第 1 页 共 4 页 某合同段施工图设计工程地质勘察报告 1、 前言 1.1 工程概况 1.2目的与任务 1.3 技术标准、规程、规范 本次工程地质勘察工作遵照交通部颁布规程、规范及本项目《勘察工作大纲》,并参照铁路、水电、工业与民用建筑等相关规程、规范,具体执行及参照的主要标准如下: 1.3.1 执行标准 1.《公路工程地质勘察规范》(JTJ064-98) 2.《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007) 3.《公路路基设计规范》(JTG D30-2004)
4.《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)
5.《公路工程水质分析操作规程》(JTJ056-84) 6.《公路工程技术标准》(JTGB01-2003) 7.《公路隧道设计规范》(JTGD70-2004) 1.3.2 参照标准 1.《火力发电厂工程地质测绘规定》(DL/T5104-1999) 2.《静力触探技术规则》(TBJ37-93) 3.《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112—87) 4.《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038—2001) 5.《铁路工程不良地质勘察规程》(TB10027—2001) 6.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2002) 7.《铁路工程物理勘探规程》(TB10013—2004)
8.《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图》(1:100万) 9.《四川、甘肃、陕西部分地区地震动反应谱特征周期区划图》(1:100万) 12.《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-1999) 11.《工程岩体分级标准》(GB50218-94) 12.《工程地质手册》(第四版) 2、自然地理
2.1 自然地理及交通 2.2 地形地貌 合同段地貌根据成因类型可分为剥蚀堆积地貌、构造剥蚀丘陵地貌地貌两大类。 2.3 气候、水文 测区属亚热带温暖湿润气候区,具有冬暖、春早、夏热、秋凉,降水充沛的特点。达县地形北西高,东南低,气候受地形影响较大,气温随地势升高而逐渐降低,多年平均气温16~17℃间。多年平均气温,七月最高,一月最低,多年极端最高气温44.6℃,(2006年8月19日),多年极端低温-4.7℃(1956年1月9日)。 平均日照数1073小时,平均无霜期为290天,霜冻日57天,年均雾日79天,雷暴日36天,相对湿度年均80%,绝对湿度185毫巴,≥10℃活动积温年均5565小时,积雪期1-3天,多年平均风速1.3m/s,最大风速17m/s。年降雨量在840.9~1476.6mm,平均1044mm,降雨多集中在5~9月,约占全年降雨量的75%,而相继发生于2004年9月3日~5日(简称为“9·3”洪灾)及2005年7月8日(简称为“7·8”洪灾)的两次特大洪灾,其降雨量及降雨强度,均为百年难遇,其中又以“9·3”洪灾为最大:72小时内,降雨量达467mm,其间24小时最大降雨量为272.9mm,最大小时降雨量45.7mm,雨季多在春、夏、秋末季节,常年多有伏旱。风向受大巴山影响,多为东北风,平均风力1.6~2.1级,最大达8级。 测区河流为长江水系,属长江支流渠江水域。渠江于区外合川汇入嘉陵江,在渠县上分为两支,西支为巴河,东支为州河。州河发源于大巴山南麓,在宣汉由前河、后河相汇称为州河,沿途纳入明月江、铜堡河等。州河东林站多年平均流量158.64m3/s,年径流量50.08亿m3;明月江明月谭站多年平均流量14.83m3/s,年径流量4.68亿m3。 2.4 地层岩性 测区出露的地层较简单,主要为中生界、新生界,出露地层有侏罗系及第四系地层。 2.5 地质构造与地震 测区构造为川东弧形构造带的主要组成部分。构造形迹以北北东——北东向梳状褶皱为主。东北受大巴山弧形构造带向外波及的影响,局部形成北西向构造,西北角进入川中地块仪陇平昌莲花状构造的外缘。区内构造作用力分布不均,背斜褶皱紧密,为梳状——箱状形态,向斜开阔,成为典型的隔档式构造。断裂以压性、压扭性为主,一般沿背斜轴部分布,局部有小规模横向断层交切(见图2)。 2.6 水文地质 第 2 页 共 4 页 2.6.1 地表水 州河、明月江为区内最大河流,属嘉陵江水系。州河由北东向南西横穿路线,明月江由东南向北西与路线近平行蜿蜒流过,两岸山高坡陡,横向溪沟较发育,水力资源丰富。相对高差较大,地表迳流条件较好。 2.6.2 地下水 地下水的赋存与分布,主要受地质构造、地貌、岩性、气候和古地貌条件的控制,根据赋存条件和水理特征,测区主要分布松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。 2.6.3 地下水的补给、径流和排泄条件 区内地下水主要接受大气降水以及部分地表水体的补给,地下水的补给受补给源、地形地貌、岩性及产状、植被等多因素的综合影响。地下水补给源主要为大气降水,降水除水面蒸发、植物蒸腾、人畜利用、地表径流外,均入渗地下补给地下水。河流段地区有地表水补给。沿线地形为丘陵,地势较陡路段,地形坡度较大,侵蚀基准面低,有利于地下水的迳流和排泄,地下水在接受补给后,经短距离运移,在斜坡中下部地形低洼处以泉的形式排泄掉。 2.6.4环境水对混凝土的腐蚀性评价 为低山~丘陵、河谷地貌,地下水主要为松散层孔隙潜水和基岩裂隙水,水量贫乏,主要为重碳酸盐型水;据现场对地表水和松散层孔隙潜水、基岩裂隙水及钻孔中采样试验结果看,浅部地下水对混凝土无腐蚀作用。 2.7 沿线主要工程地质问题 全面收集了测区1:20万区域地质、水文地质调查报告、工程可行性文件、初步设计文件,结合全线工程地质调查资料,DW01合同段的工程地质问题主要有:崩塌、危岩落石及软基。 崩塌、危岩落石 崩塌是陡坡或陡崖上的岩土体在重力作用下突然向下倾倒、崩落、翻滚与跳跃,并使岩体破裂变碎,而堆积于坡脚处的过程与结果。 通过施工图设计外业调查发现仙女洞大桥(K101+795~K102+086)两岸桥台有危岩分布,对公路施工安全运营存在一定影响。对调查发现的崩塌及危岩落石地段,采用清方或随机锚杆支护等措施综合治理,尽量一次性彻底清理,不留后患。 3、工程地质评价 3.1 场地区域稳定性评价 3.2 工程地质岩组及工程地质分区 3.2.1 工程地质岩组 根据测区岩石结构,物理力学性质,将区内分为松散岩类工程地质岩组,砂、泥岩较软岩工程地质岩组。 1)松散岩类工程地质岩组 由第四系全新统残坡积、冲洪积及崩坡积的低液限黏土、粉质粘土、砂砾卵石土或碎块石土及其组成的漫滩、一级阶地及冲洪积扇,厚度2~20m,结构松散,承载力基本容许值0.1~0.25Mpa,均可作为一般公路工程建筑的地基。 2)较软岩工程地质岩组 主要分布于侏罗系中统上沙溪庙组地层,岩性为长石砂岩、石英砂岩、泥岩及其不等厚互层,泥岩易风化碎裂。承载力基本容许值0.4~1.2Mpa。岩性不均一,力学性质变化较大,砂岩的单轴饱和抗压强度25MPa,泥岩饱和单轴抗压强度为10MPa。 3.2.2 工程地质分区 根据地貌、构造和岩组工程地质特征,项目场地区主要为丘陵工程地质区。 由侏罗系砂岩与泥岩组成,属较软岩类。由于岩层倾角较大,一般呈单斜山;受河流冲刷切割成河谷地貌,地形起伏较大。沿线地层倾角变化小,随着倾角变缓,地形呈梁状、鸡爪状、羽状低山。砂岩层一般在地貌上形成陡坡、陡崖,泥岩层形成平台,地貌上陡坡较大,平台较窄。地下水主要为基岩裂隙水,水量较小,地下水水质主要为低矿化度重碳酸盐水。不良地质以崩塌、危岩落石及软弱地基为主,规模可达中等,数量较少。场区工程地质条件一般。 3.3 路基工程地质评价 3.3.1 一般路基工程地质评价 沿线地形较好,沟谷众多,降雨丰富,岩性变化不大,构造不发育,路基工程相对较简单。沿线无土质边坡,除少数岩质边坡有局部碎落、掉块外,多数自然边坡稳定性均较好,挖方边坡可参考沿线自然边坡的坡比进行挖方设计,并按分级设碎落台的方式进行开挖。当挖方边坡高度大于20米时,则将每20米高差附近的边坡平台加宽至2.5米,并设置平台截水沟,以减弱坡面受雨水冲刷。软质岩路段挖方坡比较缓,中硬岩~硬质岩类挖方坡比较陡。根据不同坡高、坡比,采用框架格梁植草及挂铁丝网、三维网植草等方式进行生态防护,确保安全、环保、舒适。填方地段应清除表土,在斜坡地段于地表或基岩面挖设错台进行填筑。各类岩石挖方边坡坡率见下表。 第 3 页 共 4 页 表1 各类岩石挖方边坡一览表
岩土类别 边坡 高度 (米) 一级边坡 Ⅱ级挖方边坡 Ⅲ级及其以上挖方边坡 备 注 高度 (米) 坡 度 (n) 平台 宽度 (米) 高度 (米) 坡 度 (n1) 平台 宽度 (米) 高度
(米) 坡 度 (ni)
平台
宽度 (米)
碎砾(块)石土、低液限粘土 <12 6~8 1:1.0~ 2.0 2.0 1:1.0~
2.0
坡面植物 防护 泥岩及砂泥岩互层 <12 1:0.75~ 1.0 12~15 8~10 1:0.75~ 1.0 2.0 1:1.0~ 1.5
15~30 8~10 1:0.5~ 0.75 2.0 8~10 1:0.75 ~ 1.0 2.5 1:0.75~1.25 弱风化厚层 砂岩 <30 10~15 1:0.3~ 0.75 2.0 8~15 1:0.3~0.75 2.5 1:0.5~1.0 平台种植 藤蔓植物
3.3.2高填深挖路基设计 本路段地形起伏较大,工程地质条件一般,高填深挖路基路段较少。 3.3.2.1 挖方高边坡 DW01合同段无挖方高边坡路段。 3.3.2.2 高填路堤 路线多在缓丘及沟谷地段通过,部分沟谷较深段路基中心填方高度大于18m,一般结合消除废方进行填方通过,DW01合同段高填路堤整体稳定性较好。 经统计,DW01合同段高填路堤段落有105米/1处。设计采用铺设土工格栅、反压护道、普夯等措施处理,对于沟谷内低液限黏土层较厚,土性软弱的段落,设塑料插板处理软弱地基。 3.3.3不良地质地段及特殊路基工程地质评价 本合同段不良地质地段及特殊路基主要为崩塌危岩、顺层边坡、软弱地基及潜在不稳定陡坡路堤,分别采取清方、锚杆框架防护、塑料排水板、换填片碎石、片石排水沟、抗滑挡墙等措施进行处理。 1)崩塌、危岩落石 本合同段有危岩分布,对公路施工安全运营存在一定影响。对调查发现的崩塌及危岩落石地段,采用清除松动岩体的措施进行治理。 2)顺层边坡
测区路线总体方向与构造方向即岩层走向方向大角度相交,局部交角小,全线顺层边坡段落较多,边坡岩体主要为侏罗系沙溪庙组砂岩、泥岩、粉砂质泥岩及其不等厚互层,岩层倾角19~25度,软质岩和硬岩互层分布,由于泥岩与砂岩强度差异极大,泥岩、页岩常形成地下水隔水层,其顶面聚水后易形成泥化夹层,强度急剧降低,抗滑稳定性较差,当下方存在流水侵蚀或路线开挖形成临空面时,易引发顺层滑坡。通过对其线路两侧人工边坡的调查可以认识到:顺层边坡的岩性组合和单层厚度对顺层边坡的稳定性有很大的影响。例如,顺层段中未将软弱层揭露时则其稳定性较好,无需进行特殊处理。 本合同段顺层边坡根据边坡出露岩性,类比周边已开挖边坡现状,主要以清方方式处理。对完整的厚层状砂岩顺层边坡路段,按1:0.75放坡处理(如K102+600~K102+660);对粉砂质泥岩及砂泥岩互层边坡可顺岩层面清方处理(如K103+585~K103+620)。 3)软弱地基 分布于沿线沟谷、平坝或凹槽地段,地表一般为水田或冬水田,地基承载力一般为0.06~0.12Mpa,软弱土层厚度多为5.0~8.0m。该软弱土具有含水量高,承载力低,抗剪强度小的特性,易引起填方路堤的失稳或产生过大工后沉降。 经统计,DW01合同段软弱地基段落有200米/2处(其中高填路堤130米/1处)。 设计中结合软弱地基特性及场地条件进行地基处理。软弱土层厚度小于3m的填方路堤,主要进行浅层处治,如片石排水沟、局部换填;软弱土层厚度为3~4m,填方高度不大的路段采用换填1.5m+片石排水沟处治;软弱地基厚度较大(>4m),填方高度较大,有条件促使土体固结沉降的段落,主要采用插板或碎石桩进行处治;软弱地基土层较厚(≥10m),应合理安排施工周期,采用塑料插板处理软基,也可采用碎石桩处理该类深厚软基;对于低填方路段(填高<5m),软弱土层厚(>5m)时,采用换填1~1.5m +抛石挤淤+土工格栅进行处理;尽量避免在沟谷软弱土基路段设置涵洞构造物,实在无法避免时,涵基一定范围须采用振冲碎石桩进行加固处理。 4)潜在不稳定陡坡路堤 路线部分路段布设于单斜山坡上,受地形横坡、地表覆盖层厚度及成因控制,部分路段采取半填半挖或全填的方式通过,如直接进行路堤填筑,极易发生沿填筑界面和路堤内部的剪切破坏,导致路堤失稳。根据陡坡稳定性分析,当陡坡路堤不稳定时,必须采取挡土墙、抗滑桩板墙、设置反压护道等措施进行处理。同时,在其稳定性及工后残余沉降均符合规范要求的前提下,当地表坡度陡于1:5时,要求在原地表开挖成向内倾2~4%的反向台阶,台阶宽度不得小于3.0m;当地表坡度陡于1:2.5且路堤边坡高度大于8.0m时,为避免路基不均匀沉降过大造成路面拉裂破坏,除要求开