黃河特大橋工程地質勘察說明書

.HHTDQ-1蘭州新區(qū)至蘭州中通道高速公路工程初步設計階段黃河特大橋22.1地形地貌工程地質勘察說明書黃河特大橋橋址區(qū)屬侵蝕堆積河谷地貌。橋位軸線的地面高程介于1513.10～1582.29m，相對高差69.19m。1地勢較平緩，整個橋址區(qū)地形起伏不大。橋位起點位于黃河北岸，橋位終點位于蘭臨高速蘭州南出口。黃河特大橋位于蘭州市七里河區(qū)，為路線跨越黃河河道而建設，中心里程樁號為K59+855，起訖樁號察工作。-。我院于2015年10月23日至2015年12月01日進行了工程地質勘2.2地質構造本次勘察共布置鉆孔19個，實際完成鉆孔17個，完成工作量詳見下表：表1-1完成工作量一覽表根據(jù)區(qū)域地質資料及鉆探揭露，橋位區(qū)內(nèi)斷裂、構造不發(fā)育，下伏基巖為新近系泥巖（）和泥質砂巖（巖樣)))2.3地層巖性12//632/778////根據(jù)地質調查、物探及鉆孔揭露，工點區(qū)出露地層為人工成因雜填土（Qml43///4al+pl4///）及新近系泥質砂巖（）。5//6//6/4///Qml47////1筑垃圾為主。在H-CQ-ZK2～H-CQ-ZK4、H-CQ-ZK8～H-CQ-ZK10、H-CQ-ZK19鉆孔控制范圍8//7//9//內(nèi)缺失，層厚為2.00～6.30m，層底埋深為2.00～6.30m，層底高程為1512.09～1563.09m。//22/878//①人工成因素填土（Qml///14///H-CQ-ZK8和H-CQ-ZK192.40～4.00m為2.40～4.00m，層底高程為1515.73～1579.89m。/6/////5/7////4al+pl20mm的顆粒占總質量的60%～75%，一般粒徑20～60mm，最大粒徑為300mm，其中泥質含量約為，局部含泥量比較高。顆粒級配良好，分選性差，磨圓度好。成分以長石、石英為主。該層在本次勘//39//3各勘探點孔位測放由設計院提供的鉆孔座標和GPS測而得。探鉆孔范圍內(nèi)連續(xù)分布，在鉆孔～～控制范圍內(nèi)未揭穿最大揭露厚度40.80m52.50m600KPa，，樁側土摩阻力標準值140KPa。.HHTDQ-2②4al+pl0.075mm呈短柱狀、長柱狀，節(jié)長10-60cm之間不等。本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度32.8m，最大揭露深度51.20m。地基承載力基本容許值600KPa，樁側土摩阻力標準值130KPa。1的顆粒質量超過總質量85%，局部零星含有礫石，成分以長石、石英為主。僅在H-CQ-ZK19鉆孔控制范圍內(nèi)揭露，層厚為1.80m，層底埋深為9.80m，層底高程為1572.49m。地基承載力基本容許值125KPa，樁側土摩阻力標準值30KPa。④1巖芯較破碎，多呈短柱狀、長柱狀，節(jié)長10-60cm之間。本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度30.90m，最大揭露深度50.80m。地基承載力基本容許值550KPa，樁側土摩阻力標準值120KPa。②第四系全新統(tǒng)沖洪積層角礫（4al+pl飽和，粒徑大于2mm的顆粒占2總質量的60%～75%，粒徑大于20mm的顆粒含量占5%～10%，最大粒徑為1000mm含量約為，局部含泥量比較高。顆粒級配良好，分選性差，磨圓度差。成分以長石、石英為H-CQ-ZK1～H-CQ-ZK2H-CQ-ZK7H-CQ-ZK181.60～10.80m，層底埋深為7.90～40.50m，層底高程為1510.58～1524.79m。地基承載力基本容許值280KPa，樁側土摩阻力標準值90KPa。②第四系全新統(tǒng)沖洪積層粉土（4al+pl飽和，土質較均勻，孔隙較發(fā)育，3干強度較低，光澤度一般，韌性較低，無搖振反應。僅在H-CQ-ZK1、H-CQ-ZK5～H-CQ-ZK6、H-CQ-ZK16H-CQ-ZK18～H-CQ-ZK19鉆孔控制范圍內(nèi)揭露，層厚為0.80～7.20m，層底埋深為4.40～41.30m，層底高程為1504.89～1574.29m。地基承載力基本容許值120KPa，樁側土摩阻力標準值30KPa。照片2-1H-CQ-ZK16巖芯照片（粉土）照片2-2H-CQ-ZK13巖芯照片（卵石）②第四系全新統(tǒng)沖洪積層粉質黏土（4al+pl4振反應一般，刀切面有光澤，韌性中等，帶腥臭味。僅在H-CQ-ZK14鉆孔控制范圍內(nèi)揭露，層厚為4.10m9.00m1514.56m。地基承載力基本容許值100KPa，樁側土摩阻力標準值25KPa。③新近系強風化泥質砂巖（）：棕紅色，細粒結構，層狀構造，泥質膠結，巖芯較破碎，多呈短柱狀，節(jié)長5-15cm之間。僅在H-CQ-ZK1H-CQ-ZK4～H-CQ-ZK8H-CQ-ZK11鉆孔控5.10～16.50m18.00～33.00m1490.38～1501.23m。地基承載力基本容許值400KPa，樁側土摩阻力標準值55KPa。照片2-3H-CQ-ZK7巖芯照片（角礫）照片2-4H-CQ-ZK19巖芯照片（細砂）③）：棕紅色，泥質結構，層狀構造，泥質膠結，遇水易軟化、崩解，1巖芯較破碎，多呈短柱狀，節(jié)長5-15cm之間。僅在H-CQ-ZK2～H-CQ-ZK4、H-CQ-ZK6、H-CQ-ZK9～H-CQ-ZK122.70～13.70m～26.30m，層底高程為1492.09～1505.35m。地基承載力基本容許值350KPa，樁側土摩阻力標準值55KPa。.HHTDQ-3表2-1水質分析結果統(tǒng)計表-2-4值32LLL2.5地震及地震動參數(shù)根據(jù)甘肅省地方標準《建筑抗震設計規(guī)程》附錄A甘肅省鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）抗震設防烈度、設計基本地震加速度值和所屬的設計地震分組及《建筑抗震設計規(guī)范》附錄A：我國主要城鎮(zhèn)抗震設防烈度﹑設計基本地震加速度和設計地震分組中A.0.25第4條:橋址區(qū)地震基本烈度為8度，設計地震加速度為，設計地震分組為第三組，地震動反應譜特征周期為0.45sJTGB02-2013）3.1條判定：該橋梁抗震設防類別為B類，橋梁抗震措施設防烈度為9度。照片2-5H-CQ-ZK5照片2-6H-CQ-ZK7巖芯照片（泥巖）2.4水文地質條件2.4.1地表水K58+100—K58+400東南方向徑流，接受大氣降水及溝谷兩側山體表層第四系孔隙潛水的側向補給，水量大小隨季節(jié)動態(tài)變化明顯。工點內(nèi)地基土在勘探深度內(nèi)，②層粉土在鉆孔H-CQ-ZK6為飽和土，依據(jù)《公路工程抗震3JTGB02-2013）有關條款初步判定需要考慮液化影響，需進一步判別。根據(jù)規(guī)范進一步判定工點內(nèi)②層粉土為可液化土層，飽和粉土黏粒含量大于13，綜合判定場地地基的液化等級32.4.2地下水為不液化。擬建工程建筑抗震設防類別為B類，因此在設計時不考慮液化問題。該橋址區(qū)地質構造不發(fā)育，地層分布相對穩(wěn)定，無大的不良地質現(xiàn)象，②層粉土為可液化3H-CQ-ZK1—H-CQ-ZK14控制的范圍內(nèi)揭露土層，綜合判定場地地基的液化等級為不液化。根據(jù)我院提供的波速報告：場地內(nèi)①層雜填土、地下水。地下水以潛水的形式存在，具有微承壓性。②層卵石、②層角礫為地下水含水層，穩(wěn)2①層素填土、②層細砂、②層粉土、②層粉質黏土為中軟土，②層卵石、②層角礫屬中硬定水位埋深為0.00～13.80m，即高程為1509.58~1516.40米。地下水主要接受大氣降水補給，地下水位變幅約1.5米，在黃河南岸地下水自西南向東北方向徑流，北岸地下水自東北向西南方向徑流。含水層②層卵石的滲透系數(shù)為60m/d。11342土，③層強風化泥質砂巖、③層強風化泥巖、④層中風化泥質砂巖、④層中風化泥巖屬軟質巖11石。場地等效剪切波速為298.1～334.6m/sJTGB02-20134.1.3條判定，場地類別為Ⅱ類場地，建筑場地屬于建筑抗震一般地段。橋址區(qū)新構造運動不強烈，斷裂構造不發(fā)育，屬相對穩(wěn)定地塊，地基穩(wěn)定，適宜公路橋梁建設。2.4.3環(huán)境水腐蝕性評價根據(jù)水質檢分析資料（見表2-1JTG）附錄K表K.0.2-1～K.0.2-4判斷，該橋址區(qū)地下水及地表水在I類環(huán)境下對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具弱腐蝕性。2.6不良地質橋址區(qū)總體地形起伏較大，北岸斜坡上覆蓋層較薄，植被較發(fā)育，現(xiàn)狀條件下未見有滑坡、崩塌等不良地質發(fā)育。.HHTDQ-42.7特殊性巖土3.2巖土物理力學性質根據(jù)地質調繪及鉆探揭露，橋址主要有粉土分布，根據(jù)鉆孔采取原狀土樣，室內(nèi)土工試驗資GB50025-2004）第2.3.7條規(guī)定判定（見表2-7擬建橋址橋臺區(qū)屬非濕陷性場地。3.2.1原位測試本次初勘根據(jù)規(guī)范要求對粉土、粉質黏土、細砂、泥巖采用標準貫入試驗，對碎石類土層采用N重型動力觸探試驗。各層試驗指標統(tǒng)計值見表3-1：63.53表3-1各土層原位試驗統(tǒng)計表錘擊數(shù)修正錘擊數(shù)63.53.1巖土體工程地質特征統(tǒng)計個數(shù)序號分層代號巖層定名63.5根據(jù)鉆探揭露及地質調查，現(xiàn)對橋址區(qū)巖土體工程地質特征分析評價如下：13456②376卵石角礫29.817.3②2②3②4③113.99.811.8素填土（①1102粉土8.2H-CQ-ZK13H-CQ-ZK14H-CQ-ZK16、H-CQ-ZK18、H-CQ-ZK19等鉆孔中厚度大，可作為橋墩基礎持力層；粉質黏土強風化泥巖7.05.4460.841.8細砂（②1中風化泥質砂巖78④22108.094.070.665.2角礫（②2④中風化泥巖粉土（②31粉質黏土（②43.2.2室內(nèi)試驗持力層；本次勘察特大橋橋位區(qū)鉆孔取樣：原狀土樣12組、土腐蝕樣5件、砂樣37件，巖樣55組。各土層物理力學性質見物理力學指標統(tǒng)計表（附表3-1）能差，不宜作為橋墩基礎持力層。根據(jù)地基土易溶鹽分析資料（見表3-2JTG）附錄K表K.0.2-1～K.0.2-4判斷，該橋址區(qū)地基土在I類環(huán)境下對混凝土結構具弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。強風化泥巖（④1作為橋墩基礎持力層。RQD值較高。巖石力學性較好，飽和抗壓強度較高，承載力較高，可作為橋墩基礎持力層。表3-2場地土腐蝕性分析結果統(tǒng)計表值--43中風化泥巖（④1工程性能較好，為橋墩基礎良好持力層。.HHTDQ-5度約22.0-23.0m，下伏基巖為片麻巖或新近系泥巖、泥質砂巖，巖層傾向幾乎水平，坡體由于邊坡防護，自然狀態(tài)下穩(wěn)定。但開挖易引發(fā)上覆土層失穩(wěn)，故施工過程中應重視并做好必要的防護支擋工作。3.3設計參數(shù)建議（2）黃河南岸蘭臨高速蘭州南出口位置：橋臺位于蘭臨高速蘭州南出口位置。橋臺處上覆土層厚度約10m引發(fā)上覆土層失穩(wěn)。算，并將統(tǒng)計數(shù)據(jù)根據(jù)規(guī)范中推薦的經(jīng)驗公式進行計算，取得了供設計采用的各項參數(shù)值，如表3-3：根據(jù)橋位區(qū)地形地貌條件、巖土分布特征、埋藏條件，結合擬建橋的橋型結構設計特征：建議黃河北岸橋臺采用擴大基礎形式，以中風化泥巖、泥質砂巖為基礎持力層，黃河南岸蘭臨高速蘭州南出口橋臺采用樁基礎形式，以卵石層為基礎持力層，應滿足抗震和相關規(guī)范要求，且基礎地下水對基礎施工影響較大，應采取降水措施。表3-3巖土物理力學性質及設計參數(shù)建議值表μ））///////////4.2.2橋墩穩(wěn)定性評價及基礎形式、基礎持力層建議/橋墩位于溝谷、河道地帶，斜坡坡面自然狀態(tài)下穩(wěn)定。橋墩區(qū)覆蓋層厚度變化較大，根據(jù)橋位區(qū)地形地貌條件、巖土分布特征、埋藏條件，結合擬建橋的橋型結構設計特征：建議黃河北岸橋臺采用擴大基礎形式，以中風化泥巖或中風化泥質砂巖為基礎持力層，黃河南岸蘭臨高速蘭州南出口橋臺采用樁基礎形式，以卵石層為基礎持力層。橋墩處中風化泥巖和泥質砂巖埋藏條件較好，巖石強度較高，分布連續(xù)，為良好的橋墩基礎持力層。②3//////②4////③1④1454.1橋位工程地質條件評價5.1結論該特大橋為跨越黃河而設，橋位地層上部覆蓋物主要以第四系全新統(tǒng)沖洪積層卵石、細砂、角礫、粉土、粉質黏土（4al+pl）為主，下伏基巖為新近系泥巖和泥質砂巖（），地表水較發(fā)育。橋位整體地形較平緩，不良地質作用不發(fā)育，工程地質條件一般。橋位區(qū)位于地震設防9度區(qū)，區(qū)域內(nèi)地殼穩(wěn)定性屬穩(wěn)定區(qū)。綜合分析，適宜建橋。（1）通過本次勘察，初步查明了橋址區(qū)工程地質條件、水文地質條件，取得的技術成果資料可滿足初步設計要求。（2）該大橋為跨越黃河河道而設，橋位地層上部覆蓋物主要以第四系全新統(tǒng)沖洪積層卵石、細砂、角礫、粉土、粉質黏土（4al+pl），地表水發(fā)育。不良地質作用不發(fā)育，工程地質條件一般。適宜建橋。4.2橋臺、橋墩穩(wěn)定性評價及基礎形式、基礎持力層建議（3附錄A抗震設防烈度、設計基本地震加速度值和所屬的設計地震分組及《建筑抗震設計規(guī)范》附錄A：我國主要城鎮(zhèn)抗震設防烈度﹑設計基本地震加速度和設計地震分組中4.2.1橋臺穩(wěn)定性評價及基礎形式、基礎持力層建議（1）黃河北岸：此處為挖方路基段，橋臺位于斜坡上部靠近坡面位置。橋臺處上覆土層厚.HHTDQ-6要求，且基礎埋深應滿足抗滑穩(wěn)定性的要求，保證持力層具有足夠的安全厚度。（2）橋墩區(qū)覆蓋層厚度變化較大，根據(jù)橋位區(qū)地形地貌條件、巖土分布特征、埋藏條件，A.0.25第4條:橋址區(qū)地震基本烈度為8度，設計地震加速度為，設計地震分組為第三組，地震動反應譜特征周期為0.45sJTGB02-2013）3.1條判定：該橋梁抗震設防類別為B類，橋梁抗震措施設防烈度為9度。結合擬建橋的橋型結構設計特征，建議橋墩均采用樁基礎：黃河北岸宜采用摩擦樁，旋挖鉆機成孔；南岸蘭臨高速蘭州南出口位置采用鉆孔機械成孔灌注樁。橋墩處中風化泥巖埋藏條件較好，巖石強度較高，分布連續(xù)，為良好的橋墩基礎持力層。樁徑、樁長根據(jù)計算確定；（3）橋位區(qū)持力層起伏變化大，為了確保每樁位基礎的穩(wěn)定和安全，建議詳勘時增加勘探工作量，進一步查明橋位區(qū)各巖土層的分布特征及工程地質特性，為施工圖設計提供詳細的地質資料。13,綜合判定3場地地基的液化等級為不液化。擬建工程建筑抗震設防類別為B類，因此在設計時不考慮液化問題。該橋址區(qū)地質構造不發(fā)育，地層分布相對穩(wěn)定，無