官洋1號大橋工程地質評價

官洋1號大橋工程地質評價一、工程概況擬建橋梁中心樁號為YK22+211.000（右幅）、ZK22+213.500（左幅），孔數及孔徑為左線3×30+4×30+4×30m，右線1×16+3×30+4×30+3×30m，左橋長337m，右橋長323m，橋面寬2×凈-11.00m，左橋最大橋高40.30m，右橋最大橋高40.40m。擬采用柱式墩，橋臺為柱式臺、肋式臺，上部結構采用連續(xù)空心板、PC連續(xù)T梁。大橋設計水位488.32m。本次勘察完成工作量列于下表：項目單位工作量項目單位工作量本次鉆探米／孔313.10/11巖石抗壓樣組7標準貫入試驗次79波速測試孔2重型動力觸探米4.80引用初勘孔米／孔3原狀樣個16水樣個2二、工程地質條件1、地形地貌該橋位于低山地貌區(qū)，間夾小山谷地貌，地形起伏較大，谷底地形較平緩，溝谷兩側山體自然坡度22°。山坡地地因種植茶樹、農作物及竹木等，植被發(fā)育；部分地段坡地表面經人工開挖，呈階梯狀。K22+070民房后側為一人工陡坡，高約8～10m，坡度45°～50°；K22+345省道旁為人工陡坡，高約10～17m，坡度40°～45°；兩陡坡均無防護措施。2、地質構造及地震根據工程地質調繪資料及區(qū)域地質資料，橋址區(qū)位于閩西南華力西—印支拗陷帶的次級構造北東向明溪—武平拗陷帶東部，北西向xx—云霄深斷裂構造帶北側。F26A斷層：與線路軸線大角度斜交，為碎裂巖帶，以破碎為主，順走向組裂隙發(fā)育，擠壓面較平直光滑，擠壓面上盤有少量糜巖，及褐鐵礦化，其中CQ54該鉆孔有揭露，產狀130°∠70°，寬約3m。根據國標《中國地震動參數區(qū)劃圖》(GB18306-2001)xx省區(qū)劃一覽表可知，該段線路50年超越概率10%的基本地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，抗震設防烈度為6度。區(qū)域地質相對穩(wěn)定，建議按《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008)采取抗震設防措施。根據JSQ95及JSQ97鉆孔聲波測井資料，擬建橋梁工程場地土層平均剪切波速vse為213～226m/s，土的類型為中軟土，場地覆蓋土層厚度大于2.40～38.80m，場地類別為Ⅱ類。場址見有斷層發(fā)育，民房后側及省道旁有人工陡坡，建設場地屬抗震不利地段。3、地層巖性根據鉆孔揭示，橋址區(qū)地表主要上覆第四系殘坡積土層(Qel-dl)；溪谷附近分布少量第四系全新統(tǒng)長樂組沖洪積層(Q4al+pl)；局部地表分布第四系填土層(Q4me)；下臥燕山早期侵入二長花崗巖(ηγ52)及其風化層。主要地層如下：Q4me1-2素填土：主要由坡積粉質粘土和殘積砂質粘性土回填，回填年限約8年。Q4al+pl2-121粉質粘土：褐黃色，濕，軟塑。成份以粘粒為主。切面較光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。2-122粉質粘土：褐黃色，濕，可塑。成份以粘粒為主。切面較光滑，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。表層30cm為耕植土。Qdl4-122坡積粉質粘土：褐黃色，稍濕，可塑。成份以粉粘粒為主。切面稍粗糙，無搖振反應，干強度中等，韌性中等。Qel5-22殘積砂質粘性土：褐黃色，稍濕，可塑。成份以粘粉粒及砂粒為主。切面粗糙，無搖振反應，干強度低，韌性低。遇水易軟化。為花崗巖風化殘積土。5-23殘積砂質粘性土：粘粉粒成份為主，另含少量粗中砂粒，為花崗巖風化殘積土。該層4.85-5.20m、11.50-12.80m為碎塊狀強風化花崗巖孤石。ηγ527-410全風化二長花崗巖：黃褐色，巖石風化強烈，原巖結構已破壞。巖芯呈土狀，手捏易散。屬極軟巖，遇水易軟化。7-411砂土狀強風化二長花崗巖：中粗粒結構，塊狀構造，巖石中長石大部分高嶺土化，巖芯呈砂土狀。7-412碎塊狀強風化二長花崗巖：中粗粒結構，塊狀構造，巖石中長石極少部分高嶺土化，巖芯以塊狀為主，塊徑4-8cm，錘擊聲啞，易碎。7-413中風化二長花崗巖：中粗粒結構，塊狀構造，巖石較不發(fā)育，傾角25-35°，巖芯以柱狀為主，節(jié)長一般10-15cm，個別達40cm，少部分為塊狀，塊徑6-9cm。F構造破碎帶：巖石破碎，綠泥石化明顯，局部見有構造泥，該破碎帶中偶見有中風化花崗巖碎塊，塊徑3-5cm。4、水文地質條件橋址區(qū)沖溝中未見地表水體，地下水主要為賦存于第四系殘坡積土層底部，以及基巖全～強風化層中的孔隙裂隙水，主要受大氣降水的補給，水位季節(jié)性變化大。根據水質簡分析結果，依據《公路工程地質勘察規(guī)范》(JTJ064-98)附錄D，地表水、地下水對砼無腐蝕性。水質分析成果表位置HCO3-Cl-SO42-Ca2+Mg2+K++Na+NO3-NH4+總硬度總堿度礦化度侵蝕性PHCO2-JSQ96地下水25.253.642.745.231.595.062.200.0619.5541.4245.774.337.40JSQ98地表水23.454.361.574.570.995.752.500.1015.4838.4643.294.997.30綜合評定地下水水質潔凈，透明。根據JTJ064—98，所測的侵蝕性CO2-、Cl－、SO42－含量及pH值對混凝土無腐蝕性。備注除PH值外，其他測試指標的單位均為mg/L。5、不良地質條件橋址區(qū)未見滑坡、崩塌、泥石流等大型不良地質作用。三、巖土物理力學指標及承載力推薦值表(見附表)四、橋址區(qū)穩(wěn)定性分析溝谷兩側山體自然坡度約22°，無崩塌等不良地質作用，坡體現狀穩(wěn)定性較好；K22+070民房后側為一人工陡坡，高約8～10m，坡度45°～50°，坡體殘積土層裸露，前為民房，陡坡穩(wěn)定性較差，建議進行穩(wěn)定性驗算。K22+345省道旁陡坡40°～45°，為坡殘積土層，穩(wěn)定性沿好。蛟洋端橋臺橫向地形坡度約18°，在路面設計標高以上，左側為緩坡地段，右側挖方邊坡高度約7.5m，巖性為坡殘積粘性土，巖土結構較為松散，穩(wěn)定性均較差，建議采取安全開挖坡率并加強防護措施；城關端橋臺橫向中間高，兩側低，均在路面設計標高以下，左、右側橫向地形坡度約19°，填方高度2～7m，巖性為坡殘積粘性土，建議加強支擋措施?？傮w上講，橋址區(qū)區(qū)域地質穩(wěn)定，未見不良地質現象，溝谷及山體坡體現狀穩(wěn)定性較好，適宜橋梁建設。五、橋梁基礎形式及持力層的選擇橋址區(qū)屬低山地貌區(qū)，間夾山間溝谷地貌，地形起伏較大，天然丘體邊坡現狀穩(wěn)定；上部覆蓋層厚度變化較大，分布不穩(wěn)定，物理力學性質較差，不宜作為橋梁墩、臺的基礎持力層；下部全風化、砂土狀強風化基巖層厚度變化大，物理力學性質較差，不能滿足橋梁墩、臺的荷載要求；碎塊狀強風化基巖力學強度較高，但厚度變化大，分布不均勻；中風化基巖層厚度大，力學強度高，是橋址區(qū)橋梁墩、臺良好的基礎持力層。建議橋墩、臺采用沖（鉆）孔灌注樁基礎，以中風化基巖作為樁端持力層。陡坡段，樁基應滿足安全性要求。六、結論與建議1、該橋位于低山地貌區(qū)，間夾山間溝谷地貌，地形起伏較大。橋址區(qū)地表主要上覆第四系殘坡積土層(Qel-dl)；溪谷附近分布少量第四系全新統(tǒng)長樂組沖洪積層(Q4al+pl)；局部地表分布第四系填土層(Q4me)；下臥燕山早期侵入二長花崗巖(ηγ52)及其風化層。2、橋址區(qū)50年超越概率10%的基本地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，抗震設防烈度為6度。區(qū)域地質相對穩(wěn)定，建議按《公路橋梁抗震設計細則》(JTG/TB02-01-2008)采取抗震設防措施。3、擬建橋梁工程場地土的類型為中軟土，場地類別為Ⅱ類。4、橋址區(qū)未見危害橋梁建設的活動性構造跡像，未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質作用，區(qū)域地質相對穩(wěn)定，適宜橋梁建設。5、根據水質簡分析結果，依據《公路工程地質勘察規(guī)范》(JTJ064-98)附錄D，地下水對砼無腐蝕性。6、K22+070民房后側為一陡坡，建議對該陡坡進行穩(wěn)定性驗算，以評定是否對坡頂橋墩和坡下民房的影響。7、該橋兩端橋墩、臺均建議采用端承樁基礎，以中風化二長花崗巖（7-413）及以下地層作為樁尖持力層，樁端應進入持力層3～5m。8、由于橋址區(qū)地層結構較復雜，下部中風化基巖頂面埋深起伏變化大，基礎開挖時，應請有經驗的工程師進行驗槽。殘積土層見中、微風化孤石，施工中應注意判別。孤石對樁基施工有一定影響，應予以克服。巖土物理力學性質指標推薦值成

因

年

代巖

土

編

號巖

土

名

稱天然

含水

量

ω(%)質量

密度

ρ(g/cm3)土粒

比重

Gs天然

孔隙

比

e飽

和

度

Sr

(%)液限

ωL

(%)塑限

ωp

(%)塑性

指數

IP液性

指數

IL壓縮系數壓縮模量固結系數直剪(快剪)飽和(快剪)休止角

φ。(度)水上休止角φ。

(度)水下100g錐界限含水率標貫

擊數

N63.5

(擊/30cm)重型

動探

N63.5

(擊/10cm)地基承載力基本容許值fao(kPa)鉆孔式單軸

飽和

極限

抗壓

強度(MPa)α

0.1-0.2

(1/MPa)Es

0.1-0.2

(MPa)CV(cm2/s)

(垂直)粘聚力Cq

(kPa)內摩擦角

φq(度)粘聚力Ccq

(kPa)內摩

擦角

φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指數(IP)%樁側土摩阻力標準值(qik)Q4me1-2素填土15.01.912.730.64463.637.022.015.0-0.470.2087.9145.134.26.010020Q4al+pl2-121粉質粘土2.5120202-122粉質粘土10.019040Qdl4-122坡積粉質粘土23.41.882.720.78081.545.228.117.1-0.280.4164.4666.011.912.020045Qel5-22殘積砂質粘性土24.01.912.720.77283.740.125.814.2-0.180.3236.7643.217.8200455-23殘積砂質粘性土24.11.952.720.73386.932.321.810.60.120.2508.0420.413.722.125055ηγ527-410全風化二長花崗巖41.3300707-411砂土狀強風化二長花崗巖69.419.0500907-412碎塊狀強風化二長花崗巖32.27001407-413中風化二長花崗巖200050.0構造破碎帶50095巖土物理力學性質指標統(tǒng)計表成

因

年

代巖

土

編

號巖

土

名

稱統(tǒng)計項目天然

含水

量

ω(%)質量

密度

ρ(g/cm3)土粒

比重

Gs天然

孔隙

比

e飽

和

度

Sr

(%)液限

ωL

(%)塑限

ωp

(%)塑性

指數

IP液性

指數

IL壓縮系數壓縮模量固結系數直剪(快剪)飽和(快剪)休止角

φ。(度)水上休止角φ。

(度)水下100g錐界限含水率標貫

擊數

N63.5

(擊/30cm)重型

動探

N63.5

(擊/10cm)單軸

飽和

極限

抗壓

強度(MPa)α

0.1-0.2

(1/MPa)Es

0.1-0.2

(MPa)CV(cm2/s)

(垂直)粘聚力Cq

(kPa)內摩擦角

φq(度)粘聚力Ccq

(kPa)內摩

擦角

φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指數(IP)%Q4me1-2素填土統(tǒng)計個數11111111111111最大值15.01.912.730.64463.637.022.015.0-0.470.2087.9145.134.26.0最小值15.01.912.730.64463.637.022.015.0-0.470.2087.9145.134.26.0平均值15.01.912.730.64463.637.022.015.0-0.470.2087.9145.134.26.0標準差變異系數標準值15.01.912.730.64463.637.022.015.0-0.470.2087.9145.134.26.0Q4al+pl2-121沖洪積粉質粘土統(tǒng)計個數1最大值2.5最小值2.5平均值2.5標準差變異系數標準值2.5Q4al+pl2-122沖洪積粉質粘土統(tǒng)計個數1最大值10.0最小值10.0平均值10.0標準差變異系數標準值10.0巖土物理力學性質指標統(tǒng)計表成

因

年

代巖

土

編

號巖

土

名

稱統(tǒng)計項目天然

含水

量

ω(%)質量

密度

ρ(g/cm3)土粒

比重

Gs天然

孔隙

比

e飽

和

度

Sr

(%)液限

ωL

(%)塑限

ωp

(%)塑性

指數

IP液性

指數

IL壓縮系數壓縮模量固結系數直剪(快剪)飽和(快剪)休止角

φ。(度)水上休止角φ。

(度)水下100g錐界限含水率標貫

擊數

N63.5

(擊/30cm)重型

動探

N63.5

(擊/10cm)單軸

飽和

極限

抗壓

強度(MPa)α

0.1-0.2

(1/MPa)Es

0.1-0.2

(MPa)CV(cm2/s)

(垂直)粘聚力Cq

(kPa)內摩擦角

φq(度)粘聚力Ccq

(kPa)內摩

擦角

φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指數(IP)%Qdl4-122坡積粉質粘土統(tǒng)計個數222222222221117最大值24.01.892.740.80781.547.129.517.6-0.160.5025.3166.011.915.0最小值22.71.882.700.75381.443.326.616.7-0.390.3303.6066.011.99.0平均值23.41.882.720.78081.545.228.117.1-0.280.4164.4666.011.912.0標準差1.919變異系數0.159標準值Qel5-22殘積砂質粘性土統(tǒng)計個數1010101010101010107777最大值29.91.992.720.87296.649.729.222.80.250.546.9254.122.4最小值15.31.832.720.61765.631.220.710.5-0.540.263.4819.510.7平均值24.41.92.720.78184.338.224.913.300.3395.5935.317.4標準差4.4850.04100.0888.275.792.9393.7210.2730.0961.05314.8114.023變異系數0.1840.02100.1130.0980.1520.1180.2797.3890.2820.1880.4190.232標準值271.882.720.83289.134.823.211.1-0.20.4094.8124.414.4Qel5-23殘積砂質粘性土統(tǒng)計個數333333333332224最大值33.71.972.720.896100.033.322.912.81.030.4009.9832.226.133.0最小值18.71.922.720.63979.531.720.58.8-0.350.1704.848.61.215.0平均值24.11.952.720.73386.932.321.810.60.120.2508.0420.413.722.1標準差3.892變異系數0.175標準值22.1巖土物理力學性質指標統(tǒng)計表成

因

年

代巖

土

編

號巖

土

名

稱統(tǒng)計項目天然

含水

量

ω(%)質量

密度

ρ(g/cm3)土粒

比重

Gs天然

孔隙

比

e飽

和

度

Sr

(%)液限

ωL

(%)塑限

ωp

(%)塑性

指數

IP液性

指數

IL壓縮系數壓縮模量固結系數直剪(快剪)飽和(快剪)休止角

φ。(度)水上休止角φ。

(度)水下100g錐界限含水率標貫

擊數

N63.5

(擊/30cm)重型

動探

N63.5

(擊/10cm)單軸

飽和

極限

抗壓

強度(MPa)α

0.1-0.2

(1/MPa)Es

0.1-0.2

(MPa)CV(cm2/s)

(垂直)粘聚力Cq

(kPa)內摩擦角

φq(度)粘聚力Ccq

(kPa)內摩

擦角

φcq(度)液限(WL)%塑限(WP)%塑性指數(IP)%ηγ527-410全風化二長花崗巖統(tǒng)計個數13最大值50.0最小值32.0平均值41.3標準差6.473變異系數0.157標準值41.3ηγ527-411砂土狀強風化二長花崗巖統(tǒng)計個數245最大值