鄭州市施工工程環(huán)境、地質(zhì)及氣象條件

1地形地貌工程區(qū)位于河南省西南部黃土丘陵與東部黃河沖積平原的交接地帶，屬于華北平原的一部分，為第四系松散堆積物所覆蓋，巖性以粉土、粉質(zhì)粘土為主，上部粉土層夾有粉質(zhì)粘土透鏡體和粉細砂薄層，下部粉質(zhì)粘土層含有姜石較多，局部富集，個別地段存在不連續(xù)狀的鈣質(zhì)膠結(jié)層，整體工程地質(zhì)特性較好。2工程地質(zhì)根據(jù)場地野外鉆探、現(xiàn)場鑒定和原位測試結(jié)果，75m勘探深度內(nèi)所揭露土層均由第四系堆積物組成。在垂直方向75m范圍內(nèi)分布有3套地層，第四系全新統(tǒng)（Q4）：表層為約0.6m厚的瀝青混凝土路面及人工堆積的雜填土，其下為褐黃色黃土狀粉土層，厚度約2.2米；第四系上更新統(tǒng)（Q3）地層：由黃褐色～褐黃色粉土、粉質(zhì)粘土組成，其成因為黃河沖洪積沉積物，厚度約40.5米。第四系中更新統(tǒng)（Q2）地層：巖性由沖洪積黃褐、紅褐色粉質(zhì)粘土、粉土組成，普遍含鈣核、鐵質(zhì)銹斑，局部鈣核密集成層，本次鉆探深度內(nèi)未揭穿。根據(jù)野外鉆探揭露結(jié)果，并結(jié)合室內(nèi)土工試驗成果，對場地土按巖性及力學特征分層描述如下：第1-1層：第四系全新統(tǒng)雜填土（Q4ml），雜色，稍濕，稍密，成分差別很大，大部分地段以瀝青混凝土路面為主（路面結(jié)構(gòu)層厚度約為0.6m），局部以建筑垃圾和建筑舊基礎(chǔ)為主，建筑垃圾成分雜亂，以碎磚塊、砼塊為主，在西流湖公園、雕塑公園和環(huán)翠園的園林綠化帶內(nèi)，在雜填土之上還堆填有約1-2m厚的素填土。第1-2層：第四系全新統(tǒng)素填土（Q4ml），雜色，稍濕，稍密，干強度低，主要以粉土為主，局部夾粉質(zhì)粘土，偶見少量磚渣，厚度變化較大。該層素填土主要為路基下的壓實填土，主要在現(xiàn)狀道路路面下揭露。第1-2-1層：第四系全新統(tǒng)淤泥（Q4l），僅揭露于西流湖中，灰黑色，流塑-軟塑，干強度低，主要為湖水淤積形成，含大量腐殖質(zhì)，少量蝸牛殼碎片，局部夾有碎磚塊、混凝土塊等建筑垃圾，該土層成分較雜，不均勻，性質(zhì)差。第5-1-1層：第四系上更新統(tǒng)粉土（Q3-3a1+p1），黃土狀粉土，褐黃色-淺黃色，稍濕，稍密-中密，干強度低，搖振反應(yīng)中等，無光澤反應(yīng)，韌性低。土質(zhì)較純，土中含云母片、植物根、蟲孔、蝸牛屑等。第5-1-2層：第四系上更新統(tǒng)粉土（Q3-3a1+p1），褐黃色，稍濕，中密，干強度低，搖振反應(yīng)中等，無光澤反應(yīng)，韌性低。含云母片、蝸牛屑等，偶見鈣質(zhì)條紋，小姜石等。第5-2-1層：第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q3-3a1+p1），黃褐色，可塑-硬塑，干強度中等，韌性中等，稍有光澤，無搖振反應(yīng)。土中含鐵錳質(zhì)結(jié)核、灰色條紋、鈣質(zhì)條紋等。第5-3-1層：第四系上更新統(tǒng)細砂層（Q3-3a1+p1），褐黃色，稍濕，中密-密實，成份以石英、長石為主，含粉粒，砂質(zhì)較純。第5-2層：第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q3-3a1+p1），黃褐色，硬塑，稍有光澤，干強度中等，韌性中等，無搖振反應(yīng)。土中含鐵錳質(zhì)結(jié)核、灰色條紋、鈣質(zhì)條紋等。局部含0.2-6cm鈣質(zhì)結(jié)核。第5-1-4層：第四系上更新統(tǒng)粉土（Q3-3a1+p1），黃褐色，稍濕，中密-密實，干強度低，含云母片、鐵質(zhì)條紋、鈣質(zhì)條紋、小孔洞、小姜石等，最大姜石粒徑達5cm，局部稍有黏性。第5-3層：第四系上更新統(tǒng)粉砂層（Q3-3a1+p1），褐黃色，稍濕，密實，成份以石英、長石為主，含粉粒，砂質(zhì)較純。該層僅在個別鉆孔中揭露。第6-1層：第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q3-2a1+p1），黃褐色，硬塑，稍有光澤，干強度高，韌性中等，無搖振反應(yīng)。土中含鐵錳質(zhì)結(jié)核、灰色條紋、鈣質(zhì)條紋等。該層局部呈半膠結(jié)狀態(tài)，膠結(jié)程度一般，鉆機鉆進較困難。第7-1層：第四系上更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q3-1a1+p1），黃褐-褐紅色，可塑-硬塑，有光澤，干強度高，韌性中等，含鈣質(zhì)條紋、鐵錳質(zhì)結(jié)核、小姜石，局部姜石富集。該層局部存在不連續(xù)狀的鈣質(zhì)膠結(jié)層，鉆機鉆進較困難。第7-J層：第四系上更新統(tǒng)鈣質(zhì)膠結(jié)層（Q3-1a1+p1），灰黃色，飽和，密實，強度較高，完整性較差，新鮮面呈灰黃色，分布不穩(wěn)定，以鈣質(zhì)膠結(jié)為主，鉆機鉆進困難。第8-1層：第四系中更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q2-2a1+p1），黃褐-紅褐色，可塑-硬塑，有光澤，干強度高，韌性高，無搖振反應(yīng)，含鈣質(zhì)條紋、鐵錳質(zhì)結(jié)核、小姜石、蟲孔等。局部存在鈣質(zhì)膠結(jié)層，膠結(jié)狀態(tài)較好，鉆機鉆進困難。第8-J層：第四系中更新統(tǒng)鈣質(zhì)膠結(jié)層（Q2-2a1+p1），灰黃色，飽和，密實，強度較高，完整性較差，新鮮面呈灰黃色，分布不穩(wěn)定，以鈣質(zhì)膠結(jié)為主，鉆機鉆進困難。第9-1層：第四系中更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q2-1a1+p1），黃褐色-紅褐色，硬塑，有光澤，干強度高，韌性較高，無搖振反應(yīng)，含鐵錳質(zhì)結(jié)核、小姜石等，局部夾密實狀細砂層，砂中夾有少量礫石，局部存在鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)狀態(tài)好，鉆進困難，時有跳桿現(xiàn)象。第9-J層：第四系中更新統(tǒng)鈣質(zhì)膠結(jié)層（Q2-1a1+p1），灰黃色，飽和，密實，強度較高，完整性較差，新鮮面呈灰黃色，分布不穩(wěn)定，以鈣質(zhì)膠結(jié)為主，局部地段為砂質(zhì)膠結(jié)，鉆機鉆進困難。第10-1層：第四系中更新統(tǒng)粉質(zhì)粘土（Q2-1a1+p1），黃褐-褐紅色，硬塑，有光澤，干強度高，韌性高，無搖振反應(yīng)，含黑斑、大量鈣質(zhì)結(jié)核及少量卵石。下部夾密實狀粉細砂薄層。該層在勘探深度內(nèi)未穿透。第10-3層：第四系中更新統(tǒng)細砂層（Q2-1a1+p1），灰褐-黃褐色，飽和，密實，成份以石英、長石為主，夾有少量礫石，局部含粘粒，砂質(zhì)不純。第10-J層：第四系中更新統(tǒng)鈣質(zhì)膠結(jié)層（Q2-1a1+p1），灰黃色，飽和，密實，強度較高，完整性較差，新鮮面呈灰黃色，分布不穩(wěn)定，以鈣質(zhì)膠結(jié)為主，局部地段為砂質(zhì)膠結(jié)，鉆機鉆進困難。3氣候特征鄭州市地處北溫帶，屬大陸性季風氣候，四季分明，干濕明顯，春季干旱多風沙，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季干冷多風，雨雪稀少。鄭州市的干燥度指數(shù)k值小于1.5，屬濕潤區(qū)。①氣溫:年平均氣溫14.3℃，極端最高氣溫43℃，極端最低氣溫-17.9℃，年最高氣溫多出現(xiàn)在7月和8月。②降雨：年平均降雨量640mm，24小時降雨量多年平均值90mm，百年一遇24小時降雨量245mm，每年7、8、9三個月的降雨量是全年降雨量的55%。③凍土深度：年平均地面結(jié)冰時間約為60天，標準凍深小于60厘米，地面以下100mm凍結(jié)平均為55天。④風向及風速：冬季盛行西偏北，夏季盛行南偏東，春、秋季則交替出現(xiàn)；根據(jù)鄭州市氣象史了解，鄭州市年平均風速約3.2m/s，2004年以前歷史紀錄最大風速為24m/s。近十年來的2004年6月24日最大風速刷新了歷史紀錄，瞬時最大風速達到了26m/s，風力為10級。4水文地質(zhì)條件根據(jù)鉆探和地下水位觀測結(jié)果，對含水層的埋藏條件和水位特征分析，判定本場地在勘探深度范圍內(nèi)，淺層地下水類型屬于松散巖類上層滯水及潛水，含水層主要為粉土層及砂土層，為弱透水層。主要接受大氣降水補給，地下水的排泄主要是蒸發(fā)排泄及人工開采排泄。地下水的逕流速度較為遲緩。地下水位受氣候因素影響，水位年變幅1.5-2.5m?？辈炱陂g地下水位埋深11.7-18.4米左右。5場地地震效應(yīng)（1）建筑場地的類別劃分按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）4.1.6條的規(guī)定，建筑場地的類別劃分，應(yīng)以土層等效剪切波速和場地覆蓋層厚度按表4.1.6的標準劃分。根據(jù)本場地波速測試報告測試成果：場地內(nèi)20m進行測試的22號孔、33號孔和107號孔的等效剪切波速分別為254.2m/s、253.0m/s、255.4m/s，根據(jù)波速測試結(jié)果場地內(nèi)的覆蓋層厚度為45米，按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）表4.1.6的劃分標準，本工程建筑場地類別為Ⅱ類。（2）場地抗震設(shè)防烈度、設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計特征周期鄭州抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計地震分組為第二組，故場地設(shè)計基本地震加速度為0.15g，場地類別為Ⅱ類，按“GB50011-2010”表5.1.4.2可知，設(shè)計特征周期為0.40s。（3）場地土震陷的可能性依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）4.3.11條文說明，對于7度區(qū)fk<70kPa的軟土還是應(yīng)該考慮震陷的可能性，本場地fk＞70kPa，因此，本場地地基土可不考慮震陷影響。（4）地震液化判別由于場地內(nèi)地下水位27.40～35.60米（絕對標高為81.45～84.05米），根據(jù)《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（CJJ166—2011）4.2節(jié)的規(guī)定，在7度地震條件下，設(shè)計基本地震加速度為0.15g內(nèi)地表下約1.5m以下土層地質(zhì)年代為Q3及其以前，因此本場地可不考慮地震液化影響。（5）場地對建筑抗震有利、不利和危險地段的劃分按照公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范（JTGC2-2011）表7.10.4的劃分標準，本場地不存在軟弱土和液化土層，且場地內(nèi)土層剪切波速vs大于150m/s，因此，本建筑場地應(yīng)為可進行建設(shè)的一般場地。（6）橋梁抗震設(shè)防目標及設(shè)防分類和設(shè)防標準按照《城市橋梁抗震設(shè)計規(guī)范》（CJJ166—2011）3.1節(jié)的規(guī)定，本工程橋梁橋梁抗震設(shè)防類別為乙類；E1地震作用下的抗震設(shè)防標準為震后立即使用，結(jié)構(gòu)總體反應(yīng)在彈性范圍，基本無損傷，E2地震作用下的抗震設(shè)防標準經(jīng)搶修可恢復(fù)使用，永久性修復(fù)后恢復(fù)正常運營功能，損傷狀態(tài)為有限損傷；抗震設(shè)防措施應(yīng)符合8度的要求；E1地震作用下地震調(diào)整系數(shù)取0.61，E2地震作用下地震調(diào)整系數(shù)取2.05。4地下管線的現(xiàn)狀及規(guī)劃現(xiàn)有雨水、污水系統(tǒng)隨項目實施施工范圍內(nèi)管線綜合規(guī)劃重新布設(shè)，其它管線如石油、燃氣、