将军路勘察报告.docx
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将军路勘察报告
宜昌市将军路(桥边镇路)市政工程
岩土工程详细勘察报告
一、前言
(一)工程概况
宜昌市点军区将军路(桥边镇段)市政工程位于宜昌市点军区桥边镇323省道南侧,工程起止点均为现有323省道,道路全长2461m,道路红线宽度为36m,车行道宽度为22m,双向六车道;道路等级为城市主干道,设计车速60Km/h,车行道为沥青路面,人行道为联锁型混凝土路面砖。
新建将军路主要特征详见插表1:
将军路道路新建工程概况表插表1
名称
起点座标
终点座标
设计路面标高(m)
长度
(m)
设计路宽
备注
将军路
X=3395792.909
Y=518400.056
X=3394608.178
Y=516243.801
66.000~79.725
2461
36m
本项目由宜昌市城市规划设计研究院负责设计。
拟建将军路的工程重要性等级为三级,场地等级为三级,地基等级为二级。
该项目市政工程建设场地分类为Ⅱ类,岩土工程勘察等级为乙级。
湖北省地质勘察基础工程公司受宜昌市住房和城乡建设委员会的委托,承担了宜昌市将军路(桥边镇段)市政工程的岩土工程详细勘察工作。
(二)勘察任务目的和要求
根据国家现行勘察规范、规程规定及设计对勘察的技术要求,本次勘察的目的和任务如下:
1、查明沿线各地段内地形、地貌特征,划分地貌单元。
2、查明沿线的地质构造,岩土类型、性质及其分布。
3、查明沿线各地段路基湿度情况,提供划分路基干湿类型所需参数。
4、实测沿线地下水位,查明沿线各地段的地下水类型,地表水来源,水位和积水时间,以及排水条件,论证地表水,地下水对路基稳定性影响。
5、调查沿线暗埋的河、湖、沟、坑和坟场分布。
6、调查了解地下埋设物回填土的类型,厚度及其密度,查明沿线各地段的松软地层,可能产生潜蚀、流沙、管涌的分布范围、埋深、厚度及其工程地质特性。
7、判定环境水和土对管道建筑材料的腐蚀性。
8、查明沿线地段不良地质现象的成因,类型、性质、空间分布,发生各诱发条件,发展趋势及危害程度,论证对路基稳定性的影响程度,并提出计算参数和整治措施的建议。
(三)勘察技术依据
《市政工程勘察规范》CJJ56-94;
《城市道路设计规范》CJJ37-2012;
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版);
《岩土工程勘察工作规程》DB42/169-2003;
《建筑工程地质钻探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012);
《土工试验方法标准》GB/T50123-1999;
《建筑地基基础技术规范》DB42/242-2003;
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010;
《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);
《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002);
《宜昌市将军路(桥边镇段)市政工程岩土工程勘察技术要求》。
(四)勘察手段及工作量布置
根据工程性质、场地岩土结构复杂程度及设计要求,本次详细勘察以岩芯钻探、室内岩土样试验、现场原位测试相结合的综合勘察方法。
钻孔由设计部门和我公司根据场区岩土条件变化情况及构造物的分布特征综合布置:
道路钻孔孔距为30~100m,共计施工钻孔29个。
钻孔采用全孔取芯钻进,原位测试采用N63.5重型动力触探试验及标准贯入试验等,道路钻孔孔深为原始地面或路面设计标高以下2~3m。
各钻孔定位根据工程控制点采用全站仪结合钢尺定位,孔口高程根据沿线高程控制点引测而得。
(五)完成工作量
本次勘察野外钻探工作从2012年8月14日开始,至2012年8月25日完成。
共完成钻孔29个,钻探总进尺203.10m。
完成工作量详见插表2。
完成工作量统计表插表2
序号
工作项目
工作单位
工作量
1
钻探进尺/孔数
m/个
203.10/29
2
N63.5重型动力触探
m/孔
24.6/10
3
标准贯入试验
次/孔
20/20
4
取土样
件/孔
10/10
5
取岩样
组/孔
6/6
6
钻孔孔位放样
个
29
7
水位观测
次/孔
58/29
二、场区地形、地貌及地质构造
(一)地形、地貌
拟建场地位于宜昌市点军区桥边镇,,属构造剥蚀丘陵间河流阶地地貌。
场区为西高东低的缓坡地形,区内现地形标高在64.7-82.9m之间,相对高差18.2m。
地形坡度在10°以内。
地形相对较平坦,地貌简单。
场区北侧距桥边河水平距离在500-1200m之间,属桥边河Ⅱ级阶地地貌,现为农田及少量水塘。
(二)地质构造
拟建场区区域地质构造属江汉平原沉降带宜昌坳陷西缘。
场址区位于长江中下游新华夏系淮阳山字形构造带西砥柱—黄陵断穹东侧,大地构造位置处于扬子准地台中部,江汉坳陷西缘与黄陵断穹东翼过渡地带。
其外围主要发育的几条大断裂均定型于燕山运动,后期活动性均很弱,这些断裂对本工程无影响,故区域稳定性较好;场区无断裂构造带通过,地壳相对稳定;拟建场区下伏基岩倾角平缓,一般在5~15之间,本区内无断裂、褶皱发育,地质构造简单。
详细参见工程勘察区区域构造体系略图。
三、场区岩土层结构特征
根据勘探资料成果,本次勘察深度范围内,场区岩土层上覆第四系覆盖层主要为耕土、新近静水沉积的淤泥质土及河流阶地新近堆积的粉质粘土、卵石,下伏基岩为白垩系下统五龙组泥质粉砂岩。
场区地层按其成因、组份、时代及物理力学性质的不同,自上而下划分为几个工程地质层,分述如下:
①耕土(Q4ml):
场区大部地段均有分布,厚0.5-1.1m,平均厚度为0.63m。
黄色、黄褐色,主要由粘性土组成,呈可塑状,地表植物根系较发育,结构松散,稍湿。
②淤泥质土(Q4l),主要分布于场区现有鱼塘内,桩号0+570~0+820,0+980~1+060,1+680~1+720三个地段,平均厚度为1.02m,为原水塘内静水淤积而成,灰黑色,含大量有机质,呈软塑状态,略具腐臭味。
③粉质粘土(Q4al):
场区大部分地段有分布,厚度一般为1.0~5.9m,平均厚度2.86m,呈灰黄色,褐黄色,以可塑状为主,稍湿,切面较光滑,干强度和韧性中等,含少量砾石,粒径一般为5~10mm。
④卵石(Q4al):
场区大部分地段有分布,层厚3.7~4.0m。
呈灰黄色、灰褐色,卵石含量约60%,粒径一般在30-80mm之间,磨圆度较好,卵石母岩成份主要为灰岩和石英砂岩,卵石间由粉砂充填,结构稍密。
⑤泥质粉砂岩(K1w):
全场区内均有分布,为泥质粉砂结构,中-厚层状构造,主要矿物成份为石英和长石,次为方解石和粘土矿物。
胶结物成份以钙质为主,次为泥质,岩石遇水或暴露地表后易软化、崩解。
据相关区域地质资料,本层总厚度达700m以上,泥质粉砂岩产状为130゜∠5~8゜,按其风化程度不同将其划分为强风化带、中风化带及微风化带,根据相关规范要求,本次仅钻至中风化带,现分述如下:
⑤-1强风化带:
全场区均有分布,厚1.3~1.5m,平均厚度为1.41m。
呈浅棕红色,岩体结构已大部分破坏,矿物成份显著变化,风化裂隙发育,钻探所取岩芯多呈碎块状及短柱状,岩体较破碎,属极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
⑤-2中风化带:
本次揭露最大厚度为12.80m,为浅棕红色,灰白色,岩体结构部分破坏,风化裂隙不甚发育,本层钻探岩芯多呈短~中柱状,岩体强度较强风化带显著升高。
岩体较完整,属软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ类。
四、场区岩土的物理力学性质
(一)岩土参数分析
为查明拟建场区内岩土层的物理力学性质,为路基设计提供可靠的岩土工程参数,本次勘察主要采用现场原位测试成果和结合室内物理试验成果对各层岩土进行综合分析和评价。
场区内①层耕土厚度较小,无实际工程意义;②层淤泥质土根据相关建筑经验进行评价;③层粉质粘土主要采用原状土样室内土工试验成果和现场标准贯入试验成果及宜昌地方经验评价其均匀性和承载力;④层卵石采用现场重型动力触探试验结合宜昌地方经验评价其均匀性和承载力;⑤-1层强风化泥质粉砂岩由于钻探岩芯破碎,难以取得完整岩样,本次根据宜昌地区建筑经验确定其承载力特征值;⑤-2层中风化泥质粉砂岩主要通过岩样室内饱和抗压强度试验成果计算其承载力特征值。
1、标准贯入试验锤击数统计表(③层粉质粘土)见插表3。
2、土的主要物理力学参数统计表(③层粉质粘土)见插表4。
3、N63.5重型动力触探试验统计表(④层卵石)见插表5、6。
4、岩样饱和抗压强度统计表(⑤-2层中风化泥质粉砂岩)见插表7。
标准贯入试验成果统计表
插表3
地层编号
地层
名称
统计数
n
基本值(击)
标准差
σ
变异系数δ
统计修正系数γS
标准值(击)
Max
Min
Xm
③
粉质粘土
20
13
7
9.2
1.55
0.17
0.93
8
土的物理指标成果统计表
插表4
地层编号
岩土
名称
项
目
含水量
w
重
度
r
孔隙比
e
液限
WL
塑限
wp
塑性
指数
Ip
液性
指数
IL
压缩
系数
a1-2
压缩
模量
Es
粘聚力
C
内摩
擦角
φ
%
kN/m3
%
%
%
MPa-1
MPa
kPa
度
③
粉
质
粘
土
N
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Max
28.9
18.92
0.82
36.5
22.7
16.6
0.61
0.287
11.36
65
15.5
Min
19.6
17.93
0.7
25.7
15.2
10.2
0.2
0.151
6.35
26
10
μ
22.93
18.63
0.75
31.09
18.07
13.02
0.38
0.21
8.72
44.20
13.55
σ
2.88
0.33
0.04
4.36
2.61
2.46
0.14
0.04
1.60
14.44
1.57
δ
0.13
0.02
0.06
0.14
0.14
0.19
0.37
0.21
0.18
0.33
0.12
标准值
31
12
④层卵石单孔N63.5重型动力触探试验成果统计表
插表5
地层
名称
孔
号
试验
项目
试验次数
Max
Min
Xm
σ
δ
④
卵石
Zk3
N63.5
13
10.2
5.4
8.4
1.39
0.17
Zk5
24
12.7
3.8
8.1
1.92
0.24
Zk6
23
11.0
6.6
8.4
1.22
0.12
Zk10
15
11.7
6.8
8.7
1.26
0.15
Zk11
21
10.4
4.8
7.8
1.41
0.18
Zk13
18
10.7
6.8
8.3
1.32
0.16
Zk17
16
10.4
5.7
8.1
1.24
0.14
Zk18
16
10.1
6.6
8.6
1.03
0.12
Zk20
37
13.2
4.5
9.0
1.72
0.19
Zk26
27
12.5
5.2
8.8
1.93
0.22
Zk27
13
11.0
6.6
8.5
1.47
0.17
Zk28
23
11.9
4.7
8.6
1.74
0.20
重型动力触探试验综合成果表
插表6
地层
编号
岩土
名称
试验
项目
统计
孔数
(n)
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
统计修正系数
rs
标准值N63.5(击)
max
min
Xm
④
卵石
N63.5
12
9.0
7.8
8.4
0.33
0.04
0.98
8
岩样饱和抗压强度统计表
插表7
岩土
名称
统计
数
(n)
基本值
标准差
σ
变异
系数
δ
统计修正系数
rs
标准值frk(MPa)
max
min
Xm
⑤-2中风化泥质粉砂岩
6
11.6
8.1
9.8
1.29
0.13
0.89
8.7
注:
以上插表中统计修正系数
(二)岩土工程参数选用
根据现场原位测试成果和室内土工及岩样试验成果,经统计分析,并结合宜昌城区经验,综合确定各层岩土相关岩土工程参数,详述如下:
①层耕土厚度小,结构松散,无实际工程意义。
②层淤泥质土根据相关建筑经验建议其承载力特征值fak=60kPa,压缩模量Es=3.0MPa。
③层粉质粘土呈可塑状态,具中等压缩性。
第一指标孔隙比平均值e=0.75,第二指标液性指数IL=0.38,由地标表P.0.11查得其承载力特征值fak=200kPa;该层土标准贯入试验锤击数标准值N=8击,由地标表P.0.12查得其承载力特征值fak=180kPa;综合确定其承载力特征值fak=180kPa,压缩模量Es=8.0MPa,粘聚力C=28kPa,内摩擦角=12,容重=18.6kN/m3。
④层卵石的重型动力触探试验锤击数标准值N63.5=8击,由地标表P.0.10查的其承载力特征值fak=320kPa;结合宜昌城区经验,综合确定其承载力特征值fak=320kPa,变形模量Eo=20.0MPa,粘聚力c=0kPa,内摩擦角=35,容重=21.0kN/m3。
⑤-1层强风化泥质粉砂岩根据宜昌城区经验确定其承载力特征值fa=300kPa,变形模量E0=42.0MPa。
⑤-2层中风化泥质粉砂岩承载力特征值fa=ψr*frk,frk=8.7Mpa,
ψr取0.2,综合取值则该层承载力特征值fa=1700kPa。
综合以上各层岩土相关土工程参数,列于插表8:
地层
编号
岩土名称
土工、岩石试验
动力触探试验
标准贯入试验
综合取值
fak
(kPa)
Es
(MPa)
N63.5
(击)
fak
(kPa)
N
(击)
fak
(kPa)
fak
(kPa)
Es(E0)
(MPa)
①
耕土
—
—
②
淤泥质土
60
3.0
③
粉质粘土
200
8.7
11.0
180
180
8.0
④
卵石
8
320
320
20.0
⑤-1
强风化
泥质粉砂岩
fa=300
42.0
⑤-2
中风化
泥质粉砂岩
1700
fa=1700
不可压缩层
岩土工程参数综合成果表插表8
五、场区气象及水文地质条件
(一)气象条件
宜昌市属亚热带大陆季风气候,具有四季分明的气候特点。
据资料统计,最高气温41.4℃,最低气温-10℃,年平均气温16.8℃。
雨量充沛,多年平均降水量为1213.6mm,日特大降水量为386mm,年最低降水深643.9mm;多年平均蒸发量为1271.3mm,潮湿系数0.89,为湿度适中带。
本区多年平均相对湿度0.77,全年以静风为主,盛行风向东南,多年平均特征值风速0.8~1.2m/s,最大风速可达20m/s。
(二)水文地质条件
地表水:
本区内地表水体主要为多处水塘,水深一般约0.5~1.5m。
道路0+840~1+800段南侧有一排水明渠,自南向北,渠宽1.0~2.5m,水深0.5m(勘察期间),水位标高约78.7~67.0m,比路面设计标高低2~3m,其水位对新建道路路基基本无影响。
北侧距桥边河水平距离约500~1200m,水位标高为据调查访问,桥边河最高洪水位约为60.0m,而场区地面标高在64.7~82.9m,设计标高66.0~79.7m,据此分析可知,桥边河洪水不会对场区构成威胁。
地下水:
从各钻孔揭露地层看,①层耕土层属透水层,在局部粘粒集中部位含少量上层滞水,无统一水位,水力联系差,主要补给来源为大气降水及地表生活废水。
②层淤泥质土含部分土壤结合水,③层粉质粘土为区内的相对隔水层,不含水,④层卵石为区内主要含水层,富含孔隙潜水,强透水性,钻孔揭露水位埋深2.9~6.5m,标高61.35~68.80m,主要接受大气降水垂直入渗及外围侧向补给。
⑤-1层强风化泥质粉砂岩含少量裂隙水,⑤-2层中风化泥质粉砂岩裂隙不发育,不含水。
对路基有影响的主要为赋存于①层耕土内的部分上层滞水和②层淤泥质土中的土壤结合水,在路基设计时应充分考虑排水设施的作用。
(三)地下水侵蚀性评价
本次勘察在钻孔中采取地下水样进行了水质分析试验,详细试验结果见附表二。
由试验结果查《岩土工程勘察规范》GB50021-1001表12.2.1、12.2.2、12.2.4,场地环境类型为Ⅱ类,该区地下水属HCO3-Ca型,地下水和土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
六、场区地震效应评价
据本次详细勘察资料,拟建场区最大覆盖层厚度为10.4m,主要由耕土、淤泥质土、粉质粘土层和卵石组成。
根据标准贯入试验查相关规范结合本地区相关建筑经验综合确认场区内不同层位覆盖层的波速值,详见插表9:
场地土波速综合成果表插表9
土层
编号
土层名称
计算厚度(m)
剪切波速Vs(m/s)
土的类型
①
耕土
0.5
130
软弱土
③
粉质粘土
5.9
200
中软土
④
卵石
4.0
350
中硬土
⑤-1
强风化
泥质粉砂岩
1.4
380
中硬土
根据相关区域地质资料,按上表按最不利组合(k26孔)估算得覆盖层的等效剪切波速值vse=243.51m/s。
结合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)及《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)综合考虑,该场区建筑场地类别为Ⅱ类。
拟建场区内有状态不均匀的耕土层分布,属建筑抗震一般地段。
据《中国地震烈度区划图》(1990版),宜昌市区在地震区划中属长江中下游地震区麻城—常德地震带的西部亚带,市区内未发生烈度大于或等于V的地震,属弱震地带。
宜昌市城区抗震设防烈度为6度,建(构)筑物抗震设防按6度考虑。
根据《建筑抗震设防分类标准》(GB50223-2008),拟建将军路道路抗震设防分类为丙类。
其设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,设计特征周期为0.35s。
七、岩土工程分析和评价
(一)场地稳定性和适宜性评价
拟建道路东侧有光缆分布,且在桩号0+320处,有光缆横穿过道路;桩号1+800处,有一渡槽横穿过道路。
施工前,应会同相关部门收集其基本情况,做好避让工作。
桩号0+840~1+100段,设计路面会侵占原有的排水明渠,建议此处的排水渠可改成涵管,或将原有明渠改道,避开道路红线范围。
桩号0+980处,有一宽约3.0m,深约2.0m的排水沟横穿拟建道路,建议此处修建涵管,将地表水合理引排。
必要时,建议设计部门进行洪水校核(过水断面的复核)。
据现场勘察成果结合区域地质资料,拟建将军路场区地质构造简单,场地地层稳定,无断裂构造带通过,不存在地震液化现象。
拟建的将军路线路区内无不良地质现象,场地稳定性良好,不具备发生各类地质灾害的岩土和地形条件,没有发生大规模地质灾害的可能,适宜市政工程道路的建设。
综上所述,拟建场区整体稳定性好,适宜本工程建设。
(二)场区地基土评价
根据钻探揭露和设计路面标高综合分析可知,场区内路基岩土结构主要为耕土、粉质粘土、卵石和泥质粉砂岩。
根据岩土力学性质和综合特征,对地基土评价如下:
1、①层耕土结构呈松散状态,厚度不大,分布和物理力学性质不均匀,属高压缩性土,不适宜作路基持力层,在路基基础施工时应将其挖除。
2、②层淤泥质土属高压缩性土,分布和物理力学性质不均匀,为软弱层,不适宜作路基持力层,在路基基础施工时应将其挖除。
其分布范围在平面图上已标出。
3、③层粉质粘土物理力学性质较好、分布和物理力学性质均匀,承载力较高,属中等压缩性土,在分布均匀地段可作为一定荷载的持力层。
4、④层卵石物理力学性质较好、分布和物理力学性质均匀,承载力较高,在分布均匀地段可作为一定荷载的持力层。
5、⑤泥质粉砂岩强风化带、中风化带承载力高,分布和物理力学性质均匀,是各路基和构筑物基础的良好持力层。
(三)道路路基干湿分类
据全国公路分区图,宜昌市属Ⅳ3区。
据本次勘察期间观察和相关室内试验成果,对各岩土层进行路基干湿分类,详述如下:
1、①层耕土中土体含水量变化大,该层土路基受地表水及大气降水影响强烈,故其路基干湿类型变化较大,结合相关当地道路建筑经验,应属中湿~潮湿型。
路基土层处于地下水和地表积水影响区内,路基临界高度宜大于0.8~0.9m。
2、②层淤泥质土自身土体中含结合水,其受扰动后的淅水现象,其路基干湿类型属过湿型。
3、③层粉质粘土所取土样土工试验成果,根据规范《城市道路设计规范》CJJ37-2012,土的平均稠度Bm按下式计算:
式中
——土的液限含水量(液塑限仪测定)(%);
——土的塑限含水量(液塑限仪测定)(%)
——土的平均含水量(%)。
计算得Bm=0.63,其路基分类应属潮湿型,该类路基上部土层处于地下水或地表积水的毛细影响区内。
应注意路基排水设计。
④层卵石大量孔隙潜水,其路基干湿类型属潮湿型,该层土体承载力较高,应注意路基排水设计。
拟建各路段路基分类详见插表10:
土基干湿分类一览表
插表10
里程号
长度(m)
路基土名称
干湿类型
0+570~0+820
250
淤泥质土
过湿
0+980~1+060
80
1+680~1+720
40
0+040~0+570
530
耕土
中湿~潮湿型
0+820~0+980
160
1+060~1+680
620
1+920~2+461
541
1+570~1+680
110
粉质粘土
潮湿
1+720~1+780
60
卵石
潮湿
(四)路基处理
根据设计路面标高分析可知,拟建将军路0+000~0+040、1+570~1+660、1+700~1+920三处段为挖方路基,其余均为填方路基。
根据详细勘察资料,开挖后,0+000~0+040段基底为基岩、1+570~1+660段基底为粉质粘土,1+700~1+920段基底为卵石和基岩,均可直接作为路基基底,开挖的土石可直接作为填方区填料使用。
在填方路基地段,填方厚度0.72~4.75m之间。
由于①层耕土的厚度不大,建议将其全部挖除。
在桩号0+570~0+820,0+980~1+060,1+680~1+720三个地段的水塘底部均有约1.0m的淤泥质土层分布,在路基回填施工前应将淤泥质土层挖除,防止回填后产生不均匀沉降,以确保路基稳定。
在回填路段一定要对软弱下卧层采取相关处理措施,避免对路基稳定产生影响。
在
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