新燕尾山隧道工程（宗申段）工程地质详细勘察报告

新燕尾山隧道工程（宗申段）工程地质详细勘察报告

新燕尾山隧道工程（宗申段）工程地质详细勘察报告TOC\o"1-2"\h\z\u1前言 1.1拟建工程简况 1.2勘察工作依据及执行技术标准 1.3勘察等级 1.4勘察阶段和勘察范围的确定 1.5勘察目的和任务 1.6前人研究程度 1.7勘察工作布置及其完成情况 1.8勘探工作质量评述 1.9遗留问题 2自然地理 2.1地理位置及交通状况 2.2气象 2.3水文 3工程地质条件 3.1地形地貌 3.2地质构造 3.3地层岩性 3.4地下水及其埋藏条件 3.5不良地质作用和人防洞室 3.6地震 3.7特殊性岩土及有害气体 3.8土、石可挖性分类 4试验资料的整理与选用 4.1岩石室内试验资料的整理 4.2重型动力触探(N63.5)测试成果及分析 4.3室内土工试验 4.4地下水腐蚀性评价 4.5波速测试成果统计分析 4.6岩、土体设计参数建议值 5工程地质评价 5.1场地稳定性及建筑适宜性评价 5.2工程地质评价 5.6地震效应评价 5.7地下水作用和水土腐蚀性评价 5.8地基均匀性评价 5.9路基干湿类型 5.10对相邻建构筑物的影响 5.11成桩条件分析 5.12施工开挖对环境的影响评价 5.13地质条件可能造成的工程风险 6结论与建议 6.1结论 6.2建议 附图及附件：图例1：500工程地质平面图1张；1：500～1：200工程地质剖面图33张；钻孔柱状图88张；岩石试验报告各1册。新燕尾山隧道工程（宗申段）III类，等效内摩擦角建议取值55°。由于右侧为宗申集团用地，无放坡条件，建议该段右侧边坡设置桩板挡墙进行支挡，挡墙采用中风化基岩作为基础持力层。3-2#边坡（地质剖面X3-3、X3-4、ZS2、ZS3、X3-5）该段位于K匝道里程KK0+145-KK0+188.419及B匝道里程BK0+250-BK0+295右侧，B、K匝道开挖后将在其右侧形成土质边坡，边坡高度11.3-12.9m，边坡土体为素填土。由于岩土界面较陡且与边坡方向顺向，现对边坡沿岩土界地面滑动的可能性进行定性分析：对边坡沿现状地面线折线滑动进行验算，在计算中采用《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）中附录A中A.0.3条中公式进行建模计算；工况设定为天然状态，饱和（暴雨）状态；计算时，选择边坡上具有代表性的ZS-1、X3-5工程地质剖面作为稳定性验算剖面。ZS-1剖面计算模型：图5.2-7ZS-1剖面边坡稳定性验算示意图计算结果：表5.2-5边坡饱和状态稳定性验算结果表计算时按原厂区回填未清表情况进行考虑，根据地区经验，确定填土饱和重度取21KN/m3，岩土界面抗剪参数：暴雨工况C=16kpa、Φ=9°，计算结果Fs=1.196，直立开挖后边坡处于基本稳定状态，边坡安全储备不足。X3-5剖面计算模型：图5.2-8ZS-1剖面边坡稳定性验算示意图计算结果：表5.2-6边坡饱和状态稳定性验算结果表计算时按原厂区回填未清表情况进行考虑，根据地区经验，确定填土饱和重度取21KN/m3，岩土界面抗剪参数：暴雨工况C=16kpa、Φ=9°，计算结果Fs=0.784，直立开挖后边坡处于不稳定状态，边坡可能沿岩土界面滑动。由于右侧为宗申场地，无放坡条件，建议采用桩板挡墙进行支护，桩板挡墙采用中风化基岩作为持力层。3-3#边坡（地质剖面X3-6、X3-9、ZS4）该段位于K匝道里程KK0+080-KK0+145右侧，K匝道开挖后将在其右侧形成土质边坡，边坡高度8.5-11.8m，边坡土体为素填土。由于该段基岩面平缓且埋深较深，边坡不会沿岩土界面滑动，其可能破坏模式为土体内部产生圆弧滑动。由于右侧为宗申场地，无放坡条件，建议采用桩板挡墙进行支护，桩板挡墙采用中风化基岩作为持力层。5.2.3还建道路12、13（地质剖面B2～B4、HJ）还建道路12、13位于宗申小学与宗申动力城之间，与主线K2+665位置上跨主线，起主线修建后连接小区通行的作用。根据钻探揭露，该段土层为素填土，填土厚度1.8-4.3m；场地下覆基岩为侏罗系中统沙溪庙泥岩和砂岩，强风化层厚度约1.2-3.0m。该段道路设计标高高于现状地面标高，道路修建后将形成填方边坡，由于现状地面平缓，边坡边坡潜在破坏模式为土体内部圆弧滑动。由于道路两侧无放坡条件，建议修建重力式挡墙进行支挡，挡墙采用中风化岩层作为基础持力层。还建道路采用压实填土作为路基持力层，填土压实度和承载力应满足设计要求。5.6地震效应评价根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）重庆市抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值取0.05g，设计地震分为第一组。区域范围内无断裂、破碎带通过，构造稳定。场地无滑坡、泥石流、液化、震陷等地震稳定性问题，参照《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）进行评价。场地土层剪切波速利用《新燕尾山隧道工程工程地质详细勘察报告（K0+600～K3+870）》中试验结果，见表5.6-1。表5.6-1剪切波速度测试成果表孔号地层名称测试范围(m)平均剪切波速Vs(m/s)土的类型CK0-056素填土（松散）0～6130软弱土粉质粘土～10172中软土强风化泥岩～13615软质岩石中风化泥岩～19889岩石CK1-276素填土（松散）0～3129软弱土粉质粘土～6170中软土强风化泥岩～8603软质岩石中风化泥岩～10900岩石中风化砂岩～141080岩石中风化泥岩～17911岩石CK3-135素填土（压实）0～11158中软土粉质粘土～13175中软土强风化泥岩～15627软质岩石中风化泥岩～18907岩石根据剪切波速测试成果并结合区域经验，根据《公路工程抗震规范》（JTGB02-2013）相关规定：场地内填土现状结构稍密，剪切波速建议取值158m/s，为中软土；粉质粘土呈可塑状，剪切波速建议取值173m/s，为中软土，基岩属于稳定岩石。拟建工程场平建设后填土按照压实填土考虑，剪切波速取值158m/s（拟建工程完工后应对场地填土剪切波速进行实测复核）。拟建场地未来按设计标高整平后，选择最不利位置计算土层的等效剪切波速υse。拟建道路地震效应评价见表5.6-2。表5.6-2地震效应评价一览表分段编号里程编号抗震地段划分筑路后最大覆盖层厚度等效剪切波速值场地类别特征周期主线K2+360～K2+520一般地段11.0158Ⅰ0.25K2+520～K2+600一般地段29.5158Ⅱ0.35还建道路12K0～K0+49.754不利地段6.6158Ⅱ0.35还建道路13K0～K0+74.006一般地段7.3158Ⅱ0.353#挡墙/一般地段24.6158Ⅱ0.35注：1、下穿道部分地震效评价考虑下穿道两侧基坑边坡岩土体分布情况；拟建场地属于6度抗震设防区，场地内覆盖层为素填土和粉质粘土。不存在地震作用下液化的砂土和湿陷性的黄土，地震作用下，场地内岩土体处于稳定状态。未经合理支护的边坡岩土体会在地震作用下崩塌滚落，在边坡体经有效支挡处理后，边坡岩土体在地震作用下处于稳定状态。5.7地下水作用和水土腐蚀性评价场地地下水以其含水介质可分为松散层孔隙水和基岩裂隙水两类。场地地下水主要为大气降水和地下管网渗漏补给，水量总体较小。松散层孔隙水在岩土界面上从高处往低处排泄或下渗进入基岩裂隙中。该类型地下水水量大小受地貌和覆盖层范围、厚度、透水性制约，受季节、气候影响大。在原始地貌丘包地带，覆土层薄，除雨季外一般无地下水；在原始地貌沟心地带，覆土层较厚，有少量地下水存在，其流量随季节变化大。雨季时，地下水埋藏浅，枯水期时，地下水埋藏深，为季节性潜水。基岩中地下水主要集中在岩体裂隙中，岩层中构造裂隙总体不发育，不利于地下水赋存和接受补给，基岩中地下水水量小，呈脉状分布。地表水及地下水将对道路路基浸泡，软化路基，地下水的升降易引起路基沉降。施工中应做好截排水措施。场地内岩土层、地下水对混凝土结构、混凝土中钢筋有微腐蚀性。5.8地基均匀性评价平场后，场地地基主要由人工填土、粉质粘土、强风化基岩、中风化泥岩、砂岩组成。场地内人工填土由粉质粘土和砂、泥岩块碎石组成，主要为宗申厂建设回填形成，回填时间15年左右，密实度为稍密至中密，其整体均匀性一般。场地内粉质粘土软塑～可塑状，韧性中等、干强度中等，切面稍有光泽，无摇震反应，残坡积成因。其整体均匀性较差。强风化基岩厚度差异较大，承载能力差别较大，整体均匀性较差。中等风化基岩其分布规律性较好，连续稳定，基岩整体均匀性较好。5.9路基干湿类型根据本次勘察成果，场地内地下水埋深一般低于路基设计高程，本工程路基干湿类型为干燥。5.10对相邻建构筑物的影响沿线重要的建筑物主要为主线K2+360-K2+660两侧的宗申厂房和人防洞室，以下分别对其评价。5.10.1宗申厂房主线K2+360-K2+360-K2+660整体下穿宗申厂区，采用明挖法施工，厂区部分厂房位于线路正上方，对于道路开挖范围内的厂房及管线应提前做好迁改工作。拟建主线下穿道的设计和开挖施工应先支护后开挖，采用静力开挖减小对宗申厂区的不利影响，并做好厂区内部道路及厂房的监测保护工作。5.10.2人防洞室场地内有一处人防洞室，位于主线里程K2+260-K2+300处右侧。其详细介绍见3.5节。人防洞室影响主线道路设计。建议设计对人防洞室进行避让或者填塞处理。5.11成桩条件分析5.11.1成桩可能性本场地地下水主要为松散层孔隙水和基岩裂隙水，水量较小。场地土层厚度一般2.8～29.5m（本次未揭穿），主要为人工填土，有少量粉质粘土。下伏基岩以泥岩、砂岩为主。场地总体成桩条件一般。重庆地区一般采用机械成孔和人工挖孔两类成桩工艺，该两类成桩工艺在本场地岩、土中施工成桩均可行。考虑到人工挖孔桩的安全隐患，机械成孔为先进工艺，故本场地建议采用机械成孔。场地人工填土层主要呈稍密～中密状，其颗粒组成和土层厚度分布不均，在桩孔成孔过程中受扰动后易垮塌，可能造成二次成孔，成桩可能性差。粉质粘土易缩径，成桩可能性较差。场地基岩物理力学性质稳定，岩体较完整，成桩过程不易塌孔，成桩可能性好。5.11.2施工条件及注意事项机械成孔作为较先进的施工工艺，具有安全、高效的优点。然而场地人工填土中碎块石的母岩为软硬差异明显的砂岩与泥岩，采用机械成孔时，土中砂岩块石随钻头(刃具)转动导致扰动区域增大进而影响孔壁稳定，有可能造成塌孔，同时影响孔底沉渣厚度；施工时应采取护壁、清除孔底沉渣等辅助措施。本场地的砂岩中，含有石英等较硬矿物颗粒，局部矿物颗粒聚集，因此建议设备的钻头选取时岩石抗压强度宜确定为砂岩自然抗压强度最大值的2倍。人工挖孔桩成桩质量高，可施工矩形桩、异形桩，适应性强，对环境影响较小。施工过程中填土层易垮塌，需要加强护壁刚度；井内有作业人员应通风，进行有毒气体的检测；加强弃土清运安全。同时人工挖孔桩工程应按规定对安全专项施工方案进行专家论证。沿线花溪河周边地下水受河水位涨落影响大，地下水较丰富。设计施工中应考虑合适的截排水措施或者采用水下混凝土成桩。5.12施工开挖对环境的影响评价施工开挖对环境的影响主要体现在对场地周边建构筑物以及对自然环境的影响两个方面，现分述如下：(1)对周边建构筑物的影响评价本工程周边重要的建筑物包括主要为宗申厂房和人防洞室。拟建道路结构的设计和开挖施工应避开上述建构筑物、或者对其进行迁改、填塞处理，详细评价请见5.10节。场地周边市政管网很多，包括电力、电信、燃气、给水、排水等管线，建议施工前期应针对既有管网制定专项保护方案，施工时应注意对既有管网进行保护或避让施工，必要时应予以改迁。(2)对沿线自然环境的影响评价施工时应严格按照国家及重庆市有关环保及卫生方面的规定，禁止废碴、废水等随意排放，控制施工噪音等，通过合理的施工组织安排，尽量减少对周围环境的干扰，并应注意交通安全。5.13地质条件可能造成的工程风险本场地内岩层产状倾角较陡（岩层产状270°～285°52°～60°），层间结构面结合很差，为软弱结构面。顺层边坡在爆破震动及野蛮施工等影响下，极易发生滑塌破坏。设计时应加强支护，施工时应严格按设计工法施工、文明施工，做好监测工作，及时反馈，做到信息化施工。由于开挖后，边坡不稳定，边坡施工应先支护后开挖。6结论与建议6.1结论(1)拟建工程场地原为构造剥蚀浅丘沟谷地貌，目前为厂区、道路和地坪，场地整体较平缓。拟建场地位于南温泉背斜西翼，区内新构造活动不明显，岩层呈单斜产出，构造整体稳定。场地内上覆土层为第四系（Q4）人工填土和粉质粘土，下部基岩为侏罗系中统沙溪庙组（J2s）沉积岩层，岩性以泥岩、砂岩为主。通过本次勘察在拟建工程场地内未发现影响场地稳定性的崩塌、滑坡、泥石流等不良地质作用。因此拟建工程场地整体稳定，对拟建工程形成的边坡进行支挡之后，适宜拟建工程的建设。(2)场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。(3)在原始地貌沟心地带，覆土层较厚，有一定地下水存在，其流量随季节变化大。雨季时，地下水埋深浅，枯水期时，地下水埋藏深，为季节性潜水。场地内土体、地下水对混凝土结构、混凝土中钢筋、钢结构有微腐蚀性。6.2建议(1)路基应以基岩或压实填土作为基础持力层。道路修建时应对下部土层进行翻挖夯实，以免后期填土不均匀沉降引起路基破坏。填土压实度、填料应按现行标准、规范控制。(2)地表水及地下水的下渗将对道路路基浸泡、软化路基，地下水的升降易引起路基沉降。施工中应做好截排水措施。(3)场地上部土层、强风化岩层厚薄不均，且力学性质差，桩建议采用下部中等风化基岩作基础持力层。(4)边坡开挖应采用逆作法由上至下分级、分段跳槽开挖，分级高度不宜大于8.0m。并加强开挖面、上部地面及其临近建构筑物的监测工作。边坡应做好坡面防护和截排水措施。(5)超限高边坡应按渝建发【2010】166号文规定进行方案设计安全专项论证。(6)若采用人工挖孔桩则注意施工安全，完善排水、通风、护壁等措施。(7)主线K2+360-K2+360-K2+660整体下穿宗申厂区，采用明挖法施工，厂区部分厂房位于线路正上方，对于道路开挖范围内的厂房及管线应提前做好迁改