鐵四院 鐵路勘察報告 正文

新建滬昆鐵路客運專線杭州至長沙段初步設(shè)計下西坑大橋工程地質(zhì)勘察報告實用文檔PAGE2PAGE101.概述1.1工程概況擬建下西坑大橋位于江西省萍鄉(xiāng)市蘆溪縣宣風(fēng)鎮(zhèn)境內(nèi)，橋址區(qū)域多辟為農(nóng)田及居民區(qū)，兩側(cè)橋臺位于丘坡上，丘坡地勢較緩，自然坡度約10～15°，植被發(fā)育。橋梁起止里程為DK787+930.27～DK788+172.88，全長242.61m，中心里程為DK788+067.94。橋式布置為：1-24.6m簡支梁+2-32.6m簡支梁+1-24.6m簡支梁，交通較便利。1.2勘察目的和任務(wù)要求本次工程地質(zhì)勘察的目的是在分析既有區(qū)域地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，通過地質(zhì)測繪、利用杭長客運專線定測階段鉆探、室內(nèi)試驗等資料，詳細(xì)查明橋位區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)特征及特殊地質(zhì)現(xiàn)象，經(jīng)資料整理、分析，評價場地建設(shè)的適宜性，提出橋梁基礎(chǔ)類型估算的地質(zhì)參數(shù)。其主要技術(shù)要求為：1.2.1詳細(xì)查明橋址地段地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造；初步查明墩臺范圍內(nèi)有無軟弱夾層，提供基礎(chǔ)穩(wěn)定性評價及處理意見。1.2.2詳細(xì)查明土的成因類型、物質(zhì)成分、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)特征、厚度、密實度、潮濕程度及下伏基巖面的形態(tài)等，詳細(xì)查明基巖面的風(fēng)化程度及分帶情況。1.2.3詳細(xì)查明不良地質(zhì)作用、特殊巖土的性質(zhì)和分布范圍及對墩臺穩(wěn)定性的影響，提供工程措施建議。1.2.4測試巖土的物理力學(xué)指標(biāo)，進行綜合分析及定量評價，提出設(shè)計所需的地質(zhì)參數(shù)。1.2.5詳細(xì)查明橋址區(qū)水文地質(zhì)特征、地下水的性質(zhì)、埋藏條件，提出水質(zhì)評價。1.3勘察概況及工作方法1.3.1勘察依據(jù)本橋位區(qū)工程地質(zhì)勘察執(zhí)行的技術(shù)規(guī)范主要包括：《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（TB10012-2007）；《鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程》（TB10027-2001）；《鐵路工程特殊巖土勘察規(guī)程》（TB10038-2001）；《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》（TB10077-2001）；《鐵路工程土工試驗規(guī)程》（TB10102-2004）；《鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程》(TB10014-98)；《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程》(TB10018-2003)；《鐵路工程物理勘探規(guī)程》（TB10013-2004）；《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》(TB10049-2004)；《鐵路工程抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50111-2006）；《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2001）；《鐵路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（TB10025-2005）《鐵路工程土工試驗規(guī)程》（TB10102-2004）《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》（鐵建設(shè)[2005]157號）、關(guān)于發(fā)布《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》等兩項鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知（鐵建設(shè)[2007]140號）院頒《鐵路勘察細(xì)則第四篇》及鐵建設(shè)[2004]148號文“關(guān)于發(fā)布《鐵路工程巖土分類標(biāo)準(zhǔn)》和《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》兩項標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知、鐵建設(shè)[2007]140號文“關(guān)于發(fā)布《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》等兩項鐵路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)局部修訂條文的通知”。1.3.2勘察過程本次勘察工作于2009年6～2009年9月進行定測工作。通過地質(zhì)測繪、鉆探等方法查明了橋址區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、基巖層面的埋藏深度和起伏狀況及不良地質(zhì)現(xiàn)象等工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。同時還在鉆孔中進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗及重型動力觸探試驗等多種原位測試，充分發(fā)揮綜合勘探手段的作用，并相互補充，相互驗證，并現(xiàn)場采集土、水、巖樣品進行有關(guān)室內(nèi)試驗，取得了較為齊全、準(zhǔn)確的物理力學(xué)指標(biāo)。土、水、巖樣品均按照設(shè)計要求進行取樣和試驗分析，室內(nèi)實驗操作及顆粒分析由具CMA認(rèn)證明的湖南省神州建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心完成。1.3.3勘察工作方法1.3.3.1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)調(diào)查與測繪在1:20萬、1:5萬區(qū)域調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，對擬建下西坑大橋橋址工程兩側(cè)各寬200m左右的范圍內(nèi)進行了工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查測繪工作。重點對擬建橋址區(qū)地貌形態(tài)、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖層節(jié)理及裂隙等的發(fā)育情況、不良地質(zhì)分布范圍以及地表水系的分布情況進行了調(diào)查。1.3.3.2機動鉆探鉆探機械為XY-1型液壓工程鉆機，鉆孔直徑依據(jù)鉆探目的和用途確定，巖芯采取率達到有關(guān)要求。第四系土層及全風(fēng)化層采用干鉆，基巖的鉆探使用硬質(zhì)合金鉆頭或金剛石鉆頭，并按技術(shù)要求隔一定深度（一般為3m）進行原狀土取樣及標(biāo)貫測試。原狀土樣的采取使用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)厚壁活閥式取土器，采用液壓或重錘少擊法，砂類土（全風(fēng)化層）取擾動樣，基巖取巖樣。終孔24小時后測定靜止水位，并取水樣。并對鉆孔巖芯進行數(shù)碼拍照存檔。1.3.3.3原位測試根據(jù)場地工程地質(zhì)條件和場地巖土工程條件，擬建場地采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、動力觸探試驗等原位測試方法對場地巖土進行了測試。1.3.3.4室內(nèi)試驗室內(nèi)試驗主要進行了原狀土樣的物理力學(xué)指標(biāo)測試和擾動土樣的顆粒分析、巖樣的抗壓及礦物成分鑒定，水樣主要是進行水的侵蝕性分析。1.4完成的勘探工作量情況擬建橋址工程勘察主要工作量詳見表1及表2：表1定測完成勘察工作量一覽表工作項目單位數(shù)量09年定測工程地質(zhì)測繪km0.24工程地質(zhì)鉆探陸上m/孔265.75/8原位測試標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗次7重型動力觸探試驗次43室內(nèi)試驗土樣試驗原狀樣組6擾動樣組2巖樣試驗力學(xué)指標(biāo)干燥組14飽和組14水樣試驗對混凝土侵蝕性分析組地表水、地下水各1組表2定測勘探孔一覽表勘察點名稱里程高程孔深備注Jz-Ⅲ096-下西1DK787+933.6右2.5m169.1331.60Jz-Ⅲ096-下西2DK787+969.78右2.5m152.0535.50Jz-Ⅲ096-下西3DK788+002.5右2.5m159.2337.30Jz-Ⅲ096-下西4DK788+035.22右2.5m149.0932.00Jz-Ⅲ096-下西5DK788+067.94右2.5m145.7732.41Jz-Ⅲ096-下西6DK788+100.66右2.5m146.3026.70Jz-Ⅲ096-下西7DK788+133.38右2.5m152.3435.14Jz-Ⅲ096-下西8DK788+169.5右2.5m166.4235.102.自然地理概況2.1地理位置及交通概況擬建的下西坑大橋位于江西省萍鄉(xiāng)市蘆溪縣宣風(fēng)鎮(zhèn)境內(nèi)，附近有鄉(xiāng)村便道通過，交通較便利。2.2地形地貌橋址處地貌主要為丘坡及丘間谷地，丘坡自然坡度為10°～15°，相對高差15～25m，植被較為發(fā)育，樹木茂密，灌木、雜草叢生。丘間谷地，地勢較為平坦，視野開闊，多辟為水田、旱地，零星分布有水塘。2.3氣象橋址區(qū)地處亞熱帶季風(fēng)型氣候區(qū)，溫暖、濕潤、多雨，四季分明。據(jù)1971--2004年氣象資料，年平均氣溫16～18℃，最高氣溫41.6℃（廣豐附近），7、8、9三個月天氣炎熱，1月份為全年最低氣溫，極端最低氣溫為-8.6°（萍鄉(xiāng)市1971年1月16日）年無霜期251～273天。沿線全年降水日數(shù)138～183天，年平均降雨量1724.88m，但時空分布不均，如上栗縣(萍鄉(xiāng)市)的年均降雨量為1565.93mm，東鄉(xiāng)縣是1773.31mm，最大為橫峰縣是1907.15毫米。從分布規(guī)律看從西到東有逐漸遞增之趨勢。從降雨的年內(nèi)變化看，每年的3～6月份為最大，平均每月為245.10mm。其中最大為6月份達307.51mm；10～12月份為最小，平均每月為62.72mm，其中最小為12月份只有51.82mm。3.工程地質(zhì)特征3.1地層巖性3.1.1地層巖性分布及主要特征根據(jù)本次勘測資料揭示，橋址區(qū)域表層為第四系上更新統(tǒng)坡殘積(Q2el+dl)粉質(zhì)黏土、第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)粉質(zhì)黏土，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)周田組(K2z)泥質(zhì)粉砂巖、礫巖。橋址區(qū)的巖土層按其成因分類自上而下詳細(xì)敘述如下：1、第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)：(2)1-3粉質(zhì)黏土：褐黃色，可塑，土質(zhì)不均勻，可見鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部含礫，見夾植物根系。分布于Jz-Ⅲ096-下西2、下西5、下西6號孔附近，層厚2.1～4.6m，層面標(biāo)高149.09～152.05m，土石等級為Ⅱ級。2、第四系上更新統(tǒng)坡殘積層(Q2el+dl)：(3)1-3粉質(zhì)黏土：褐黃色，硬塑，土質(zhì)不均勻，可見鐵錳質(zhì)結(jié)核，局部含角礫。分布于Jz-Ⅲ096-下西1、下西4、下西7、下西8號孔附近，層厚4.5～4.7m，層面標(biāo)高152.34～169.13m，土石等級為Ⅲ級。3.白堊系上統(tǒng)周田組（K2z）：(7)2-1泥質(zhì)粉砂巖：該層與礫巖呈互層狀，全風(fēng)化，紫紅色，巖石多風(fēng)化呈土柱狀，局部夾少量碎塊狀。該層局部出露地表，分布于Jz-Ⅲ096-下西1、Jz-Ⅲ096-下西2、Jz-Ⅲ096-下西8號孔附近，層厚2.0～4.7m，層面埋深3.8～5.3m，層面標(biāo)高148.25～164.43m，土石等級為Ⅲ級。(7)2-2泥質(zhì)粉砂巖：該層與礫巖呈互層狀，強風(fēng)化，紫紅色，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石較破碎，巖芯多呈塊狀及少量短柱狀，塊徑：2-6cm節(jié)長3-8cm。局部風(fēng)化不均，夾弱風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、礫巖。該層在全橋址均有揭露，層厚1.0～4.9m，層面埋深2.1～15.60m，層面標(biāo)高137.05～159.73m，土石等級為Ⅳ級。(7)2-3泥質(zhì)粉砂巖：該層與礫巖呈互層狀，弱風(fēng)化，棕紅色，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，巖石質(zhì)軟，節(jié)理裂隙局部發(fā)育，巖芯多呈長柱狀，節(jié)長10-50cm。該層在全橋址均有揭露，厚度0.90～14.50m，層面埋深5.10～30.00m，層面標(biāo)高119.37～154.13m，土石等級為Ⅳ級。(7)3-1礫巖：該層與泥質(zhì)粉砂巖呈互層狀，全風(fēng)化，雜色，礫狀結(jié)構(gòu)，礫石母巖成份為砂巖、灰?guī)r等，含量約占50%，粒徑為2-8cm不等，巖芯多風(fēng)化呈散狀，分布于Jz-Ⅲ096-下西3、Jz-Ⅲ096-下西7、Jz-Ⅲ096-下西8號孔附近，層厚1.3～5.1m，層面埋深0.0～21.0m，層面標(biāo)高131.34～162.72m，土石等級為Ⅲ級。(7)3-2礫巖：該層與泥質(zhì)粉砂巖呈互層狀，強風(fēng)化，雜色，礫狀結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，礫石母巖成份為砂巖、灰?guī)r等，含量約占50%，粒徑為2-8cm不等，呈次棱角狀，巖體較完整，巖芯多呈長、短柱狀。節(jié)長3-20cm，該層橋址范圍內(nèi)均有揭露，厚度0.8～5.1m，層面埋深5.0～20.20m，層面標(biāo)高129.57～158.33m，土石等級為Ⅳ級。(7)3-3礫巖：該層與泥質(zhì)粉砂巖呈互層狀，弱風(fēng)化，雜色，礫狀結(jié)構(gòu)，鈣質(zhì)膠結(jié)，中厚層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石質(zhì)軟，礫石母巖成份為砂巖、灰?guī)r等，含量約占50%，粒徑為2-8cm不等，呈次棱角狀，巖體較完整，巖芯多呈長、短柱狀，節(jié)長3-20cm。該層橋址范圍內(nèi)均有揭露，厚度1.1～7.60m，層面埋深8.60～31.80m，層面標(biāo)高120.7～150.42m，土石等級為Ⅳ級。3.1.2巖土參數(shù)的統(tǒng)計分析3.1.2.1各土層主要物理力學(xué)指標(biāo)見表3表3土層主要物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計表統(tǒng)計項目深度

(m)天然

含水量

(%)天然

密度

(g/cm3)顆粒

密度

(g/cm3)天然

孔隙比液限

(%)塑限

(%)塑性

指數(shù)

(%)液性

指數(shù)

(%)快剪壓縮

系數(shù)壓縮

模量

(MPa)內(nèi)摩擦

角Ф

(度)凝聚

力C

(kPa)(2)1-3粉質(zhì)黏土樣本個數(shù)2.002.002.002.002.002.002.002.002.002.001.001.00平均值22.502.002.720.6727.3015.9011.400.5813.2014.350.394.30最大值24.602.062.720.7529.6017.5012.100.5918.9018.400.394.30最小值20.401.942.710.5825.0014.3010.700.577.5010.300.394.30(3)1-3粉質(zhì)黏土樣本個數(shù)3.003.003.003.004.004.004.003.003.003.00平均值23.872.012.720.6835.8522.2313.630.1318.4755.77最大值26.302.052.730.7237.8026.0015.300.2924.2086.40最小值20.401.982.710.6033.5019.3010.300.0314.9037.103.1.2.2各土層標(biāo)準(zhǔn)貫入實測錘擊數(shù)一覽表見表4表4標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)一覽表時代

成因地層

代號土名狀態(tài)統(tǒng)計

個數(shù)

n范圍值

Xmin~Xmax平均值

Xm

(擊)變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值Q4al+pl(2)1-3粉質(zhì)黏土可塑26~87Q2el+dl(3)1-3粉質(zhì)黏土硬塑48~2712.99K2z(7)2-1泥質(zhì)粉砂巖全風(fēng)化137373.1.2.3各地層動力觸探修正錘擊數(shù)一覽表見表5表5動力觸探試驗錘擊數(shù)一覽表時代

成因地層

代號土名狀態(tài)統(tǒng)計

個數(shù)

n范圍值

Xmin~Xmax平均值

Xm

(擊)變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值K2z(7)2-1泥質(zhì)粉砂巖全風(fēng)化65~118.170.245.65K2z(7)2-2泥質(zhì)粉砂巖強風(fēng)化128~5126.670.5019.62K2z(7)3-1礫巖全風(fēng)化132~32.14.450.639.29K2z(7)3-2礫巖強風(fēng)化1217~5231.750.3924.853.1.2.4巖石抗壓試驗成果統(tǒng)計見表6表6巖石抗壓試驗成果統(tǒng)計表時代

成因地層

代號巖石名稱干濕狀態(tài)統(tǒng)計

個數(shù)

n范圍值

Xmin~Xmax平均值

Xm

(MPa)變異系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值K2z（7）2-3泥質(zhì)粉砂巖干燥620.8～27.623.720.1025.75飽和67.00～11.309.110.1910.53軟化系數(shù)60.32～0.500.380.180.44K2z（7）3-3礫巖干燥826.30～55.6038.410.2244.19飽和813.50～35.0022.130.2926.5軟化系數(shù)80.47～0.680.580.120.623.2地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆探揭露，橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂構(gòu)造通過，也無明顯的新構(gòu)造活動。4.水文地質(zhì)特征4.1地表水橋址區(qū)地表水相對較發(fā)育，橋址區(qū)多處跨水田，附近分布有水塘。4.2地下水的類型、埋藏情況及其變化特征橋址區(qū)地下水大致分為兩類：第四系孔隙水及基巖裂隙水。橋址區(qū)丘坡地下水為基巖裂隙水，不發(fā)育，丘間谷地下水為孔隙潛水。基巖裂隙水分布于白堊系上統(tǒng)周田組泥質(zhì)粉砂巖、礫巖中，該巖層透水性弱，水量貧乏，地下水主要靠大氣降雨補給，水位隨季節(jié)影響而變化。地下水埋深0.9～3.8m。4.3環(huán)境水對混凝土的侵蝕性判定本次勘察共采取地下水、地表水各1組進行侵蝕性分析，按照《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)〔2005〕157號)的相關(guān)規(guī)定判斷：橋址區(qū)地表水及地下水對混凝土無侵蝕性。詳見表7。表7地表水、地下水侵蝕性評價表序號鉆孔編號里程左右側(cè)（左－右＋）根據(jù)耐久性規(guī)范確定的化學(xué)侵蝕環(huán)境等級備注酸性侵蝕(mg/L)二氧化碳侵蝕(mg/L)氯鹽侵蝕(mg/L)化學(xué)環(huán)境作用等級1下西6號孔附近DK788+1007.550.04.65無地表水2JZ-Ⅲ096-下西3DK788+002.5+2.5m7.674.65無地下水5.不良地質(zhì)與特殊巖土的影響及評價5.1不良地質(zhì)現(xiàn)象橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象。5.2特殊巖土橋址區(qū)無特殊巖土分布。6.場地地震效應(yīng)根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），地震動峰值加速度為小于0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s。7.環(huán)境工程地質(zhì)評價按照《鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計暫行規(guī)定》(鐵建設(shè)〔2005〕157號)判定：橋址碳化環(huán)境作用等級為T2，無氯鹽侵蝕。在橋梁施工過程中應(yīng)注意廢砟、廢料、廢水的不恰當(dāng)排放和堆積對環(huán)境造成污染，同時應(yīng)注意便道和基坑開挖引起的次生地質(zhì)災(zāi)害。8.場地工程地質(zhì)條件的分析評價8.1場地總體評價橋址范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)體，工程地質(zhì)條件良好，適宜橋梁建設(shè)。8.2巖土施工工程分級及力學(xué)參數(shù)建議8.2.1巖土施工工程分級表8巖土施工工程分級表時代

成因地層

代號土名狀態(tài)鉆孔樁地層狀態(tài)巖土施工工程等級Q4al+pl（2）1-3粉質(zhì)黏土可塑可塑ⅡQ2el+dl（3）1-3粉質(zhì)黏土硬塑硬塑ⅢK2z（7）2-1泥質(zhì)粉砂巖全風(fēng)化全風(fēng)化Ⅲ（7）2-2泥質(zhì)粉砂巖強風(fēng)化強風(fēng)化Ⅳ（7）2-3泥質(zhì)粉砂巖弱風(fēng)化弱風(fēng)化ⅣK2z（7）3-1礫巖全風(fēng)化全風(fēng)化Ⅲ（7）3-2礫巖強風(fēng)化強風(fēng)化Ⅳ（7）3-3礫巖弱風(fēng)化弱風(fēng)化Ⅳ8.