橋梁勘察報(bào)告

1概述1.1工程概況隨著鄂爾多斯城市經(jīng)濟(jì)的快速開展，鄂爾多斯市成為國(guó)家級(jí)能源化工基地，成為呼包鄂城市群中心城市區(qū)域經(jīng)濟(jì)的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。為繼續(xù)提高城市核心競(jìng)爭(zhēng)力，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改變?cè)I(yè)開展中總量小、增長(zhǎng)粗放、開展緩慢、污染嚴(yán)重、科技含量較低等問題，鄂爾多斯市市委市政府提出建立東勝區(qū)機(jī)械裝備業(yè)制造基地，以高起點(diǎn)、高科技、高效益、高產(chǎn)業(yè)鏈、高附加值、高度節(jié)能環(huán)保“六個(gè)高”的新型工業(yè)化開展思路，推進(jìn)工業(yè)園區(qū)開展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)集群，開創(chuàng)工業(yè)化開展的新局面。機(jī)械裝備制造業(yè)基地位于東勝區(qū)罕臺(tái)鎮(zhèn)境內(nèi)，場(chǎng)地內(nèi)地勢(shì)較為平緩，略呈緩坡狀起伏。距康巴什新區(qū)9km，東距210國(guó)道0.7km，南距青春山50萬伏變電站2.8km，西至補(bǔ)洞溝河沿，北至打壩渠，面積約為25km2。本次實(shí)施的根底設(shè)施包括產(chǎn)業(yè)區(qū)內(nèi)道路、場(chǎng)平、供水、供熱、供電、供氣、排污及處理、排水〔雨水〕、通信、弱電、綠化等工程。擬建橋梁位于機(jī)械裝備制造業(yè)基地內(nèi)，為該工程的子項(xiàng)之一。四座橋梁橫跨區(qū)內(nèi)唯一季節(jié)性雨水沖溝——補(bǔ)洞溝，連接補(bǔ)洞溝兩岸待建道路。受鄂爾多斯市東勝區(qū)經(jīng)濟(jì)貿(mào)易局委托，中國(guó)市政工程西北設(shè)計(jì)研究院承當(dāng)了鄂爾多斯市東勝區(qū)機(jī)械裝備業(yè)制造基地工程補(bǔ)洞溝橋梁的巖土工程勘察任務(wù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本次勘察分兩個(gè)階段進(jìn)行。初步勘察野外工作開始于2007年11月14日，結(jié)束于2007年12月4日，歷時(shí)21天，對(duì)擬建補(bǔ)洞溝1橋、2橋、3橋及4橋進(jìn)行初步巖土工程勘察；2008年3月6日，建設(shè)單位委托我單位對(duì)本工程進(jìn)行巖土工程詳細(xì)勘察工作，擬建補(bǔ)洞溝4橋由于橋位更改，不在本次詳細(xì)勘察任務(wù)之列，故我院對(duì)補(bǔ)洞溝1～3號(hào)橋進(jìn)行了巖土工程詳細(xì)勘察工作。為保證成果資料的完整性與統(tǒng)一性，滿足設(shè)計(jì)部門的使用要求與方便，我院綜合初步勘察與詳細(xì)勘察成果，編制本報(bào)告書。1.2勘察目的與任務(wù)根據(jù)擬建工程方案設(shè)計(jì)及擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)條件，按照《市政工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》，擬建場(chǎng)地為Ⅱ類，擬建橋梁為中橋；按照《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50021-2001〕，確定本工程巖土工程勘察等級(jí)。擬建主要構(gòu)〔建〕筑物工程重要性等級(jí)為二級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，地基復(fù)雜程度等級(jí)為二級(jí)，綜合分析確定本工程巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。本階段巖土工程勘察按詳細(xì)勘察要求進(jìn)行，其目的是為本工程施工圖設(shè)計(jì)階段的地基根底設(shè)計(jì)及工程施工提供工程地質(zhì)資料和巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)，并提出相應(yīng)的建議。依據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合擬建場(chǎng)地地質(zhì)條件及擬建工程特點(diǎn)，確定本工程勘察工作的具體任務(wù)為：〔1〕調(diào)查了解擬建橋位場(chǎng)地的地形地貌與環(huán)境地質(zhì)條件，詳細(xì)查明擬建場(chǎng)地是否存在不良地質(zhì)作用及可能存在的不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、開展趨勢(shì)以及對(duì)工程平安和場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響，對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)，提出防治或整治措施的建議?！?〕詳細(xì)查明擬建場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)，說明擬建場(chǎng)地勘探深度范圍內(nèi)地基土的分布規(guī)律、工程地質(zhì)特征及其物理力學(xué)性質(zhì)，提供場(chǎng)地地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，確定各層地基土的承載能力?！?〕詳細(xì)查明擬建場(chǎng)地地下水的類型、埋藏條件、水位變化幅度與規(guī)律；查明含水層的顆粒組成、滲透系數(shù)與補(bǔ)排條件；查明地下水水質(zhì)狀況，判定地下水對(duì)建筑材料的腐蝕性，分析評(píng)價(jià)地下水對(duì)地基根底設(shè)計(jì)與根底施工的影響?！?〕查明場(chǎng)地地震地質(zhì)條件，劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別；查明可能產(chǎn)生地震液化的地層分布及液化程度，分析評(píng)價(jià)場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)，為構(gòu)〔建〕筑物的抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。〔5〕對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件和巖土工程性質(zhì)做出綜合評(píng)價(jià)，測(cè)試巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，提供根底設(shè)計(jì)參數(shù)，提供可選的樁基類型和樁端持力層，并針對(duì)樁基提出相應(yīng)的估算單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值的有關(guān)巖土設(shè)計(jì)參數(shù)。1.3勘察工作依據(jù)本次勘察所依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)：〔1〕《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕；〔2〕《公路橋涵地基與根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD63-2007〕；〔3〕《市政工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔CJJ56-94〕〔3〕《公路工程抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ004-98〕；〔4〕《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50021-2001〕；〔5〕《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50011-2001〕；〔6〕《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50266-99)。1.4勘察方案(1)勘探手段確實(shí)定針對(duì)擬建場(chǎng)地的巖土工程條件，結(jié)合擬建橋梁的特點(diǎn)，本次勘探采用鉆探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、物探試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的勘探手段進(jìn)行。利用鉆探查明擬建場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)；采用重型〔N63.5〕動(dòng)力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入等原位測(cè)試手段判定地基土的力學(xué)性質(zhì)；室內(nèi)試驗(yàn)判定地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)；物探試驗(yàn)獲取場(chǎng)地巖土的剪切波速，確定場(chǎng)地覆蓋層厚度及等效剪切波速，進(jìn)行地震效應(yīng)評(píng)價(jià)，為抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)，同時(shí)，配合鉆探及巖石強(qiáng)度試驗(yàn)資料，進(jìn)行場(chǎng)地砂巖的風(fēng)化程度劃分。(2)勘探工作量布置本次詳細(xì)勘察階段，在初步勘察的根底上，勘探點(diǎn)位置根據(jù)擬建橋梁墩〔臺(tái)〕位置布置，勘探線垂直于補(bǔ)洞溝軸線，采取一墩〔臺(tái)〕一孔的布孔原那么，每個(gè)擬建橋位布置鉆孔8～16個(gè)，鉆孔間距12-23m，要求勘探孔進(jìn)入微風(fēng)化砂巖5.0m以上，預(yù)估孔深40.0～45.0m，一般性孔及測(cè)試孔預(yù)估孔深35m。共布置勘探點(diǎn)36個(gè)〔其中初勘點(diǎn)位13個(gè)〕鉆孔位置現(xiàn)場(chǎng)采用全站儀實(shí)地測(cè)放。(3)原位測(cè)試試驗(yàn)在一定數(shù)量的鉆孔中進(jìn)行原位測(cè)試試驗(yàn)，其中在砂類土中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，在礫石層和強(qiáng)風(fēng)化砂巖層中進(jìn)行重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，以判定地基土力學(xué)性質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)從地面下1.0m開始，每隔1.0m進(jìn)行1次；重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)從礫石層面開始連續(xù)貫入，以錘擊數(shù)大于30擊/10cm為終止條件。采用面波法進(jìn)行場(chǎng)地剪切波速測(cè)試，每個(gè)橋位布置測(cè)試點(diǎn)1個(gè)。共布置面波測(cè)試點(diǎn)3點(diǎn)，(4)取樣在每個(gè)橋位處的砂層及圓礫層中各層采取4～６組擾動(dòng)樣；采取地下水1～2組。在3個(gè)橋位12個(gè)勘探孔的砂巖中風(fēng)化及微風(fēng)化層中各采取巖芯樣一組，共24組。(5)室內(nèi)試驗(yàn)室內(nèi)土工試驗(yàn)分析工程按工程性質(zhì)及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。對(duì)采取的粗顆粒擾動(dòng)樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，水樣進(jìn)行常規(guī)水質(zhì)簡(jiǎn)分析試驗(yàn)。對(duì)采取的巖石樣，進(jìn)行室內(nèi)物理性質(zhì)試驗(yàn)和強(qiáng)度試驗(yàn)，具體試驗(yàn)工程為：干密度、視密度、含水率以及天然狀態(tài)、飽和狀態(tài)、枯燥狀態(tài)單軸極限抗壓強(qiáng)度。1.5完成工作量統(tǒng)計(jì)初步勘察野外工作開始于2007年11月14日，結(jié)束于2007年12月4日，歷時(shí)21天，共投入XY-150型巖芯鉆機(jī)3臺(tái)，人員共計(jì)16人于2007年12月10日提交正式初步勘察報(bào)告。詳細(xì)勘察野外工作開始于2008年3月10日，結(jié)束于2008年3月22日，歷時(shí)13天，共投入XY-150型巖芯鉆機(jī)4臺(tái)，技術(shù)人員兩名，技術(shù)工人16人，人員共計(jì)18人。初步勘察與詳細(xì)勘察實(shí)際完成的工作量見表1.5-1。〔含補(bǔ)洞溝四橋工作量〕勘察工作量統(tǒng)計(jì)表表1.5-1勘探手段孔數(shù)〔個(gè)〕工作量測(cè)量勘探點(diǎn)4682個(gè)鉆探鉆探孔461790.7m原位測(cè)試動(dòng)力觸探試驗(yàn)1328.7m室內(nèi)試驗(yàn)顆分試驗(yàn)1224件巖石試驗(yàn)1424組水質(zhì)分析36組工程物探剪切波速4120m2自然環(huán)境與區(qū)域地質(zhì)概況2.1氣候、氣象東勝屬于溫帶大陸性氣候，主要受西北環(huán)流與極地冷空氣的影響，具春季干旱，夏季濕熱，秋季涼爽，冬季寒冷的氣候特征，冬長(zhǎng)夏短，四季清楚。年平均最高氣溫23.7℃,極端最高氣溫36.7℃,年平均最低氣溫-13.3℃，極端最底氣溫-32.6℃。降雨主要集中于6～8月，年平均降雨量351.1mm，蒸發(fā)量2500mm。年平均濕度為51%左右。光照資源豐富，年日照時(shí)數(shù)為2818.3小時(shí)，無霜期135天，區(qū)域冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，年平均風(fēng)速為1.8m/s，年最大風(fēng)速27m/s。標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度按1.5m考慮。2.2地形、地貌及水文條件東勝區(qū)機(jī)械裝備業(yè)制造基地工程地處鄂爾多斯高原中東部丘陵溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)部有阿布亥河溝，東部為吉魯慶河溝，基地范圍內(nèi)地形起伏變化較大，用地北部以及東北部為連續(xù)丘陵，高差較大，地勢(shì)由東北向西南逐漸降低，區(qū)內(nèi)最大高程為1456m，最小高程為1330m，最大高差變化主要集中在東北部，高差約80m左右。場(chǎng)地內(nèi)主要的地貌類型有丘陵、溝谷、丘陵間洼地與風(fēng)積砂丘，微地貌單元發(fā)育，局部地段人為活動(dòng)較多。布洞溝為一季節(jié)性產(chǎn)生洪流的大型沖溝，呈南北向穿越本區(qū)的西部，溝體寬度40～90m，溝道順直，岸坡穩(wěn)定，溝底平緩，溝槽相對(duì)深度1～3m。為北部山區(qū)地表水匯流聚集長(zhǎng)期沖刷形成，雨季可見有洪流通過，現(xiàn)各溝內(nèi)低洼處見少量地表積水。2.3地質(zhì)構(gòu)造在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造上，擬建場(chǎng)地位于華北塊體內(nèi)陰山隆起帶和鄂爾多斯隆起兩個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元上。陰山構(gòu)造帶形成較早、規(guī)模大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)造變動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)頻繁，現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，近代地震活動(dòng)頻度高、強(qiáng)度大；鄂爾多斯隆起形成較晚、規(guī)模較大，但內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)單一，是華北塊體內(nèi)最穩(wěn)定和完整的構(gòu)造單元。2.4地層、巖性擬建橋位及其附近的地層結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，上部為第四紀(jì)松散堆積物，主要為砂類土，厚度3.0-6.0m，其下部地層主要為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的白堊系砂巖、砂礫巖或泥〔頁〕巖等，厚度超過100m。3補(bǔ)洞溝一橋擬建的補(bǔ)洞溝一橋橫跨補(bǔ)洞溝，大致以東西向連接擬建中環(huán)大道北段，樁號(hào)范圍K5+978.413～K6+025.493m，橋型為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，孔跨布置為2×23.5m，橋長(zhǎng)47m，擬采用機(jī)械成孔鉆孔灌注樁。詳見圖3-1：補(bǔ)洞溝一橋橋型圖。圖3-1：補(bǔ)洞溝一橋橋型圖3.1場(chǎng)地工程地質(zhì)條件3.1.1場(chǎng)地地形地貌與不良地質(zhì)作用擬建橋梁場(chǎng)地微地貌上屬補(bǔ)洞溝河漫灘。橋址范圍內(nèi)因采石場(chǎng)開挖形成水坑及砂石堆，地形起伏較大，地面高程介于1363.20～1366.78m。橋梁西側(cè)岸坡因流水沖刷形成陡坎，與溝底高差達(dá)2.0-3.0m，基巖裸露；東側(cè)地形呈緩坡狀，高程略高于溝底約1.0m，坡面因人為活動(dòng)形成水坑，面積約30m2，水深小于0.5m。見圖3.1-1：補(bǔ)洞溝一橋場(chǎng)址全貌場(chǎng)地除人為活動(dòng)挖填形成水坑及砂石堆外，未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用發(fā)生，溝谷兩岸岸坡現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖3.1-1：補(bǔ)洞溝一橋場(chǎng)址全貌3.1.2水文地質(zhì)條件根據(jù)勘察結(jié)果，在各鉆孔內(nèi)均揭露地下水，地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于補(bǔ)洞溝沖洪積成因的砂類土及礫石層中，水量較豐富。地下水埋深一般為0.6～2.0m，相應(yīng)高程1364.19～1363.98m。在低洼處地下水出露，形成水坑，水深小于0.5m。場(chǎng)地全風(fēng)化砂巖，裂隙較發(fā)育，賦存少量基巖裂隙水，水量極小。3.1.3場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)根據(jù)勘探揭露，擬建橋址場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自上而下地基土主要由第四系沖洪積中細(xì)砂、圓礫及白堊系砂巖組成。依據(jù)野外鉆探、測(cè)試及土工試驗(yàn)分析結(jié)果，將各地層巖性特征與分布狀況綜述如下：②-1中細(xì)砂(Q4al+pl)：褐黃色～黃褐色，主要成份為石英、長(zhǎng)石等，含暗色礦物，顆粒次棱角狀，分選中等，局部夾有角礫及粉土薄層，薄層一般厚度0.1～0.5m。稍濕，松散～稍密狀態(tài)。②-2圓礫(Q4al+pl)：雜色，以灰白色、青灰色為主，母巖成份主要以砂巖為主，顆粒呈亞圓形，磨圓度較好，分選性差，以混砂充填，含砂量大，局部夾薄層中細(xì)砂、礫砂透鏡體，圓礫粒徑一般為0.5～2cm，偶見大于5cm的顆粒，分布不均。該層呈松散～中密狀。③-1全風(fēng)化砂巖(K2)：棕紅色、褐紅色夾灰白色條帶，全風(fēng)化狀，以細(xì)砂巖為主。鉆進(jìn)容易，巖芯呈砂土狀，手捏即成散體，遇水即軟化崩解。該層埋深1.6～3.7m，高程介于1363.44～1362.10m，層厚一般為1.5～2.1m。③-2強(qiáng)風(fēng)化砂巖(K2)：棕紅色、褐紅色夾灰白色條帶，強(qiáng)風(fēng)化狀，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及砂礫巖。鉆進(jìn)容易，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面參差不齊，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖體遇水軟化，為極軟巖。層面埋深3.6～6.3m，高程介于1361.94～1359.38m。③-3-1中風(fēng)化砂巖(K2)：灰白色、淡灰綠色夾褐紅色條帶，中風(fēng)化狀，傾角10～15o，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及泥巖薄層，局部夾硬質(zhì)砂巖，鉆進(jìn)進(jìn)尺較慢，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面較齊，風(fēng)化裂隙不發(fā)育。本層埋深14.6～16.4m，高程介于1350.88～1348.61m。③-4-1微風(fēng)化砂巖(K2)：灰白色、淡灰綠色，偶夾褐紅色條帶，微風(fēng)化狀，傾角10～15o，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及泥巖薄層。鉆進(jìn)進(jìn)尺慢，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面整齊，風(fēng)化裂隙不發(fā)育。本層層面埋深37.3～39.7m，相應(yīng)高程1328.88～1325.09m，本次勘探未揭穿該層。3.2場(chǎng)地地震效應(yīng)3.2.1剪切波速測(cè)試及場(chǎng)地類別劃分本次勘察在場(chǎng)區(qū)進(jìn)行了波速測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果見圖3.2.1和表3.2.1。圖3.2.1YQ7鉆孔剪切波速頻散曲線剪切波速Vs〔m/s〕測(cè)試成果表深度(m)波速〔m/s〕深度(m)波速〔m/s〕深度(m)波速〔m/s〕120011348215082240123682252731641338723542416814400245605184154152557962081643226600722817440276128256184642862992961947629648103202049630656由表3.2.1可知，測(cè)試點(diǎn)覆蓋層厚度21m，巖土層等效剪切波速值285m/s，場(chǎng)地土屬中硬～中軟場(chǎng)地土，綜合判定工程場(chǎng)地類別為Ⅱ類。3.2.2場(chǎng)地抗震設(shè)計(jì)參數(shù)擬建場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，上部為第四紀(jì)松散堆積物，主要為砂類土，厚度2.1～3.1m，其下部地層為白堊系砂巖，厚度大于100m。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)根本加速度值為0.10g，所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第三組。3.2.3砂土液化評(píng)價(jià)本工程場(chǎng)地溝內(nèi)因采石場(chǎng)的采挖，溝內(nèi)沖洪積中細(xì)砂已根本挖除，圓礫出露；補(bǔ)洞溝南側(cè)中細(xì)砂層厚度0.6m，地下水水位埋深2.1m，水位處于圓礫層中。因此，本場(chǎng)地可不考慮飽和砂土液化問題。3.3場(chǎng)地工程性質(zhì)分析與評(píng)價(jià)3.3.1地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)分析與評(píng)價(jià)3.3.1.1、地基土原位測(cè)試1〕重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)為評(píng)價(jià)場(chǎng)地圓礫層的密實(shí)程度和均勻性，進(jìn)行了N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見表3.3.1-1。圓礫②-2動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表表3..3.1-1實(shí)測(cè)值〔J/10cm〕修正值〔J/10cm〕統(tǒng)計(jì)數(shù)29統(tǒng)計(jì)數(shù)29最大值13最大值12.8最小值3最小值3平均值8.1平均值8.0密實(shí)程度松散～稍密密實(shí)程度松散～稍密動(dòng)力觸探統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，場(chǎng)地圓礫層密實(shí)程度不均勻，動(dòng)探擊數(shù)變化范圍較大。隨深度增加，動(dòng)探擊數(shù)無明顯規(guī)律性，圓礫多呈松散～稍密狀態(tài)。本次勘探亦在全風(fēng)化砂巖中進(jìn)行了N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見表3.3.1-2。動(dòng)力觸探統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，隨深度增加，動(dòng)探擊數(shù)略有增加，全風(fēng)化砂巖呈稍密狀態(tài)。全風(fēng)化砂巖③-1動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表實(shí)測(cè)值〔J/10cm〕修正值〔J/10cm〕統(tǒng)計(jì)數(shù)4統(tǒng)計(jì)數(shù)4最大值8最大值7.8最小值6最小值5.9平均值7.3平均值7.1密實(shí)程度松散～稍密密實(shí)程度松散～稍密2〕顆粒分析為評(píng)價(jià)地基土顆粒組成，對(duì)中細(xì)砂層及圓礫層分別采取擾動(dòng)樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，砂層顆粒組成不均勻，主要以中砂及細(xì)砂為主，局部為粗砂。圓礫中礫石含量分布不均，局部樣品顆分定名為礫砂。詳見附表：土工實(shí)驗(yàn)成果報(bào)告表。3.3.1.2地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)為了解橋址場(chǎng)地地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)該場(chǎng)地中風(fēng)化和微風(fēng)化砂巖的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行室內(nèi)巖石試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果見附表：巖石試驗(yàn)成果表。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)各層地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分層統(tǒng)計(jì)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果表3.3.1-3和表3.3.1-4。統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，中風(fēng)化砂巖塊體密度平均值2.41g/cm3，飽和狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度0.17MPa，枯燥狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度7.08MPa，軟化系數(shù)0.02，屬可軟化的極軟巖，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。微風(fēng)化砂巖塊體密度平均值2.39g/cm3，飽和狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度0.13MPa，枯燥狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度6.03MPa，軟化系數(shù)0.02，屬可軟化的極軟巖，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。由統(tǒng)計(jì)表可知：風(fēng)化砂巖具有遇水軟化，強(qiáng)度大幅度降低的特性，巖石試樣含水量變化對(duì)其強(qiáng)度有較大影響。中風(fēng)化砂巖③-3物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)工程塊體密度g/cm3干塊體密度g/cm3含水率％單向抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)飽和天然枯燥統(tǒng)計(jì)頻數(shù)3333333最大值2.432.2110.440.351.777.790.05最小值2.372.159.300.030.656.160.01平均值2.412.199.990.171.297.080.02微風(fēng)化砂巖③-4物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)工程塊體密度g/cm3干塊體密度g/cm3含水率％單向抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)飽和天然枯燥統(tǒng)計(jì)頻數(shù)3333333最大值2.412.2110.220.142.337.790.03最小值2.362.149.180.071.705.040.01平均值2.392.189.710.131.936.030.023.3.2地下水與地基土腐蝕性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)根據(jù)一組鉆孔地下水及一組地表水水樣水質(zhì)簡(jiǎn)分析結(jié)果〔見附表：水質(zhì)分析試驗(yàn)成果表〕，地下水腐蝕性評(píng)價(jià)如下：本場(chǎng)地地下水屬HCO3-Ca·Mg型水，PH值7.95，SO42-含量38.90mg/l，Cl-含量28.01mg/l；地表水屬HCO3-Ca·Mg型水，PH值8.28，SO42-含量422.66mg/l，Cl-含量35.10mg/l。依據(jù)《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》(GB50021-2001)中的有關(guān)規(guī)定，按I類環(huán)境類型，具干濕交替作用判定，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性；地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕，按I類環(huán)境判定，地下水、地表水對(duì)混凝土均不具腐蝕性。3.4樁基分析與評(píng)價(jià)3.4.1樁基持力層的選擇擬建補(bǔ)洞溝一橋是跨徑短、荷載小、對(duì)不均勻沉降要求較高的中型橋梁?？紤]到河流沖刷及淺部地基土分布不均勻，工程性質(zhì)較差，采用樁根底將上部荷載傳遞于深部強(qiáng)度高、分布連續(xù)且穩(wěn)定的地基土上，是擬建橋梁較理想的根底型式。分布于擬建場(chǎng)地中部的中風(fēng)化砂巖③-3，層面埋深14.6～16.4m，高程介于1350.88～1348.61m，厚度一般介于22.0～25.1m，該層強(qiáng)度較高，層位較穩(wěn)定，分布連續(xù)，厚度較大，在保證平安、經(jīng)濟(jì)合理的條件下，本層是較理想的根底持力層。分布于擬建場(chǎng)地下部的微風(fēng)化砂巖③-4層，層面埋深一般在37.3～39.7m之間，相應(yīng)高程一般在1328.88～1325.09m之間，厚度大于50.0m，該層強(qiáng)度高，層位穩(wěn)定，分布連續(xù)，是良好的根底持力層。根據(jù)橋位區(qū)的地層及巖性分布特點(diǎn)，建議采用樁根底，以中風(fēng)化砂巖③-3作為樁端持力層，成樁方式可選擇機(jī)械成孔鉆孔灌注樁。3.4.2樁基設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定當(dāng)采用機(jī)械成孔鉆孔灌注樁根底時(shí)，根據(jù)原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)成果，按照《公路橋涵地基與根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD63--2007〕的規(guī)定，確定各巖土層的承載力根本容許值及鉆孔樁樁側(cè)土的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值見表3.4.2。地基巖土承載力根本容許值及土的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值地層名稱承載力根本容許值〔kPa〕摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕②-1沖洪積中細(xì)砂13040②-2圓礫250120③-1全風(fēng)化砂巖25060③-2強(qiáng)風(fēng)化砂巖30090③-3-1中風(fēng)化砂巖400130③-4-1微風(fēng)化砂巖5001803.5結(jié)論與建議〔1〕擬建橋梁位于中環(huán)大道北段，橫跨補(bǔ)洞溝。溝內(nèi)因采石場(chǎng)開挖形成水坑及砂石堆，地形起伏較大，地面高程介于1363.20～1366.78m。場(chǎng)地除人為活動(dòng)挖填形成水坑及砂石堆外，未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用發(fā)生，現(xiàn)狀條件下岸坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。橋位場(chǎng)地地形平坦開闊，溝谷順直平緩，高差較小，岸坡穩(wěn)定?？碧絽^(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)跡象，亦未見不良地質(zhì)作用，工程場(chǎng)地是穩(wěn)定、良好的建設(shè)場(chǎng)地，適宜進(jìn)行工程建設(shè)?！?〕根據(jù)勘探揭露，擬建工程場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自上而下地基土主要由第四系沖洪積中細(xì)砂、圓礫及白堊系砂巖組成。地層分布較穩(wěn)定，有較好的樁基持力層，工程地質(zhì)條件良好?！?〕場(chǎng)地地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于補(bǔ)洞溝沖洪積成因的砂類土及礫石層中，水量較豐富。地下水埋深一般為0.6～2.0m，相應(yīng)高程1364.19～1363.98m。場(chǎng)地全風(fēng)化砂巖，裂隙較發(fā)育，賦存少量基巖裂隙水，水量極小。根據(jù)水質(zhì)簡(jiǎn)分析試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》(GB50021-2001)中的有關(guān)規(guī)定，按I類環(huán)境類型，具干濕交替作用判定，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性；地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具弱腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕，按I類環(huán)境判定，鉆孔地下水、地表水對(duì)混凝土均不具腐蝕性。〔4〕地基巖土承載力根本容許值和土的側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值見表3.4.2?！?〕根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)根本加速度值為0.10g，所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第三組，場(chǎng)地屬Ⅱ類場(chǎng)地?！?〕根據(jù)橋位區(qū)的地層及巖性分布特點(diǎn)，建議采用樁根底，以中風(fēng)化砂巖③-3作為樁端持力層，成樁方式可選擇機(jī)械成孔鉆孔灌注樁?！?〕樁基持力層為風(fēng)化砂巖，具有遇水軟化，強(qiáng)度大幅度降低的特性；在樁基施工中應(yīng)采取相應(yīng)護(hù)壁措施，防止塌孔現(xiàn)象發(fā)生。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程施工，加強(qiáng)沉渣等因素控制。工程樁施工完畢后，應(yīng)對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)可采用動(dòng)測(cè)法隨機(jī)抽樣，受檢樁數(shù)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求?！?〕本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度按150cm考慮。4補(bǔ)洞溝二橋擬建的補(bǔ)洞溝二橋橫跨補(bǔ)洞溝，大致以東西向連接擬建緯九路，橋梁與道路連接樁號(hào)范圍K1+724.414～K1+789.494m，橋型為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，孔跨布置為20+23+20m，橋長(zhǎng)63m。擬采用機(jī)械成孔鉆孔灌注樁。見圖4.-1：補(bǔ)洞溝二橋橋型圖圖4.-1補(bǔ)洞溝二橋橋型圖4.1場(chǎng)地工程地質(zhì)條件4.1.1場(chǎng)地地形地貌與不良地質(zhì)作用擬建橋梁場(chǎng)地微地貌單元屬補(bǔ)洞溝河漫灘。溝內(nèi)因亂掘造路形成水坑及砂石堆，地形略有起伏，地面高程介于1349.21～1350.93。橋梁西側(cè)因采石場(chǎng)開挖形成水塘，水深0.2～0.7m；東端地形呈緩坡狀，高程略高于溝底約1.0m。場(chǎng)地地形地貌見圖4.1.1-1：補(bǔ)洞溝二橋場(chǎng)址全貌。場(chǎng)地除人為活動(dòng)挖填形成水坑及砂石堆外，未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用發(fā)生；溝谷兩岸岸坡現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖4.1.1-1：補(bǔ)洞溝二橋場(chǎng)址全貌4.1.2水文地質(zhì)條件根據(jù)勘察結(jié)果，在各鉆孔內(nèi)均揭露地下水，地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于補(bǔ)洞溝沖洪積成因的砂類土及礫石層中，水量較豐富。地下水埋深一般為0.2～1.2m，高程介于1349.84～1349.73m。在低洼處地下水出露，形成水坑，水深小于0.1m。橋址西側(cè)小型流水沖溝寬越1.5m，水深小于0.3m。場(chǎng)地全風(fēng)化砂巖，裂隙較發(fā)育，賦存少量基巖裂隙水，水量極小。4.1.3場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)根據(jù)勘探揭露，擬建工程場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自上而下地基土主要由第四系沖洪積中細(xì)砂、圓礫及白堊系砂巖組成。依據(jù)野外鉆探、測(cè)試及土工試驗(yàn)分析結(jié)果，將各地層巖性特征與分布狀況綜述如下：②-1中細(xì)砂(Q4al+pl)：褐黃色～黃褐色，主要成份為石英、長(zhǎng)石等，含暗色礦物，顆粒次棱角狀，分選中等。稍濕～飽和，松散～稍密狀態(tài)。②-2圓礫(Q4al+pl)：雜色，以灰白色、青灰色為主，母巖成份主要以砂巖為主，顆粒呈亞圓形，磨圓度較好，分選性差，以混砂充填。圓礫粒徑一般為0.5～2cm，偶見大于5cm的顆粒。該層呈松散～中密狀。③-1全風(fēng)化砂巖(K2)：棕紅色、褐紅色夾灰白色條帶，全風(fēng)化狀，以細(xì)砂巖為主。鉆進(jìn)容易，巖芯呈砂土狀，手捏即成散體，遇水即軟化崩解。該層埋深0.5～2.3m，相應(yīng)高程1348.71～1346.53m，層厚一般為1.6～2.3m。③-2強(qiáng)風(fēng)化砂巖(K2)：棕紅色、褐紅色夾灰白色條帶，強(qiáng)風(fēng)化狀，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及砂礫巖。鉆進(jìn)容易，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面參差不齊，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖體遇水軟化，為極軟巖。層面埋深2.1～4.4m，相應(yīng)高程1347.11～1346.53m。③-3-1中風(fēng)化砂巖(K2)：灰白色、淡灰綠色夾褐紅色條帶，中風(fēng)化狀，傾角10～15o，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及泥巖薄層，局部夾硬質(zhì)砂巖，鉆進(jìn)進(jìn)尺較慢，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面較齊，風(fēng)化裂隙不發(fā)育。層面埋深15.4～17.3m，相應(yīng)高程1334.95～1333.63m，層厚介于18.3～20.3m。③-4-1微風(fēng)化砂巖(K2)：灰白色、淡灰綠色，偶夾褐紅色條帶，微風(fēng)化狀，傾角10～15o，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及泥巖薄層。鉆進(jìn)進(jìn)尺慢，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面整齊，風(fēng)化裂隙不發(fā)育。本層埋深34.1～38.2m，相應(yīng)高程1315.11～1312.73m，本次勘探未揭穿該層。4.2場(chǎng)地地震效應(yīng)4.2.1剪切波速測(cè)試及場(chǎng)地類別劃分本次勘察在場(chǎng)區(qū)進(jìn)行了波速測(cè)試，其試驗(yàn)結(jié)果見圖4.2.1和表4.2.1。圖4.2.1EQ4剪切波速頻散曲線深度(m)波速〔m/s〕深度(m)波速〔m/s〕深度(m)波速〔m/s〕114011260214082172122802241232041329223424420414304244405232153122546862441633226720817352278220183722892281938029102482039230表4.2.1可知，測(cè)試點(diǎn)覆蓋層厚度26m，巖土層等效剪切波速值250m/s，場(chǎng)地土屬中硬～中軟場(chǎng)地土，綜合判定工程場(chǎng)地類別為Ⅱ類。4.2.2場(chǎng)地抗震設(shè)計(jì)參數(shù)擬建場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，上部為第四紀(jì)松散堆積物，主要為砂類土，厚度0.5～2.3m，其下部地層為白堊系砂巖，厚度大于100m。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)根本加速度值為0.10g，所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第三組。4.2.3砂土液化評(píng)價(jià)本工程場(chǎng)地溝內(nèi)因采石場(chǎng)的采挖，溝內(nèi)沖洪積中細(xì)砂已根本挖除，殘存中細(xì)砂層厚度小于1.0m，且在施工中將挖除該層，可不考慮飽和砂土液化問題。4.3場(chǎng)地工程性質(zhì)分析與評(píng)價(jià)4.3.1地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)分析與評(píng)價(jià)4.3.1.1、地基土原位測(cè)試1〕重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)為評(píng)價(jià)場(chǎng)地圓礫層的密實(shí)程度和均勻性，進(jìn)行了N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見表4.3.1-1。圓礫②-2動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表實(shí)測(cè)值〔J/10cm〕修正值〔J/10cm〕統(tǒng)計(jì)數(shù)22統(tǒng)計(jì)數(shù)22最大值15最大值14.7最小值3最小值3平均值6.9平均值6.87密實(shí)程度松散～中密密實(shí)程度松散～中密動(dòng)力觸探試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，場(chǎng)地圓礫層密實(shí)程度不均勻，動(dòng)探擊數(shù)變化范圍較大。隨深度增加，動(dòng)探擊數(shù)無明顯規(guī)律性，圓礫多呈稍密～中密狀態(tài)，局部稍密狀。本次勘探亦在全風(fēng)化砂巖中進(jìn)行了N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見表4.3.1-2。全風(fēng)化砂巖③-1動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表實(shí)測(cè)值〔J/10cm〕修正值〔J/10cm〕統(tǒng)計(jì)數(shù)8統(tǒng)計(jì)數(shù)8最大值8最大值8最小值4最小值4平均值6平均值6.0密實(shí)程度松散～稍密密實(shí)程度松散～稍密動(dòng)力觸探統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，隨深度增加，動(dòng)探擊數(shù)略有增加，全風(fēng)化砂巖呈松散～稍密狀態(tài)。2〕顆粒分析試驗(yàn)為評(píng)價(jià)地基土顆粒組成，對(duì)中細(xì)砂層及圓礫層分別采取擾動(dòng)樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，砂層顆粒組成不均勻，主要以中砂及細(xì)砂為主，局部為粗砂。圓礫中礫石含量分布不均，局部樣品顆分定名為礫砂。詳見附表：土工實(shí)驗(yàn)成果報(bào)告表。4.3.1.2地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)為了解橋址場(chǎng)地地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)該場(chǎng)地中風(fēng)化和微風(fēng)化砂巖的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行室內(nèi)巖石試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果見附表：巖石試驗(yàn)成果表。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)各層地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分層統(tǒng)計(jì)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果表4.3.1-3和表4.3.1-4。中風(fēng)化砂巖③-3物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)工程塊體密度g/cm3干塊體密度g/cm3含水率％單向抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)飽和天然枯燥統(tǒng)計(jì)頻數(shù)4444444最大值2.442.2211.960.182.4911.930.04最小值2.332.086.740.031.563.340.01平均值2.392.1710.000.131.887.250.02微風(fēng)化砂巖③-4物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)工程塊體密度g/cm3干塊體密度g/cm3含水率％單向抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)飽和天然枯燥統(tǒng)計(jì)頻數(shù)4444444最大值2.372.1712.180.172.9012.60.03最小值2.352.089.150.041.444.930.01平均值2.342.1210.340.092.148.110.01統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，中風(fēng)化砂巖塊體密度平均值2.39g/cm3，飽和狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度0.13MPa，枯燥狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度7.25MPa，軟化系數(shù)0.02，屬可軟化的極軟巖，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。微風(fēng)化砂巖塊體密度平均值2.34g/cm3，飽和狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度0.09MPa，枯燥狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度8.11MPa，軟化系數(shù)0.01，屬可軟化的極軟巖，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。由統(tǒng)計(jì)表可知：風(fēng)化砂巖具有遇水軟化，強(qiáng)度大幅度降低的特性，巖石試樣含水量變化對(duì)其強(qiáng)度有較大影響。4.3.2地下水與地基土腐蝕性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)根據(jù)一組鉆孔地下水及一組地表水水樣水質(zhì)簡(jiǎn)分析結(jié)果〔見附表：水質(zhì)分析試驗(yàn)成果表〕，地下水腐蝕性評(píng)價(jià)如下：本場(chǎng)地鉆孔地下水屬HCO3-Ca·Mg型水，PH值8.37，SO42-含量85.01mg/l，Cl-含量17.37mg/l；地表水屬HCO3-Ca·Mg型水，PH值8.37，SO42-含量43.71mg/l，Cl-含量24.46mg/l。依據(jù)《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》(GB50021-2001)中的有關(guān)規(guī)定，按I類環(huán)境類型，具干濕交替作用判定，地下水和地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕，按I類環(huán)境判定，地下水、地表水對(duì)混凝土均不具腐蝕性。4.4樁基分析與評(píng)價(jià)4.4.1樁基持力層的選擇擬建補(bǔ)洞溝二橋是跨徑短、荷載小、對(duì)不均勻沉降要求較高的中型橋梁?？紤]到河流沖刷及淺部地基土分布不均勻，工程性質(zhì)較差，采用樁根底將上部荷載傳遞于深部強(qiáng)度高、分布連續(xù)且穩(wěn)定的地基土上，是擬建橋梁較理想的根底型式。分布于擬建場(chǎng)地中部的中風(fēng)化砂巖③-3，層面一般埋深15.4～17.3m，相應(yīng)高程1334.95～1333.63m，層厚介于18.3～20.3m。該層強(qiáng)度較高，層位較穩(wěn)定，分布連續(xù)，厚度較大，在保證平安、經(jīng)濟(jì)的條件下，本層是較理想的根底持力層。分布于擬建場(chǎng)地下部的微風(fēng)化砂巖③-4層，層面埋深一般為34.1～38.2m，相應(yīng)高程1315.11～1312.73m。該層強(qiáng)度高，層位穩(wěn)定，分布連續(xù)，是良好的根底持力層。根據(jù)橋位區(qū)的地層及巖性分布特點(diǎn)，建議采用樁根底，以中風(fēng)化砂巖③-3作為樁端持力層，樁端進(jìn)入中風(fēng)化砂巖深度不宜小于3d〔d為樁的直徑〕。成樁方式可選擇機(jī)械成孔鉆孔灌注樁。4.4.2樁基設(shè)計(jì)參數(shù)確實(shí)定當(dāng)采用機(jī)械成孔鉆孔灌注樁根底時(shí)，根據(jù)原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)成果，按照《公路橋涵地基與根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD63--2007〕的規(guī)定，確定各巖土層的承載力根本容許值及鉆孔樁樁側(cè)土的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值見表4.4.2。地基巖土承載力根本容許值及土的摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值地層名稱承載力根本容許值〔kPa〕摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值〔kPa〕②-1沖洪積中細(xì)砂13040②-2圓礫250120③-1全風(fēng)化砂巖25060③-2強(qiáng)風(fēng)化砂巖30090③-3-1中風(fēng)化砂巖400130③-4-1微風(fēng)化砂巖5001804.5結(jié)論與建議〔1〕擬建補(bǔ)洞溝二橋橫跨補(bǔ)洞溝，微地貌單元屬補(bǔ)洞溝河漫灘。溝內(nèi)因亂掘造路形成水坑及砂石堆，地形略有起伏，地面高程介于1349.21～1350.93m，橋梁西側(cè)因采石場(chǎng)開挖形成水塘，水深0.2～1.0m，東側(cè)地形呈緩坡狀，高程略高于溝底約1.0m。場(chǎng)地除人為活動(dòng)挖填形成水坑及砂石堆外，未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用發(fā)生。橋位場(chǎng)地地形平坦開闊，溝谷順直平緩，高差較小，岸坡穩(wěn)定?？碧絽^(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)跡象，亦未見不良地質(zhì)作用，工程場(chǎng)地是穩(wěn)定、良好的建設(shè)場(chǎng)地，適宜進(jìn)行工程建設(shè)?！?〕根據(jù)勘探揭露，擬建工程場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自上而下地基土主要由第四系沖洪積中細(xì)砂、圓礫及白堊系砂巖組成。地層分布較穩(wěn)定，有較好的樁基持力層，工程地質(zhì)條件良好?！?〕場(chǎng)地地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于補(bǔ)洞溝沖洪積成因的砂類土及礫石層中，水量較豐富。地下水埋深一般為0.3～1.2m，相應(yīng)高程1349.84～1349.73m。在低洼處地下水出露，形成水坑，水深小于0.1m。場(chǎng)地全風(fēng)化砂巖，裂隙較發(fā)育，賦存少量基巖裂隙水，水量極小。根據(jù)水質(zhì)簡(jiǎn)分析試驗(yàn)結(jié)果，依據(jù)《巖土工程勘察標(biāo)準(zhǔn)》(GB50021-2001)中的有關(guān)規(guī)定，按I類環(huán)境類型，具干濕交替作用判定，地下水和地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)不具腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋不具腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)》〔JTJ064-98〕，按I類環(huán)境判定，鉆孔地下水、地表水對(duì)混凝土均不具腐蝕性?！?〕地基巖土承載力根本容許值和土的側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值見表4.4.2?！?〕根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)根本加速度值為0.10g，所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第三組，場(chǎng)地屬Ⅱ類場(chǎng)地?！?〕根據(jù)橋位區(qū)的地層及巖性分布特點(diǎn)，建議采用樁根底，以中風(fēng)化砂巖③-3作為樁端持力層成樁方式可選擇機(jī)械成孔鉆孔灌注樁?！?〕樁基持力層為風(fēng)化砂巖，具有遇水軟化，強(qiáng)度大幅度降低的特性；在樁基施工中應(yīng)采取相應(yīng)護(hù)壁措施，防止縮孔和塌孔現(xiàn)象發(fā)生。嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程施工，加強(qiáng)沉渣等因素控制。工程樁施工完畢后，應(yīng)對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)可采用動(dòng)測(cè)法隨機(jī)抽樣，受檢樁數(shù)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求?！?〕本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度按150cm考慮。5補(bǔ)洞溝三橋擬建的補(bǔ)洞溝三橋橫跨補(bǔ)洞溝，大致以西北－東西向連接擬建中環(huán)大道，樁號(hào)范圍K8+568.129～K8+637.209m，橋型為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，孔跨布置為22m+25m+22m，橋長(zhǎng)69m。擬采用機(jī)械成孔鉆孔灌注樁。見圖5-1：補(bǔ)洞溝三橋橋型圖。圖5-1：補(bǔ)洞溝三橋橋型圖5.1場(chǎng)地工程地質(zhì)條件5.1.1場(chǎng)地地形地貌與不良地質(zhì)作用擬建橋位場(chǎng)地微地貌單元屬補(bǔ)洞溝河漫灘。溝內(nèi)因采石場(chǎng)開挖形成水坑及砂石堆，地形起伏較大，地面高程介于1337.173～1341.701m。東側(cè)地形呈緩坡狀，高程高于溝底約4.5m。場(chǎng)地地形地貌詳見圖5.1.1-1：補(bǔ)洞溝三橋場(chǎng)址全貌。場(chǎng)地除人為活動(dòng)挖填形成水坑及砂石堆外，未見滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用發(fā)生。溝谷兩岸岸坡現(xiàn)處于穩(wěn)定狀態(tài)。圖5.1.1-1：補(bǔ)洞溝三橋場(chǎng)址全貌5.1.2水文地質(zhì)條件根據(jù)勘察結(jié)果，在各鉆孔內(nèi)均揭露地下水，地下水屬第四系孔隙潛水，主要賦存于補(bǔ)洞溝沖洪積成因的砂類土及礫石層中，水量較豐富。地下水埋深一般為0.8～3.7m，相應(yīng)高程1338.01～1337.16m。在低洼處地下水出露，形成水坑，水深小于0.5m。場(chǎng)地全風(fēng)化砂巖，裂隙較發(fā)育，賦存少量基巖裂隙水，水量極小。5.1.3場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)根據(jù)勘探揭露，擬建工程場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自上而下地基土主要由第四系沖洪積中細(xì)砂、圓礫及白堊系砂巖組成。依據(jù)野外鉆探、測(cè)試及土工試驗(yàn)分析結(jié)果，將各地層巖性特征與分布狀況綜述如下：①中細(xì)砂(Q4eol)：褐黃色，風(fēng)積成因，主要以細(xì)砂為主，局部夾中砂薄層，成分主要為石英，長(zhǎng)石次之，含暗色礦物質(zhì)，顆粒次棱角狀，分選中等～差，含少量粘粒，稍濕、松散。②-1中細(xì)砂(Q4al+pl)：褐黃色～黃褐色，主要成份為石英、長(zhǎng)石等,含暗色礦物，顆粒次棱角狀，分選中等，局部夾有角礫及粉土薄層，薄層一般厚度0.1～0.5m。稍濕，松散～稍密狀態(tài)。②-2圓礫(Q4al+pl)：雜色，以灰白色、青灰色為主，母巖成份主要以砂巖為主，顆粒呈亞圓形，磨圓度較好，分選性差，以混砂充填。圓礫粒徑一般為0.5～2cm，偶見大于5cm的顆粒。該層呈松散～中密狀。③-1全風(fēng)化砂巖(K2)：棕紅色、褐紅色夾灰白色條帶，全風(fēng)化狀，細(xì)砂巖為主。鉆進(jìn)容易，巖芯呈砂土狀，手捏即成散體，遇水即軟化崩解。該層埋深1.6～4.8m，高程介于1337.49～1334.79m。③-2強(qiáng)風(fēng)化砂巖(K2)：棕紅色、褐紅色夾灰白色條帶，強(qiáng)風(fēng)化狀，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及砂礫巖。鉆進(jìn)容易，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面參差不齊，風(fēng)化裂隙較發(fā)育，巖體遇水軟化，為極軟巖。本層埋深3.6～6.0m，高程變化介于1335.59～1335.38m之間。③-3-1中風(fēng)化砂巖(K2)：灰白色、淡灰綠色夾褐紅色條帶，中風(fēng)化狀，傾角10～15o，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及泥巖薄層，局部夾硬質(zhì)砂巖，鉆進(jìn)進(jìn)尺較慢，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面較齊，風(fēng)化裂隙不發(fā)育。本層層面埋深16.20～18.10m，高程變化介于1323.56～1320.67m。③-3-2中風(fēng)化砂礫巖(K2)：褐紅色、紫紅色，中風(fēng)化狀，該層以砂礫巖為主，夾薄層砂巖，礫石呈亞圓形，粒徑一般為2～5cm，偶見大于10cm顆粒，顆粒含量大于50％。巖芯呈短柱狀或散體。本層層面埋深20.30～28.80m，層面起伏較大，高程變化介于1317.26～1311.14m。③-4-1微風(fēng)化砂巖(K2)：灰白色、淡灰綠色，偶夾褐紅色條帶，微風(fēng)化狀，傾角10～15o，以細(xì)砂巖為主，夾薄層中粗砂巖及泥巖薄層。鉆進(jìn)進(jìn)尺慢，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，斷面整齊，風(fēng)化裂隙不發(fā)育。本層埋深35.6～36.7m，相應(yīng)高程1305.26～1303.24，本次勘探未揭穿該層。③-4-2微風(fēng)化砂礫巖(K2)：褐紅色、紫紅色，中風(fēng)化狀，該層以砂礫巖為主，夾薄層砂巖，礫石呈亞圓形，粒徑一般為2～5cm，偶見大于10cm顆粒，顆粒含量大于50％。鉆進(jìn)中鉆桿跳動(dòng)劇烈，巖芯呈短柱狀或散體。5.2場(chǎng)地地震效應(yīng)5.2.1剪切波速測(cè)試及場(chǎng)地類別劃分本次勘察在場(chǎng)區(qū)進(jìn)行了波速測(cè)試，其試驗(yàn)結(jié)果見圖5.2.1和表5.2.1。由表5.2.1可知，測(cè)試點(diǎn)覆蓋層厚度16m，巖土層等效剪切波速值303m/s，場(chǎng)地土屬中硬～中軟場(chǎng)地土，綜合判定工程場(chǎng)地類別為Ⅱ類。圖5.2.1SAQ11剪切波速頻散曲線剪切波速Vs〔m/s〕測(cè)試成果表度(m)波速〔m/s〕深度(m)波速〔m/s〕深度(m)波速〔m/s〕1244113882160422761241622632318413440236544208144602467652321547625685627616512267007300175242783161854428934019560291036820588305.2.2場(chǎng)地抗震設(shè)計(jì)參數(shù)擬建場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，上部為第四紀(jì)松散堆積物，主要為砂類土，厚度2.1～4.1m，其下部地層為白堊系砂巖，厚度大于100m。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《建筑抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)根本加速度值為0.10g，所屬的設(shè)計(jì)地震分組為第三組。5.2.3砂土液化評(píng)價(jià)本工程場(chǎng)地補(bǔ)洞溝內(nèi)沖洪積中細(xì)砂已根本挖除，厚度小于1.0m；補(bǔ)洞溝南側(cè)中細(xì)砂層厚度4.1m，地下水水位埋深3.7m。因此，本場(chǎng)地可不考慮飽和砂土液化問題。5.3場(chǎng)地工程性質(zhì)分析與評(píng)價(jià)5.3.1地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)分析與評(píng)價(jià)5.3.1.1地基土原位測(cè)試1〕重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)為評(píng)價(jià)場(chǎng)地圓礫層的密實(shí)程度和均勻性，進(jìn)行了N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見表5.3.1-1。圓礫②-2動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表實(shí)測(cè)值〔J/10cm〕修正值〔J/10cm〕統(tǒng)計(jì)數(shù)32統(tǒng)計(jì)數(shù)32最大值17最大值16.1最小值4最小值4平均值9.8平均值9.6密實(shí)程度松散～中密密實(shí)程度松散～中密本次勘探亦在全風(fēng)化砂巖中進(jìn)行了N63.5重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)詳見表5.3.1-2。全風(fēng)化砂巖③-1動(dòng)力觸探試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表實(shí)測(cè)值〔J/10cm〕修正值〔J/10cm〕統(tǒng)計(jì)數(shù)8統(tǒng)計(jì)數(shù)8最大值9最大值8.9最小值5最小值5平均值6.625平均值6.4875密實(shí)程度松散～稍密密實(shí)程度松散～稍密圓礫②-2層動(dòng)力觸探統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，場(chǎng)地圓礫層密實(shí)程度不均勻，動(dòng)探擊數(shù)變化范圍較大。隨深度增加，動(dòng)探擊數(shù)無明顯規(guī)律性，圓礫多呈松散～稍密狀態(tài)。全風(fēng)化砂巖③-1動(dòng)力觸探統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，隨深度增加，動(dòng)探擊數(shù)略有增加，全風(fēng)化砂巖呈松散～稍密狀態(tài)。2〕顆粒分析試驗(yàn)為評(píng)價(jià)地基土顆粒組成，對(duì)中細(xì)砂層及圓礫層分別采取擾動(dòng)樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，砂層顆粒組成不均勻，主要以中砂及細(xì)砂為主，局部為粗砂。圓礫中礫石含量分布不均，局部樣品顆分定名為礫砂。詳見附表：土工實(shí)驗(yàn)成果報(bào)告表。5.3.1.2地基巖土物理力學(xué)性質(zhì)室內(nèi)試驗(yàn)為了解橋址場(chǎng)地地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)該場(chǎng)地中風(fēng)化和微風(fēng)化砂巖的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行室內(nèi)巖石試驗(yàn)，其試驗(yàn)結(jié)果見附表：巖石試驗(yàn)成果表。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)各層地基巖土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分層統(tǒng)計(jì)，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果表5.3.1-3和表5.3.1-4。中風(fēng)化砂巖③-3物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)工程塊體密度g/cm3干塊體密度g/cm3含水率％單向抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)飽和天然枯燥統(tǒng)計(jì)頻數(shù)3333333最大值2.502.3612.080.282.8313.830.02最小值2.412.176.000.020.473.010.01平均值2.452.278.250.121.357.710.02統(tǒng)計(jì)結(jié)果說明，中風(fēng)化砂巖塊體密度平均值2.45g/cm3，飽和狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度0.12MPa，枯燥狀態(tài)單向抗壓強(qiáng)度7.71MPa，軟化系數(shù)0.02，屬可軟化的極軟巖，巖體根本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ類。微風(fēng)化砂巖③-4物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表統(tǒng)計(jì)工程塊體密度g/cm3干塊體密度g/cm3含水率％單向抗壓強(qiáng)度(MPa)軟化系數(shù)飽和天然枯燥統(tǒng)計(jì)頻數(shù)2222222最大值2.412.1711.140.051.067.080.02最小值2.382.1410.880.040.882.840.01平均值2.392.1511.010.050.974.960