南洞庭大道道路工程南洞庭大橋工程地質(zhì)詳細(xì)勘察報告益陽工程勘察院證書編號：1884416-KyTOC\o"1-5"\h\z1前言 11.1 工程概況 1\o"CurrentDocument"1.2勘察方法及完成工作量 11.3勘察日的與任務(wù) 1\o"CurrentDocument"4勘察依據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 1\o"CurrentDocument"2 工程地質(zhì)特征 1\o"CurrentDocument"1 地理位置及交通條件 1\o"CurrentDocument"2.2地形地貌 2\o"CurrentDocument"3氣象水文 2\o"CurrentDocument"4地層巖性及分布 25地質(zhì)構(gòu)造與地震 22.5.1地質(zhì)構(gòu)造 2\o"CurrentDocument"2.5.2地震 36水文地質(zhì)條件 32.6.1橋位區(qū)的主要地下水類型及埋藏特征及其變化特征..?3\o"CurrentDocument"6.2地下水水質(zhì)特征及評價 3\o"CurrentDocument"2.7不良地質(zhì)現(xiàn)象 3\o"CurrentDocument"3工程地質(zhì)特征及持力層選擇 31巖上主要物理力學(xué)性質(zhì) 33.2持力層選擇及設(shè)計參數(shù)建議值 42.1橋位區(qū)各墩（臺）基礎(chǔ)持力層選擇 4\o"CurrentDocument"2.2設(shè)計參數(shù)建議值 4\o"CurrentDocument"4工程地質(zhì)條件及問題評價 5\o"CurrentDocument"1橋址地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性、適宜性評價 52橋臺、橋墩工程地質(zhì)評價 52.1橋墩臺穩(wěn)定性評價 5\o"CurrentDocument"4.2.2各墩（臺）基礎(chǔ)形式、埋置深度及高程建議 54.3 負(fù)摩阻力評價： 5\o"CurrentDocument"4.4 不良地質(zhì)評價： 64.5 特殊性土評價： 6\o"CurrentDocument"4.6 地震效應(yīng)評價： 64.7施工條件評價、基坑涌水評價、木項日的實施對已有構(gòu)建筑物的影響評價及環(huán)境影響評價 64.4.1施工條件評價 6\o"CurrentDocument"4.4.2基坑涌水評價 64.4.3木項日的實施對已有構(gòu)建筑物的影響評價及環(huán)境影響評價 6\o"CurrentDocument"5結(jié)論及建議 6附錄附件：1.1土工試驗報告；1.2水質(zhì)分析報告；附表：2.1勘察技術(shù)要求；2.2標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗成果表；2.3重型動力觸探試驗成果表;2.4勘探點一覽表；2.5鉆孔巖芯照片；附圖:”號圖名比例尺張數(shù)圖號1總圖例12011-10-20-12工程地質(zhì)平而圖1:100012011-10-20-23工程地質(zhì)縱剖血1:50012011-10-20-34工程地質(zhì)橫剖血11:25012011-10-20-45鉆孔地質(zhì)柱狀圖1:20092011-10-20-54 -、一1前百LI工程概況擬建南洞庭大橋上跨石磯湖，起訖里程樁號為：K4+160?K4+360,中心里程為K4+260。設(shè)計橋梁長度為200m,橋面寬36m,跨徑布置為50+100+50,共4墩臺，結(jié)構(gòu)形式為V型墩波衍組合橋梁。1.2勘察方法及完成工作量通過鉆探、地質(zhì)調(diào)查與測繪等方法查明了橋址區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、基巖層面的埋藏深度和起伏狀況及不良地質(zhì)現(xiàn)象等工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。同時還在鉆孔中進行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗及重型動力觸探試驗等多種原位測試，充分發(fā)揮綜合勘探手段的作用，相互補充，相互驗證，并現(xiàn)場采集土、水、石樣品進行有關(guān)室內(nèi)試驗，取得了較為齊全、準(zhǔn)確的物理力學(xué)指標(biāo)。本次勘探點位由設(shè)計單位布置和提供，根據(jù)設(shè)計提供的坐標(biāo)采用全站儀定點測量鉆孔位置。外業(yè)于2011年10月3日開始，2011年10月19日結(jié)束，歷時17天。隨后轉(zhuǎn)入室內(nèi)資料的綜合整理。完成的實物工作量見表1。完成工作量統(tǒng)計一覽表 表1項目單位完成工作量鉆探孔數(shù)個10總進尺m/孔413.0水樣件2實內(nèi)試驗擾動土樣件7原狀土樣件16原位測試標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗個76重型動力觸探試驗米16.31.3勘察目的與任務(wù)根據(jù)本項目建設(shè)計劃和勘察設(shè)計工作安排，本次工程地質(zhì)勘察為南洞庭大橋工程施工圖設(shè)計，提供準(zhǔn)確完整的工程地質(zhì)澆件。查明橋位區(qū)的地層巖性,地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，對地基土的容許承載力、地基的穩(wěn)定性作出評價。查明橋位區(qū)地下水的類型及埋藏條件，地下水對混凝土的腐蝕性作出評價。判明場地和地基的地震效應(yīng)。查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布范圍、深度，提出處理方案的建議。對橋梁地基基礎(chǔ)方案進行分析論證，提出經(jīng)濟合理的建議。查明樁基持力層的埋深、分布、工程特性和變化規(guī)律，提供樁基設(shè)計參數(shù),預(yù)估單樁承載力，評價成樁的可能性，提出樁的類型及施工方法等建議。4勘察依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(1)《巖土工程勘察規(guī)程》(GB50021-2001)(2009年版)(1)《公路土工試驗規(guī)程》(JTGE40-2007)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范?(JTJ064-98);《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范?(JTGD63-2007)《公路橋位勘測設(shè)計規(guī)范?(JTJ062-91);《公路工程水質(zhì)分析操作規(guī)程?(JTJ056-84);《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范?(JTJ004-89);上述規(guī)程、規(guī)范援引的其他標(biāo)準(zhǔn)。2工程地質(zhì)特征2.1地理位置及交通條件南洞庭大橋位于益陽沅江市慶云山鎮(zhèn)白泥湖村，距沅江城區(qū)直線距離約6Km,有鄉(xiāng)村公路通過，交通便利。2.2地形地貌橋位區(qū)地貌屬于沖積堆積平原，地形起伏小，地勢平坦，多辟為農(nóng)田與房屋，魚塘零星分布，擬建橋梁橫跨石磯湖。2.3氣象水文橋址區(qū)屬大陸行中亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，具氣候溫和、陽光充足、雨量充沛、四季分明、春季寒潮頻繁、仲夏多雨易澇、夏末秋初多旱、冬寒期短的特征。年平均氣溫16.9°C，歷史最高氣溫43.5°C(1961年)，最低氣溫13.2°°C(1972年)。最熱季節(jié)為7?9月，最冷季節(jié)1?2月；年平均風(fēng)速2.7米/秒，以西北風(fēng)最強，最大風(fēng)速20米/秒，最多風(fēng)向為北風(fēng)，頻率14%;多年平均降雨量1414.6毫米，3?6月降雨約占全年51%,年平均降雨日數(shù)166天，歷史最大積雪厚度約24厘米，年平均降雪日數(shù)為9天；年平均霧日為14.4天，多發(fā)生在冬春雨季；年平均無霜期273天，有霜期92天。2.4地層巖性及分布根據(jù)本次勘測資料揭示，橋址區(qū)地表分布第四系全新統(tǒng)人工填土晨Qml),4第四系全新統(tǒng)沖積(Qal)的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、細(xì)砂及圓礫。4現(xiàn)自上而下分述如下：2.4.1第四系全新統(tǒng)人工填土層(Qml)4填筑土：灰黃色，稍濕，未完成固重自結(jié)，結(jié)構(gòu)松散，主要由粘性土組成，表層含植物根系。少量鉆孔分布，場地內(nèi)該層層厚2.0?2.3m,平均厚度2.14m;層底標(biāo)高26.2?27.16m平均標(biāo)高26.63m,層底埋深2.0?2.3m,平均埋深2.14m。2.4.2第四系全新統(tǒng)沖積層(Qai)4淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰褐色，灰黑色，濕，軟塑，主要由粘粒組成，夾少量樹根，間夾薄層粉砂，分布不均勻，底部局部夾薄層粘土，具腐臭味。橋址區(qū)全場分布。場地內(nèi)該層層厚1.6~12.9m,平均厚度7.47m;層底標(biāo)高-3.81~20.26m平均標(biāo)高10.04m,層底埋深8.7~30.7m,平均埋深18.34m。細(xì)砂：黃褐色?青灰色，飽和，松散，主要由石英質(zhì)組成，細(xì)砂含量約0%?80%,充填約20%?30%粘性土。橋址區(qū)全場分布。場地內(nèi)該層層厚4.5?12.7m平均厚度9.48m;層底標(biāo)高1.79?9.80m平均標(biāo)高7.62m,層底埋深18.4?25.0m平均埋深20.72m圓礫：灰褐色，飽和，稍密，圓礫成分主要為石英砂巖，礫徑一般1?2cm,磨圓度較好，呈次圓狀，含量約60%?70%,充填30%?40%粘性土及粉細(xì)砂。橋址區(qū)全場分布。場地內(nèi)該層層厚4.0?5.1m,平均厚度4.70m;層底標(biāo)高-2.21?4.80m平均標(biāo)高2.92m,層底埋深23.4?29.0m平均埋深25.42m：圓礫：黃褐色，飽和，中密，圓礫成分主要為石英砂巖，礫徑一般?2cm,局部2?4cm,磨圓度較好，呈次圓狀，含量約70%?80%,充填20%?30%粘性土及粉細(xì)砂。橋址區(qū)全場分布。本次勘察該層未穿透，揭露最大厚度16.1m。上述地層的分布規(guī)律及其野外特征詳見“工程地質(zhì)橫縱斷面圖圖號：2011-10-20-3、4”及“鉆孔柱狀圖圖號：2011-10-20-5，。2.5地質(zhì)構(gòu)造與地震2.5.1地質(zhì)構(gòu)造根據(jù)《長沙幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》(1：20萬)，橋址區(qū)所處區(qū)域構(gòu)造位于江南古陸沅江凹陷帶，是一相對穩(wěn)定的地塊。擬建橋址區(qū)為洞庭湖中心部位，第四系松散堆積層厚度巨大。區(qū)內(nèi)無全新活動斷裂分布，亦無新構(gòu)造運動痕跡發(fā)育。5.2地震擬建場地在區(qū)域上是相對穩(wěn)定的，歷史上無中強地震記載，近期小震很少有報道。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖?(GB18306-2001)和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001),本區(qū)抗震設(shè)防烈度為VI度，地震動峰值加速度為0.05g,設(shè)計特征周期為0.65s,設(shè)計地震分組為第一組。其抗震設(shè)計建議按《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》JTJ004-89執(zhí)行。根據(jù)鄰近場地的巖土工程勘察經(jīng)驗，參照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2001)(2008年版)及《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》JTJ004-89,各分布地層剪切波速經(jīng)驗值推薦如下：填筑土①Vs=80m/s;淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②Vs=80m/s;細(xì)砂@Vs=120m/s;圓礫@Vs=300m/s;圓礫@Vs=350m/so根據(jù)附近已施工的水井資料，該地區(qū)第四系覆蓋層厚度大于80m,場地內(nèi)覆蓋層平均等效剪切波速值V<140m/s(計算深度取現(xiàn)地表下20m),場地土類型為軟弱土，S本橋址場地類別為IV類。本場地屬對建筑抗震不利地段，當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效措施。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范?(GB50011-2001)及《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》JTJ004-89有關(guān)規(guī)定，本場地可不考慮液化影響。2.6水文地質(zhì)條件2.6.1橋位區(qū)的主要地下水類型及埋藏特征及其變化特征橋位區(qū)內(nèi)地下水豐富，地下水位埋深0.2?0.3m,類型主要為上層滯水與承壓水，上層滯水賦存于填筑土與淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②中，通過大氣降水及地表水補給，蒸發(fā)排泄，隨季節(jié)變化性大；承壓水賦存于細(xì)砂③與圓礫④和圓礫⑤中，具承壓性，依靠大氣降水與河湖水通過潛水補給，通過上升泉向淺部含水層越流等方式排泄。2.6.2地下水水質(zhì)特征及評價在勘察期間，按規(guī)范及勘察技術(shù)任務(wù)大綱要求，本次勘察于橋址區(qū)采集2件水樣進行水質(zhì)簡分析，其分析結(jié)果見附件二水質(zhì)分析結(jié)果表明：本場地環(huán)境類型為II類，場地內(nèi)地下水對混凝土具有微腐蝕性，對混凝土中的鋼筋具有微腐蝕性。2.7不良地質(zhì)現(xiàn)象據(jù)野外工程地質(zhì)調(diào)繪和鉆探揭露，橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、危巖、泥石流、地下采空區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象。3工程地質(zhì)特征及持力層選擇3.1巖土主要物理力學(xué)性質(zhì)3.1.1室內(nèi)試驗本次勘察在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②、細(xì)砂③、圓礫④、圓礫⑤層中分別進行了取樣，其試驗成果詳見附件一“土工試驗報告”，在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②采取16件原狀土試樣，進行了土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗。根據(jù)試驗結(jié)果，場地內(nèi)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②的基本物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計見表2。基本物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計 表2巖土名稱統(tǒng)計項目質(zhì)量密度P(g/cm3)天然含水量00(%)天然孔隙比e液性指數(shù)IL塑性指數(shù)IP直剪壓縮系數(shù)壓縮模量滲透系數(shù)內(nèi)摩擦角?q(度)粘聚力Cq(kPa)a0.1-0.2(1/MPa)Es0.1-0.2(MPa)106cm/S淤泥統(tǒng)計個數(shù)16161616161616161616質(zhì)粉質(zhì)黏土②最大值1.8339.71.0991.2716.310.2150.7723.43.11最小值1.7834.51.0091.0213.17.1100.5912.70.87平均值1.8137.31.0411.0714.7912.20.6743.021.94標(biāo)準(zhǔn)差0.0151.5840.0291.110.9451.0191.2810.0510.2030.64變異系數(shù)0.0080.0420.0280.0650.0640.1140.1050.0760.0670.33推薦值1.8137.31.0411.0714.7912.20.6743.021.94修正系數(shù)0.9961.0211.0141.0320.9680.9430.9471.0380.9661.165標(biāo)準(zhǔn)值1.8038.11.0551.1114.38.411.50.702.912.26重型動力觸探試驗成果統(tǒng)計表 表4巖土名稱統(tǒng)計個數(shù)實測與修正最大值最小值-平均值一標(biāo)準(zhǔn)差一變異系數(shù)修正系數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)值圓礫④55實測值17913.051.740.130.9712.65修正值9.66.28.130.740.090.987.96圓礫⑤90實測值371924.474.210.170.9723.71修正值14.910.311.831.080.090.9811.633.2.2原位測試為測定場地內(nèi)淤泥質(zhì)粉質(zhì)粉質(zhì)粘土②、細(xì)砂③、圓礫④、圓礫⑤的物理力學(xué)性質(zhì)，在本次勘察中對該類土層進行了標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗與重型動力觸探試，各層土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗成果統(tǒng)計見附表1，重型動力觸探試驗成果統(tǒng)計表見附表2標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗成果統(tǒng)計表 表3巖土名稱統(tǒng)計個數(shù)實測與修正最大值最小值-平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)修正系數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)值填筑土①6實測值4.02.02.670.600.310.752修正值4.02.02.670.600310.752淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②36實測值5.022.610.640.250.932.43修正值4.31.32.190.520.240.932.04細(xì)砂③34實測值9.05.07.210.511.250.956.84修正值7.23.65.410.850.160.955.153.2持力層選擇及設(shè)計參數(shù)建議值3.2.1橋位區(qū)各墩（臺）基礎(chǔ)持力層選擇填筑土①：松散，厚度小，壓縮性高，不能做為天然地基基礎(chǔ)持力層；淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②：軟塑，厚度大，分布均勻，但壓縮性高，承載力低，不能做為天然地基基礎(chǔ)持力層；細(xì)砂③：飽和，松散，厚度大，分布均勻，但壓縮性高，承載力低，不能作為擬建橋梁樁基礎(chǔ)持力層；圓礫④：稍密，飽和，壓縮性中等，厚度較小，承載力較低，不能作為擬建橋梁樁基礎(chǔ)持力層；圓礫⑤：中密，飽和，壓縮性低，厚度大，分布均勻，承載力較高，可做擬建橋梁樁基礎(chǔ)持力層。3.2.2設(shè)計參數(shù)建議值據(jù)試驗成果統(tǒng)計分析，本次勘察野外鑒別及地區(qū)經(jīng)驗，橋址區(qū)巖土設(shè)計參數(shù)建議值見表5。工程特性指標(biāo)建議表 表5巖土名稱承載力基本容許值%(KPa)- 抗剪強度指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值壓縮模量平均值Es(MPa)凝聚力ck(kPa)內(nèi)摩擦角①k(°)填筑土①////淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②6011.58.43.0細(xì)砂③////圓礫④300///圓礫⑤450///注：1)上表中數(shù)據(jù)系根據(jù)鉆探、室內(nèi)土工試驗和原位測試試驗成果并結(jié)合地方勘察經(jīng)驗和施工經(jīng)驗綜合分析所得，具有局限性。4工程地質(zhì)條件及問題評價4.1橋址地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性、適宜性評價通過對橋址區(qū)工程地質(zhì)測繪：區(qū)內(nèi)無斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定；區(qū)內(nèi)無滑坡、崩塌、泥石流、地下采空區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象，無溝浜、溶洞、墓穴、等對工程不利的埋藏物，區(qū)內(nèi)無古墓、文物保護資料等，擬建建筑不會對周圍環(huán)境造成影響，其環(huán)境工程條件良好，橋位區(qū)現(xiàn)狀穩(wěn)定，適宜建設(shè)。4.2橋臺、橋墩工程地質(zhì)評價4.2.1橋墩臺穩(wěn)定性評價南洞庭大橋的橋臺和橋墩處于區(qū)域穩(wěn)定地段，未發(fā)現(xiàn)影響橋墩臺穩(wěn)定的地質(zhì)構(gòu)造和不良地質(zhì)現(xiàn)象存在，河流沖刷作用對橋墩臺無影響，未發(fā)現(xiàn)對橋臺不利的邊坡問題。綜合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地震等各方面因素，橋墩臺穩(wěn)定性好，適宜建橋。4.2.2各墩(臺)基礎(chǔ)形式、埋置深度及高程建議根據(jù)持力層的埋深、橋墩抗傾覆要求及地下水的賦存特征,建議南洞庭大橋基礎(chǔ)型式、橋梁基礎(chǔ)建議采用端承摩擦樁，以圓礫⑤作為基礎(chǔ)持力層各墩臺奠基高程及樁端持力層埋深見表6,樁基設(shè)計參數(shù)見表7,各樁具體奠基高程必須以上部荷載和樁徑參數(shù)計算值為準(zhǔn)。各墩臺基礎(chǔ)一覽表 表6墩臺號建議基礎(chǔ)形式建議基礎(chǔ)埋深建議樁端持力層0#臺端承摩擦樁23.5m以下圓礫⑤1#墩端承摩擦樁30.6m以下圓礫⑤2#墩端承摩擦樁28.9m以下圓礫⑤3#臺端承摩擦樁30.7m以下圓礫⑤樁基設(shè)計參數(shù)表 表7鉆孔灌注樁地層樁側(cè)土摩阻力標(biāo)注值qik(kpa)填筑土①20淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②25細(xì)砂③25圓礫④90圓礫⑤120注：上表中數(shù)據(jù)系根據(jù)鉆探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗成果，參照公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范，結(jié)合地方施工經(jīng)驗綜合分析所得，具有局限性。4.3負(fù)摩阻力評價：擬建場地內(nèi)上覆軟弱層厚度較大，且地表水位豐富，當(dāng)場地內(nèi)地下水位下降或場地內(nèi)大面積堆載時，樁周土的沉降可能引起樁側(cè)負(fù)摩擦力，本樁基類型為端承摩擦型樁，尚須考慮負(fù)摩擦力產(chǎn)生的下拉荷載對樁基承載力的影響。各軟弱層負(fù)摩阻力系數(shù)e建議如下：n淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土②?=0.40;細(xì)砂③e=o.50on n中性點1計算深度建議如下：n1n=28.9x0.8=23.12mo（28.9m為軟弱層最大厚度）4.4不良地質(zhì)評價：據(jù)野外工程地質(zhì)調(diào)繪和鉆探揭露，橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、危巖、泥石流、地下采空區(qū)等不良地質(zhì)現(xiàn)象，適宜建設(shè)。4.5特殊性土評價：4.5.1填筑土：據(jù)鉆探揭露，橋址區(qū)局部分布填筑土，該層厚度小，層厚2.0-2.2m,其結(jié)構(gòu)松散，壓縮性高，承載力低，工程性質(zhì)差。2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：據(jù)鉆探揭露，橋址區(qū)全場分布淤泥質(zhì)粘土，層厚1.60~12.90m,厚度大，其壓縮性高、抗剪強度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時間長、靈敏度高、擾動性大，承載力低，工程性質(zhì)差。施工時注意其負(fù)摩阻力對承載力的影響，采用樁基礎(chǔ)穿透該層達(dá)到穩(wěn)定持力層。4.6地震效應(yīng)評價：場地的抗震設(shè)防烈度為VI度，設(shè)計基本地震加速度0.05g,設(shè)計地震分組為第一組，建筑設(shè)計特征周期0.65s,場地土依據(jù)其工程特征判定屬軟弱土，建筑場地類別屬IV類。本場地屬對建筑抗震不利地段，當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效措施。擬建場地內(nèi)存在厚度較大的細(xì)砂,但根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范?(GB50011