XX公路立交桥勘察报告.doc

第一部分：文字报告部分 一、勘察任务、目的和要求 为了改善交通环境，XXX市建设委员会拟进行XXX市三环路建设，受其委托，我院承担了XXX-XX公路立交桥岩土工程的勘察工作，为施工图的设计提供详勘阶段的岩土工程资料，针对工程的特点主要完成下列几项工作：1、根据勘察合同进行详勘工作，判明桥位区内及附近有无影响工程稳定性的不良地质现象，评价建桥的适宜性和稳定性。 2、查明桥位区地貌单元、各层岩土的类别、结构、性质、厚度等工程特性，评价地基土的稳定性和承载力。 3、查明拟建场地地下水埋藏条件及对工程的影响。4、评价场地地震效应。5、提出基础建议及有关桩的设计参数。6、按设计委托提供有关资料。二、拟建工程概况该工程位于XXX城区的拟建三环路与哈阿公路的交叉口。道路设计方案采用全互通定向立交方案，由地面三环路、哈阿路主线和EN、ES、SE、SW、WS、WN、NW、NE8条匝道组成，其中有桥梁结构的分别为哈阿路主线和ES、WN、SW、NE四条匝道，哈阿路主线和匝道桥梁结构为预应力砼连续箱梁，主线或匝道桥梁墩台基础拟采用1200或1500灌注钻孔桩，并设人行天桥两座，采用预应力砼箱梁结构，基础拟采用800钻孔灌注桩。三、勘察方法和勘察工作完成情况 （一）依据的规范、标准1、公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）2、公路工程地质勘察规范 （JTJ 064-98）3、岩土工程勘察规范（GB50021-2001）4、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）5、土工试验方法标准（GB/T50123-1999）6公路工程抗震设计规范 （JTJ 004-89）7工程地质手册（第三版）（二）勘察方案 本次勘察勘探点位置、数量、深度根据设计要求与设计单位共同确定，原位测试要求及取土要求由我单位根据公路工程地质勘察规范及设计单位提供的勘察任务委托书要求布设。该工程桥梁及天桥共布置钻探取样孔100个（含天桥钻孔8个）。其中标贯孔33个；桥梁孔深为4555m，天桥孔深40m并布设了其它原位测试方法及土工试验，由于场地原因本次只能完成钻孔34个，其中天桥钻孔5个，桥梁钻孔29个。（三）勘察方法 1、钻探取样 本次勘察使用了SH30-2型工程地质钻机及配套设备，采用跟管冲击钻进方法，粘性土取土采用活塞式薄壁取土器，方法为重锤少击法；砂类土取样采用四分法取扰动砂样，以保证试样的代表性。2、原位测试工作（1）标准贯入试验为更好的确定地基土的承载力，在现场布设了26个孔做标准贯入试验，自地面2m以下开始试验，每隔2m试验一次至终孔，现场试验时严格按有关的操作规程进行，以保证试验结果的准确性。（2）波速试验为确定土层的等效剪切波速及场地覆盖层厚度，以判定场地土的类型和划分建筑场地类别，共布设波速测试孔4个，试验深度20-50米。试验竖向间距2-5米。波速测试操作应符合岩土工程勘察规范（GB50021-2001）第10.10节要求。 3、室内试验 室内试验为常规项目中的含水量、密度、比重、固结试验、液限塑限、颗粒分析及勘察委托要求中特殊试验项目等，所有试验工作均符合国家现行规范、标准，所取得数据真实、可靠。 （四）完成的勘察工作量该勘察项目野外勘探工作于2006年4月初完成，由于原有建筑物未拆除、树木林地和占道影响交通等原因，使66个勘探孔无法钻探，待前期工作完成后再进行，勘察报告于2006年4月15日完成。完成勘察工作量一览表表3.1勘察工作项目工作量钻 探钻孔数量（个）34个钻探进尺（m）1595取 样原状土样（件）643扰动土样（件）102原位测试标准贯入（次）250室内试验常规土样（件）643颗粒分析（件）102无侧限抗压（组）29四、区域地质构造及场地地形、地貌（一）区域地质构造XXX市区位于小兴安岭松嫩地块松嫩断陷东南隆起区，地处松花江的中游，东部靠近丘陵山地，其余为广阔的冲积平原，平原波状起伏，河谷地貌发育，阶地清晰，漫滩开阔。XXX市区内及其附近活动断裂少，而且活动断裂运动结果表现为断块整体升降为主。XXX市区除阿什河与松花江交汇处是活动构造复合部位，稳定性比较差外，其余区域稳定性好，处于相对稳定的断块上。（二）场地地形地貌拟建场地地形起伏，大连高程系标高在168.36-171.54m之间。拟建场区所处地貌单元为波状平原地段，岩土成因为第四纪冰水洪积作用形成的亚粘土和砂类土。从整体上讲，拟建场地内构造稳定，地层沉积有规律。（三）不良地质现象拟建场地位于波状平原开阔地，不处于滑坡断层、崩塌、泥石流采空区等影响稳定性的不良地质环境区和灾害区，无特殊性岩土。 五、场地地层结构及特征根据钻探、测试、室内试验和野外记录，对所揭露的地层按照岩土成因、结构、性质综合划分成主层9层，亚层15层。个别钻孔位于树木附近，受其影响，致使钻孔部分土层物理力学性质发生改变，同时，由于部分钻孔分布有滞水，其性质也有一定改变，场地内各地层结构及特征描述如下：第（1-1）层杂填土：杂色，含建筑垃圾，层底埋深0.3-2.8m，平均厚度为1.50m。第（1-2）层耕土：黑色-黑褐色，结构松散，含植物根，层底埋深0.4-0.5m，平均厚度为0.45m。第（1）层新近沉积亚粘土：褐黄色-深褐色，沉积时间短，欠压密，层底埋深1.5-2.0m，平均厚度为1.10m。 第（2）层亚粘土：黄褐色-褐黄色，湿，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深3.0-7.2m，平均厚度为3.50m。第（2-1）层亚粘土：黄褐色，稍湿，坚硬，中压缩性，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深2.5-6.3m，平均厚度为1.70m。第（2-2）层亚粘土：黄褐色，湿，软塑，中压缩性，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深2.2-4.0m，平均厚度为2.20m。第（3）层亚粘土：黄褐色-褐黄色，很湿，软塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深6.0-8.5m，平均厚度为3.15m。第（3-1）层亚粘土：褐黄色，稍湿，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深5.5-6.0m，平均厚度为0.95m。第（4）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，湿，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深10.8-13.5m，平均厚度为5.2m。第（4-1）层亚粘土：黄褐色-褐黄色，稍湿，坚硬，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深7.5-12.0m，平均厚度为1.15m。第（4-2）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，湿，软塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深9.0-11.5m，平均厚度为2.45m。第（5）层亚粘土：褐黄色-褐色，湿，软塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深13.5-18.7m，平均厚度为3.95m。第（5-1）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深12.0-15.5m，平均厚度为2.10m。第（6）层亚粘土：黄褐色-褐色，湿，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深26.8-31.5m，平均厚度为9.7m。第（6-1）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，稍湿，坚硬，中压缩性，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深17.5-17.5m，平均厚度为1.25m。第（6-2）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，湿，软塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深19.0-29.5m，平均厚度为4.35m。第（7）层亚粘土：黄褐色-深褐色，很湿，软塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深30.5-35.0m，平均厚度为3.75m。第（7-1）层亚粘土：黄褐色-褐色，湿，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深30.0-31.2m，平均厚度为1.25m。第（8）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，湿，硬塑，中压缩性，含氧化铁，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深36.0-39.0m，平均厚度为6.10m。第（8-1）层亚粘土：褐黄色-黄褐色，湿，软塑，中压缩性，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深37.3-39.3m，平均厚度为1.60m。第（9）层中砂：黄色，稍湿，密实，含粗砂夹层及粘性土夹层，主要成分为石英、长石，颗粒形状近球形，颗粒级配一般，粘粒含量低，层底埋深55.0-55.0m，平均厚度为11.2m,本次钻探未穿透此层。第（9-1）层细砂：黄色，稍湿，中密，含粉砂夹层，主要成分为石英、长石，颗粒形状近球形，颗粒级配较好，粘粒含量低，层底埋深39.2-55.0m，平均厚度为2.60m, 本次钻探未穿透此层。第（9-2）层粉砂：黄色，稍湿，密实，主要成分为石英、长石，颗粒形状近球形，颗粒级配较好，粘粒含量低，层底埋深45.0-55.0m，平均厚度为2.40m。第（9-3）层亚粘土：灰色，湿，软塑，中压缩性，干强度中等，稍光滑，韧性中等，摇振反应无，层状结构，层底埋深39.3-44.1m，平均厚度为1.15m。六、场地地下水条件（一） 地下水埋藏条件根据区域水文地质资料及地下水埋藏条件和水理性质，该地段地下水类型为潜水型，埋藏较深，本次在钻探深度内未见地下水出露。（二）上层滞水本次勘察发现，该场地不连续片状分布有上层滞水，主要赋存在第（7）层以上层位，土层含水量较高，分布于土的孔隙中，使土的性质变软，因不能形成积水无法测量水位，无法取到水样。该上层滞水对桩基础施工将带来不良影响，提请设计及施工单位重视。七、岩土参数的分析与选用（一）岩土物理力学性质指标的选用岩土物理力学性质指标的选用充分考虑取样方法、试验方法、测试方法对取值的影响，按照地质体的不同单元、层位进行统计，以获取准确的岩土设计参数。砂类土的内摩擦角、变形模量E0是根据工程地质手册(第三版)并结合地区经验综合确定的。标准贯入试验指标：标准贯入试验锤击数的取值，以实测平均值确定砂类土的密实度。（二）场地岩土的物理力学性质粘性土的物理力学性质指标分层统计表表7.1地 层编 号岩 土名 称项目w%og/cm3eILEs1-2MPaav1-2MPa-12亚粘土n514646514545max24.72.11.0240.4910.420.75min17.11.670.5490.022.660.15m20.61.970.6590.266.750.26sf2.050.080.080.151.780.11d0.090.030.120.570.260.422-1亚粘土n211515211515max17.82.070.7820.021.050.19min12.51.760.516-0.298.550.08m15.61.920.627-0.1014.630.11sf1.390.100.080.083.610.03d0.080.050.12-0.770.240.273亚粘土n292828292828max31.12.040.9890.956.920.63min21.81.760.6240.502.990.24m25.31.90.7820.674.610.41sf2.380.090.110.141.050.12d0.090.040.140.200.220.294亚粘土n716363706363max242.040.8740.4912.120.57min15.71.710.560.013.160.13m20.01.930.6830.287.080.26sf2.100.060.060.152.040.09d0.100.020.080.530.280.335亚粘土n464444464444max34.11.971.0461.155.680.61min19.71.770.6800.502.950.27m24.41.890.7730.634.470.41sf2.640.050.080.131.050.09d0.100.020.090.200.230.215-1亚粘土n201818201818max22.62.010.7460.4813.420.37min14.81.870.536-0.034.540.11m19.31.940.6550.277.050.25sf2.080.040.050.152.30.07d0.100.010.080.520.320.296亚粘土n141139139141138138max25.22.080.8920.4913.160.84min15.61.750.5530.012.250.12m20.71.950.6660.307.360.24sf2.210.050.060.131.890.08d0.100.020.080.420.250.336-2亚粘土n737272737373max29.42.040.8360.896.920.53min20.81.830.6320.503.420.24m24.31.930.7360.644.950.36sf1.760.040.050.100.800.07d0.070.020.070.150.160.187亚粘土n515151515151max31.52.040.9191.038.030.40min22.21.850.6350.434.550.21m25.51.950.7310.615.950.29sf1.910.050.060.100.740.04d0.070.020.080.150.120.148亚粘土n827878827878max27.52.10.820.4917.240.41min14.71.850.5340.024.330.09m21.91.970.6740.268.430.21sf2.390.050.070.132.840.07d0.10.020.090.490.330.298-1亚粘土n988988max26.52.070.7670.786.560.34min21.11.920.5760.505.240.24m24.01.970.6950.635.770.29sf1.880.050.060.090.430.03d0.070.020.090.140.070.10 标准贯入试验锤击数统计表表7.2 单位：击地层编号岩土名称试 验次数n最大值max最小值min平均值m标准差f变异系数统计修正系数gs标 准 值 N2亚粘土1021.66.811.24.340.390.778.63亚粘土1414.45.57.62.490.330.846.44 亚粘土2418.15.410.63.450.330.889.35亚粘土1914.15.28.82.630.300.887.76亚粘土5116.87.711.61.90.160.9611.17亚粘土1814.76.311.42.070.180.9310.68亚粘土3620.38.413.73.240.240.9312.79中 砂594915.439.56.240.230.9526.3砂类土内摩擦角、变形模量E0综合确定表7.3地层编号岩土名称项目经验数据（手册）9中 砂（度）35.0E0 （MPa）E0=33.0（三）地基土容许承载力的确定砂类土根据实测标贯击数平均值确定其密实度，再根据公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）表2.1.2-5确定其容许承载力。粘性土根据公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）表2.1.2-2并结合地区经验，以及参照经杆长修正后的锤击数的平均值（杆长修正公式 N=aN），按照详勘阶段的要求，确定了地基土承载力容许值。 地基土容许承载力综合确定表表7.4 单位：kPa地层编号岩土名称土工试验标贯试验容许承载力值2亚粘土2372262002-1亚粘土2472462202-2亚粘土1831751703亚粘土1541651503-1亚粘土2381904亚粘土1991951704-1亚粘土2272252104-2亚粘土1521601505亚粘土1661651505-1亚粘土2031971906亚粘土1891901806-1亚粘土2352106-2亚粘土1581601507亚粘土1721701607-1亚粘土1871871808亚粘土2342041908-1亚粘土1691741609中 砂3509-1细 砂1809-2粗 砂4009-3亚粘土167187160八、地震效应（一）地震稳定性和建筑地段类别依据建筑抗震设计规范（GB500112001）第4.1.1条地段类别的划分标准，该建筑场地不处于对建筑抗震有利、不利和危险的地段，为可进行建设的一般场地。（二）场地土的类型和建筑场地类别根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中第4.1.3条和第4.1.6条确定该场地土类型属中软场地土。根据区域地质资料，该场地覆盖层厚度大于50m，建筑场地类别为类。由于气候和场地限制等原因无法进行波速测试，待勘探孔补钻时实施该测试工作。（三）抗震设防烈度及有关设计参数根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录A规定：XXX地区抗震设防烈度为6度。设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期值为0.45s。（四）地震液化由于该场地抗震设防烈度为6度，依据公路工程抗震设计规范 （JTJ 004-89）第2.2.2条，地面以下20米范围内无饱和砂土、亚砂土，可不考虑砂土液化问题。九、桩基础评价（一） 地基土均匀性评价拟建学府桥采用桩基础，针对这一情况重点评价桩端处地基土的均匀性，采用地基持力层层面坡度方法计算评价。以1-1剖面为例，取23#、22#孔地层资料进行计算：地基土层层面坡度计算表表9.1 单位：m地层编号岩土名称层面埋深层面埋深层面高差水平距离层面坡度孔号标高孔号标高9亚粘土23130.2522131.190.94253.76%综合上述确定该建筑场地地基土为均匀地基。（二）桩基适宜性评价勘察结果表明：该场地下部地基土中第（9）层中砂，水平方向较均匀。工程地质剖面图显示约40-41m深度下第（9）层中砂性质较好，层位连续、且较厚，符合作桩基持力层条件，适宜作桩基础持力层。（三）桩基类型的选择根据场地工程地质条件、岩土性质、地下水埋深、桩基施工工艺，建议采用水下钻孔灌注桩基础形式，桩径1200mm，桩长根据计算满足承载力要求后确定，以第（9）层中砂作为桩端持力层。（四）桩基设计参数的确定根据岩土类别、状态及拟采用的桩型，结合土工试验和标准贯入试验结果，按照公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）表4.3.21，根据岩土的物理力学性质（亚粘土根据IL，砂类土根据密实度）确定钻孔桩的极限摩阻力值i。详见桩基设计参数一览表（表10. 1）。 桩基设计参数一览表表9.2 单位：kPa地 层编 号岩 土名 称极限摩阻力值i2亚粘土692-1亚粘土852-2亚粘土523亚粘土483-1亚粘土814亚粘土484-1亚粘土854-2亚粘土495亚粘土505-1亚粘土696亚粘土676-1亚粘土856-2亚粘土497亚粘土517-1亚粘土668亚粘土698-1亚粘土509中 砂509-1细 砂409-2粗 砂709-3亚粘土50(五)单桩轴向受压容许承载力的估算 按公路桥涵地基与基础设计规范（JTJ024-85）土的物理指标与承载力之间的经验关系计算：1、桥梁钻孔桩：设定桩径d=1200mm-1500mm ，桩长L=40.0m，以第（9）层中砂作为桩端持力层，以20#钻孔地层资料为例，单桩轴向受压容许承载力按下式计算： p=1/2(uLP+AR)P=1/LiLiR=2m00+k22(h-3)式中：p单桩轴向受压容许承载力（KN）P桩壁土的平均极限摩阻力（kPa） R桩尖处土的极限承载力（kPa）2、天桥钻孔桩：设定桩径d=800mm ，桩长L=30.0m，以第（8）层亚粘土作为桩端持力层，以99#钻孔地层资料为例，单桩轴向受压容许承载力按下式计算： p=1/2(uLP+AR)P=1/LiLiR=2m00+k22(h-3)式中：p单桩轴向受压容许承载力（KN）P桩壁土的平均极限摩阻力（kPa） R桩尖处土的极限承载力（kPa）单桩轴向受压容许承载力估算一览表表9.3桩 型桩径（mm）桩长（m）单桩轴向受压容许承载力（KN）桥梁钻孔灌注桩1200406127桥梁钻孔灌注桩1500407112天桥钻孔灌注桩800302225单桩轴向受压容许承载力应按国家现行有关强制性规范，通过现场静载荷试验最后确定。（六）桩基施工与检测1、该场地部分地段上部地基土由于滞水造成土质软弱，呈软塑状态，桩基础施工时易造成缩颈、断桩,提请设计、施工部门注意。2、桩施工时应根据该场地的地质特点制定技术方案，采取有效的施工措施，保证成孔质量。 3、桩基工程质量检测应按有关的规范、规程进行，除静载荷试验满足规范要求外，还应进行动测法对成桩进行质量检测。十、结论与建议1、勘察结果及区域地质资料表明：拟建场地稳定性和适宜性较好，无新构造活动及不良地质现象，可以进行三环路-哈阿公路立交桥的建设。2、XXX地区为季节性冻土，标准冻深Z0=2.0m。标准冻深范围内冻前深度内天然含水量平均值为18.8,其平均塑限为17.8，根据公路桥涵地基与基础设计规范符表1.14可知，符合 wwp+2式，故为不冻胀土，3、根据地区经验，拟建三环路-哈阿公路立交桥可采用钻孔桩基础，勘察报告中提供了各层土的极限摩阻力值供设计部门参考选用。但单桩轴向受压容许承载力需通过桩的静载荷试验最后确定。4、孔口标高采用大连高程系，由我院实测的。5、由于原建筑物未拆除及地下管线影响，部分勘探孔的位置进行了调整。同时大部分钻孔不能施工，因此本次提供的资料只是部分钻孔的勘察资料，待全部工作完成后，将提供完整的岩土勘察报告。14