黑龙江某公路跨江大桥岩土工程勘察报告(附示意图).ppt

牡丹江市西十一条路跨江大桥,岩土工程勘察报告资源勘查1002XX201000XXXX,1 勘察工作概况,1.1 拟建工程概况拟新建大桥桥位位于牡丹江市西十一条路南端跨江处，北接海浪路，南接兴隆街。大桥为连接老城与江南新城而设置，目的是沟通牡丹江南、北两岸陆地交通。本工程南起牡丹江南岸兴隆街（K0+100.585），北至牡丹江北岸海浪路（K1+839.893），全长1739.308m。其中桩号K0+414.939K1+312.939及K1+377.439K1+457.439的范围内为桥梁工程范围，桥梁总长978m。道路工程范围为：南岸K0+100.585K0+414.939段引道，北岸K1+457.439K1+839.893段引道，K1+312.939K1+377.439堤岸道路。工程规模属特大桥，拟采用桩基础。按设计提供资料，本桥主桥桩基拟采用D1500mm钻孔灌注桩，引桥拟采用D1200mm或D1000mm钻孔灌注桩，单桩极限承载力标准值分别为16000 kN、9000 kN、5500 kN。,1.2 勘察目的、任务要求和依据技术标准本次勘察为详细勘察阶段,1.2.1 勘察目的：为桥梁基础设计、地基处理和基础施工方案的确定提供详细的岩土工程地质资料，同时做出工程地质条件分析、评价和建议。1.2.2 任务要求：1、查明河床及两岸、墩台构筑物地段内及其临近地段的地形地貌特征、地质构造、地层结构、地层岩性特征、风化程度、断层及破碎带情况，并对岸坡稳定性，地基的稳定性和承载力进行评价。当有软弱夹层时，应了解其赋存及分布情况和对墩台稳定性的影响程度。,2、查明不良地质现象成因、类型性质、分布范围、发育程度，并提出设计参数，治理措施以及隐伏空洞对墩台的影响。并对场地适宜性做出评价。3、查明地下水类型、埋藏条件、水位变化幅度与规律。为降水施工方案提供相应参数。4、查明河床的冲刷情况。5、判定环境水对基础建筑材料的腐蚀性。6、判定场地和地基的地震效应。7、当存在具有水头压力差的粉细砂、粉土地层时，应评价产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。8、判定地基土及地下水在桥涵施工和使用期间可能产生的变化和影响，并提出相应防治措施。9、对于桩基着重查明可选择的持力层及下卧层的埋藏深度、厚度变化规律，提出桩尖持力层最佳方案的建议，为设计部门提供设计所需的参数。,1.2.3 依据的技术标准勘察工作主要依据以下标准、规范,1、公路桥涵地基与基础设计规范JTG D63-2007；2、公路桥位勘测设计规范TJJ D62-91；-1-3、公路工程地质勘察规范JTJ 064-98；4、建筑工程抗震设防分类标准GB 50223-2008；5、公路工程抗震设计规范JTJ 004-89；6、工程岩体分级标准GB 50218-94；7、公路土工试验规程JTG E40-2007；8、城市道路设计规范CJJ 37-90；9、岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009年)等等。,1.3 勘察方案、方法及完成工作情况,1.3.1 勘察方案、勘探点的布设按照甲方提供的相关资料及相关规范，确定该桥属于特大型桥，场地复杂程度属类、中等复杂场地。布设原则：依据规范及设计部门提供的“勘察特别说明”中的要求布设勘探点，即：勘察点距为40-60m，每个墩台布设3个勘探点，主桥的两个墩台各布设8个勘探点。并按设计部门先前给出的“北岸主桥及南岸标识有墩基础的桥梁”结合设计部门最新给出的“西十一大桥新方案”范围内进行布孔，共布设 79个勘探点，勘察单位认为符合规范要求，同意按此方案施工。勘探点深度：根据牡丹江地质区域资料，除满足规范要求外，还按设计部门提出主桥勘探点深5060m的要求进行布设。引桥控制性勘探点深50m，一般性勘探点深1020m。,1.3.2 勘察工作方法,勘察工作根据已掌握的区域性工程地质资料，结合拟建工程的特征和场地的具体条件，为确保岩土工程勘察质量，便于进行综合性研究分析，恰当的评价场地工程地质条件，本次勘察采用以下手段和方法：1、钻探方法钻探采用北京探矿机械厂生产的DPP-100型车载工程钻机及JB-200和MB-600型座机，另外还有无锡探矿机械厂生产的G2-50、G1-30钻机配合钻探。套管泥浆护壁回转钻进，开孔直径146mm、终孔直径为75110mm。每回次钻进第四系地层控制在0.5m，基岩部分控制在1.0m。岩芯采取率第四纪地层大于80，基岩强风化带应大于80，中等风化带大于85。,2、原位测试,工程勘察按规范要求选择18个进行原位测试，主要采用标准贯入试验和圆锥动力触探试验，除对粘性土进行标贯、对碎石土(圆砾)进行重型(N63.5)圆锥动力触探试验、对卵石进行超重型(N120)圆锥动力触探试验外，还对基岩进行标准贯入试验，判断其风化程度。操作严格执行规范，对所取得的试验原始数据采用专业软件进行微机处理。进行的其它测试如下：、工程物探及剪切波速试验为查明地层断裂构造发育情况及规模性质及工程地质特性，在构造发育地段进行了工程物探，采用电阻率测深法，判断深部构造。为判定建筑抗震场地类别等，还选取4个勘探点进行剪切波速试验，试验在工程钻孔内进行，采用单孔法，钻孔采用泥浆护壁，用叩板法做震源，木板中心距钻孔中心1.0m，采用RSM-24FD浮点工程动测仪，孔内测距1.030.0m，从底向上返测，锤击木板两侧按正反方向反复进行，以确认其正确-2-波形为止，采集的波形由中科院武汉力学研究所开发的软件进行处理分析。,、抽水试验为施工降水需要，查明场地主要含水层的渗透系数、影响半径等水文参数，进行了抽水试验。成井工艺采用潜水完整井，孔深13m，孔径240mm，护壁管孔隙率达25，降深2m，稳定时间8小时，并对恢复后水位进行观测。、孔口定位及高程测量为使勘探点位置及孔口高程数据准确，测量工作由牡丹江市测绘研究院协助完成。引测点为牡丹江（通江路）江桥南端西侧高程点，该高程为240.284m，误差精度均满足要求。,3、取样及室内土工试验,勘察单位按规范要求选择24个孔按层位采取了试样，对所取得的试样由本公司土工试验室完成，土样除进行常规试验外，还对粘性土进行了三轴压缩试验，砂土进行了坡角试验；对所取得的数据，采用专业软件进行数理统计。岩石试样除进行天然状态的单轴抗压试验外，为避免岩石裸露风化，保持岩芯的天然状态，准确给出天然状态岩石的抗压强度，还采取了点荷载试验，试验随外业钻探进度及时进行。为了判定地下水对建筑材料的腐蚀性，按规范要求在现场采取了两组水样，样品的分析由黑龙江省水文地质工程地质勘察院实验室完成,1.3.3 完成工作量,拟建大桥南北岸主桥区均为河床、农田、耕地、鱼池等，因场地动迁工作滞后，受鱼池、江水的影响及设计变更，为赶工期进行设计，部分勘探点偏离设计孔位。野外钻探工作分两期进行，于2009年8月25日开始，2010年4月29日结束，完成的工作量如下,勘察工作量一览表,2 桥位工程地质条件,2.1 场地地形、地貌、地质构造2.1.1 地质构造牡丹江市区位于吉黑陆块的东南部，佳木斯台隆的南部、小兴安岭与张广才岭准地槽褶皱带相间部位，基底为上元古界变质岩系，其上分布着古生代以陆相沉积为主夹海相地层的沉积盖层，并伴随在酸碱性的岩浆岩侵入，中生代构造运动形成内陆拗陷，沉积了侏罗系、白垩系地层，其后一直处剥蚀状态，新生代接受第三系、第四系山间盆地沉积，并伴随有轻微的火山岩侵入喷发。,2.1.2 地形地貌,牡丹江市区地属新华夏体系张广才岭老爷岭第二隆起带，处于张广才岭和老爷岭相间部位，牡丹江断裂(南北向)与海浪河断裂(东西向)的交汇处，为中新生代形成呈北东南西向展布、北高南低的山间盆地，反映在地貌上的特点是四面环山、中间较为低下的自然盆地，牡丹江水由市区南西向北东流过。桥址区属于构造剥蚀河谷地貌，河床较宽阔平缓。南岸江水紧临堤坝。轴线处堤坝顶面高程为234.53m。北岸岸边坡上为老河床、低漫滩。老河床地表多为新近开垦的农田和人为采砂后回填松散的级配不良粗砾（卵石）。低漫滩区地表微向河床倾斜，比较平坦。多为旱地农田（高程约为234m左右）及鱼池（水面高程约为231m左右）。漫滩地层具有二元结构，上部为低液限粉土，下部为河床相级配不良中砾（圆砾）、级配不良粗砾（卵石）。现河床第四系地层由圆砾、卵石组成，基岩为白垩系猴石沟（k1h）组砂岩，由泥质粉砂岩、细砂岩及含砾砂岩组成。南岸、北岸两江堤坝之间桥轴线上地面高程在230.45 m237.89 m之间，相对高差7.44 m。,2.2 桥位工程场地各层岩土的类型、分布、工程特性,本次勘察所揭露地层为第四系松散堆积物及白垩系沉积砂岩，除表层杂填土（耕土）外，上部第四系覆盖层由低液限粉土、级配不良中砾（圆砾）、级配良好砾砂、级配不良细砂、级配不良粗砾（卵石）组成，属第四系全新统Q4al。桥址区内第四系覆盖层最大厚度12.60m，最小厚度4.00 m。下伏基岩为白垩系（k1）猴石沟组泥质粉砂岩及细砂岩等，局部夹中、粗砂岩和含砾砂岩。其上部风化程度为强风化，随深度增加向下风化程度减弱至中风化、微风化。现将各层岩土的埋藏条件及岩土特征，由上至下，从新到老分别叙述如下,2.2.1 第四系地层Q4al,第层 杂填土（耕土）为场区表层覆盖土，厚度在0.004.60m之间，由于受人为影响，其变化无规律，主要由耕土、碎石、砂土、建筑垃圾等物组成，尤其南岸江水中的填土，是最近为勘察而回填土，结构松散。第层 低液限粉土见与牡丹江南北岸低漫滩区的上部层，厚0.804.80m，呈楔型向南尖灭。顶层面埋深0.304.00m，标高为231.09236.89m。低液限粉土呈黄褐色，以粉粒为主，含少量绢云母碎片，无光泽，具弱摇振反应，干强度低，韧性低，很湿，稍密，属中压缩性土。,第层 级配不良中砾（圆砾）见于粉土层之下，部分钻孔地表直接裸露，厚1.705.60m，顶层面埋深0.007.80m，标高为231.15235.88m。圆砾呈深褐黄褐色，砾石成分复杂，以花岗岩、安山岩为主，磨圆度好，呈圆形亚圆形，质硬，砾径在0.26.0cm之间，砾石含量5070，局部砾径较大，向下渐变卵石。充填物为粗、中、细砂，含少量粘粒，饱和，中密。-1层 级配不良细砂仅见于钻孔的中上部，厚0.902.40m，顶层面埋深1.003.20m，标高为232.26233.49m。细砂呈黄褐色，以细粒长石、石英砂为主，混多量中粒，颗粒较均匀，级配不良，湿饱和，稍密。-2层 级配良好砾砂见于场地西区的北部部分钻孔，呈层状或楔状，厚1.803.30m，顶层面埋深3.204.60m，标高229.10230.90m。砾砂呈黄褐色，砾石成分主要为花岗岩及安山岩，以长石、石英砂为主，磨圆度较好，亚圆状，质硬，砾径一般在220mm，可见少量20mm的卵石，充填物以粗、中、细砂为主，含少量粘粒，级配良好，很湿饱和，密实度不均匀，稍密中密,第层 级配不良粗砾（卵石）见于老河床区的顶部、低漫滩区上部及南、北两岸下部，厚度变化较大，0.506.90m，埋深0.007.00m，标高为226.06m233.68m。卵石颜色呈杂色，以黄褐色、灰黄色为主，特征同上，唯有砾径增大20200mm，尤其38号孔处砾径可达280mm，卵石磨圆度较好，呈浑圆状，质硬，充填物以粗粒为主，含少量粗、中砂，级配不良，饱和，中密密实。,2.2.2 白垩系地层k1h,第-1层 强风化含砾泥岩见于南岸4858号孔，厚5.106.00m，顶层面埋深为4.505.90m，标高为225.25226.66m。呈灰黑色，以泥岩为主，含多量砾石，层状构造，泥质胶结，干钻可钻进，岩石强风化。第层 强风化泥质粉砂岩各孔均有揭露，分布广泛，延伸稳定，该层厚2.507.70m，顶层面埋深为4.0012.60m，标高为219.56228.70m。泥质粉砂岩颜色呈灰白深灰色，粉粒结构，层状构造。主要矿物成分为长石、石英。泥质胶结，锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，断口胶结粒粗糙，干钻可钻进，为软岩。岩石结构基本破坏，尚可辨认，用镐可以挖掘，用干钻可钻进。岩石强风化，顶部全风化、弱粘土化。具遇水软化、脱水干裂特征，裸露后迅速风化崩解，承载力降低。完整程度极破碎，基本质量等级级，岩石质量指标为差的。,第层 强风化砂细岩见于主桥南、北岸各钻孔的中部层，延伸稳定，层状分布，厚度6.3018.30m，顶层面埋深为7.9019.70m，标高为216.32224.50m,局部与中砂岩互层。主桥南岸各钻孔的该层强风化细砂岩中含砾较多。颜色呈灰白色灰绿色，粉细粒结构，厚层状构造，主要矿物成分为长石、石英及少量暗色矿物，钙质胶结，锤击声不清脆，无回弹，较易击碎，浸水后上部层手可掰动，下部层指甲可刻出印痕，断口胶结较平。主桥南岸各钻孔与主桥北岸各钻孔的该层相比，砂岩中夹裹着砾石，砾石磨园好，砾径在40mm左右。局部硅质胶结，较硬。该层内局部夹有-1层泥岩、-2层中粗砂岩及-3层含砾细砂岩。岩石强风化，遇水易软化。裸露易风化崩解。从整体上看，该层岩石坚硬程度为软岩，完整程度为破碎，-5-基本质量等级为级，质量指标为较差的。该层随深度增加，强度增大，向下渐变为中等风化。,-1层 强风化泥岩见于24、40、4873 号钻孔，厚0.606.10m，顶层面埋深为13.0027.10m，标高为206.42221.74m。颜色呈深灰色，泥质结构，层状构造。锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，断口胶结粒粗糙，干钻可钻进，为极软岩。具遇水软化、脱水干裂特征，裸露后迅速风化崩解，强度降低。-2层 强风化粗砂岩仅见于1618、3436号钻孔，厚0.804.60m，顶层面埋深为20.2023.80m，标高为208.35214.45m。颜色呈浅灰色，粗粒结构，层状构造，主要矿物成分为长石、石英及少量的暗色矿物，钙质胶结，锤击声较清脆，无回弹，较易击碎，相对前者强度较高，岩石强风化，裸露易风化崩解。-3层 强风化含砾细砂岩仅见于37、38、39号钻孔，厚1.604.00m，顶层面埋深为10.6014.20m，标高为217.85223.90m，颜色呈深灰色，细粒结构，层状构造，主要矿物成分为长石、石英及少量的暗色矿物，砂岩中裹有少量砾石，钙质胶结，锤击声较清脆，无回弹，较易击碎，岩石强风化，裸露易风化崩解,第层 中风化细砂岩见于各钻孔的中下部层，层状分布，中间夹-1泥质粉砂岩层，-2粗砂岩层及-3泥质砂岩（破碎带），累计厚6.9019.60m，顶层面埋深为23.4031.50m，标高为201.15210.56m。颜色呈灰色、中细粒结构，厚层状构造，主要矿物为长石、石英，少量暗色矿物为黑云母，角闪石等。钙质及硅质胶结，锤击声较脆，无回弹，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕，为较软岩。岩石中等风化，完整程度为较破碎，岩体基本质量为级，岩石质量指标为较好的。-1层 中风化泥质粉砂岩仅见于10、11、12号钻孔，厚1.001.20m，顶层面埋深为33.9034.40m，标高为200.07200.62m，颜色呈灰白色，粉细粒结构，层状构造，主要矿物成分为长石、石英及暗色矿物，含泥质，钙质胶结，锤击声较清脆，无回弹，较易击碎，岩石中风化。,-2层 中风化粗砂岩仅见于25、26、27号钻孔，厚2.003.50m，顶层面埋深为28.0028.50m，标高为205.96206.54m，颜色呈灰-深灰色，粗粒结构，层状构造，主要矿物成分为长石、石英及暗色矿物，钙质胶结，锤击声较清脆，无回弹，较易击碎，岩石中风化。-3层 中风化泥质砂岩（破碎带）仅见于34 39号钻孔，厚4.606.70m，顶层面埋深为34.5037.80m，标高为194.30197.35m，颜色呈深灰色，细粒结构，层状构造，主要矿物成分为长石、石英及暗色矿物，含有泥质，钙质胶结，岩石破碎，为碎裂砂岩，属压扭断层产物，岩石中风化。,第层 微风化细砂岩见于各钻孔的底部，层状分布，最大控制厚度21.10m，顶层面埋深为35.7046.20m，标高为185.55201.10m。主桥南岸各钻孔与主桥北岸各钻孔的该层相比，砂岩中夹裹着砾石，砾石磨园好，砾径在3cm左右。颜色灰白深灰色,细粒结构，厚层状构造，主要矿物成份为长石、石英及暗色矿物,硅质胶结，胶结面光亮，为较硬岩。锤击声比较清脆，有轻微的回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应。岩石微风化，完整程度为较完整，基本质量等级为级。岩石质量指标为好的。,3 地下水及气象条件,3.1 地下水3.1.1 地下水类型场地地下水类型为：牡丹江河谷冲积平原漫滩第四系砂砾石层内孔隙潜水，丰水期具有微承压性。勘察期（2009年9月5日）测得地下稳定水位埋深1.203.76m,标高为229.90231.40m。勘察时江水面高程为229.90m。牡丹江丰水期在每年810月，枯水期在3月份，地下水位年变幅量在1.502.00m。3.1.2 含水层岩组特征上层隔水层由低液限粉土组成。含水层由级配不良中砾（圆砾）、级配良好砾砂、级配不良细砂、级配不良粗砾（卵石）组成，属强透水层，下部隔水层由白垩系泥质粉砂岩组成，该层顶板埋深4.0012.60m，标高为222.50228.70m。,3.1.3 水文地质参数根据35#钻孔抽水试验结果显示，本场区主要含水层为圆砾、卵石，经单孔抽水试验三次降深求得的参数如下：渗透系数：K60m/d单位涌水量：q3.0L/s.m影响半径R值：R260m(三次降深1.52.0m)。3.1.4 地下水补给、径流与排泄条件地下水的流向由北北西向南南东流去。地下水的补给主要由上游区、漫滩区接受大气降水的补给。平水期由两岸向江水补给；丰水期由江水补给两侧第四系孔隙潜水。含水层透水性强，富水性好，迳流通畅，条件好。地下水排泄途径主要以迳流形式排泄于牡丹江，其次为垂直蒸发排泄。,3.1.5 抗浮设计水位本场地地下水类型为：第四系孔隙潜水，勘察期测得地下水稳定水位埋深为1.203.76m，标高229.90231.40m；如采用天然地基，应考虑抗浮问题，其抗浮设计水位标高为233.00m，在施工时应采取相应的降低地下水位措施。3.1.6 对基坑排水措施的建议拟建大桥场地，由于渗透系数与单位涌水量均较高，如有基坑开挖情况，必须重视和认真对待基坑排水问题。如需降水应根据基坑开挖深度考虑基坑排水程度确定降水方案，建议采用：单井单排，井点降水疏干地下水。井点位置的设置，可根据开挖面的支护方法以及安全要求确定。,3.2 场地气象条件及腐蚀性评价,3.2.1 调查场地基本条件简述1、气候条件：场地处于牡丹江市区，地处寒温带季风气候区。由于受太平洋季风和西伯利亚高压的影响，夏季短促而湿热，冬季漫长而寒冷。多年平均气温在3.8左右，年平均降雨量563.77mm，属半湿润气候区。全年主导风向冬季为西北风，夏季为西南风，最大风力为8级。-7-2、冰冻区划分及冻深一月份的平均温度为18，属严重冰冻区。冻深1.80m，最大冻深在2.00m，初冻在10月下旬，封冻在11月，稳定解冻在4月份上旬。最大风速20.7m/s,平均风速2.8 m/s,长年主导风向:西南，风荷：45kg/m2,雪荷：55kg/m2。全年土壤冻结期在140天左右。,3、场地地层的透水性划分场地第四系松散覆盖层：上部由低液限粉土组成，为弱透水土层；其下由级配不良中砾（圆砾）、级配良好砾砂、级配不良细砂、级配不良粗砾（卵石）组成，属强透水土层。4、场地海拨高程南岸、北岸两江堤坝之间桥轴线上地面高程在230.92 m236.22 m之间，相对高差5.30m。北岸江堤标记高程为239.584，南岸江堤标记高程为234.532，5、场地环境类别依据上述共五项调查结果；综合分析确定，本场地环境类别为类。,3.2.2 腐蚀性评价,水样样品的分析由黑龙江省水文地质工程地质勘察院实验室完成。地下水水质分析结果详见附件报告单。依据该报告结果，结合规范分析评价如下：1、受气候影响的水对混凝土结构腐蚀性评价依据岩土工程勘察规范GB50021-200 1第12.2.1条，表12.2.1标准评价：微腐蚀性。,2、受渗透性影响的水对混凝土结构腐蚀性评价：,3、水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性,4、土对钢结构的腐蚀性评价,结论：根据水质分析结果，地下水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋均具有微腐蚀性，土对钢结构具有微腐蚀性。,4 桥区岩土工程评价,4.1 区域地质构造及场地稳定性4.1.1 区域地质构造牡丹江市区位于吉黑褶皱系东部的佳木斯隆起与张广才岭准地槽褶皱带相间部位，基底为上元古界变质岩系，其上分布着古生代以陆相沉积为主夹海相地层的沉积盖层，并伴随在酸碱性的岩浆岩侵入，中生代构造运动形成内陆拗陷，沉积了侏罗系、白垩系地层，其后一直处剥蚀状态，新生代接受第三系、第四系山间盆地沉积，并伴随有轻微的火山岩侵入喷发。牡丹江隶属于新华夏构造体系，第二隆起带，区内地质构较复杂，主要受敦密、依舒两大断裂的影响，牡丹江低次序断裂从本地区通过。4.1.2 区域稳定性通过工程钻探所揭露地层显示及工程物探结果表明：本场区发育一条北西西向断层破碎带，产状29062O,厚度4.06.0 m。破碎带由压扭性动力变质成因的碎裂砂岩组成，属压扭性断层。经电性分析及区域资料，此断层为老断层，未发现此断层新近活动而造成的重新破碎现象。区域地质情况表明本区断层不具活动性。牡丹江属深震区，至今未发生破坏性地震。勘察结果表明，地层纵向韵律及横向岩性较稳定，可以认定为区域稳定性较好。,4.1.3 场地稳定性及适宜性,场地抗震设防（地震基本烈度）6度，新构造运动不强烈，场地稳定。场地内地基岩土种类单一，上覆为厚度不大的第四系松散堆积层，下伏由完整必性较好的、岩层厚度大的白垩系k1砂岩组成。勘察结果显示：桥区场地的地层结构具有一定的规律性，其沉积形成过程中的相变较为明显，地层稳定。本场区虽然发育一条断裂构造破碎带。经分析判定，此断层为老断层，未发现此断层新近活动而造成的重新破碎现象。测试结果表其完整性较好，可以否认此断裂为活动性断层（其破碎带可按不良地基处理），故场地较稳定，适宜建桥。,4.2 河床及岸坡稳定性评价桥区轴线牡丹江北岸岸坡为老河床、低漫滩，地势宽阔比较平坦。南岸紧临堤坝，每年洪水期江水都将对南岸岸坡侧向侵蚀破坏，为此堤坝应采取护坡稳固措施，以保证岸边的稳定。由于新构造运动总体处于相对宁静期，河床也处于相对稳定期，无急剧堆积、下切可能，故判定河床稳定。4.3 场地地震效应评价4.3.1 区域地震资料活动性分析牡丹江市区位于黑龙江省东部，地处低山区，第四纪地层发育，岩浆活动较频繁，地质构造比较复杂，牡丹江深断裂及区域性的敦化密山断裂带从本区及东侧通过，断裂带在原构造格局条件下于中新生代地质构造有间断性的活动，主要表现为沿敦密断裂带有火山活动岩浆喷发及新生代凹沉降等。研究区域资料表明，在本区东南部有牡丹江珲春深震区，最大震级7.9级，但其属深源地震，对地表不具破坏力。而沿敦化密山断裂带，历史上地震活动较频繁，近百年来小震活动在牡丹江断裂与敦密断裂交汇部位形成密集区。从东北区的研究资料，近百年浅源地震活动准周期为20年左右，-9-但都属于M14.0级浅震。根据地震带的划分，本区属敦密地震构造带及牡丹江潜在地震源区，南侧有宁安汪清潜在震源区，东部有东宁潜在震源区。,4.3.2 地震参数及场地类别的判定,1、根据黑龙江省抗震设防工作图2002年版及建筑抗震设计规范GB50011-2001附录A，确定本地区抗震设防烈度（地震基本烈度）为6度，设计基本地震加速度(地震动峰加速度)值为0.05g；2、本场地共进行4个孔的地层剪切波速测试，计算土层等效剪切波速公式如下：i=1vsed0/t t(di/vsi)剪切波速：11号孔vse360.3m/s 26号孔vse331.3m/s 41号孔vse522.5m/s 50号孔vse334.3m/s注：详见后附地基土剪切波速试验报告经地层剪切波速测试，按计算的土层等效剪切波速平均值vse334.4m/s进行判定，本场地土类型属中硬土，覆盖层厚度4.0012.60m，场地类别为类，场地地段属可视为可进行建设的一般场地。3、本区设计地震分组为第一组，设计特征周期Tg0.35s。4、本场地为6度区，且基础持力层内无的粉细砂，可不考虑液化影响。5、按建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008判定：抗震设防类别为重点设防类,5 各土层工程性质评价,5.1 第四系松散堆积层Q4al1、粘性土低液限粉土分布不均匀、延伸不稳定、承载力不高，不可做大桥基础及引桥基础的持力层。2、级配不良中、粗砾（圆砾、卵石）由于大桥拟采用灌注桩基础，该层埋深较浅，顶层面埋深0.117.80m，标高为226.06235.88m，从稳定性考虑，不适宜做大桥主桥基础持力层，可做引桥的基础持力层。5.2 白垩系猴石沟组砂岩（k1h）3、第层强风化泥质粉砂岩该层上部具有遇水软化、脱水开裂、裸露易风化崩解等特征，手捏即碎，强度低，承载力低，不能满足设计要求的单桩承载能力，不可作为特大桥的基础持力层。4、第层强风化细砂岩强风化细砂岩，钙质胶结，较软，手掰可断，强度较低，承载力较低。做特大桥基础持力层强度略显不足。,5、第层中风化细砂岩该层完整性相对较好，强度较高，承载力较高，稳定性较好。虽然有小夹层存在，但强度较高，符合设计要求，可做大桥墩台基础持力层。-10-6、第层 微风化细砂岩该层岩体较完整，较硬、承载力高，是良好的桩基持力层，可做大桥墩台基础持力层，但该层埋深较大，其上伏地层亦能满足设计要求，如选其做持力层，比较浪费,5.3 各层岩土地基承载力基本容许值fa0）,第层 低液限粉土 fa0）140 kpa第层 级配不良中砾（圆砾）fa0）450 kpa-1层 级配不良细砂 fa0）160 kpa-2层 级配良好砾砂 fa0）300 kpa第层 级配不良粗砾（卵石）fa0）650 kpa第层 强风化泥质粉砂岩 fa0）400 kpa-1 层强风化含砾泥岩 fa0）450 kpa第层 强风化细砂岩 fa0）500 kpa-1层 强风化泥岩 fa0）280 kpa-2层 强风化粗砂岩 fa0）600 kpa-3层 强风化含砾细砂岩 fa0）550 kpa第层 中风化细砂岩 fa0）1000 kpa-1层 泥质粉砂岩 fa0）500 kpa-2层 中风化粗砂岩 fa0）1500 kpa-3层 泥质砂岩(破碎带)fa0）600 kpa第层 微风化细砂岩 fa0）1500 kpa,5.4 各层岩土参数统计分析,5.4.2 各层砂土、碎石土物理力学性质指标表,5.4.3 各层基岩物理力学性质指标表,5.5 桩基础工程评价,5.5.1 桩基持力层的选择本次勘察结果显示：第层中风化细砂岩可作桩基持力层，该层累计厚度6.9011.60m，顶层面埋深为23.4031.50，标高201.15210.49m，但在12-12、13-13剖面区35 m左右处存在破碎带，建议此处桩长可以大于35m。5.5.2 桩基设计参数1、桩侧土的摩阻力标准值 qik：第层 低液限粉土 qik 30 kpa第层 级配不良中砾（圆砾）qik 160 kpa第层 级配不良粗砾（卵石）qik 220 kpa第层 强风化泥质粉砂岩 qik 120 kpa-12-第层 强风化细砂岩 qik 160 kpa第-1层 强风化泥岩 qik 100 kpa第-2层 强风化粗砂岩 qik 180 kpa第-3层 强风化含砾细砂岩 qik 170 kpa第层 中风化细砂岩 qik 240 kpa第-1层 泥质粉砂岩 qik 160 kpa第-2层 中风化粗砂岩 qik 260 kpa第-3层 泥质砂岩(破碎带)qik 170 kpa第层 微风化细砂岩 qik 400 kpa,牡丹江市西十一跨江桥,5.5.3 钻（挖）孔灌注桩的承载力容许值估算：以40#钻孔为例，估算单桩轴向受压承载力容许值如下：假设：采用钻孔灌注桩，桩长35.0米，桩径为1.5m。地层条件及厚度如下：0.04.9m为卵石层；4.97.9m为强风化泥质粉砂岩；7.921.1m为强风化细砂岩；21.124.6m为强风化泥岩；24.627.1m为强风化细砂岩；27.135.0m为中风化细砂岩。根据公路桥涵地基与基础设计规范 JTG D632007 5.3.3节，结合地质情况估算单桩轴向受压承载力容许值如下：=490 kPa 其中参数取值：m0=0.7=0.7 fa0=1000kPa k2=0(中风化)2=25kN/m3 h=35m=14592+1.766490=15457.3415457 k估算单桩轴向受压承载力容许值15457 kN(供设计参考),5.5.4 桩基应注意问题本工程若采用桩基础方案设计，尚应注意以下问题：1、若采用钻孔压浆桩基础，在正式施工前可进行试钻，并在施工中采取有效措施，防止缩孔、塌孔、孔底沉渣等现象的发生，为保证工程桩基础的质量及对周边环境的影响，且应注意泥浆污染问题；2、工程需检测以检验其是否满足设计要求，除做桩身完整性的检测外，还应做声波检测，并准确地判断桩基础是否合格，检测数量根据规范确定。5.6 基坑开挖边坡稳定性分析基础施工在进行基坑开挖时，边坡稳定是一项不容忽视的问题。影响基坑侧壁稳定性的主要因素是由于剪应力的增加，(如坡上堆荷加载)或抗剪强度的降低(如气候变化使之干裂，雨水及地面水流入土中裂隙加大侧向压力)引起土体滑动，造成边坡失稳而酿成安全事故，因此保持基坑边坡的稳定问题，必须进行妥善处理。,6 结论建议,1、场区地质构造比较简单，钻孔深度内由第四系Q4al 低液限粉土、级配不良中砾（圆砾）、级配不良细砂、级配良好砾砂、级配不良粗砾（卵石）组成，属第四系全新统Q4al。下伏基岩为白垩系（k1h）砂岩，地层结构及水文地质条件较简单。新构造运动不强烈，稳定性较好，除有一条不活动的老断层外，无不良地质现象，适宜建桥。2、大桥所跨江面宽约140m，河道顺直，河床纵坡较缓，河床稳定，南岸江水紧临河堤，为防止江水冲刷岸堤，建议南岸堤坝应采取护坡稳固措施。3、场地地层结构简单，覆盖层厚度不大，工程采用桩基础，建议主桥部位桩端应进入第层中风化带较完整的细砂岩层内。引桥部位在满足桩长要求前提下，桩端应进入级配不良中砾（圆砾）、级配不良粗砾（卵石）层内。4、第层强风化泥质粉砂岩，开挖具有遇水软化、脱水干裂、裸露易风化崩解等特征。如基坑和桥台需开挖时，遇到此层应及时浇注，避免长时间暴晒和被水浸泡，导致岩体质量被破坏。,5、根据公路工程抗震设计规范JTJ004-89、建筑抗震设计规范GB50011-2001、建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008；本地区抗震设防烈度（地震基本烈度）为6度，设计基本加速度值为0.05g，本场地土为中硬土。抗震设防类别为：重点设防类。所在地抗震设计分组为第一组，场地类别为类，设计特征周期Tg=0.35s。建筑场地属抗震有利地段。6、本工程若采用钻孔灌注桩基础时，在正式施工前可进行试钻，并在施工中采取有效措施，防止缩孔、塌孔、孔底沉渣等现象的发生，保证工程桩基础的质量。7、本场地地下水类型为：牡丹江河谷冲积平原漫滩第四系砂砾石层内孔隙潜水，河道内属地表径流，2009年9月5日测得地下水稳定水位埋深1.203.76m,标高为229.90231.40m。勘察时江水面高程为229.90m。牡丹江丰水期在每年810月，枯水期在3月份，地下水位年变幅量在1.502.00m。8、土的冻胀性评价:根据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002，牡丹江地区季节性标准冻深1.802.00m；依据土工试验结果，本场地第(2)层粉土的平均含水量29.1%，依据建筑地基基础设计规范DB23/902-2005表6.2.2“2630”、地下水位1.5m，属特强冻胀土，冻胀等级为级。,9、在基坑开挖至设计深度或挖到设计层位时，必须经勘察、设计、监理、施工单位及建设单位共同验槽(坑)，满足设计要求后，方可继续施工10、如该水位对基础开挖的施工有影响时，需采取人工降、排水措施。根据水分析报告，地下水对混凝土结构及钢结构具弱腐蚀性。根据区域资料，拟建场地范围内及其附近无污染源。故地基土对建筑材料无腐蚀性。,