边坡路基岩土工程勘察报告Word格式文档下载.docx

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79

1:

500工程地质测绘

km2

0.41

500实测横断面

km

3.985

探井

进尺（m）

178.15

钻探

进尺（m）/孔

1504.63/71

采样

土样

组/件

17/24

岩样

19/57

岩土试验

土工试验

常规

岩石试验

岩石常规

岩石抗压

岩石抗剪

2

在勘察过程中，均到位施工。

土层干钻或小水钻进，见基岩后清水钻进。

岩芯平均采取率：

砂类土≥65%，破碎带、全风化岩、强风化岩大于50%，粘性土大于80%，完整和较完整弱风化岩≥85%；

并及时采样，及时蜡封，妥善保存，及时送试验。

本次勘察工作严格按规范和甲方提出的技术要求执行，在外业施工现场，随时接受甲方对成果资料的检查验收和指导，取得的成果真实可靠，满足现行规范的要求，达到本次勘察的目的。

现将本次勘察所获得的内、外业成果资料经室内综合分析整理后编制本报告，供线路设计使用。

1.2交通位置

本段工作区位于镇远县境内，沿途所经乡镇主要有邓家庄、柏杨坪、镇远县、两路口等乡镇，地理位置见图一。

工区地理位置图图一

1.3自然地理条件

路线所经区域属中亚热带春夏半湿润气候，具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大云雾多、日照偏少等特点。

—多年平均气温在16.4℃；

最热月份为每年的7～8月，气温26.0～26.7℃；

最凉出现在1月，平均气温5.5℃；

日极端最高气温40.4℃（1953年8月18日）；

日极端最低气温-9.9℃（1977年1月30日）；

多年平均相对湿度为78%。

—年平均风速为1.00m/s，年最大风速为10.00m/s（S、SW）。

—多年平均降雨量1091.7mm，年最大降雨量大于1400.0mm，年最小降雨量841.1mm。

降水多集中于每年的4～10月，约占全年降水量的82%。

设计线路走廊内地表水丰富，沿线河沟内皆有流量不等的地表迳流。

四、沿线主要河流、水系特征

本段设计线路走廊内主要河流为潕阳河，属长江水系，向东汇入沅江，其两侧支流主要是由北西流向东南。

河宽为30～80m，河床较宽，水力坡度较大。

据调查当地村民该河段最高洪水位为469.01m（1837年7月），常年洪水位为457.00m左右，其水位高程及流量明显受降雨量的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水和两侧山坡雨水及地下水汇集补给。

二、勘察区自然条件及地质概况

2.1地形地貌

贵州省省道306线施秉至青溪五里牌公路改扩建工程（SQSJ2合同段）里程K28+500～K60+158.617，属构造剥蚀中低山地貌，全线均受近东西向黄平～镇远枢纽性断层带的影响，区内地质构造复杂，断层发育，出露地层主要有震旦至奥陶系地层，地貌上属构造剥蚀、溶蚀、浅切割低山地貌形态。

根据收集有关地质资料及野外调绘成果，该路段通过地段海拔高程为469～763米（黄海高程），相对高差一般在50～150米,最大相对高差约270m。

地形起伏较大，地表植被发育。

2.2、地层及岩性特征

通过对设计线路走廊内的野外调绘，本区段各地层野外特征如下：

1、第四系（Q）

（1）崩坡积层（Q4c+dl）

碎石土：

黄褐色、杂色，主要由粉质粘土、灰岩碎石和块石组成，为断层破碎带上的灰岩经风化剥蚀坡积形成，分布于里程K53+000～K58+650一带。

（2）冲洪积层（Q4al+pl）

卵石、圆砾土、粗砂：

灰色、浅灰色，松散～稍密状，分布在河道或冲沟底部。

砾、卵石成份为灰岩，粒径一般2～10㎝。

（3）坡残积层（Q4el+dl）

粉质粘土、粘土：

褐黄色、黄褐色，由粘粒及少量粉砂质组成。

稍湿～湿，硬塑。

广泛分布于山坡表层及沟谷中，层厚0.30～5.00米。

2、工区基岩出露地层奥陶系、寒武系、震旦系，从新到老描述如下：

（1）奥陶系下统大湾组灰绿瘤状灰岩（O1d）

该组地层主要由灰绿色瘤状泥质灰岩夹灰绿色、黄绿色泥质页岩、砂质页岩组成。

本组厚150m左右。

（2）奥陶系下统桐梓组灰白色白云岩（O1t）

该组地层主要由中至厚层灰白色细晶白云岩组成，夹生物碎屑灰岩，常含燧石团块。

本组厚100m左右。

（3）寒武系上统娄山关群灰色细晶白云岩（∈3l）

该段上部为灰、浅灰色薄层至中厚层白云岩，局部含燧石团块、燧石条带，下部为薄至中厚层灰白色细晶白云岩。

本组厚1000m多。

（4）寒武系中统石冷水组灰色中薄白云岩（∈2s）

该段为灰、浅灰色薄层叶片状白云岩和厚层角砾状白云岩，下部为豹皮状、条带状白云岩。

本组厚175～400m。

（5）寒武系中统高台组灰白色薄层白云岩（∈2g）

该段为灰色薄至中厚层砂质白云岩，夹泥质白云岩及细粒白云岩。

本组厚2～48m。

（6）寒武系下统清虚洞组灰色厚层白云岩（∈1q）

该段为薄至中厚层灰色白云质条带状灰岩，钙质白云岩夹条带状灰岩。

本组厚150～400m。

（7）寒武系下统杷榔组灰绿色、黄绿色页岩（∈1p）

该组上部为浅灰色薄层钙质页岩，下部为黄绿色、灰绿色薄层泥质页岩。

本组厚110～658m。

（8）寒武系下统变马冲组黑色炭质页岩（∈1b）

该组为一套层纹状炭质、砂质页岩和粉砂岩，本组厚度变化较大，为28～540m。

（9）寒武系下统九门冲组石灰岩（∈1j）

该组地层上部灰黑色灰岩，下部为薄层、中厚层灰岩组成。

本组厚100m。

（10）寒武系下统留茶坡组灰黑色薄层硅质岩（∈1l）

该段为黑色硅质岩，顶部含磷结核，局部富集成磷矿层。

本组厚几米到几百米。

（11）震旦系上统陡山沱组硅质白云岩（Zbd）

该段为浅灰色中厚层白云岩、含硅质、黄铁矿，并夹有磷块岩透镜体，本组厚80余米。

（12）震旦系上统南沱组灰色冰碛灰岩（Zan）

该段主要为紫红、灰绿色厚层冰碛灰岩。

其间夹有层状砂岩、粘土岩，本组厚度200～300m。

（13）下江群清水江组浅灰、灰绿色变余凝灰岩（Pt3q）

浅灰、灰绿色变余凝灰岩、变余砂岩、粉砂质板岩等互层。

以具有较多变余凝灰岩为特色，本组厚250～2100m。

上述地层地表出露的各岩层多呈强风化及弱风化状态，灰岩、白云岩中垂直剪节理较发育。

各地层之间的平面接触关系见1/2000比例尺工程地质平面图。

（2）岩土工程地质特征

1）碳酸盐岩

勘察区内灰岩、白云岩地层主要有奥陶系下统大湾组灰绿瘤状灰岩、桐梓组灰白色白云岩、寒武系上统娄山关群灰色细晶白云岩、石冷水组灰色中薄白云岩、高台组灰白色薄层白云岩、清虚洞组灰色厚层灰岩，具有分布面积广、厚度大等特点。

灰岩、白云岩主要为灰色、灰白色，细晶结构、厚层状构造，主要由白云石、方解石等矿物组成，风化较强（岩层内裂隙发育，岩体常被切割成不规则块体）。

强风化带铅直厚度1.00～6.30m，中风化带铅直厚度6.30～13.20m，为顺层风化。

该类较新鲜岩石结构较致密，抗压强度较高，属硬质岩。

由于本区构造裂隙发育，整体稳定性一般。

2）粘土岩

勘察区内粘土岩主要为黄绿、灰绿色页岩、黑色炭质页岩。

泥质结构，层状构造。

由颗粒细小的粘土矿物组成。

粘土岩易风化且风化速度较快，但风化深度较浅，风化层内裂隙较发育，常沿边坡面风化剥落堆积在坡脚。

该类岩石新鲜岩石较完整，抗压强度较低，软化系数低，属软质岩，新鲜岩石有围压时在多数荷重下变模、弹值变化不大。

在饱和情况下，剪切面上易产生泥化现象，其抗剪强度一般较低，显示塑性破坏特征。

3）变质岩

勘察区内变质岩主要为浅灰、灰绿色变余凝灰岩、变余砂岩、粉砂质板岩。

变余结构，层状构造。

主要由石英、斜长石等矿物组成。

抗风化能力强，风化速度较慢，但由于工区内，断层发育，基岩内裂隙较发育，常沿节理面风化剥落堆积在坡脚。

由于本区构造裂隙发育，整体稳定性变低。

4）土体

勘察区内土体主要为残坡积、冲洪积：

残坡积含碎石粘土，硬塑状，砂、泥岩碎石呈强风化～中风化。

冲洪积主要分布在河道或冲沟底部，主要由粘土、粗砂、卵石等组成。

2.3地质构造

工区地处扬子准地台与华南褶皱带两个一级大地构造单元交界处。

华南褶皱带占有镇远—施洞口—凯里—丹寨以东大片地区，沿线分布施洞口等规模较大的断裂。

华南褶皱带从武陵构造阶段早期的大洋地壳，雪峰、加里东构造阶段的过渡型地壳，到广西运动发生基底褶皱，并与扬子准地台融为一体，进入地台发育阶段，燕山运动使其再次发生褶皱和断裂。

由于多次构造运动的涉及，屡次剥蚀，缺失地层较多，造成基底岩石大面积裸露，之上零星覆盖着寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系等地层。

扬子准地台在西部麻江一带发育南北向隔槽式褶皱和近南北向断裂构造，形成向斜和背斜，在镇远—黄平一带则以宽缓背斜为主的褶皱形式出现，轴向以北东向为主，断裂构造以北东向、北北东向两组较为发育。

在北纬27°

线以北附近，明显见两条近于平行的东西向断裂，分别称为镇远断层、蕉溪断层。

西起黄平旧州之北，东到玉屏与北东向断层会合，长百余公里，此断层形成较早，之后加里东期和燕山期均有复活现象。

在扬子准地台区主要出露寒武系及其以后地层，其中发育较好的地层有寒武系、二叠系。

工区在漫长地质历史时期中，经历了武陵、雪峰、加里东、广西、喜马拉雅运动。

每次运动在工区内均有强弱不等、形式不同的表现。

雪峰运动奠定了扬子准地台的基础，加里东运动使华南褶皱带产生褶皱并隆起，与扬子准地台融为一体，燕山运动使区内白垩纪以前地层普遍发生褶皱和断裂。

（1）构造特征

1、节理、裂隙

设计线路走廊内灰岩、白云岩层内构造裂隙较发育，主要发育三组节理：

①组其产状为270°

～290°

∠70°

～85°

，裂隙宽1～2cm，充填硬塑状粘性土，延伸大于5.00m，裂隙间距为1.00～5.00m，不发育；

②组产状为170°

～180°

∠80°

～87°

，裂隙闭合，延伸大于5.00m，裂隙间距为0.05～0.15m，发育；

③组产状为60°

～80°

，裂隙宽0.5～1cm，延伸大于5.00m，裂隙间距为0.12～0.2m，稍发育；

2、断层

通过野外地质调绘，全线均受近东西向黄平～镇远枢纽性断层带的影响，区内地质构造复杂，断层发育,主要有乱洞溪断层、施洞口断层、涌溪断层。

近东西向黄平～镇远枢纽性断层带是区域性控制断层，破碎带宽约50m，为基底断层，无活动迹象。

沿断层带形成谷地，两侧为高山，谷地在冲洪积作用下形成平地，原有306省道基本沿冲洪积形成平地铺设，本次设计线路也基本沿原有公路展布，由于断层带岩石较破碎，渗水性较好，路基要作好防水层，以免雨水渗流、冲刷作用，引起路基的差异性沉降，破坏路基稳定性。

乱洞溪断层、施洞口断层为黄平～镇远枢纽性断层主要支断层，南西～北东向延伸。

沿断层有多处泉水出露，断层无活动迹象。

涌溪断层断层与线路交于K40+950，影响隧道出洞口稳定，但其破碎带不明显，断层无活动迹象。

三、新构造运动与地震

本区内新构造运动不明显，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）表明，抗震设防烈度Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g。

2.4水文地质条件

一、地下水类型及富水性

1、第四系松散地层孔隙水

本测区段土层主要由粉质粘土、粘土组成，其透水性弱，为弱含水地层。

地下水来源于大气降水，向地表沟谷排泄，排泄条件较好，当大气降水时，形成地表径流。

2、基岩裂隙水

通过工程地质测绘和调查，沿线基岩风化裂隙水，主要分布在灰岩、粘土岩发育的断层破碎带的裂隙中，裂隙多呈微张～闭合状，连通性好，基岩埋藏较浅，含水层主要接受大气降水补给，通过裂隙网络径流，为潜水性质，以地下降泉的形式在低洼处出露。

3、碳酸盐岩类喀斯特水

沿线可溶性的碳酸盐岩类基岩主要有奥陶系下统大湾组灰绿瘤状灰岩、桐梓组灰白色白云岩、寒武系上统娄山关群灰色细晶白云岩、石冷水组灰色中薄白云岩、高台组灰白色薄层白云岩、清虚洞组灰色厚层灰岩。

喀斯特水主要表现形式为颗粒间溶蚀、溶洞、暗河不发育。

由于工区内经历多期的构造运动，岩石破裂、裂隙发育，喀斯特水主要富集于细小、密集及大量溶孔溶蚀裂隙中，含水丰富，一般以泉水形式排出，流量不大。

二、地表水（系）特征

设计线路走廊内地表水丰富，随处分布有鱼塘水坝，沿线河沟内皆有流量不等的地表迳流，主要是由北西流向南东，水位高程及流量明显受降雨量的控制和影响，主要由上游山坡地表水、地下水和两侧山坡雨水及地下水汇集补给。

三、地下水的补、径、排条件

⒈地下水的补给条件

山坡地带地下水主要接受大气降水补给，而沟谷低洼地带地下水位较低，地下水与地表水之间水力联系密切，地下水来源于大气降水及地表径流补给，当大气降水时，形成地表径流，河水水位上涨，向地下补给，形成地下水。

⒉地下水的排泄条件

由于本区断层发育，地下水通过断层破碎带的裂隙网络形成径流，为潜水性质，以地下降泉的形式在低洼处出露，或向地表河流排泄，排泄条件较好。

⒊地下水的径流条件

由于存在破碎带和断层构造，可成为地下水的良好通道；

完整基岩层为相对隔水层，位于其中的泥岩夹层易形成层间径流。

2.5人类工程活动

设计线路基本沿已建的306省道展布，现状稳定，部分边坡已修建挡墙，局部边坡由于人工开挖，形成陡峭边坡，并且部分边坡上部已修建建筑，需要支护。

三、K28+500～K28+610挖方段边坡特征及稳定性评价

3.1、工程地质条件

3.1.1概述

该边坡位于镇远县柏杨坪邓家庄西侧250m，里程K28+500～K28+610。

坡顶为缓坡，坡底为将要开挖的路基。

边坡失稳将危及拟建公路的安全，边坡失稳危害程度严重，结合高边坡的类型及高度确定该高边坡安全等级为二级

规范要求，结合场地实际情况，按与滑坡倾向基本一致的方向179°

布设工程地质剖面一条。

该边坡以工程地质测绘、滑坡地质编录、实测工程地质剖面等轻型勘探方法进行勘察工作。

查明了岩质边坡内主要结构面的产状、成因、发育程度，对场地不良地质现象及存在的主要工程地质问题进行了调查了解。

3.1.2切坡的形态特征

该边坡位于镇远县柏杨坪邓家庄西侧250m，里程K28+500～K28+610，总长110m，呈直线形。

坡底高程675.20～680.00m，坡顶高程706.7～763.4m，本段为挖方段，设计高程676.03～676.26m，挖方后，坡高17m，高切走向89°

，坡向359°

（右侧）、179°

（左侧）。

通过现场调查，场地具有放坡条件，根据该类土质破裂角按Ф/2+45°

计算为54°

由于白云岩抗风化能力强，考虑安全因素，替出路堑边坡放坡坡度建议值如下：

坡形采用台阶形，由下往上可分别按10m、10m高度分别设置边坡平台，边坡平台宽2.00m，台阶坡度由下往上可分别按1：

0.50、1：

0.75放坡。

由于边坡坡面主要为强风化白云岩，为防止雨水对坡面冲刷，应对人工放坡边坡面进行护坡处理，根据场地地质、环境条件，护坡处理方法宜选用坡面铺砌，并在坡角设置矮挡墙，在右侧边坡体后缘设置疏水渠和排水沟，以免地表水冲刷山坡形成冲沟引起坡体失稳。

3.1.3高边坡的物质组成

黄平～镇远枢纽性断层带平行于该边坡，组成左侧边坡岩石、土体为：

坡顶覆盖有少量残坡积含碎石粘土，陡坎处裸露的基岩为寒武系上统娄山关群灰色细晶白云岩，组成右侧边坡岩石、土体为：

坡顶覆盖有少量残坡积含碎石粘土，陡坎处裸露的基岩为奥陶系下统桐梓组灰白色白云岩。

覆盖层较薄，基岩基本出露。

3.1.4高边坡结构

1）岩体结构面

该高边坡为岩质类型，左侧基岩为寒武系上统娄山关群灰色细晶白云岩，右侧基岩为奥陶系下统桐梓组灰白色白云岩，结构较简单，坡面节理、裂隙发育，存在三组裂隙，各节理裂隙特征详见表3-1。

表3-1节理裂隙特征一览表

编号

倾向

倾角

性质

特征

延伸长度（m）

裂隙率（条/m）

发育程度

J1

280°

80°

剪切

闭合～微张，张开度1～2mm，无胶结,裂面粗糙，结合差

＞5

0.2～1

不发育

J2

175°

85°

闭合，无胶结,裂面较平直，

7～20

发育

J3

70°

82°

微张，0.5～1mm，无充填，裂面粗糙。

结合差。

8～5

较发育

2）岩体级别划分

组成边坡的岩层内风化、卸荷裂隙不发育～发育，岩体为不完整，结构面结合差，根据《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2002）中附录A划分原则，本边坡岩体类别综合划分为

类。

3.1.5高边坡水文地质条件

（1）地表水

勘察区内无大的地表水体，坡顶为薄层粘性土夹碎石，仅发育有数条小冲沟，平时无水流，大气降水时成为地面汇水的排泄通道，地表水排泄通畅。

两侧边坡汇水范围：

左侧坡底至坡顶平台，汇水面积约Ω=39000m2，右侧坡底至坡顶平台，汇水面积约Ω=14000m2，大气降雨形成的汇水向边坡两侧和坡面以散流形式排泄，排泄条件良好。

（2）地下水

勘察区水文地质条件较简单，根据含水层的类型和富水程度的不同，分为第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水。

1）松散土层孔隙水

主要为残坡积层，接受大气降水的补给，各土体的含水程度和特定水性不均一，地下水下渗至下部的白云岩层内。

2）基岩风化裂隙水

根据勘察结果观测资料，本场地大部分地带基岩裸露，地下水贫乏，仅含少量基岩裂隙水，其来源为大气降水及地表水渗透补给,顺地势向低处运移。

本场地下水水位较低，坡底未见地下水出露，场地地水文地质条件简单。

根据水质分析资料，本区地下水水质为HCO3-Ca型，无色、无臭、无味，属于无结晶性、无分解性侵蚀地下水，对砼无任何腐蚀性，对钢材不具腐蚀性。

3.1.6高边坡岩土物理力学性质

该高边坡为岩质类型，土体主要为残坡积含碎石粉质粘土，基岩主要为厚层状灰白色白云岩。

（1）岩土物理力学性质指标

本工点未对场地内的岩、土取样试验，场地岩体力学指标的评价主要是参照K34+950～K35+050挖方段工程地质勘察部分所提供的有关岩石物理力学参数试验数据提出，按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）有关规定，提供岩石力学指标建议值见下表3-2。

表3-2、K28+500～K28+610挖方段岩石物理性质、物理力学标建议值

地层

代号

岩土

名称

状态

天然重度（kN/m3）

天然单轴

限抗压强度（MPa）

容许承载力（kPa）

基底摩

擦系数

u

内摩擦角

φ

内聚力

C（Kpa）

Q4al+pl

低液限粘土

松散

18.27

/

160

0.30

17.0

41.0

碎石土

20.29

220

0.40

14.22

47.0

O1T

白云岩

强风化

26.85

63.60

900

18

50

注：

表中岩石力学指标按《建筑边坡工程技术规范》（GB50/50330-2002）经验值取值。

（2）岩土承载力的确定

场地内残坡积含碎石粘性土承载力特征值按地区经验建议如下:

fk=220kPa

场地内基岩主要为白云岩，由于处于断层破碎带中，岩石破碎，依据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）强风化白云岩岩层承载力特征值可按地区经验取值900kPa。

3.2、工程地质评价

3.2.1已发生的变形破坏情况

该高边坡为岩质类型（Ⅱ2类），不良地质现象主要表现为局部被裂隙切割的白云岩块体沿节理面沿外倾节理面产生掉块。

3.2.2预测变形破坏模式

根据该高边坡工程地质特征，预测今后边坡破坏模式是上部被裂隙切割的白云岩块体局部沿节理面产生垮塌破坏。

3.2.3稳定性分析计算与评价

为了评价边坡稳定性，该高边坡采用定性分析与定量相结合的方法，定性分析方法采用图解法。

坡向359°

（左侧）

（1）图解法

该高边坡为岩质边坡类型（Ⅱ2类），左侧坡向179°

，坡角33°

～56°

，组成边坡的岩层产状210°

∠5°

白云岩层内主要发育3组节理裂隙，产状分别为Ⅰ组280°

、

组175°

∠85°

、Ⅲ组70°

∠82°

;

右侧坡向359°

，坡角32°

组成边坡的岩层产状150°

∠24°

，白云岩层内主要发育2组节理裂隙，产状分别为Ⅰ组95°

∠71°

组190°

∠64°

。

根据以上参数做赤平投影图。

①坡面产状179°

∠45°

②岩层产状210°

③Ⅰ节理裂隙：

④Ⅱ节理裂隙：

⑤Ⅲ节理裂隙：

图3-1左侧赤平极射投影图

①坡面产状359°

∠32°

②岩层产状150°

③节理裂隙：

95°

④节理裂隙：

190°

图3-2右侧赤平极射投影图

经赤平投影对边坡稳定性分析，左侧岩层倾向与坡向交角31°

视倾角为4.4°

，边坡不存在产生整体滑坡的可能性；

三组裂隙中,Ⅲ、Ⅴ倾向与坡向大角度相交，Ⅳ组走向与边坡近于平行，倾角较大,裂隙与岩层层面相结合将砂岩岩体切割成0.5～2m3大小的岩块。

该边坡存在局部松动岩块沿Ⅳ组