~16.9150-160中软土Ⅱ一般地段第3段(K2+050-K2+720)0.5~3.0150-160中软土Ⅰ0有利地段第4段(K2+720-K2+840)7.0~32.9150-160中软土Ⅱ不利地段说明:第4段为管道自填土层中穿越部位,斜坡侧临空,坡度陡,稳定性较差,易受地震影响,因此划分为抗震不利地段;对覆盖层厚度小于3米Ⅰ场地类型地段,划分为抗震有利地段;其余地段地形及地层条件较简单,划分为抗震一般地段。5.2地震液化和震陷评价拟建场地内主要土体为第四系全新统残坡积粉质黏土、素填土,无饱和砂土和饱和粉土,且本场地抗震设防烈度为6度,不存在地震液化震陷现象;场地内无滑坡、崩塌现象,地震时不具备发生大规模滑坡条件,地震时发生滑坡、崩塌的可能性小。拟建场地粉质黏土、素填土地震不稳定,中风化基岩地震稳定性较好。5.3场地稳定性和建筑适宜性根据收集资料和本次勘察表明,拟建场地及附近无滑坡、断层、崩塌、泥石流等不良地质现象,也无地下洞室。钻探揭露岩土层位连续稳定,力学强度较高;场地地理位置好,交通较方便。拟建场区稳定,适宜拟建工程的建设。6工程地质评价6.1污水管道工程地质评价拟建污水管道全长约2.8km,施工方式主要包括架空敷设、明挖敷设、顶管非开挖穿越敷设,其中顶管施工段约拟建管道80%,根据埋深其中K0+133-K0+182、K0+960-K1+188段为深埋管道、其余顶管段多以浅埋为主,勘探过程中,未发现断层、空洞、软弱夹层等不良地质现象,地层稳定,顶管段多位于地下水位以上,地下水对顶管施工影响较小,顶管施工过程中是否有涌水、突泥、有毒有害气体等问题可能性较小。根据拟建污水管道沿线地形、地层岩性等工程地质条件,综合施工方式、埋深等,可将拟建道路分为九段。第1段(W1~W2)明挖段该段为拟建污水管道始发位置,全长约45.7m(K0+000-K0+045.7),位于花桥附近,紧挨聚龙大道。地面标高约为284m,地势平坦,局部泥岩出露,残坡积粉质黏土厚度较薄(<0.7m),设计污水管线深度约2m,最大埋深约3.4m,该段全段自中风化泥岩中穿过,明挖敷设。该段拟建管道底高程位于最高地下水位以上,地下水对基坑边坡开挖影响较小,勘探过程中未发现断层、软弱夹层等不良地质现象,地层稳定,拟建污水管道中风化泥岩层中穿过,管道地基基础建议设置于中风化泥岩,形成基坑边坡高度小于3m,土层较薄,为岩质边坡,边坡安全等级为三级,边坡坡率建议值见表3.5-2、地基承载力建议值见表3.5-1。第2段(W2~W3)明挖段(倒虹吸段)该段倒虹吸污水管道段长约86.3m(K0+045.7-K0+132.0),施工方式采用明挖敷设方式。覆盖土层为残坡积粉质黏土,厚度0.8~2.5m,下伏砂泥岩,以砂岩岩层为主。该段污水管道设计深度距地表1.8m~8.8m不等,穿越地层以中风化砂、泥岩。该段顶管拟建高程位于地下水位以下,基坑开挖前应采取基坑将排水措施,地下水位应降低至基坑底部0.5m,地下施工中注意做好防水、防渗措施,保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降等问题发生。该段明挖敷设管道将形成1.8-8.8m不等边坡,边坡上部土层厚度小于2.5m,下部多为砂、泥岩层边坡,高度小于8.8m,岩土混合边坡,根据重庆市高边坡(166号文件),该基坑及边坡非高切坡或深基坑范畴,基础建议敷设于中风化砂、泥岩之上,边坡顶部土体部分容易出现溜滑现象。基坑边坡坡率建议值见表3.5-2、地基承载力建议值见表3.5-1。第3段(W3~W14)顶管段该段位涞滩河西岸斜坡,斜坡坡度15~35°,整体坡度较缓,局部较陡,坡度达65°,该段拟建污水管道段长约650.4m(K0+132.0-K0+782.4),施工方式采用顶管自斜坡坡体内穿越。覆盖土层为残坡积粉质黏土、素填土,厚度0.3~6.3m,下伏砂泥岩,以砂岩岩层为主。该段污水管道设计深度距地表1.8m-8.8m不等,穿越地层以中风化砂、泥岩为主(K0+132.0-K0+507.0段穿越层主要为泥岩,K0+132.0-K0+782.4段穿越层主要为砂岩),局部为强风化砂泥岩层、残坡积粉质黏土层、填土层,其中K0+132.0-K0+213.0、K0+356.2-K0+398.4、K0+463.4-K0+511.0穿越层为中风化泥岩层,K0+132.0-K0+213.0、K0+415.2-K0+432.5、K0+511.0-K0+782.4穿越层为中风化砂岩层;K0+213.0-K0+356.2、K0+398.4-K0+415.2、K0+432.5-K0+463.4、K0+511.0-K0+546.0穿越层位于强风化、中风化泥岩层、残积粉质黏土过渡部位,岩土强度差异较大,在其界面处,顶进过程中亦发生轨迹偏移、坍塌失稳,顶管施工时应采用平衡性能较好的顶管工具管,并在顶进过程中勤纠微调,及时纠偏,防止事故发生;另外顶管施工过程中平衡压力(泥水平衡或土压平衡),若压力过大,超过了上覆土体的强度,则会对上覆黏性土、素填土土层产生抬动破坏,导致土体中产生坡裂缝,造成地表隆起或开裂。中风化砂岩岩层硬度较大,注意选择合适刀盘形式;根据钻探数据,除ZK05、ZK06钻孔外,钻孔内多未见地下水;工作井深度3.8m~9m,其中W3工作井井深8m~9m,井上部约2m为残坡积粉质黏土,下部强风化~中风化泥岩,工作井支护方式建议采用钢筋混凝土逆作法及时分段支护并在一定高度设置水平横撑完成工作井支护,W3井位于水位线以下,采取必要止水措施和基坑坑底的封底处理,同时应对基坑作抗浮设计,地下水抗浮水位设计建议采用施工期地下水位最高值(EL.277m),其余工作井,除W7工作井井上部约素填土6.3m外,其余大部位于下部强风化~中风化泥岩,钻孔内未见地下水,地下水对工作井施工影响较小,工作井支护方式建议采用钢筋混凝土逆作法及时分段支护并在一定高度设置水平横撑完成工作井支护。第4段(W14~W19)架空-明挖段该段位涞滩河南岸斜坡,垂向穿越鹤风大道下部,该段地势起伏大,该段拟建污水管道段长约164.7m(K0+782.4-K0+947.1),其中W15-W18段为架空段,W14-W15段、W18-W19段为明挖段。覆盖土层为残坡积粉质黏土、素填土,厚度0.3~1.4m,下伏砂泥岩,以砂岩岩层为主,强风化层厚约1m。架空段建议采用桩基基础,桩基基础置于中风化砂岩上,中风砂岩埋深小于3.5m,深度较浅,建议采用人工挖孔桩;明挖段基坑边坡小于3.5m,边坡安全等级为三级,基坑边坡坡率建议值见表3.5-2,地基建议置于强风化-中风化砂岩之上。各地基承载力建议值见表3.5-1。第5段(W19~W34)顶管段该段位于涞滩河南岸居民家园小区内外围北侧,该段拟建污水管道段长约848m(K0+947.1-K1+794.5)。地表平坦,覆盖土层为素填土、粉质黏土,小区范围内素填土厚度较大,厚度4.5~16.9m,平均层厚约8m,下伏基岩以砂岩为主,夹少量泥岩。拟建管线穿越地层主要为中风化砂岩层,局部为强风化砂岩层、填土层、粉质黏土层。其中,K0+947.1-K1+455.0、K1+578.5-K1+728.0、K1+784.4-K1+794.5段穿越层为中风化砂岩层;K1+455.0-K1+578.5、K1+728.0-K1+784.4段污水管道砂岩、填土层、粉质黏土过渡区域,在其界面处,顶进过程中亦发生轨迹偏移、坍塌失稳,因此顶管施工时应采用平衡性能较好的顶管工具管,并在顶进过程中勤纠微调,及时纠偏,防止事故发生,另外顶管施工过程中平衡压力(泥水平衡或土压平衡),若压力过大,超过了上覆土体的强度,则会对上覆黏性土、素填土土层产生抬动破坏,导致土体中产生坡裂缝,造成地表隆起或开裂,造成居民家园小区内道路塌陷、破坏地下电力、燃气管线等。中风化砂岩岩层硬度较大,注意选择合适刀盘形式;根据钻探数据,钻孔内未见地下水,地下水对该段顶管影响较小。工作井深度14.0m~16.0m,上部素填土4.5m~16.9m,其下部强风化~中风化砂岩,工作井支护方式建议采用钢筋混凝土逆作法及时分段支护并在一定高度设置水平横撑完成工作井支护。第6段(W34~W40)架空-明挖段该段位涞滩河南岸斜坡,主要位于银滩路与滴水岩路交叉口附近,拟建污水管道自滴水岩路所架设桥梁下部穿过,该处地形较起伏,其中原设计污水管道段W34-W36、W39-W40为明挖段,W36-W39段为架空段,段长261.5m(K1+794.5-K2+056.0),钻孔揭露覆盖土层为素填土、粉质黏土,厚度1.9~4.7m,下伏基岩以砂岩为主,夹少量泥岩。对于W34-W35(K1+794.5-K1+840.7)段设计深度大,5-15m,开挖量大,同时形成高边坡,由现场钻孔揭露可知,该段污水管道安置于中风化砂岩岩层中,建议采用顶管施工工艺。W35-W37(K1+840.7-K2+012.0)段设计深度为浅埋段或贴于地表表面,采用明挖法施工,基坑边坡高度小于3m,多为岩土混合边坡,边坡安全等级为三级,基础形式碾压夯实素填土层或强风化砂岩层,地层地基持力层软硬不均,工程性质差异性较大,建议必要时在相应位置加强基础结构措施以协调地基变形,防止因不均匀沉降造成的不利影响;W37-W40段为架空段,现状桥梁下方平台顶部架空经过,架空高度0-1.6m,建议采用桩基础形式,桩基置于中风化岩体。各边坡坡率建议值见表3.5-2、各地基承载力建议值见表3.5-1。对上部存在厚层填土斜坡进行稳定性分析。由坡形易知,岩土界面坡度较缓,沿岩土界面滑动可能性小。现取剖面43-43’、剖面51-51’存在较深、厚弃土填方区域断面进行有限元分析。岩土体力学参数,素填土取饱和重度γ=19.5kN/m3,饱和抗剪强度指标标准值c=5.0kPa,φ=25°;泥岩取γ=25.9kN/m3,c=2.52MPa,φ=37.3°;采用毕肖普条分法分析一般工况下边坡自稳情况。图6.1-1剖面43-43’稳定系数Fs最小滑弧位置示意图图6.1-2剖面51-51’稳定系数Fs最小滑弧位置示意图分析结果可知,现状人工填土边坡剖面43-43’剖面、43-43’整体稳定性较好。第7段(W40~W46)顶管段该段位涞滩河南岸斜坡,斜坡呈上缓下陡,局部较直。该段设计全程为顶管段,该段拟建污水管道段长约848m(K2+056.0-K2+411.3)。钻孔揭露覆盖土层为粉质黏土、素填土,厚度0.5~3.3m,下伏基岩以砂岩为主,夹少量泥岩,砂岩岩层强风化层厚约1m。拟建管线穿越地层主要为中风化砂岩层,局部为强风化砂岩层、填土层、粉质黏土层。其中K2+056.0-K2+244.7、K2+332.6-K2+411.3段穿越层为中风化砂岩层;K2+244.7-K2+332.6段污水管道为砂岩、填土层、粉质黏土过渡区域,在其界面处,顶进过程中亦发生轨迹偏移、坍塌失稳,因此顶管施工时应采用平衡性能较好的顶管工具管,并在顶进过程中勤纠微调,及时纠偏,防止事故发生,另外顶管施工过程中平衡压力(泥水平衡或土压平衡),若压力过大,超过了上覆土体的强度,则会对上覆黏性土、素填土土层产生抬动破坏,导致土体中产生坡裂缝,造成地表隆起或开裂。中风化砂岩岩层硬度较大,注意选择合适刀盘形式;根据钻探数据,钻孔内未见地下水,地下水对该段顶管影响较小。工作井深度4.0m~11.0m,上部素填土0.5m~3.3m,其下部强风化~中风化砂岩,工作井支护方式建议采用钢筋混凝土逆作法及时分段支护并在一定高度设置水平横撑完成工作井支护。第8段(W46~W49)架空-明挖段该段位涞滩河南岸斜坡,斜坡上陡下缓,管道穿越位置位于缓坡之上,设计污水管道为架空段,段长约55.5m(K2+411.3-K2+467.0),钻孔揭露覆盖土层为素填土、粉质黏土,厚度1.2~1.8m,下伏基岩以砂岩为主,夹少量泥岩。第四系覆盖层、强风化较薄,建议采用桩基础,置于中风化砂岩顶部,中风砂岩埋深小于3.5m,深度较浅,建议采用人工挖孔桩。第9段(W49~W54)顶管段该段位涞滩河南岸斜坡,斜坡坡度25~50°,局部较缓。该段设计全程为顶管段,该段拟建污水管道段长约848m(K2+467.0-K2+769.2)。钻孔揭露覆盖土层为粉质黏土、素填土,厚度0.7~32.8m,覆盖层厚度差距较大,靠近污水管网尾段素填土厚度大,经过钻探及现场调查,该部位为由沟素填土回填而来,下伏基岩以砂岩为主,夹少量泥岩,砂岩岩层强风化层厚约1m。拟建管线W49-W53(K2+467.0-K2+716.2)段穿越地层主要为中风化砂岩层,少部分为强风化砂岩层、填土层、粉质黏土层,拟建管线W53-W54(K2+716.2-K2+769.2)段越地层主要为素填土层,管顶埋深约2.5m。素填土自稳性能差,顶管施工其洞壁稳定性差,易发生缩颈或垮塌现象,成洞难度较大,应采取措施,确保施工安全。另外顶管施工过程中平衡压力(泥水平衡或土压平衡),若压力过大,超过了上覆土体的强度,则会对上覆黏性土、素填土土层产生抬动破坏,导致土体中产生坡裂缝,造成地表隆起或开裂。对人工填土边坡进行边坡稳定性分析。现取剖面75-75’存在深、厚弃土填方区域断面进行有限元分析。岩土体力学参数,素填土取饱和重度γ=19.5kN/m3,饱和抗剪强度指标标准值c=5.0kPa,φ=25°;泥岩取γ=25.9kN/m3,c=2.52MPa,φ=37.3°;采用毕肖普条分法分析一般工况下边坡自稳情况。图6.1-3剖面75-75’稳定系数Fs最小滑弧位置示意图分析结果可知,现状人工填土边坡剖面75-75’整体稳定性较好。第10段(W54~W56)明挖段该段为拟建污水管道末端,位于聚贤大道与银滩路交叉口临涞滩河侧,该段段长约70m,设计施工方式为明挖。钻孔揭露覆盖土层为粉质黏土、素填土,厚度6.8~32.8m(桥底可见基岩),覆盖层厚度差距较大,下伏基岩以砂岩为主,夹少量泥岩。该段管道埋深约2.2m,起伏小,地层为素填土层。基坑边坡约2.5m,为素填土土质边坡,边坡安全等级为三级,基坑边坡坡率建议值见表3.5-2。基础座落在素填土上,地层地基持力层软硬不均,工程性质差异性较大,建议必要时在相应位置加强基础结构措施以协调地基变形,防止因不均匀沉降造成的不利影响。6.2岩土体渗透性评价勘察区域内,地层主要由填土、粘性土及砂泥岩组成。其中填土以由砂岩块碎石及少量泥岩块碎石、粘性土组成。填土层渗透性评价:在局部完成道路、小区建设区等区域,土层碾压密实,透水性相对较弱;其余地段填土结构多为稍密,局部中密,透水性较强,渗透系数经验值k=0.7m/d。粉质黏土渗透性评价:ZK05、ZK22L取样粉质黏土进行室内渗透试验,粘性土呈弱透水性K(ZK05)=1.40×10-2m/d、K(ZK22L)=9.53×10-3m/d。根据重庆市工程建设标准《工程地质勘察规范》(DBJ/T-043-2016)表9.1.2规定,粉质黏土呈微透水-弱透水。岩体渗透性评价:强风化岩层裂隙发育,岩体较破碎,为弱透水层,渗透系数经验值k=0.4m/d。中风化砂岩为微透水层,渗透系数经验值k=0.006m/d,泥岩则为相对隔水层。6.2地表水及地下水对基础施工的影响勘察时间处于雨水较少季节,经钻孔水位观测及水文地质调查可知,除ZK4、ZK5钻孔为涞滩河河道、河滩钻孔存在稳定地下水位,其余钻孔多未见地下水,水力联系较弱。,但在雨季将会对管线基础施工产生一定的不利影响。另外,涞滩河河道落差较大,其中0+000-0+800段最高洪水位E275.3m,0+800-1+180段最高洪水位E270.2m,1+180-2+880段最高洪水位E250.2m,涞滩河支流最高洪水位E275.3m。污水管道W2-W3段自涞滩河支流底部穿越。对比地质剖面分析可知,当最高洪水位时,综上所述,仅局部W2~W3明挖段(倒虹吸段)受地表、地下水影响较大,其余部位拟建污水管道段均位于地下水位(洪水位情况下)以上,地下水对本工程影响小。对W2~W3明挖段施工过程中,应做好基坑防渗、降排水措施。6.3地基均匀性评价拟建场地内现状覆盖层为第四系素填土及残坡积粉质黏土。填土呈稍密~中密状、均匀性差,厚度变化较大;粉质黏土分布在整个拟建管线区域,厚度变化大,分布范围较广,均匀性一般。中风化砂岩、泥岩在场地大部分地段有分布,为场区主要岩层,厚度大,均匀性好,层位较稳定,均匀性较好;故中风化基岩地基均匀性好,岩体稳定,是良好的基础持力层,建议施工中加强取样校核及加强基础底软弱层检验工作,以确保工程安全。6.4特殊性土评价本工程涉及到特殊性岩土主要包括素填土、残坡积土、强风化岩。素填土:广泛分布于整个工程区域,主要由砂岩、砂质泥岩块碎石及粉质黏土组成,均匀性差,厚度0.10m~34.3m。已成道路填土路基段,压实中密-密实;路基两侧斜坡素填土松散-稍密,存在不均匀沉降和湿陷性特征,应进行压实、强夯或换填处理或拟建物基础穿过该层。残坡积土:广泛分布于整个工程区域,斜坡部位多直接出露,其余通过勘探可见于素填土层
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