1、1第 一 章 前 言一 工 程 概 况大 桥 位 于 牡 丹 大 道 延 伸 段 新 建 工 程 郫 县 至 彭 州K1+571.16 K1+894.51 段 , 彭 州 市 太 清 镇 南 侧 , 新 都 县 雀 水 村 一 组 北 侧 , 横跨 河 , 桥 长 166m, 桥 面 宽 19 m, 拟 采 用 桩 基 础 , 桩 径 1500mm, 桩 长20m, 由 四 川 省 公 路 工 程 咨 询 有 限 责 任 公 司 设 计 。 受 彭 州 市 设 工 程 指 挥 部委 托 , 我 公 司 对 该 桥 进 行 详 细 工 程 地 质 勘 察 , 为 施 工 图 设 计 提 供 工
2、程 地 质 资料 。二 、 勘 察 目 的 任 务 及 技 术 要 求( 一 ) 勘 察 目 的 任 务本 次 勘 察 依 据 现 行 相 关 勘 察 规 范 及 四 川 省 慧 达 公 路 工 程 咨 询 有 限 责 任公 司 大 桥 工 程 地 质 勘 察 技 术 要 求 , 其 目 的 任 务 如 下 :1、 查 明 桥 位 处 出 露 及 钻 孔 揭 露 深 度 范 围 内 地 层 岩 性 、 成 因 类 型 、 时 代及 其 物 理 力 学 性 质 ; 查 明 墩 台 地 基 、 岸 坡 及 引 道 有 无 不 良 地 质 ( 含 潜 在 不 良地 质 ) 现 象 , 如 岸 坡 稳
3、 定 性 、 泥 石 流 等 的 分 布 范 围 、 规 模 , 及 其 对 建 桥 的 影响 并 提 出 处 置 措 施 。2、 查 明 墩 、 台 及 处 岩 土 地 基 的 物 理 力 学 参 数 及 土 层 的 渗 透 性 能 ; 提 出合 适 的 持 力 层 深 度 , 并 提 供 地 层 地 基 允 许 承 载 力 值 及 桩 侧 摩 阻 力 。3、 查 明 桥 址 区 地 形 、 地 貌 、 地 质 构 造 、 水 文 地 质 条 件 及 地 下 水 对 地 基的 影 响 程 度 。4、 查 明 桥 位 区 地 震 及 新 构 造 运 动 条 件 , 地 面 以 下 20m 范
4、围 可 液 化 土 层的 层 位 、 层 厚 及 分 布 范 围 、 液 化 指 数 及 液 化 等 级 , 提 出 抗 震 措 施 的 建 议 。25、 查 明 桥 址 区 建 桥 的 适 宜 性 , 对 各 墩 、 台 基 础 类 型 、 基 底 设 置 高 程 及 地基 物 理 力 学 参 数 , 不 良 地 质 现 象 、 特 殊 岩 土 的 防 治 措 施 及 施 工 注 意 事 项 提 出建 议 。( 二 ) 勘 察 技 术 要 求本 次 勘 察 工 作 的 技 术 标 准 依 据 以 下 规 范 、 规 程 及 设 计 部 门 的 勘 察 要 求 按详 勘 进 行 :1、 公 路
5、 工 程 地 质 勘 察 规 范 ( JTJ064-98)2、 公 路 桥 涵 地 基 与 基 础 设 计 规 范 ( JTJ024-85)3、 公 路 工 程 抗 震 设 计 规 范 ( JTJ-004)4、 公 路 工 程 石 料 试 验 规 程 ( JTJ054-94)5、 公 路 土 工 试 验 规 程 ( JTJ051-93)6、 公 路 桥 位 勘 测 设 计 规 范 ( JTJ062-91)7、 岩 土 工 程 勘 察 规 范 ( GB50021-2001)8、 建 筑 抗 震 设 计 规 范 (GB50011-2001)9、 四 川 省 慧 达 公 路 工 程 咨 询 有 限
6、责 任 公 司 大 桥 工 程 地 质 勘 察 技术 要 求 。三 、 勘 察 技 术 方 法 及 完 成 情 况我 公 司 接 受 任 务 后 , 项 目 部 对 该 桥 区 进 行 了 现 场 踏 勘 , 再 采 用 光 电 测 距仪 和 J2 经 伟 仪 , 按 照 四 川 省 慧 达 公 路 工 程 咨 询 有 限 责 任 公 司 大 桥 工 程地 质 勘 察 技 术 要 求 布 置 的 勘 探 工 作 量 , 利 用 彭 州 市 公 路 建 设 工 程 指 挥 部 提 供的 线 路 纵 断 面 图 ( 1: 1000) 、 桥 址 平 面 图 ( 1: 1000) 和 高 程 控 制
7、 点K1+615.63( 高 程 为 501.059m) 及 K1+772.63( 高 程 为 500.536m) 进 行 了 实3地 放 孔 , 并 实 测 钻 孔 高 程 和 工 程 地 质 纵 剖 面 图 , 及 时 组 织 XY-1 型 回 转 钻 机 1台 套 及 CZ-30 型 冲 击 钻 机 1 台 套 , 利 用 套 管 及 泥 浆 、 植 物 胶 护 壁 , 回 转 取 芯钻 进 , 全 断 面 取 芯 观 察 , 采 取 岩 土 样 及 水 样 进 行 试 验 分 析 , 同 时 进 行 了 N120超 重 型 动 力 触 探 测 试 、 标 准 贯 入 试 验 及 波 速
8、 测 试 , 并 于 该 桥 区 进 行 详 细 工 程地 质 测 绘 。 该 大 桥 勘 察 我 公 司 于 2003 年 12 月 11 日 进 场 施 工 , 2004 年 1 月3 日 完 成 全 部 野 外 作 业 , 完 成 工 作 量 见 下 表 :大 桥 勘 察 完 成 工 作 量 统 计 表表 1项目及工作内容 单位 完成工作量1:1000 工程地质测绘 Km2 0.21:500 工程地质剖面 m/条 374.19/2工程地质测绘勘探点定测 点 9标准贯入试验 次/孔 1/1N120 超重型动力触探测试 m/孔 172.90/7波速测试 m/孔 52.10/2野外试验抽水试验
9、 孔 1土 样 件 4室内试验水 样 件 2钻探总进尺 m/孔 229.10/9经 过 野 外 现 场 搜 集 、 自 检 和 总 工 办 外 业 阶 段 检 查 验 收 : 外 业 资 料 齐 全 ,采 用 的 勘 察 方 法 合 理 , 质 量 合 格 , 满 足 详 勘 技 术 要 求 。第 二 章 桥 位 区 工 程 地 质 条 件一 、 气 象 水 文大 桥 横 跨 河 , 南 岸 隶 属 新 都 县 雀 水 村 , 北 岸 隶 属 彭 州 市 太清 镇 。新 都 县 属 亚 热 带 湿 润 季 风 气 候 ,4气 候 温 和 , 雨 量 充 沛 , 春 早 夏 长 , 年 均 温
10、16.2 , 一 月 均 温 5.4 , 七 月 均 温25.6 , 10 活 动 积 温 5132.9 , 无 霜 期 280 天 以 上 。 年 降 水 量 928.1 毫 米 ,集 中 在 春 秋 两 季 , 早 春 和 晚 秋 多 低 温 阴 雨 , 夏 季 常 出 现 暴 风 雨 、 洪 涝 , 并 偶有 冰 雹 、 大 风 袭 击 。彭 州 市 由 于 地 形 不 同 , 各 地 区 气 候 差 异 较 大 , 平 原 区 和 丘 陵 区 年 平 均 气温 , 一 月 均 温 4.5 , 七 月 均 温 25.4 , 10 活 动 积 温 4880.7 , 无 霜 期283 天 。
11、 年 降 水 量 980 毫 米 , 集 中 在 七 、 八 、 九 三 个 月 , 在 海 拔 千 米 以 上 地 区 ,年 平 均 气 温 降 低 为 12.6 , 雨 量 则 增 至 1300 毫 米 左 右 , 全 县 灾 害 性 天 气 是 干旱 、 冰 雹 、 暴 风 和 秋 绵 雨 等 。自 西 北 向 东 南 贯 穿 新 都 县 全 境 , 发 源 于 彭 灌 山 区 , 在 彭 州 市 境 内与 都 江 堰 内 江 的 蒲 阳 河 汇 合 , 流 经 新 都 县 境 长 度 26.2 公 里 。因 桥 址 区 靠 近 彭 州 市 , 故 气 象 资 料 建 议 采 用 彭 州
12、 市 气 象 资 料 。二 、 地 形 地 貌桥 址 区 属 成 都 平 原 , 位 于 牡 丹 大 道 延 伸 段 新 建 工 程 郫 县 至 彭 州K1+571.16 K1+894.51 段 , 彭 州 市 太 清 镇 南 侧 , 新 都 县 雀 水 村 一 组 北 侧 , 横跨 河 , 河 床 高 程 为 494.70m 499.40m, 高 差 4.70m, 由 于 人 工 采 砂 形成 坑 洼 , 导 致 河 床 高 差 起 伏 大 , 河 床 内 堆 积 砂 卵 石 , 两 桥 台 区 为 河 阶地 , 阶 面 高 程 498.48m 499.21m, 一 般 高 出 河 3.7m
13、 4.5m , 阶 地 上为 农 田 及 耕 地 。三 、 地 层 岩 性根 据 钻 探 及 本 次 地 质 测 绘 , 桥 址 区 出 露 和 揭 露 的 地 层 主 要 为 : 第 四 系 全新 统 耕 植 土 层 ( Q4pd) 、 第 四 系 全 新 统 人 工 堆 积 层 ( Q4me) 、 第 四 系 全 新 统 冲 洪5积 层 ( Q4al+pl) 、 第 四 系 上 更 新 统 冰 积 层 ( Q3fgl) 。一 ) 第 四 系 全 新 统 耕 植 土 层 ( Q4pd)耕 植 土 : 灰 色 、 灰 黄 色 , 松 散 , 稍 湿 , 成 分 主 要 为 粘 性 土 和 粉
14、土 , 含 少量 砂 粒 和 植 物 根 系 , 表 层 种 满 庄 稼 , 分 布 于 河 两 岸 阶 地 , 层 厚 变 在0.20 1.00m 间 。二 ) 第 四 系 全 新 统 人 工 堆 积 层 ( Q4me)素 填 土 : 灰 色 、 灰 黄 色 , 松 散 稍 密 , 稍 湿 湿 , 含 约 30 50%的 以 花岗 岩 、 灰 岩 为 主 的 卵 砾 石 , 卵 砾 石 多 呈 次 圆 状 圆 状 , 该 层 分 布 于 两 岸 防 洪堤 , 北 岸 卵 砾 石 含 量 稍 高 , 充 填 物 主 要 为 中 细 砂 , 南 岸 卵 砾 石 含 量 稍 低 , 充填 物 主
15、要 为 中 细 砂 和 粘 性 土 , 层 厚 在 4.10 4.60m 间 。三 ) 第 四 系 全 新 统 冲 洪 积 层 ( Q4al+pl)1、 细 砂 : 黄 褐 色 , 灰 色 , 松 散 , 湿 饱 和 , 成 分 由 长 石 、 石 英 及 云 母 碎屑 组 成 , 一 般 粒 级 组 成 为 : 0.5mm 占 5.8%, 0.5 0.25mm 占40.2%, 0.25 0.074mm 占 45.5%, 余 为 粉 粒 , 呈 薄 层 透 镜 体 状 分 布 于 Q4al+pl卵 石 夹 土 层 中 , 局 部 分 布 于 河 床 表 面 , 全 层 厚 度 变 化 在 0.
16、20 0.90m 间 。2、 卵 石 夹 土 : 灰 色 , 松 散 密 实 , 湿 饱 和 , 卵 石 成 分 由 花 岗 岩 、 灰 岩 、石 英 岩 、 玄 武 岩 及 砂 岩 等 组 成 , 次 圆 圆 状 , 充 填 物 主 要 为 砾 石 和 中 细 砂 ,一 般 粒 级 组 成 : 200mm 占 10% 40%, 200 60mm 占30% 55%, 60 20mm 约 10%, 20 2mm 占 10% 15%, 余 为 中 细 砂 , 局部 砂 、 砾 或 漂 石 富 集 , 透 水 性 好 , 分 布 于 河 河 床 及 两 岸 , 遍 布 桥 址 区 ,全 层 厚 度
17、变 化 在 10.30 16.90m 间 。根 据 钻 探 揭 露 和 N120超 重 型 动 力 触 探 原 位 测 试 结 果 判 别 , 卵 石 夹 土 按 其密 实 度 可 分 为 松 散 、 稍 密 、 中 密 、 密 实 卵 石 夹 土 四 个 亚 层 :6(1)松 散 卵 石 夹 土 : 卵 石 含 量 为 50 55 , N120击 数 3 击 /10cm;(2)稍 密 卵 石 夹 土 (ds): 卵 石 含 量 为 55 60 , N120击 数 3 6 击 /10cm;(3)中 密 卵 石 夹 土 (dz): 卵 石 含 量 为 60 70 , N120击 数 6 11 击
18、/10cm;(4)密 实 卵 石 夹 土 (dm): 卵 石 含 量 70%, N120击 数 11 击 /10cm。四 ) 第 四 系 上 更 新 统 冰 积 层 ( Q3fgl)卵 石 夹 土 : 黄 褐 色 , 密 实 , 稍 湿 湿 , 卵 石 成 分 由 花 岗 岩 、 灰 岩 、 石 英岩 、 玄 武 岩 及 砂 岩 等 组 成 , 次 圆 圆 状 , 泥 质 胶 结 , 少 量 卵 石 已 呈 强 风 化 ,充 填 物 主 要 为 砾 石 和 粘 粒 , 一 般 粒 级 组 成 : 200mm 占 20% 40%, 200 60mm 占 30% 50%, 60 20mm 约 10
19、%, 20 2mm 占 10%,余 为 粘 粒 及 粉 粒 , 透 水 性 差 , 该 层 卧 于 Q4al+pl 卵 石 夹 土 之 下 , 桥 址 区 均 有 分 布 ,此 层 未 揭 穿 , 揭 露 厚 度 变 化 在 5.00 13.50m 间 。四 、 地 质 构 造 及 地 震 烈 度桥 址 区 无 断 裂 构 造 。根 据 建 筑 抗 震 设 计 规 范 (GB500112001)的 规 定 , 地 震 基 本 烈 度 为 度 , 设 计 地 震 分 组 为 第 二 组 , 基 本 加 速 度 为 0.10 g, 特 征 周 期 为 0.40s, 场 地覆 盖 层 厚 度 15m
20、, 据 ZK2、 ZK5 波 速 测 试 报 告 , 场 地 地 微 动 卓 越 周 期 为0.212s, 土 层 等 效 剪 切 波 速 为 Vse=385 446m/s, 故 场 地 土 属 中 硬 土 , 建 筑 场地 类 别 为 类 。 对 ZK2、 ZK5 进 行 了 波 速 测 试 , 据 其 测 试 结 果 按 地 层 的 性 质分 别 列 出 各 地 层 的 综 合 值 见 表 2: 波 速 测 试 成 果 统 计 表表2项目单位岩土名称横波波速 Vs(m/s)纵波波速 Vp(m/s)动弹性模量 E(MPa)动剪切模量 G(MPa)动泊松比细 砂 180 500 170 59
21、0.426松散卵石夹土 340 800 688 248 0.3907稍密卵石夹土 360 850 735 254 0.391中密卵石夹土 420 980 1049 378 0.387密实卵石夹土 480 1100 1429 517 0.382根 据 公 路 工 程 抗 震 设 计 规 范 ( JTJ-004) 第 2.2.2 条 对 场 区 内 细 砂 进 行液 化 初 判 , 细 砂 有 可 能 液 化 , 再 根 据 第 2.2.3 条 对 场 区 内 细 砂 进 行 液 化 判 别 :N1=CnN63.5 (2.2.3-1)N0=11.8(1+13.06KhCv o/ e)1/2-8.0
22、9 (2.2.3-2)式 中 N63.5饱 和 土 标 准 贯 入 锤 击 数 实 测 值N0液 化 判 别 标 准 贯 入 锤 击 数 临 界 值N1液 化 判 别 标 准 贯 入 锤 击 数 修 正 值Cn标 准 贯 入 锤 击 数 修 正 系 数Kh水 平 地 震 系 数Cv地 震 剪 应 力 随 深 度 的 折 减 系 数 o标 准 贯 入 点 处 土 的 总 上 覆 压 力 ( kPa) o= udw+ d(ds-dw) e标 准 贯 入 点 处 土 的 总 覆 盖 压 力 ( kPa) e= udw+( d-10) (ds-dw) u地 下 水 位 以 下 土 容 重 ( KN/m
23、3) d地 下 水 位 以 上 土 容 重 ( KN/m3)ds饱 和 土 标 准 贯 入 点 深 度 ( m)dw地 下 水 位 深 度 ( m) 粘 粒 含 量 修 正 系 数 , =1-0.17 c 1/2 c粘 粒 含 量 百 分 率 ( %)8经 计 算 , N0=6.91 ,N1= 4.06, N1 1.8 时 , A 值 可 采 用 1.814Q2河 槽 部 分 通 过 的 设 计 流 量 ( m3/s) , 当 桥 下 能 扩 宽 至 全 桥 时 ,Q2=Qc; 当 桥 下 不 能 扩 宽 至 全 桥 时 , Q2=QcQp/(Qc+Qt)Qc天 然 状 态 下 河 槽 流 量
24、 ( m3/s)Qt天 然 状 态 下 桥 下 河 滩 部 分 通 过 的 流 量 ( m3/s)Bc河 槽 宽 度 ( m)B2建 桥 后 桥 下 断 面 河 槽 宽 度 ( m) , 一 般 情 况 下 B2=L, 只 有 当 桥 孔压 缩 部 分 河 滩 , 而 桥 下 又 不 能 扩 宽 时 , B2= Bc 设 计 水 位 下 桥 墩 阻 水 面 积 与 桥 下 过 水 面 积 的 比 值 桥 墩 水 流 侧 向 压 缩 系 数hmc桥 下 河 槽 最 大 水 深 ( m)经 计 算 , hp=1.82m, 即 桥 梁 墩 台 冲 刷 深 度 为 1.82m。五 、 桥 梁 墩 台
25、基 础 方 案 评 价桥 墩 荷 载 大 , 建 议 采 用 桩 基 础 , 由 于 桩 径 大 , 可 采 用 钻 孔 灌 注 桩 , 由 桩周 土 摩 阻 力 和 桩 端 土 端 阻 力 共 同 承 担 上 部 荷 载 , 以 密 实 卵 石 夹 土 作 为 桥 墩 基础 持 力 层 。桥 台 可 采 用 天 然 基 础 , 但 由 于 两 桥 台 位 置 座 落 在 防 洪 堤 上 , 素 填 土 厚 度在 4.10 4.60m 间 , 若 开 挖 将 破 坏 防 洪 堤 , 并 且 要 采 取 降 排 水 措 施 , 但 降 排 水难 度 大 , 故 仍 建 议 采 用 钻 孔 灌 注
26、 桩 基 础 , 由 桩 周 土 摩 阻 力 和 桩 端 土 端 阻 力 共同 承 担 上 部 荷 载 , 以 密 实 卵 石 夹 土 作 为 桥 台 基 础 持 力 层 。第四章 结论与建议一、结论1、 桥 址 区 无 断 裂 构 造 , 未 发 现 有 滑 坡 、 泥 石 流 与 岸 坡 坍 塌 等 不 良 地 质 现15象 , 稳 定 性 良 好 , 适 宜 建 桥 。2、 桥 址 区 地 表 水 对 砼 不 具 腐 蚀 性 , 地 下 水 为 第 四 系 全 新 统 冲 洪 积( Q4al+pl) 砂 卵 石 层 中 的 孔 隙 潜 水 , 对 砼 不 具 腐 蚀 性 , 渗 透 系
27、数 K=21m/d。 第四 系 上 更 新 统 冰 积 ( Q3fgl) 卵 石 层 透 水 性 差 , 为 弱 透 水 层 ; 第 四 系 全 新 统 冲 洪积 ( Q4al+pl) 砂 卵 石 层 透 水 性 好 , 为 含 水 层 。3、 桥 址 区 地 震 基 本 烈 度 为 度 , 设 计 地 震 分 组 为 第 二 组 , 基 本 加 速 度为 0.10 g, 特 征 周 期 为 040s, 场 地 地 微 动 卓 越 周 期 为 0.212s, 场 地 土 属 中 硬 土 ,建 筑 场 地 类 别 为 类 , 属 可 进 行 建 设 的 一 般 场 地 , 细 砂 层 属 液 化
28、 土 层 , 液 化等 级 为 轻 微 液 化 , 抗 液 化 措 施 为 : 部 分 消 除 液 化 沉 陷 , 或 对 基 础 和 上 部 结 构 处理 。4、 河 河 流 冲 刷 深 度 为 1.82m。二、建议1、 有 关 地 层 的 设 计 参 数 建 议 值 见 下 表 9:地 基 土 主 要 物 理 力 学 指 标 建 议 值 表表 9地 层代 号岩 土名 称状态动 探击 数N120标 贯击 数N63.5天 然容 重(KN/m3)内 摩擦 角()内 聚 力C(kPa)变 形模 量E0(Mpa)容 许承 载 力 0(kpa)Q4me 素 填 土 稍 密 19.5 34 0 7.0
29、120细 砂 松 散 3.3 19.0 32 0 6.0 80松 散 2.26 20.0 35 0 15.0 300稍 密 4.30 21.0 38 0 21.0 500中 密 8.08 22.0 40 0 31.0 800Q4al+pl卵 石夹 土密 实 12.22 23.0 42 0 42.0 1100Q3fgl 卵 石 夹 土 密 实 14.00 23.0 42 0 47.0 1200162、 建 议 采 用 钻 孔 灌 注 桩 , 由 桩 周 土 摩 擦 力 和 桩 端 土 端 阻 力 共 同 承 担 上部 荷 载 , 以 密 实 卵 石 夹 土 作 为 桥 台 、 桥 墩 基 础 持
30、 力 层 , 钻 孔 灌 注 桩 桩 周 土 极限 摩 阻 力 i 和 桩 端 土 极 限 端 阻 力 qp建 议 值 表 见 表 10。桩 周 土 极 限 摩 阻 力 i 和 桩 端 土 极 限 端 阻 力 qp建 议 值 表表 100#、 8#桥 台 1#桥 墩 2#桥 墩 3#桥 墩地 层代 号岩 土名 称状态桩 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)桩 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)桩 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)桩 周 土 极限 摩 阻 力
31、i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)Q4me 素 填 土 稍 密 40细 砂 松 散 40 40 40松 散 120 120 120 120稍 密 140 1500 140 1500 140 1500 140 1500中 密 160 2000 160 2000 160 2000 160 2000Q4al+pl卵 石夹 土密 实 180 3000 180 3000 180 3000 180 3000Q3fgl 卵 石 夹 土 密 实 180 3000 180 3000 180 3000 180 30004#桥 墩 5#桥 墩 6#桥 墩 7#桥 墩地 层代 号岩 土名 称状态桩
32、 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)桩 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)桩 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)桩 周 土 极限 摩 阻 力 i(Kpa)桩 端 土 极限 端 阻 力qp(Kpa)Q4me 素 填 土 稍 密 40 40 40 40细 砂 松 散 40 40 40 40松 散 120 120 120 120稍 密 140 1500 140 1500 140 1500 140 1500中 密 160 2000 160 2000 160 2000 160 2000Q4al+pl卵 石夹 土密 实 180 3000 180 3000 180 3000 180 3000Q3fgl 卵 石 夹 土 密 实 180 3000 180 3000 180 3000 180 30003、桩长应考虑桥梁墩台冲刷深度而采用有效桩长。