黃河特大橋工程地質(zhì)勘察說(shuō)明書(shū)

.HHTDQ-1蘭州新區(qū)至蘭州中通道高速公路工程初步設(shè)計(jì)階段黃河特大橋22.1地形地貌工程地質(zhì)勘察說(shuō)明書(shū)黃河特大橋橋址區(qū)屬侵蝕堆積河谷地貌。橋位軸線(xiàn)的地面高程介于1513.10～1582.29m，相對(duì)高差69.19m。1地勢(shì)較平緩，整個(gè)橋址區(qū)地形起伏不大。橋位起點(diǎn)位于黃河北岸，橋位終點(diǎn)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(xiàn)跨越黃河河道而建設(shè)，中心里程樁號(hào)為K59+855，起訖樁號(hào)察工作。-。我院于2015年10月23日至2015年12月01日進(jìn)行了工程地質(zhì)勘2.2地質(zhì)構(gòu)造本次勘察共布置鉆孔19個(gè)，實(shí)際完成鉆孔17個(gè)，完成工作量詳見(jiàn)下表：表1-1完成工作量一覽表根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及鉆探揭露，橋位區(qū)內(nèi)斷裂、構(gòu)造不發(fā)育，下伏基巖為新近系泥巖（）和泥質(zhì)砂巖（巖樣)))2.3地層巖性12//632/778////根據(jù)地質(zhì)調(diào)查、物探及鉆孔揭露，工點(diǎn)區(qū)出露地層為人工成因雜填土（Qml43///4al+pl4///）及新近系泥質(zhì)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(zhì)量的60%～75%，一般粒徑20～60mm，最大粒徑為300mm，其中泥質(zhì)含量約為，局部含泥量比較高。顆粒級(jí)配良好，分選性差，磨圓度好。成分以長(zhǎng)石、石英為主。該層在本次勘//39//3各勘探點(diǎn)孔位測(cè)放由設(shè)計(jì)院提供的鉆孔座標(biāo)和GPS測(cè)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值140KPa。.HHTDQ-2②4al+pl0.075mm呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值130KPa。1的顆粒質(zhì)量超過(guò)總質(zhì)量85%，局部零星含有礫石，成分以長(zhǎng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值30KPa。④1巖芯較破碎，多呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(jí)配良好，分選性差，磨圓度差。成分以長(zhǎng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值90KPa。②第四系全新統(tǒng)沖洪積層粉土（4al+pl飽和，土質(zhì)較均勻，孔隙較發(fā)育，3干強(qiáng)度較低，光澤度一般，韌性較低，無(wú)搖振反應(yīng)。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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)黏土（4al+pl4振反應(yīng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值25KPa。③新近系強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖（）：棕紅色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，巖芯較破碎，多呈短柱狀，節(jié)長(zhǎng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)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(xì)砂）③）：棕紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，泥質(zhì)膠結(jié)，遇水易軟化、崩解，1巖芯較破碎，多呈短柱狀，節(jié)長(zhǎng)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(cè)土摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值55KPa。.HHTDQ-3表2-1水質(zhì)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表-2-4值32LLL2.5地震及地震動(dòng)參數(shù)根據(jù)甘肅省地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》附錄A甘肅省鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值和所屬的設(shè)計(jì)地震分組及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A：我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度﹑設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)地震加速度為，設(shè)計(jì)地震分組為第三組，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45sJTGB02-2013）3.1條判定：該橋梁抗震設(shè)防類(lèi)別為B類(lèi)，橋梁抗震措施設(shè)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(zhì)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(cè)山體表層第四系孔隙潛水的側(cè)向補(bǔ)給，水量大小隨季節(jié)動(dòng)態(tài)變化明顯。工點(diǎn)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(guān)條款初步判定需要考慮液化影響，需進(jìn)一步判別。根據(jù)規(guī)范進(jìn)一步判定工點(diǎn)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(chǎng)地地基的液化等級(jí)32.4.2地下水為不液化。擬建工程建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為B類(lèi)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮液化問(wèn)題。該橋址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，地層分布相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)大的不良地質(zhì)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(chǎng)地地基的液化等級(jí)為不液化。根據(jù)我院提供的波速報(bào)告：場(chǎng)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(xì)砂、②層粉土、②層粉質(zhì)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(bǔ)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(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、③層強(qiáng)風(fēng)化泥巖、④層中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖、④層中風(fēng)化泥巖屬軟質(zhì)巖11石。場(chǎng)地等效剪切波速為298.1～334.6m/sJTGB02-20134.1.3條判定，場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地，建筑場(chǎng)地屬于建筑抗震一般地段。橋址區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不強(qiáng)烈，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，屬相對(duì)穩(wěn)定地塊，地基穩(wěn)定，適宜公路橋梁建設(shè)。2.4.3環(huán)境水腐蝕性評(píng)價(jià)根據(jù)水質(zhì)檢分析資料（見(jiàn)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(lèi)環(huán)境下對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具弱腐蝕性。2.6不良地質(zhì)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(jiàn)有滑坡、崩塌等不良地質(zhì)發(fā)育。.HHTDQ-42.7特殊性巖土3.2巖土物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)地質(zhì)調(diào)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(yàn)資GB50025-2004）第2.3.7條規(guī)定判定（見(jiàn)表2-7擬建橋址橋臺(tái)區(qū)屬非濕陷性場(chǎng)地。3.2.1原位測(cè)試本次初勘根據(jù)規(guī)范要求對(duì)粉土、粉質(zhì)黏土、細(xì)砂、泥巖采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，對(duì)碎石類(lèi)土層采用N重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)。各層試驗(yàn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值見(jiàn)表3-1：63.53表3-1各土層原位試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表錘擊數(shù)修正錘擊數(shù)63.53.1巖土體工程地質(zhì)特征統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)序號(hào)分層代號(hào)巖層定名63.5根據(jù)鉆探揭露及地質(zhì)調(diào)查，現(xiàn)對(duì)橋址區(qū)巖土體工程地質(zhì)特征分析評(píng)價(jià)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(chǔ)持力層；粉質(zhì)黏土強(qiáng)風(fēng)化泥巖7.05.4460.841.8細(xì)砂（②1中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖78④22108.094.070.665.2角礫（②2④中風(fēng)化泥巖粉土（②31粉質(zhì)黏土（②43.2.2室內(nèi)試驗(yàn)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(xué)性質(zhì)見(jiàn)物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表（附表3-1）能差，不宜作為橋墩基礎(chǔ)持力層。根據(jù)地基土易溶鹽分析資料（見(jiàn)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(lèi)環(huán)境下對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。強(qiáng)風(fēng)化泥巖（④1作為橋墩基礎(chǔ)持力層。RQD值較高。巖石力學(xué)性較好，飽和抗壓強(qiáng)度較高，承載力較高，可作為橋墩基礎(chǔ)持力層。表3-2場(chǎng)地土腐蝕性分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)表值--43中風(fēng)化泥巖（④1工程性能較好，為橋墩基礎(chǔ)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(zhì)砂巖，巖層傾向幾乎水平，坡體由于邊坡防護(hù)，自然狀態(tài)下穩(wěn)定。但開(kāi)挖易引發(fā)上覆土層失穩(wěn)，故施工過(guò)程中應(yīng)重視并做好必要的防護(hù)支擋工作。3.3設(shè)計(jì)參數(shù)建議（2）黃河南岸蘭臨高速蘭州南出口位置：橋臺(tái)位于蘭臨高速蘭州南出口位置。橋臺(tái)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(jì)數(shù)據(jù)根據(jù)規(guī)范中推薦的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，取得了供設(shè)計(jì)采用的各項(xiàng)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(jié)合擬建橋的橋型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征：建議黃河北岸橋臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式，以中風(fēng)化泥巖、泥質(zhì)砂巖為基礎(chǔ)持力層，黃河南岸蘭臨高速蘭州南出口橋臺(tái)采用樁基礎(chǔ)形式，以卵石層為基礎(chǔ)持力層，應(yīng)滿(mǎn)足抗震和相關(guān)規(guī)范要求，且基礎(chǔ)地下水對(duì)基礎(chǔ)施工影響較大，應(yīng)采取降水措施。表3-3巖土物理力學(xué)性質(zhì)及設(shè)計(jì)參數(shù)建議值表μ））///////////4.2.2橋墩穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)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(jié)合擬建橋的橋型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征：建議黃河北岸橋臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)形式，以中風(fēng)化泥巖或中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖為基礎(chǔ)持力層，黃河南岸蘭臨高速蘭州南出口橋臺(tái)采用樁基礎(chǔ)形式，以卵石層為基礎(chǔ)持力層。橋墩處中風(fēng)化泥巖和泥質(zhì)砂巖埋藏條件較好，巖石強(qiáng)度較高，分布連續(xù)，為良好的橋墩基礎(chǔ)持力層。②3//////②4////③1④1454.1橋位工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)5.1結(jié)論該特大橋?yàn)榭缭近S河而設(shè)，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(xì)砂、角礫、粉土、粉質(zhì)黏土（4al+pl）為主，下伏基巖為新近系泥巖和泥質(zhì)砂巖（），地表水較發(fā)育。橋位整體地形較平緩，不良地質(zhì)作用不發(fā)育，工程地質(zhì)條件一般。橋位區(qū)位于地震設(shè)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(guò)本次勘察，初步查明了橋址區(qū)工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件，取得的技術(shù)成果資料可滿(mǎn)足初步設(shè)計(jì)要求。（2）該大橋?yàn)榭缭近S河河道而設(shè)，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(xì)砂、角礫、粉土、粉質(zhì)黏土（4al+pl），地表水發(fā)育。不良地質(zhì)作用不發(fā)育，工程地質(zhì)條件一般。適宜建橋。4.2橋臺(tái)、橋墩穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)持力層建議（3附錄A抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度值和所屬的設(shè)計(jì)地震分組及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄A：我國(guó)主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度﹑設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)地震分組中4.2.1橋臺(tái)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)及基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)持力層建議（1）黃河北岸：此處為挖方路基段，橋臺(tái)位于斜坡上部靠近坡面位置。橋臺(tái)處上覆土層厚.HHTDQ-6要求，且基礎(chǔ)埋深應(yīng)滿(mǎn)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(shè)計(jì)地震加速度為，設(shè)計(jì)地震分組為第三組，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.45sJTGB02-2013）3.1條判定：該橋梁抗震設(shè)防類(lèi)別為B類(lèi)，橋梁抗震措施設(shè)防烈度為9度。結(jié)合擬建橋的橋型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征，建議橋墩均采用樁基礎(chǔ)：黃河北岸宜采用摩擦樁，旋挖鉆機(jī)成孔；南岸蘭臨高速蘭州南出口位置采用鉆孔機(jī)械成孔灌注樁。橋墩處中風(fēng)化泥巖埋藏條件較好，巖石強(qiáng)度較高，分布連續(xù)，為良好的橋墩基礎(chǔ)持力層。樁徑、樁長(zhǎng)根據(jù)計(jì)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(chǔ)的穩(wěn)定和安全，建議詳勘時(shí)增加勘探工作量，進(jìn)一步查明橋位區(qū)各巖土層的分布特征及工程地質(zhì)特性，為施工圖設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的地質(zhì)資料。13,綜合判定3場(chǎng)地地基的液化等級(jí)為不液化。擬建工程建筑抗震設(shè)防類(lèi)別為B類(lèi)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮液化問(wèn)題。該橋址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，地層分布相對(duì)穩(wěn)定，無(wú)