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文檔簡介

PAGE總頁次PAGE211.前言1.1工程概況受內(nèi)蒙古重載高速公路有限公司委托,我公司承擔了黃河公路大橋橋位工程地質(zhì)勘察工作。黃河公路大橋位于內(nèi)蒙古自治區(qū)清水河縣與準格爾旗交界處的黃河段上,東跨清水河縣喇嘛灣鎮(zhèn),西跨準格爾旗大路鎮(zhèn)。橋位位置示意圖詳見圖1-1。圖1-1橋位位置示意圖該橋近東~西向,與黃河主河呈83°交角。設(shè)計長度1858m,寬度27.75m,主橋墩6跨,單跨140m,東西引橋橋墩共26跨,單跨50m。根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTGD60-2004),屬特大橋。1.2勘察目的與任務(wù)本次勘察為橋位詳細勘察階段。根據(jù)橋址區(qū)工程地質(zhì)條件,結(jié)合有關(guān)規(guī)范規(guī)程要求,本次勘察的主要任務(wù)為:①查明橋位區(qū)地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布及工程地質(zhì)特性;②查明橋梁墩臺地基的覆蓋層及基巖風化層的厚度、墩臺基礎(chǔ)巖體的風化與構(gòu)造破碎程度、軟弱夾層情況;③測試橋基巖土的物理力學特性,提供地基土的容許承載力、樁基礎(chǔ)力學設(shè)計參數(shù);④對邊坡及地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)的危害程度和地下水對基礎(chǔ)的影響程度作出評價;⑤查明水文地質(zhì)概況、地下水的補、排及運動方式,作出地下水侵蝕性評價;⑥對橋位區(qū)地震效應(yīng)進行評價;⑦對可能的基礎(chǔ)方案作出評價,并推薦合理的基礎(chǔ)類型和基礎(chǔ)持力層;⑧對建筑材料的料場位置、運輸條件、儲量、質(zhì)量等進行調(diào)查。1.3勘察工作概況1.3.1勘察工作量布設(shè)1)工程地質(zhì)測繪(1:2000):主要是對橋梁及其附屬工程有影響的范圍進行工程地質(zhì)測繪,查明巖土的地質(zhì)時代、分布范圍、成因類型、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)及不良地質(zhì)現(xiàn)象等。2)各類鉆孔是沿橋軸線或其兩側(cè)布置,布置在與工程有關(guān)的部位,同時考慮到橋位區(qū)地貌和構(gòu)造單元。對主橋大跨徑的主墩,每墩布設(shè)1~2孔,共布設(shè)11孔,設(shè)計孔深70.0~80.0m;對引橋沿軸線隔橋墩布設(shè)鉆孔,共布設(shè)11孔(右岸4個,左岸7個),設(shè)計孔深60.0m。實際孔深60.0~82.3m。ZK16、ZK18及ZK19在居民房內(nèi),實際孔位做了相應(yīng)調(diào)整。鉆孔位置詳見橋位工程地質(zhì)平面圖。3)物探剖面采用高密度電法。垂直橋軸線布置物探橫剖面4條,沿河道兩側(cè)布置。進行波速測試試孔4個,其中河道內(nèi)1個,河兩側(cè)布置3個。1.3.2勘察方法本次勘察采用了地質(zhì)測繪、鉆探、物探、原位測試、室內(nèi)試驗等多種勘察手段。黃河水上鉆孔采用租船搭設(shè)平臺的方法施工。鉆探采用回轉(zhuǎn)鉆進、泥漿護壁等工藝。取原狀土樣采用重錘少擊法,巖樣是在鉆出的巖芯中采取。標貫試驗采用自動脫鉤標貫設(shè)備。物探剖面采用高密度電法,波速測試采用單孔法進行。本次勘察高程采用黃海高程系統(tǒng),野外采用全站儀和GPS定位,誤差:陸地小于0.1m,水中小于0.5m??卓诟叱贪此牡人疁室螅龋宏懙夭怀^0.01m,水中不超過0.1m。1.4完成工作量現(xiàn)場勘察工作自2007年4月17日開始,至2007年5月24日結(jié)束,外業(yè)工作共歷時38天。共完成如下工作量:①橋位區(qū)工程地質(zhì)測繪(1:2000)1.32km2;②鉆孔22個,總進尺1444.7m;③取原狀土樣31組,取擾動土樣8組,取巖石樣186組;料場取擾動樣9組,巖樣9組。并進行相應(yīng)的室內(nèi)試驗;④標準貫入試驗42次;⑤物探橫剖面4條,測試長度950m;⑥物探波速測試孔4個,測試進尺261m;⑦取水樣2組,進行水質(zhì)簡分析;⑧鉆孔位置及高程點測量22個。2.勘察依據(jù)①《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTJ064-98);②《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(JTJ024-85);③《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》(JTJ004-89);④《公路土工試驗規(guī)程》(JTJ051-93);⑤《公路工程巖石試驗規(guī)程》(JTGE41-2005);⑥《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001);⑦《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTG030-2004);⑧設(shè)計方提供的技術(shù)文件、要求及圖件等。參考規(guī)范:①《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001);②《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)。3.區(qū)域地質(zhì)3.1水文氣象橋位區(qū)位于鄂爾多斯市準格爾旗東北部大路鎮(zhèn)和呼和浩特市清水縣喇嘛灣鎮(zhèn)交界地帶的黃河上。托克托縣河口鎮(zhèn)位于喇嘛灣鎮(zhèn)的上游大約20km處,河口鎮(zhèn)以下為黃河中游。近場區(qū)地表水系主要為黃河,走向北北西流向東南,河谷寬500~1000m,呈U字形。在橋位下游有黃河支流渾河匯入。較大洪峰不會造成洪水泛濫。河口鎮(zhèn)站天然年徑流特征值:1919年7月~1986年6月多年平均徑流量為325億m3;最大年徑流量為542億m3,發(fā)生在1967~1968年;最小年徑流量為161億m3,發(fā)生在1928~1929年。河口鎮(zhèn)實測最大流量5310m3/s。黃河支流渾河為季節(jié)性河流,平均徑流量1.1億m3,最大流量2840m3/s。由于渾河上游建造水庫(前窯子庫),其下游平時無常流水,雨季可形成較大洪峰。該區(qū)地處中溫帶,屬半干旱典型的大陸性氣候。由于地形復雜,境內(nèi)氣候變化差異明顯。主要特點為冬長夏短,寒冷干燥,風多雨少,年平均氣溫7.5℃,一月平均氣溫-11.5℃,極端最低氣溫-29℃,七月平均氣溫22.5℃,極端最高氣溫37.1℃。年日均氣溫5℃以上的持續(xù)天數(shù)為198天,日均氣溫0℃以上的持續(xù)天數(shù)為232天,全年平均日照2900小時,無霜期平均為135天左右。年平均降雨量410mm,最高年份為1967年620.8mm,最低年份為1962年184mm。年蒸發(fā)量2577.2mm,為降水量的6.3倍,干旱年份可達14倍。3.2地形地貌橋位區(qū)地理上位于河套盆地向鄂爾多斯丘陵高原過渡地帶,涉及鄂爾多斯高原東北部、河套盆地東南部與呂梁隆起西北部。北部河套盆地地形平坦開闊,海撥1000~1100m,盆地主要由第四系沉積構(gòu)成。鄂爾多斯高原東北部為為庫布齊沙漠東部邊緣,河流稀少,水源缺乏,地形較為平坦,海拔1000~1500m。東部呂梁山連綿至山西境內(nèi),海拔一般在1500m左右,該段以基巖山地為主。橋位區(qū)除黃河、渾河外,兩岸溝谷發(fā)育,一些為常年流水,更多為季節(jié)性溝谷。河谷地貌較發(fā)育,河漫灘寬闊,可見一、二級階地。3.3地層巖性根據(jù)1:20萬區(qū)域地質(zhì)圖(圖3-1)和實地調(diào)查資料,該區(qū)位于鄂爾多斯臺地(陜甘寧盆地)東北部邊緣與河套盆地東南部邊緣,地層區(qū)劃西部屬鄂爾多斯分區(qū),東部為山西分區(qū),北部屬河套分區(qū)。西部出露地層均為中、新生界,除第四系及上第三系廣泛分布外,侏羅系、白堊系最為發(fā)育,東部以寒武系、奧陶系分布最廣,第三系上新統(tǒng)廣覆全區(qū),第四系分布零星,北部均為第四系。該區(qū)中生代及以后地層系統(tǒng)由老至新簡述如下:一、中生界1、侏羅系(J)該區(qū)侏羅系地層欠發(fā)育,僅見于南部哈塔兔敖包一帶,出露零星。一般不整合于二疊系上統(tǒng)石千峰組之上,與白堊系地層未見直接接觸關(guān)系,晚更新世黃土覆于其上,巖性為一套以灰白色為主的石英砂巖與礫巖,厚度大于7.9m。2、白堊系下統(tǒng)(K1)主要分布于喇嘛灣、孔兌溝、大溝等地,依據(jù)巖性可分為上、下兩個巖段,上巖段(K12)主要由灰黃色、灰白色砂巖和紫色砂質(zhì)泥巖組成,厚230m。下巖段(K11)則以紫色砂巖和含礫砂巖為主,厚170m,下巖段僅見于喇嘛灣和孔兌溝。二、第三系上新統(tǒng)(N2)廣泛分布于該區(qū)南部平緩的山頂和溝掌,其巖性為土紅色粉砂質(zhì)泥巖夾似層狀鈣質(zhì)結(jié)核層,局部底部為紫紅色含礫粗砂巖、礫巖。不整合于老地層之上,出露厚度20~52m。本統(tǒng)巖性及厚度變化都不大,均為土黃色砂質(zhì)粘土夾鈣質(zhì)結(jié)核層。鈣質(zhì)結(jié)核單層厚度小于1m,局部夾鈣質(zhì)結(jié)核層可達500層之多。其底部礫巖一般厚2~6m,局部可達15.7m,巖層產(chǎn)狀近于水平。三、第四系(Q)該區(qū)第四系僅見上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)。上更新統(tǒng)按其巖性、巖相和層序劃分為薩拉烏蘇組(Q3s)和馬蘭組(Q3m),其中馬蘭組分布較廣。全新統(tǒng)按成因類型分為沖積層(Q4al)、湖積層(Q4l)、殘坡積層(Q4dl)和風積層(Q4eol),分述如下:1、上更新統(tǒng)薩拉烏蘇組(Q3s)廣泛分布于該區(qū)溝川兩岸及其上游各支溝中,常構(gòu)成Ⅱ級階地。下部巖性為土黃色礫石層夾砂土層,上部為鐵銹色砂土層夾礫石層,為河相沉積。出露厚度5~42m。2、上更新統(tǒng)馬蘭組(Q3m)廣泛分布于該區(qū)溝谷上緣和山丘邊坡,其巖性為淺黃色粉砂及粘土質(zhì)粉砂,含鈣質(zhì)結(jié)核和蝸?;叽怪惫?jié)理,出露厚度2~32m,一般2~8m。3、全新統(tǒng)(Q4)1沖積-洪積層(Q4al+pl):分布于河流兩岸,主要為砂土和砂礫石組成,厚約10m。2湖積層(Q4l):出露于北部黃河兩岸及鄂爾多斯臺地內(nèi)的現(xiàn)代湖盆中,巖性為灰黑色淤泥,一般厚5~10m。3風積層(Q4eol):主要分布于黃河以西,呈流動砂丘和固定砂丘,主要由長石、石英等礦物組成,厚度3~20m。4殘坡積層(Q4dl):分布于高山緩坡和高山之間的溝谷中,其組成隨附近基巖巖性不同而改變,厚0.5~2.0m。圖3-1區(qū)域地質(zhì)圖3.4地質(zhì)構(gòu)造與地震該區(qū)在大地構(gòu)造上位于華北地臺西北部,涉及鄂爾多斯隆起、河套斷陷和呂梁隆起三個新構(gòu)造分區(qū)。新生代以來,以鄂爾多斯北緣斷裂和黃河為界,總體以緩慢地垂直差異升降為主,三個新構(gòu)造分區(qū)及近橋區(qū)的主要斷裂簡述如下:(見圖4-1區(qū)域地震構(gòu)造圖)4-1區(qū)域地震構(gòu)造圖一、鄂爾多斯隆起鄂爾多斯隆起位于河套斷陷南部,地貌上是著名的黃土高原,海拔為1000~1700m,南北長東西窄,總體呈菱形。西北部微微翹起,略傾斜于東南。地層近水平,構(gòu)造簡單,新構(gòu)造活動極其微弱。鄂爾多斯隆起中生代之前為內(nèi)陸湖盆燕山活動早期形成雛形,晚侏羅-早白堊系進入鼎盛發(fā)展階段,鄂爾多斯大部分地區(qū)相對周緣為緩慢的不均一沉降,形成西深東淺的大型凹陷盆地,廣泛堆積了三疊系至早白堊系地層,燕山活動晚期盆地開始間歇性抬升。隆起內(nèi)部差異升降運動和地震活動都很弱,無6.0級以上地震發(fā)生,鄂爾多斯隆起區(qū)是華北斷塊內(nèi)一個最為完整和穩(wěn)定的塊體。二、河套斷陷帶該帶位于鄂爾多斯塊體與陰山隆起帶之間,斷現(xiàn)代總體走向近東西,長約440km,寬約40~80km,是鄂爾多斯塊體周緣規(guī)模最大,垂直差異運動最強烈的斷陷帶。該帶由一系列斷裂構(gòu)造、斷陷盆地和隱伏隆起組成。主要活動斷裂有:控制河套斷陷帶的狼山山前斷裂帶、色爾騰山山前斷裂、烏拉山山前斷裂帶、大青山山前斷裂帶、鄂爾多斯北緣斷裂、和林格爾斷裂等。這些斷裂均為繼承性第四系活動斷裂,控制著河套斷陷帶的形成與發(fā)展及地震活動。第四系以來,斷陷活動仍然保持晚第三系的特點,雖然斷陷的沉積范圍較晚第三系上新世時期有所縮小,但是斷陷的垂直差異運動和斷裂活動仍然很強烈,并存在明顯的間歇性。自公元849年以來,河套斷陷帶內(nèi)曾發(fā)生5次6.0級以上地震,即公元849年及1996年5月3日包頭西北7.0級和6.4級地震,1929年畢克齊6.0級地震,1934年1月21日五原6.0級地震。另外在七十年代初和八十年代,在該帶發(fā)生了一系列4~5級中等地震,這些地震的頻繁發(fā)生成為華北地區(qū)一人注意的地震活動地段。三、呂梁隆起區(qū)該區(qū)大致以黃河為界與鄂爾多斯隆起相鄰。早第三系時期,呂梁山與太行山隆起聯(lián)為一體,上新世至第四系,由于北北東向山西斷陷帶的形成和發(fā)展,使呂梁山與太行山隆起分離,形成一個單獨的地質(zhì)構(gòu)造單元。呂梁山隆起主要以緩慢地間歇性隆升運動為主,新構(gòu)造運動強度較弱,無6.0級以上地震發(fā)生,僅在大寧、蒲縣發(fā)生過5.0和5.4級地震。近橋區(qū)的主要斷裂,主要涉及和林格爾斷裂(F11)和鄂爾多斯北緣斷裂(F12)。其它斷裂規(guī)模均較小,活動時代也較早?,F(xiàn)簡述如下:一、和林格爾斷裂該斷裂位于近場東北側(cè),距橋位區(qū)約5km。北始于大窯,沿南西30-40°方向延伸,經(jīng)南店、后公喇嘛、臺基至黑水泉以西轉(zhuǎn)向南西60-70°延伸,大致止于馮彥以西。傾向北西,傾角60-70°,全長約100km,為河套斷陷帶東緣的一條次生斷裂。它形成于晚更新世晚期,為一條走向北東,傾向北西的正斷層,晚更新世以來無明顯活動跡象。近十幾年來,沿斷裂中小地震活動相當頻繁,1975年在斷裂附近發(fā)生近4.4級地震,顯示斷裂現(xiàn)今仍有活動。二、鄂爾多斯北緣斷裂該斷裂位于近場北側(cè),距橋位區(qū)10km以上。由托克托縣向西延,經(jīng)達拉特旗至磴口;向北東東方向經(jīng)五十家、舍必崖至和林格爾北與和林格爾斷裂相匯,總體走向近東西,傾向北,傾角70~80°,全長約360km,是河套斷陷與鄂爾多斯隆起的分界斷裂。該斷裂為一走向近東西,傾向北的同生正斷層,它形成于晚第三紀上新世末,具有西強東弱的活動特征,至少3萬年以來沒有明顯活動,未發(fā)現(xiàn)全新世活動的地質(zhì)證據(jù),斷裂帶無5.0級以上地震發(fā)生。3.5區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價近場區(qū)西南部的鄂爾多斯地塊體和東南部的呂梁隆起區(qū)均無規(guī)模較大、活動較新的斷裂構(gòu)造,不存在中強地震構(gòu)造背景條件。北部與河套斷陷交匯區(qū)域發(fā)育有和林格爾斷裂、鄂爾多斯北緣斷裂這兩條較大的晚更新世活動斷裂。和林格爾斷裂(F11)為晚更新世活動斷裂,晚更新世以來斷裂伴隨大青山山前斷裂活動幅度較大,歷史上發(fā)生過Ms4.7級地震,存在中強地震構(gòu)造條件,未來有發(fā)生6級左右中強地震的可能。該斷裂距橋位約5km,對橋位區(qū)穩(wěn)定性影響建議以橋位區(qū)地震安全性評價結(jié)果為準。鄂爾多斯北緣斷裂(F12)為晚更新世活動斷裂,但晚更新世晚期(約3萬年)以來無明顯活動,就其規(guī)模而言具有中強震構(gòu)造條件,但歷史上未發(fā)生過Ms5.0級以上地震,未來百年發(fā)生6級中強地震的可能性較小。該斷裂距橋位10km以上,對其穩(wěn)定性影響不大。4.橋位區(qū)工程地質(zhì)條件4.1地形地貌橋位區(qū)位于黃河中游上段的清水河縣與準格爾旗交界處。場區(qū)地形起伏較較大,最高點為兩頭引橋處,東引橋處標高988.53~1086.06,西引橋處標高987.37~1047.67m。現(xiàn)黃河主河槽最低處標高約980.92m,河床內(nèi)高差約3.0m。橋位區(qū)黃河呈NW22°走向,由北向南流,河道寬600m左右,水面寬300m左右,兩岸地貌:黃河以西(右岸)為鄂爾多斯高原庫布齊沙漠東端;黃河以東(左岸)為呂梁山脈低山重丘區(qū);中間為黃河河谷(河床、河漫灘、Ⅰ級階地)。4.2地層巖性根據(jù)勘探揭露,橋址區(qū)勘探深度范圍內(nèi)的地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積、風積、殘積物和白堊系下統(tǒng)的基巖。前者,巖性以粉砂、亞砂土為主;后者,巖性為灰白色含礫砂巖、紫紅色泥質(zhì)砂巖和砂質(zhì)泥巖,分布較穩(wěn)定。按成因類型及巖性特征細分為17層,現(xiàn)按沉積時代自上而下分述如下:一、第四系全新統(tǒng)①層(Q4eol)粉砂:褐黃、黃褐色。主要礦物成分以石英、長石為主,砂質(zhì)純凈??紫栋l(fā)育,含植物根系。干。松散。層厚1.60~5.60m,層底高程1006.29~1042.07m。②層(Q4al+pl)亞粘土:褐紅色。土質(zhì)均勻,孔隙發(fā)育。粉粒含量高。硬塑。層厚1.90~4.60m,層底高程988.51~990.75m。③層(Q4al+pl)亞砂土:黃褐色、局部灰黃色??紫栋l(fā)育,含植物根系。表層為耕植土,局部砂粒含量較高,夾薄砂層。濕~飽和。松散。層厚2.70~8.70m,層底高程979.81~982.97m。④層(Q4al+pl)粉砂:黃褐色、局部灰黑~灰黃色。主要物質(zhì)成分以石英、長石為主,含少量粘性土。級配差,分選性好。無光澤反應(yīng),搖震反應(yīng)迅速。飽和。松散~中密。層厚2.10~4.80m,層底高程976.61~980.41m。二.白堊系下統(tǒng)(K1)⑤層砂質(zhì)泥巖:紫紅色。主要礦物成分以粘土礦物為主,含灰綠色、灰白色豆狀團塊。泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較差。巖芯較破碎,多呈碎塊狀、短柱狀。強風化。層厚3.10m,層底高程1082.96m。⑥層含礫砂巖:灰白色。主要礦物成分以石英、長石為主,含泥質(zhì)。碎屑結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。含少量礫石。鈣泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)一般。巖芯多呈短柱狀,局部呈碎塊狀、碎石狀。局部夾砂質(zhì)泥巖。強風化。層厚12.90m,層底高程1070.06m。⑦層含礫砂巖:灰白色。主要礦物成分以石英、長石為主,含泥質(zhì)。含少量礫石,礫徑一般2~8mm。碎屑結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。鈣泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較差。巖芯較破碎,多呈碎塊狀、柱狀。強風化。層厚2.90m,層底高程1067.16m。⑧層泥質(zhì)砂巖:灰白色。主要礦物成分以石英、長石為主。碎屑結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。含有礫石。鈣泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較差。巖芯較破碎,多呈碎石狀、碎塊狀。強風化。層厚1.90~14.90m,層底高程1047.90~1052.26m。⑧-1層砂質(zhì)泥巖:紫紅色。主要礦物成分以粘土礦物為主,含少量砂粒。泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較一般。巖芯較完整,呈柱狀。強風化。層厚0.70m,層底高程1049.80m。⑨層泥質(zhì)砂巖:灰白、褐黃色,局部紫紅色。主要礦物成分以石英、長石為主。碎屑結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。鈣泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較差。巖芯較破碎,呈碎石狀。采取率低。強風化~弱風化。層厚2.50~26.70m,層底高程1010.12~1035.66m。⑨-1層砂質(zhì)泥巖:紫紅色。主要礦物成分以粘土礦物為主,含零星砂粒。泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)一般。巖芯較破碎,呈碎狀塊、短柱狀。干后易張裂,輕擊易斷。強風化~弱風化。層厚4.90~6.00m,層底高程1013.47~1036.82m。⑨-2層含礫砂巖:灰白色。主要礦物成分以石英、長石為主,含泥質(zhì)。碎屑結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。含有礫石,礫徑一般2~10mm。鈣泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較差。巖芯較完整,多呈短柱狀。強風化~弱風化。最大揭露厚度3.80m。⑩層泥質(zhì)砂巖:灰白色。主要礦物成分以石英、長石為主。含少量礫石,礫徑一般2~20mm。碎屑結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。鈣泥質(zhì)膠結(jié),膠結(jié)較差。巖芯破碎,呈碎塊狀、碎石狀。強風化~弱風化。最大揭露厚度28.50m。⑩-1層砂質(zhì)泥巖::紫紅色。主主要礦物成成分以粘土土礦物為主主,含零星星砂粒。泥泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)一般。巖巖芯呈柱狀狀。干后易易張裂,輕輕擊易斷。強強風化~弱弱風化。最最大揭露厚厚度4.550m。eq\o\aac(○,11)層泥質(zhì)砂砂巖:灰白白色為主,局局部紫紅色色。主要礦礦物成分以以石英、長長石為主。碎碎屑結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。局局部夾泥巖巖薄層。含含有零星礫礫石。鈣泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)較差。巖巖芯較破碎碎,呈碎石石狀、碎塊塊狀。強風風化~弱風風化。層厚0.600~8.00mm,層底高高程9722.71~~978..74m。eq\o\aac(○,11)-1層砂質(zhì)泥泥巖:紫紅紅色。主要要礦物成分分以粘土礦礦物為主,含含零星砂粒粒,上部為為風化砂巖巖。泥質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),層狀狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)一般。巖巖芯較完整整,呈短柱柱狀。干后后易張裂,輕輕擊易斷。強風化~弱風化。層厚0.60~8.00m,層底高程972.71~978.74m。eq\o\aac(○,12)層含礫砂砂巖:灰白白色為主,局局部紫紅色色。主要礦礦物成分以以石英、長長石為主,含含泥質(zhì)。碎碎屑結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。局局部夾泥巖巖薄層。含含有礫石,礫礫徑一般5~20mmm。含量約約占20%左右。鈣鈣泥質(zhì)膠結(jié)結(jié),膠結(jié)一一般。巖芯芯較完整,呈呈柱狀、碎碎塊狀。弱弱風化為主主,局部強強風化。層層厚2.10~10.220m,層層底高程9961.336~969..95m。eq\o\aac(○,12)-1層砂質(zhì)泥泥巖:紫紅紅色。主要要礦物成分分以粘土礦礦物為主,含含零星砂粒粒及礫石。泥泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)一般。巖巖芯較完整整,呈柱狀狀。弱風化化。層厚2.00~8.10m,層底底高程9662.733~971..60m。eq\o\aac(○,13)層泥質(zhì)砂砂巖:紫紅紅色為主,局局部灰白色色。主要礦礦物成分以以石英、長長石為主,含含少量粘土土礦物。碎碎屑結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。鈣鈣泥質(zhì)膠結(jié)結(jié)。巖芯較較完整,呈呈柱狀,局局部破碎,呈呈碎石狀、碎碎塊狀。弱弱風化。最最大揭露厚厚度6.50m。eq\o\aac(○,13)-1層砂質(zhì)泥巖::紫紅色。主主要礦物成成分以粘土土礦物為主主,含少量量砂粒及零零星礫石,礫礫徑一般20~30mmm。泥質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),層狀狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)較好。巖巖芯較完整整,呈柱狀狀。弱風化化。層厚1.660~5.00mm,層底高高程9599.81~~963..04m。eq\o\aac(○,14)層砂質(zhì)泥巖::紫紅色。主主要礦物成成分以粘土土礦物為主主,含零星星砂粒及零零星礫石,礫礫徑2~20mmm,含量約約占10-330%。泥質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu),層狀狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)較好。巖巖芯較完整整,呈柱狀狀。干后易易張裂,輕輕擊易斷。弱弱風化。層層厚2.70~6.70m,層底底高程9448.499~957..92m。eq\o\aac(○,15)層泥質(zhì)砂砂巖:紫紅紅色為主,局局部灰白色色。主要礦礦物成分以以石英、長長石為主,含含少量粘土土礦物。含含有少量礫礫石,礫徑徑5~25mmm。碎屑結(jié)結(jié)構(gòu),層狀狀構(gòu)造。局局部夾泥巖巖薄層。鈣鈣泥質(zhì)膠結(jié)結(jié),膠結(jié)較較好。巖芯芯較完整,呈呈柱狀。弱弱風化。最最大揭露厚厚度10..90m。eq\o\aac(○,15)-1層砂質(zhì)泥泥巖:紫紅紅色。主要要礦物成分分以粘土礦礦物為主,含含少量砂粒粒及零星礫礫石。泥質(zhì)質(zhì)結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)較差。巖巖芯較破碎碎,呈柱狀狀、碎塊狀狀。弱風化化。層厚1.30~3.20mm,層底高高程9488.92~~949..91m。eq\o\aac(○,16)層砂質(zhì)泥泥巖:紫紅紅色。主要要礦物成分分以粘土礦礦物為主,含含少量砂粒粒及礫石。泥泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)好。巖巖芯較完整整,呈柱狀狀。弱風化化。最大揭揭露厚度110.70m。eq\o\aac(○,16)-1層含礫砂砂巖:灰白白色。主要要礦物成分分以石英、長長石為主,含含泥質(zhì)。含含有礫石,礫礫徑5~30mmm,含量約約占20%左右。碎碎屑結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)較差。巖巖芯較破碎碎,呈短柱柱狀、碎塊塊狀。弱風風化。層厚2.00~6.10mm,層底高高程9411.81~~944..57m。eq\o\aac(○,17)層含礫砂砂巖:灰白白色為主,局局部紫紅色色。主要礦礦物成分以以石英、長長石為主,含含泥質(zhì)。含含有礫石,礫礫徑5~20mmm左右,個個別40~60mmm,含量約約占20~30%左右。碎碎屑結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。局局部夾泥巖巖薄層。鈣鈣泥質(zhì)膠結(jié)結(jié),膠結(jié)較較差。巖芯芯破碎,呈呈碎石狀、局局部柱狀。弱弱風化。最最大揭露厚厚度23..80m。eq\o\aac(○,17)-1層砂質(zhì)泥泥巖:紫紅紅色。主要要礦物成分分以粘土礦礦物為主,含含零星砂粒粒。局部夾夾薄層泥質(zhì)質(zhì)砂巖。泥泥質(zhì)結(jié)構(gòu),層層狀構(gòu)造。泥泥質(zhì)膠結(jié),膠膠結(jié)較好。巖巖芯較完整整,呈柱狀狀。干后易易張裂,輕輕擊易斷。弱弱風化。最最大揭露厚厚度5.440m。4.3地質(zhì)構(gòu)造造橋位區(qū)主要出露露一套白堊堊系沉積巖巖地層,巖巖層產(chǎn)狀::走向NW2855°,傾向NE,傾角∠6°~13°??辈靺^(qū)區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)斷裂構(gòu)造造。節(jié)理裂裂隙不甚發(fā)育,但但在岸坡地地段,可以以見到卸荷荷裂隙存在在,規(guī)模一一般較小。東東部山體裸裸露,局部部發(fā)育一組組大致垂直直黃河方向向的節(jié)理裂隙,走走向NE522°~64°,傾向SE,傾角84°~88°,多呈舒舒緩波狀,連連續(xù)性差,因因卸荷作用用,裂寬5~20mm,充填物物以巖屑為為主,每米米發(fā)育3~6條左右;;其共軛節(jié)節(jié)理走向NW3344°,傾向SW,傾角82°,呈舒緩波波狀,連續(xù)續(xù)性差,因因卸荷作用用,裂寬5~10mm,充填物物以巖屑為為主,每米米發(fā)育1~3條左右。4.4水文地質(zhì)4.4.1環(huán)境水概概述橋位區(qū)地表水主主要為黃河河,勘察期期間其水位位為982..70~9982.888m。地下水僅見見到埋藏于于黃河河谷谷以下第四四系松散沉沉積層中的的孔隙潛水,其埋藏深度度1.6~13.0mm,標高980..11~986.667m。地下水主主要接受大大氣降水補補給。4.4.2水質(zhì)分析析為查明環(huán)境水質(zhì)質(zhì),在ZK116鉆孔內(nèi)取地地下水樣一一組,取黃黃河水一組組進行了水水質(zhì)分析,主主要項目有有PH值、游離CO2、侵蝕性CO2、重碳酸酸鹽堿度、SO42-、Cl-、Mg2+、鐵離子及硬度,其成果見表4-1、4-2。ZK16地下水水水質(zhì)分析析成果表表4-1離子每立升含量硬度德國度*總硬度17.86毫克(mg/L)毫摩爾(mmo/L))毫克當量(me/L*)毫克當量%(me%*)永久硬度陽離子K++Na+95.003.803.8037.3暫時硬度17.86Ca2+35.200.881.7617.3負硬度Mg2+55.442.314.6245.4總堿度合計185.646.9910.18100.0其它項目(mg/L)游離CO22.48陰離子CO32-0.000.000.000.0侵蝕CO21.83HCO3-408.706.706.7065.8Cl-52.541.481.4814.5SO42-96.001.002.0019.6礦化度557.00合計557.249.1810.18100.0全鹽761.35總計742.88PH8.0備注1、“*”為工程所需計量量單位。黃河水水質(zhì)分析析成果表表4-2離子每立升含量硬度德國度*總硬度13.55毫克(mg/L)毫摩爾(mmo/L))毫克當量(me/L*)毫克當量%(me%*)永久硬度陽離子K++Na+113.254.534.5348.3暫時硬度9.88Ca2+39.600.991.9821.1負硬度Mg2+34.321.432.8630.5總堿度合計187.176.959.37100.0其它項目(mg/L)游離CO20.00陰離子CO32-13.200.220.444.7侵蝕CO20.00HCO3-215.333.533.5337.7Cl-106.503.003.0032.0SO42-115.201.202.4025.6礦化度547.00合計450.237.959.37100.0全鹽654.67總計637.40PH8.3備注1、“*”為工程所需計量量單位。根據(jù)水質(zhì)簡分析析結(jié)果,按舒卡列列夫分類,地地下水類型型為“HCO3-Mg-(K+Na)”型水,PHH值為8.0;黃河水類類型為“HCO3-Cl--SO4-(K+Na)-Mg”型水,PHH值為8.3。4.4.3水的腐蝕性性評價橋位區(qū)樁基混凝凝土將處于于半干旱區(qū)區(qū)直接臨水水。按環(huán)境境分類屬Ⅰ類。根據(jù)上述條件,依依據(jù)《公路路工程地質(zhì)質(zhì)勘察規(guī)范范》(JTJ0064-998)按腐蝕分分類分別進進行評價。1.結(jié)晶類腐蝕蝕:地下水水SO42-含量為為96.000mg//L,小于250mgg/L,對混凝土土無腐蝕性性;黃河水水SO42-含量為115..20mgg/L,小小于250mgg/L,對對混凝土無無腐蝕。2.分解類腐蝕:地地下水PHH值為8.0,大于6..5,侵蝕蝕性CO2含量1.833mg//L,小于15mgg/L,HCO33含量為408..70mgg/L,大大于1.00mg/LL,對混凝土土無腐蝕;;黃河水PPH值為8.3,大于6..5,無侵侵蝕性COO2,HCO3含量為215..33mgg/L,大大于1.00mg/LL,對混凝土土無腐蝕。3.結(jié)晶分解復合類類腐蝕:地地下水Cl-+SQ42-+NO3-含量為1448.544mg/LL,小于3000mmg/L,對混凝土土無腐蝕;;黃河水Cl-+SQ42-+NO3-含量為221..70mgg/L,小小于3000mmg/L,對對混凝土無無腐蝕。由以上分析可以以看出,地地下水和黃黃河水對混混凝土無結(jié)結(jié)晶類腐蝕蝕、分解類類腐蝕和結(jié)結(jié)晶分解復復合類腐蝕蝕。5.橋基巖土工工程地質(zhì)性性質(zhì)按照《公路橋涵涵地基與基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)規(guī)范》(JTJ0024—85)的原則則確定橋基基土的類別別及名稱。按孔、分層取樣測試其物理力學性質(zhì)。5.1室內(nèi)試驗試驗項目:室內(nèi)內(nèi)試驗按照照《公路土土工試驗規(guī)規(guī)程》(JTJ0051-993)及《公路路工程巖石石試驗規(guī)程程》(JTGE41--20055)進行,細細粒土的主主要試驗項項目為干密度、天天然含水量量、比重、液液限、塑限限、顆分、壓壓縮、抗剪剪強度等。巖石主要要試驗項目目為干密度度、吸水率率、比重、天天然或飽和和抗壓強度度試驗。測測試成果詳詳見室內(nèi)試驗綜綜合成果表表、三軸試試驗成果曲曲線、固結(jié)結(jié)試驗成果果圖表。根據(jù)固結(jié)試驗結(jié)結(jié)果,②層亞粘土土壓縮模量量為Es1-22=2.255~3.442MPaa,壓縮系數(shù)數(shù)α1-2=為0.5446~0..914MMPa-11,為高壓壓縮性土;;③層亞砂土土壓縮模量量為Es1-22=3.299~12..46MPPa,壓縮系系數(shù)為α1-2=0.1228~0..515MMPa-11,為中壓壓縮性土;;④層粉砂壓縮縮模量為EEs1-22=3.622~23..92MPPa,壓縮系系數(shù)為α1-2=0.0665~0..533MMPa-11,為中壓壓縮性土;;根據(jù)三軸試驗結(jié)結(jié)果,②層亞粘土土粘聚力cccu=18.00kPa,內(nèi)摩擦擦角φcu=18.55°,有效粘聚聚力c′cu=16.0kPPa,有效內(nèi)內(nèi)摩擦角φ′cu=20.33°;③層亞砂土土粘聚力cccu=27.00~48..0kPaa,內(nèi)摩擦擦角φcu=17.77~33..5°,有效粘聚聚力c′cu=266.0~447.0kkPa,有效內(nèi)內(nèi)摩擦角φ′cu=222.3~335.3°°;④層粉砂粘粘聚力ccu=29.00~32..0kPaa,內(nèi)摩擦擦角φcu=15.33~35..9°,有效粘聚聚力c′cu=222.0~228.0kkPa,有效內(nèi)內(nèi)摩擦角φ′cu=200.3~337.1°°。巖石樣的物理力力學指標統(tǒng)統(tǒng)計表見表表5-1。5.2原位測測試在粉砂和亞砂土土中進行了了標準貫入入試驗。標標貫試驗間間距一般為為2m。采用用自動脫勾勾的自由落落錘法進行行錘擊,錘錘擊速率小小于30擊/分。測試試結(jié)果詳見見鉆孔地質(zhì)質(zhì)柱狀圖。5.3波速測試試采用廊坊大地公公司研制生生產(chǎn)的XG-I型懸掛式式波速測井井儀,分別別在ZK1、ZK9、ZK13、ZK21號進行波波速測試。測測試結(jié)果詳詳見附件《黃河公路大橋工程場地剪切波速測試報告》。根據(jù)剪切波速測測試結(jié)果,ZK1、ZK9、ZK13、ZK21號鉆孔的的等效剪切切波速值Vse分別為為260m/s、310m/s、335m/s、320m/s,其平均均等效剪切切波速為3306m//s,屬于250<Vse≤500檔,覆蓋蓋層>6..0m。根根據(jù)《建筑筑抗震設(shè)計計規(guī)范》(GB50011-2001),判定:場地土類型為中硬土,建筑場地類別為Ⅱ類。物理力學指標統(tǒng)統(tǒng)計表表5-1巖土

編號巖土

名稱統(tǒng)計

項目干密度ρ比重Gs自然抗壓強度ff∝飽和抗壓強度ffrc吸水率W1巖土

編號巖土

名稱統(tǒng)計

項目干密度ρ比重Gs自然抗壓強度ff∝飽和抗壓強度ffrc吸水率W1(g/cm3)(MPa)(MPa)%(g/cm3)(MPa)(MPa)%⑧-1砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)1eq\o\aac(○,13)泥質(zhì)砂巖統(tǒng)計個數(shù)16931316最大值3.20最大值2.442.6612.006.4011.020最小值3.20最小值2.142.4511.501.802.180平均值3.20平均值2.302.5911.703.415.593⑨泥質(zhì)砂巖統(tǒng)計個數(shù)77457標準值2.262.542.616.802最大值2.532.6515.802.305.930eq\o\aac(○,13)-1砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)65246最小值2.222.627.301.903.330最大值2.352.669.007.206.000平均值2.332.6411.572.104.594最小值2.212.598.202.002.380標準值2.262.635.269平均值2.272.638.603.404.402⑨-1砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)33223標準值2.225.371最大值2.432.659.002.206.430eq\o\aac(○,14)砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)181211718最小值2.292.605.901.904.400最大值2.422.6913.204.6011.040平均值2.342.637.452.055.177最小值2.142.407.302.001.200⑨-2含礫砂巖統(tǒng)計個數(shù)22112平均值2.272.6110.082.644.616最大值2.442.678.702.005.800eq\o\aac(○,15)泥質(zhì)砂巖標準值2.242.578.871.975.447最小值2.352.658.702.004.660統(tǒng)計個數(shù)211551621平均值2.402.668.702.005.230最大值2.502.7012.306.7011.170⑩泥質(zhì)砂巖統(tǒng)計個數(shù)44224最小值2.202.459.101.900.870最大值2.402.676.402.106.360平均值2.302.6110.962.824.875最小值2.242.635.501.804.660eq\o\aac(○,15)-1砂質(zhì)泥巖標準值2.272.582.295.775平均值2.322.665.951.955.670統(tǒng)計個數(shù)2122⑩-1砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)4444最大值2.302.586.8011.360最大值2.412.692.506.400最小值2.262.582.205.150最小值2.222.641.903.900平均值2.282.584.508.255平均值2.332.662.175.482eq\o\aac(○,16)砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)1263912eq\o\aac(○,11)泥質(zhì)砂巖統(tǒng)計個數(shù)76437最大值2.402.6614.704.9011.100最大值2.492.6911.502.305.300最小值2.212.5311.102.201.990最小值2.162.517.701.502.740平均值2.312.6312.603.005.752平均值2.262.619.402.033.750eq\o\aac(○,16)-1含礫砂巖標準值2.282.582.447.164標準值2.182.564.492統(tǒng)計個數(shù)3233eq\o\aac(○,11)-1砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)1093710最大值2.352.622.405.540最大值2.362.6815.8010.205.600最小值2.282.592.202.960最小值2.212.552.101.902.250平均值2.312.612.304.017平均值2.272.6210.233.994.158eq\o\aac(○,17)含礫砂巖統(tǒng)計個數(shù)302882230標準值2.242.591.554.897最大值2.372.6811.906.506.250eq\o\aac(○,12)含礫砂巖統(tǒng)計個數(shù)171261117最小值2.152.497.701.401.530最大值2.472.6812.305.6010.650平均值2.282.6110.072.684.068最小值1.782.426.001.801.770eq\o\aac(○,17)-1砂質(zhì)泥巖標準值2.262.608.962.144.442平均值2.242.609.802.575.263統(tǒng)計個數(shù)86358標準值2.172.567.911.986.421最大值2.412.6914.706.205.400eq\o\aac(○,12)-1砂質(zhì)泥巖統(tǒng)計個數(shù)1073710最小值2.242.6011.002.002.500最大值2.412.6714.405.0011.340平均值2.312.6312.473.744.731最小值2.232.5710.301.602.870標準值2.272.605.372平均值2.312.6211.702.715.534標準值2.272.591.927.3155.4高密度電電法測試為了查明橋位區(qū)區(qū)覆蓋層厚厚度的分布布情況和有有無大的斷裂通通過,采用用重慶奔騰騰數(shù)控技術(shù)術(shù)研究所生生產(chǎn)的WDJD-2多功能數(shù)數(shù)字直流激激電儀和WDZJ-1多路電極極轉(zhuǎn)換器所所構(gòu)成的WGMD-1高密度電電阻率測量量系統(tǒng)進行行測試。測測試結(jié)果詳詳見附件《黃河河公路大橋橋工程場地地高密度電電法勘探報報告》。根據(jù)高密度電法法測試結(jié)果果,A、B、C、D四條橫剖剖面顯示::第四系覆覆蓋層與下下伏白堊系泥泥質(zhì)砂巖、砂砂質(zhì)泥巖之之間的視電電阻率等值值線連續(xù)、穩(wěn)穩(wěn)定,橋位位區(qū)未發(fā)現(xiàn)現(xiàn)大的斷裂通通過。6.場地地震效應(yīng)6.1地震動峰峰加速度值值、地震基基本烈度及及特征周期期據(jù)《中國地震動動參數(shù)區(qū)劃劃圖》(GB188306--20011),該橋橋位區(qū)地震震動峰加速速度值為00.10gg,相應(yīng)于于地震基本本烈度為Ⅶ度。動反應(yīng)應(yīng)譜特征周周期為0.4ss。6.2地震液化判別根據(jù)《公路工程程抗震設(shè)計計規(guī)范》(JTJ0004-889)規(guī)定,對對地面以下下20m范圍圍內(nèi)飽和的的③層亞砂土(水水下部分)、④層粉砂進行液化判別。判別邊界條件:采用地震基本烈度Ⅶ度,地下水位取零。初判:③層亞砂土(水下部部分)、④層粉砂地質(zhì)質(zhì)年代為Q4,據(jù)顆分分結(jié)果其粘粘粒含量小小于10%,可判為為液化土層層。標準貫入試驗判判別:當土層實測的修修正標準貫貫入錘擊數(shù)數(shù)N1小于按式式(6-22-1)計計算的修正正液化臨界界標準貫入入錘擊數(shù)Nc時,則判判別為液化化,否則為為不液化。.69式(6-22-1)錘修;實準擊系處Kh=0.110;點總力(kPa);點有壓(kPa)s以重=18.00kNm18.5kN以m20.0kkN20.5kN點(m)深(m)力所數(shù)修0百(%%)。見見表6-1。液化判別計算表表表6-1層號鉆孔編號dsN63.5CnN1Pcξσ0σeCvKhNc液化判別液化抵抗系數(shù)標貫點液化率(Ce)(%)④ZK46.8570.916.377.80.53135940.90.15.18不液化1.2355%ZK54.7541.094.364.50.64936610.17.43液化0.596.2530.952.852.80.72124820.90.18.40液化0.34ZK64.1561.166.964.40.64816010.17.24液化0.96ZK74.6541.114.445.60.60897410.16.30液化0.70ZK83.4561.247.444.50.64684910.17.35不液化1.01ZK93.6541.214.840.40.89725110.110.37液化0.47ZK103.2541.255.000.80.85673410.111.86液化0.42ZK144.35100.969.604.40.641227810.17.92不液化1.216.35110.9610.566.10.581229910.16.19不液化1.71ZK156.35140.9613.4416.10.321229910.13.40不液化3.96結(jié)④砂驗率55%,大于50%,液③層亞砂土水下部分數(shù)據(jù)較少未進行計算)6.3地基土液化抵抗抗系數(shù)及折折減系數(shù)α程計(JTJ0004-889),當?shù)氐鼗鶅?nèi)有液液化土層時時,液化土土層的承載載力、內(nèi)摩摩擦角和內(nèi)內(nèi)聚力等可可根據(jù)液化化抵抗系數(shù)數(shù)Ce予以折減減。各土層層液化抵抗抗系數(shù)按(式式6-4--1)10m內(nèi),10~20m內(nèi)分別取取平均值。各各液化土層層液化抵抗抗系數(shù)Ce與折減系系數(shù)α值見表6-2。Ce=式(6-44-1)式中:Ce—液化抵抗抗系數(shù);N1、Nc——意義同前前。橋位區(qū)各液化土土層液化抵抵抗系數(shù)Ce與折減系系數(shù)α值表表6-2層號液化抵抗系數(shù)標貫點深度N1Nc折減系數(shù)備注ds≤10Cemα④1.23≤106.375.181.000.59≤104.367.430.000.34≤102.858.400.000.96≤106.967.240.670.70≤104.446.300.331.01≤107.447.351.000.47≤104.8410.370.000.42≤105.0011.860.001.21≤109.607.921.001.71≤1010.566.191.003.96≤1013.443.401.007.橋位區(qū)巖土工工程分析與與評價7.1橋位區(qū)穩(wěn)穩(wěn)定性分析析從構(gòu)造穩(wěn)定分析析,如前所所述,橋位位區(qū)位于鄂鄂爾多斯地地塊體的東東北緣,緊緊鄰北部的的河套斷陷陷和東部的的呂梁隆起起區(qū)。鄂爾爾多斯地塊塊體和呂梁梁隆起區(qū)均均無規(guī)模較較大、活動動較新的斷斷裂構(gòu)造,長長期以來保保持穩(wěn)定狀狀態(tài)。河套套斷陷的東東緣有兩條條較大斷裂裂:和林格格爾斷裂(F11)和鄂鄂爾多斯北北緣斷裂(F12),并并存在中強強地震構(gòu)造造條件,前前者距橋位位區(qū)距離55km,其對橋位區(qū)區(qū)穩(wěn)定性影影響建議以以橋位區(qū)地地震安全性性評價結(jié)果果為準,后后者距橋位位區(qū)距離大大于10kkm,對橋位區(qū)區(qū)穩(wěn)定性影影響不大。根據(jù)《黃黃河公路大大橋工程場場地高密度度電法勘探探報告》,橋橋位區(qū)附近近沒有發(fā)現(xiàn)現(xiàn)大的斷裂構(gòu)構(gòu)造。從橋位兩岸的山山體分析,西西岸(右岸岸)大部分分被風積砂砂覆蓋,山山體地層產(chǎn)狀平平緩,根據(jù)據(jù)鉆探、物物探和地質(zhì)質(zhì)調(diào)查未發(fā)發(fā)現(xiàn)不良地地質(zhì)現(xiàn)象,山山體是穩(wěn)定定的;東岸岸(左岸)山山體裸露,沖沖溝發(fā)育,巖巖體風化,沿岸坡地帶有卸荷、風化裂隙存在,巖層產(chǎn)狀有變形外傾現(xiàn)象,發(fā)生小的塌落,但從總體上來看,地層連續(xù),巖層產(chǎn)狀平緩向山里傾斜,無滑動、傾倒、拉裂現(xiàn)象,山體是穩(wěn)定的。7.2橋基巖土土工程設(shè)計計參數(shù)的確確定地基巖土的容許許承載力[σ0]和鉆孔樁樁樁周土的的極限摩阻阻力τi主要是根根據(jù)《公路路橋涵地基基與基礎(chǔ)設(shè)設(shè)計規(guī)范》(JTJ024—85)和現(xiàn)場原位測試、室內(nèi)試驗綜合確定的。詳見表7-1和鉆孔地質(zhì)柱狀圖。③層亞砂土(水下部分)、④層粉砂為液化土層,設(shè)計參數(shù)要作相應(yīng)的折減。各層地基土容許許承載力[[σ0]和鉆孔樁樁極限摩阻阻力τi建議范圍值表(kPPa)表7-1層號巖土名稱[σ0]τi層號巖土名稱[σ0]τi①粉砂12030eq\o\aac(○,11))泥質(zhì)砂巖400~8000100~1400②亞粘土14040eq\o\aac(○,11))-1砂質(zhì)泥巖400~850090~145③亞砂土13030~35eq\o\aac(○,12))含礫砂巖550~8000115~1400④粉砂100~120020~30eq\o\aac(○,12))-1砂質(zhì)泥巖750~8500135~1455⑤砂質(zhì)泥巖40095eq\o\aac(○,13))泥質(zhì)砂巖700~9500130~1555⑥含礫砂巖450100eq\o\aac(○,13))-1砂質(zhì)泥巖800~8500140~1455⑦含礫砂巖500110eq\o\aac(○,14))砂質(zhì)泥巖750~9500135~1555⑧泥質(zhì)砂巖450~500095~110eq\o\aac(○,15))泥質(zhì)砂巖700~9500130~1555⑧-1砂質(zhì)泥巖40090eq\o\aac(○,15))-1砂質(zhì)泥巖850145⑨泥質(zhì)砂巖400~750095~135eq\o\aac(○,16))砂質(zhì)泥巖800~9500140~1455⑨-1砂質(zhì)泥巖400~850090~145eq\o\aac(○,16))-1含礫砂巖650~9000125~1600⑨-2含礫砂巖700~7500130~1355eq\o\aac(○,17))含礫砂巖650~9500125~1600⑩泥質(zhì)砂巖450~8000100~1400eq\o\aac(○,17))-1砂質(zhì)泥巖800~8500135~1455⑩-1砂質(zhì)泥巖400~850090~145因部分鉆孔孔位位并不與實實際橋墩位位置重合,且且各層層位位、厚度、強強度等方面面變化較大,鑒于于上述等原原因,從工工程安全考考慮,基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計時宜宜根據(jù)實際際情況選取取相近鉆孔工程程設(shè)計參數(shù)數(shù)的低值。7.3橋位區(qū)場場地巖土特點通過勘探揭露,在勘探深度范圍內(nèi)的地層為第四紀沖洪積物、風積物和白堊紀下統(tǒng)的基巖,地質(zhì)時代新,膠結(jié)程度低,均一性較差。巖石的軟化系數(shù)小,遇水后強度急劇下降。河床及兩岸基巖強風化深度一般2.8m~8.6m,橋頭地層基巖強風化深度一般21.7m~33.8m,其強度較低,剪切波速一般小于500m/s??傮w上,河床及兩岸地層巖性(基巖)好于橋頭,下部地層巖性好于上部。8.橋基方案的的選擇與論論證8.1地基基礎(chǔ)礎(chǔ)類型路特對度要需基較地層橋程件結(jié)建鉆孔或基摩行樁具選持8.2鉆孔灌注注樁單樁豎豎向容許承承載力估算算根據(jù)各鉆孔各層層巖土工程程性質(zhì),對對各孔位置置處鉆孔灌灌注樁單樁樁承載力估估算。估算算邊界條件件:橋墩地地基為巖石石地基,根根據(jù)《公路路工程水文文勘測設(shè)計計規(guī)范》(JTGC30-20022)附錄C,最大沖沖刷線深度度為基巖面面以下3mm,分別按樁樁徑1.55m、2.0mm、2.5mm及樁長355.0m、45.00m、55.00m計算。據(jù)據(jù)《公路橋橋涵地基與與基礎(chǔ)設(shè)計計規(guī)范》(JTJ0224-855),摩擦擦樁單樁軸軸向受壓容容許承載力力按采用公公式(8.2-11)計算。[P]=(UlτP+AσR)(式88.2-1)式中:[P]———單樁軸向向受壓容許許承載力(kN);U——樁周長(m);;l——樁在沖刷線以下下有效長度度(m);A——樁底橫截面面積積(m2);τP——樁壁土的平均極極限摩阻力力(kPaa),可按按下式計算算:n——土層的層數(shù)數(shù);li——沖刷線以下各土土層的厚度度(m);τi——與li對應(yīng)的各土層與與樁壁的極極限摩阻力力(kPa);—樁尖處土的極限限承載力(kPa),可按下式計算:[]=2m0λ{[]+k2γ2((h-3))}[]—樁尖處土的容許許承載力(kPa);h—樁尖的埋置深度度(m);k2—地基土容許承載載力隨深度度的修正系系數(shù);γ2—樁尖以下土的容容重(kNN/m3);λ—修正系數(shù);m0—清底系數(shù)。根據(jù)前述可選擇擇的樁尖持持力層,選選擇不同樁樁徑對鉆孔孔樁軸向承承載力進行行了估算。計計算結(jié)果見見表8-1,供設(shè)計計時參考。鉆孔灌注樁單樁樁容許承載載力估算表表8-1項目樁徑假設(shè)沖刷深度實際樁長l有效樁長l修正系數(shù)λ清底系數(shù)m0容許承載力σ00極限承載力σRR樁壁土平均極限限摩阻力τp單樁容許承載力力[P]孔號(m)(m)(m)(m)(kPa)(kPa)(kPa)(kN)基樁位置ZK11.5035350.690.5500345.085.77367.3045450.720.5650468.094.310410.33055550.720.5650468.099.913354.002035350.650.5500325.085.79927.1045450.690.5650448.594.314033.44055550.720.5650468.099.917989.112.5035350.650.5500325.085.712568.33045450.650.5650422.594.317698.11055550.680.5650442.099.922652.22ZK71.510.13527.90.650.5700455.0117.78134.510.14537.90.720.5700504.0123.211441.8810.15547.90.720.5850612.0126.014749.44210.13527.90.650.5700455.0117.711024.5510.14537.90.650.5700455.0123.215376.6610.15547.90.710.5850603.5126.019892.772.510.13527.90.650.5700455.0117.714003.9910.14537.90.650.5700455.0123.219444.0010.15547.90.650.5850552.5126.025036.88ZK111.55.13532.90.680.5850578.0128.010429.775.14542.90.720.5700504.0131.013680.225.15552.90.720.5700504.0131.816859.4425.13532.90.650.5850552.5128.014093.115.14542.90.660.5700462.0131.018372.115.15552.90.720.5700504.0131.822677.112.55.13532.90.650.5850552.5128.017887.555.14542.90.650.5700455.0131.023174.775.15552.90.660.5700462.0131.828490.66ZK171.512.63522.40.650.5950617.5127.77279.512.64532.40.680.5850578.0134.610781.8812.65542.40.720.5850612.0134.313954.66212.63522.40.650.5950617.5127.79948.312.64532.40.650.5850552.5134.614562.5512.65542.40.660.5850561.0134.318766.222.512.63522.40.650.5950617.5127.712738.3312.64532.40.650.5850552.5134.618474.2212.65542.40.650.5850552.5134.323712.22ZK221.5035350.690.5750517.5103.89016.3045450.720.5750540.0110.812215.44055550.720.5700504.0105.614119.662035350.650.5750487.5103.812177.77045450.690.5750517.5110.816463.88055550.720.5700504.0105.619024.002.5035350.650.5750487.5103.815461.33045450.650.5750487.5110.820760.11055550.680.5700476.0105.623958.669.建筑材料該橋所需建筑材材料量不是是很大,主主要用于拌拌制混凝土土所需的粗粗、細骨料料及斜坡防防護等所需需的塊石、片片石等。根根據(jù)設(shè)計要求求,需用砼約18萬m3,且勘察察料場儲量量不得小于于工程設(shè)計計需用量的的兩倍,以以此估算,細細骨料約需需16萬m3,粗骨料約約需40萬m3。橋位區(qū)基基巖屬于白白堊系較軟巖地地層,包括括泥質(zhì)砂巖巖、砂質(zhì)泥泥巖及含礫礫砂巖。此此類巖石強強度較低,不不宜作為建建筑材料。為滿足該橋所需的建筑材料,本著就近取材、節(jié)約投資的原則,調(diào)查了7個料場,其概況見表9-1,分布見圖9-1。料場概況表表9-1料場名稱建筑材料類型描述無用層厚度有用層距橋位區(qū)試驗樣品運輸條件備注長×寬×高總儲量(m)(m×m×m)約萬m3km件風化程度前房子料場1細骨料粉細砂:褐黃色色,砂質(zhì)較較純。5100×1000×66.015.0310km公路,其其余為河灘灘土路及山山路黃河右岸,附近近有少量砂砂礫石料。前房子料場2細骨料礫砂:灰黃色,含含較多卵礫礫石。1.5100×1000×22.017.03放牛窯料場細骨料粗砂:褐黃色,含含少量卵礫礫石。22000×1550×155450.020.03黃河右岸,又叫叫孔兌溝料料場喇嘛灣料場塊石、碎石料玄武巖:黑灰色色,上部強風化化,下部弱弱風化。40800×2000×50800.03.03弱風化公路黃河左岸下塔-石畔料場塊石、碎石料石灰?guī)r:灰色,弱弱風化。202000×2000×5002000.019.03弱風化公路黃河左岸前房子料場塊石、碎石料石灰?guī)r:灰色,弱弱風化。20800×2000×50800.022.0弱風化公路,部分山路路黃河右岸當陽橋料場塊石、碎石料石灰?guī)r:灰色,弱弱風化。303000×5000×5007500.040.03弱風化209國道黃河左岸注:料場總儲量量根據(jù)調(diào)查查采用平均均厚度法進進行估算。圖9-1料場場分布示意意圖9.1細骨料根據(jù)調(diào)查,橋位位附近的細細骨料多以以粉細砂為為主,含泥泥量大,不不能滿足工工程需要。距距離橋位15~20km處的前房房子料場1、前房子子料場2及放牛窯窯料場存在在較好的細細骨料(見見表9-1)。其質(zhì)量指指標見表9-2。細骨料質(zhì)量指標標試驗成果果表表9-2料場名稱試樣編號巖土名稱含砂率含泥量砂細度模數(shù)平均粒徑堆積密度表觀密度孔隙率輕物質(zhì)含量云母含量(%)(%)(mm)(g/cm3)(g/cm3)(%)(%)(%)前房子料場1QL1-1粉細砂1.31.70.41.622.57360.010.1QL1-2粉細砂1.11.690.41.622.57360.010.1QL1-3粉細砂0.91.740.411.612.57370.010.1前房子料場2QF2-1礫砂552.12.580.591.62.59380.010.1QF2-2礫砂572.32.830.641.62.59380.010.1QF2-3礫砂532.51.592.59380.010.1放牛窯料場FN1-1粗砂602.12.950.851.622.580.0050.1FN1-2粗砂2.22.880.821.622.590.010.1FN1-3粗砂2.12.90.811.612.580.010.1根據(jù)試驗結(jié)果,除前房子料場1細度模數(shù)不滿足要求外,前房子料場2與放牛窯料場的質(zhì)量指標均能滿足規(guī)范要求。放牛窯料場細骨料儲量大,運輸條件較好,運輸距離較近,建議以放牛窯料場作為細骨料主要的料場。9.2粗骨料根據(jù)調(diào)查,橋位位附近沒有有砂礫石料料分布。前前房子料場場1、前房子子料場2附近存在在砂礫石料料,但儲量量太少,不不足以滿足足工程需要要。粗骨料料可采用人工工骨料,喇喇嘛灣料場場、下塔-石畔料場場及當陽橋橋料場有豐豐富的石料料(詳見表表9-1),儲量量巨大。根根據(jù)運輸距距離及試驗驗結(jié)果看,以以下塔-石畔料場和和前房子料料場為好。9.3塊石料根據(jù)調(diào)查,喇嘛嘛灣料場距距離橋位較較近,僅33.0kmm,巖性為為玄武巖,但上部強風化層較厚,達40m,開采較為困難。當陽橋料場巖性為石灰?guī)r,距離橋位區(qū)較遠。下塔-石畔料場和前房子料場距離橋位約19~22km,巖性以石灰?guī)r為主,且強風化層相對較薄,儲量很大,能夠滿足工程要求。巖石質(zhì)量指標試驗成果見表9-3。巖石質(zhì)量指標試試驗成果表表表9-3料場名稱試樣編號巖土名稱密度抗壓強度吸水率軟化系數(shù)抗凍損失量備注干ρd自然飽和(g/cm3)(MPa)(%)(%)喇嘛灣料場LM1-1玄武巖2.76100.5088.000.2300.880.32LM1-2玄武巖2.7070.5049.400.4100.700.43LM1-3玄武巖2.75104.1057.400.3200.550.44下塔-石畔料場XS1-1石灰?guī)r2.7053.0030.200.0400.570.48XS1-2石灰?guī)r2.71109.8055.900.0560.510.39XS1-3石灰?guī)r2.6863.4060.200.0580.950.43當陽橋料場DY1-1石灰?guī)r2.6747.5031.800.0590.670.46DY1-2石灰?guī)r2.6759.0043.200.0340.730.35DY1-3石灰?guī)r2.7172.0056.200.0670.780.32根據(jù)試驗結(jié)果,喇喇嘛灣料場場、下塔-石畔料場場、當陽橋橋料場巖石石飽和抗壓壓強度均大大于40MPPa,凍融損失率均均小于1%,干密度大大于2.448g/ccm3,滿足規(guī)范要求。根據(jù)據(jù)上部無用用層和運距距對比,建建議采用下塔-石畔料場場的石料為粉粉碎粗骨料料和塊石料料料場。10.結(jié)論與建議內(nèi)原地主個即西為斯布東河左呂低區(qū)為谷河根據(jù)勘探揭露,橋橋位區(qū)勘探深深度范圍內(nèi)內(nèi)的地層主主要為第四四系全新統(tǒng)統(tǒng)沖洪積物物、風積物物和白堊系系下統(tǒng)(K1)的基巖。上上部巖性以以粉砂、亞亞砂土、亞亞粘土為主主;下部基基巖為灰白白色含礫砂砂巖、紫紅紅色泥質(zhì)砂砂巖和砂質(zhì)質(zhì)泥巖,分分布較穩(wěn)定定。橋位區(qū)在大地構(gòu)構(gòu)造上位于于華北地臺臺西北部,涉涉及鄂爾多多斯隆起、河河套斷陷和和呂梁隆起起三個新構(gòu)構(gòu)造分區(qū)。鄂爾多斯地塊體和呂梁隆起區(qū)均無規(guī)模較大、活動較新的斷裂構(gòu)造,長期以來保持穩(wěn)定狀態(tài)。河套斷陷的東南緣有和林格爾斷裂(F11)和鄂爾多斯北緣斷裂(F12)兩條斷裂,存在中強地震的構(gòu)造條件,前者對橋位區(qū)穩(wěn)定性影響建議以橋位區(qū)地震安全性評價結(jié)果為準,后者對其穩(wěn)定性影響不大。根據(jù)高密度電法測試,橋位區(qū)附近沒有發(fā)現(xiàn)大的斷裂構(gòu)造。橋位區(qū)兩岸山體產(chǎn)狀均較平緩,西岸(右岸)大部分被風積砂覆蓋,東岸(左岸)山體裸露,巖層產(chǎn)狀平緩向山里傾斜,根據(jù)鉆探、物探和地質(zhì)調(diào)查未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象,山體是穩(wěn)定的。據(jù)《中國地震動動參數(shù)區(qū)劃劃圖》(GB188306--20011),該橋位位區(qū)地震動動峰加速度度值為0.100g,相應(yīng)于地地震基本烈烈度為Ⅶ度。動反應(yīng)應(yīng)譜特征周周期為0.44s。③層亞砂土土(水下部部分)、④層粉砂為液液化土層,液化土層的承載力、土抗力、抗剪強度等參數(shù)可根據(jù)液化抵抗系數(shù)予以折減。橋位區(qū)地表水主主要為黃河河,勘察期期間其水位位為982..70~9982.888m。地下水僅僅見到埋藏藏于黃河河河谷以下第第四系松散散沉積層中中的孔隙潛潛水,其埋埋藏深度11.6~13.0mm,標高980..11~986..67m。地地下水和黃黃河水對混混凝土無結(jié)結(jié)晶類腐蝕蝕、分解類類腐蝕和結(jié)結(jié)晶分解復復合類腐蝕蝕。工程用用水可采用用地下水,若若采用黃河河水,鑒于于黃河水質(zhì)質(zhì)受上游影影響較大,施施工過程中中需取樣進進行測試。6.程件結(jié)建鉆孔或基摩行樁具選持基施按范同元進和7.工程對建筑材料料的需求量量不是很大大,根據(jù)對料場場的調(diào)查和和取樣進行行質(zhì)量指標標試驗,細細骨料以放放牛窯料場場為好,且且儲量很大,運輸輸距離較近近;粗骨料料及塊石料料以下塔-石畔料場場為好,儲儲量及質(zhì)量量均可滿足工工程要求。目錄TOC\o"1-3"\h\zHYPERLIINK\\l"__Toc117184484355"1.前言言1HYPERLIINK\\l"__Toc117184484366"1.1工程概況況1HYPERLIINK\\l"__Toc117184484377"1.2勘察目的的與任務(wù)1HYPERLIINK\\l"__Toc117184484388"1.3勘察工作作概況1HYPERLIINK\\l"__Toc117184484399"1.3..1勘察工作作量布設(shè)1

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