世纪西路桥工程地质勘察报告

一、工程概况桂林市临桂新区城市建设投资有限公司拟在临桂新区世纪大道新建世纪西路桥，桥长71。0m，桥宽50.0m，桥梁上部构造为2.025。0m钢筋混凝土预应力箱桥，下部为桩柱式桥台。二、勘察目的任务及技术标准(一）、勘察目的任务受桂林市临桂新区城市建设投资有限公司（以下简称业主）委托，由我院承担该项目工程地质初步勘察任务，本次勘察岩土定名、取样、测试等，经与建设单位及设计单位商榷同意，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）要求执行，其目的和任务如下:1、查明桥梁基础所在范围的岩土层结构、分布、深度、工程特特性、形成时代、成因类型,提供各土层物理力学性质指标，并对桥址稳定性、桥梁地基稳定性和承载力进行评价，并提出持力层方案。2、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提供整治方案的建议。3、查明场地的水文地质条件，地下水类型、埋深以及地下水对砼的腐蚀性。4、提供满足设计所需的岩土技术参数.5、确定地基承载力，建议地基基础设计方案.（二)、依据的规范和技术标准1、市政工程勘察规范(CJJ56-94)；2、公路工程地质勘察规范（JTJ06498）；3、岩土工程勘察规范(GB500212001)（2009年版）；4、公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）；5、城市桥梁设计准则（CTJ1193）；6、建筑抗震设计规范（GB5011-2010）；7、土工试验方法标准（GBT501231999）;8、工程岩体分级标准（GB50218-94）；9、建筑桩基技术规范（JGJ94-2008)；10、建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）；11、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）;12、建筑工程地质钻探技术标准（JGJ87-92)；13、标准贯入试验规程（YS5213);14、广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程（DB45/T 3962007)；15、岩土工程检验和质量评定标准（YB901098）;16、房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定(2010年版)；17、工程建设勘察企业质量管理规范（GB/T 503792006）；三、勘察方法和勘察工作布置及完成情况(一)、勘察方法为了满足上述要求，本次勘察在收集了区域地质、构造地质、水文地质及地震评价等资料的基础上，采用如下手段、方法进行勘察.1、钻探：采用XY-100型，套管跟进冲击及回转相结合的钻进方法进行钻探。2、取土试样：采用薄壁取土器固定活塞及回转取土器单动三重管工具和方法取样.3、钻孔原位测试：采用标准贯入试验。4、室内试验：包括土的物理力学性质指标测试、土的膨胀性试验、土的腐蚀性分析、水的腐蚀性分析、岩石饱和单轴抗压强度试验等。（二）、勘察工作布置勘探孔的布设按岩土工程勘察规范（GB50021-2001）（2009年版）、市政工程勘察规范(CJJ5694)，结合建筑物结构及建设单位的要求，本次勘察布设勘探点9个,均为技术孔,钻探深度要求揭露完整基岩以下5m。勘察孔放样及孔口标高，依据建设单位提供A号点：x=794184，y=-9990，H=157.62；B号点：x=794179,y=9930，H=159.44等为基准点,采用GPS实测获得。(三）、完成工作量采用XY-100型工程钻机1台,于2011年10月3日开始进场勘探施工，至10月10日结束野外作业。本次勘察工作累计完成主要实物工作量见表1。主要实物工作量一览表 表1序 号项 目单 位数 量备 注1勘探孔数个92钻探进尺m85.703土工试验I级土样件9土的腐蚀性试验件2兼做土的膨胀性试验件34岩石试验单轴饱和抗压试验组65水质分析组46标贯试验段117勘探孔水位测量孔98勘探孔封孔（回填）孔9四、场地工程地质条件（一）、地形地貌拟建场地位于岩溶孤峰平原区,地表均为第四系土层覆盖，整治后的南溪河流水系将向由南向北穿过，两岸高差约为0。51。5m，地形有起伏。未见基岩出露。(二）、场地岩土层分布及特征经钻探揭露，桥梁主体工程范围内岩土体种类较单一，分布、厚度及工程特征变化较大，上覆土体主要有素填土、次生红粘土。下伏岩体为融县组泥质灰岩。现将各岩土层特征分述如下： 1、素填土（Q4ml）：各孔均有分布，其中zk4、zk5、zk6号孔为世纪大道路基填筑土，灰色，结构松散状稍密,稍湿，主要由黏土组成,硬质物主要是碎石等，约占20%，颗粒粒径一般为520cm，分布不均。厚0.304。00m。该层作标准贯入试验4段(次），锤击数范围值N=4.012.0击,平均锤击数值N=9。0击（详见附表2及附表3）。2、次生红粘土 (Q3dl):棕黄色，摇振反应无，光泽反应光泽，干强度高，韧性稍高，土质结构致密状，偶见裂隙，含铁锰质结核。根据现场土芯观察和含水比分为可塑状红粘土1、软塑状红粘土2。分述如下： 可塑状次生红粘土1:各孔均有分布,位于地表之下，顶面埋深2。603.00m,底面埋深5.105.80m，层厚一般为2。00m，最厚zk1号孔为4.00m，最薄zk6号孔为0。30m（详见工程地质剖面图）。该层取I级土样6件,其试验结果见附件：土样常规试验检测报告，土的主要物理力学指标统计表（见附表2）；该层取I级土样3件做膨胀性试验，其试验结果见附件:膨胀性检测报告；利用2件土样兼做腐蚀性试验，其试验结果见附件：土样腐蚀性检测报告。该层作标准贯入试验6段（次），锤击数范围值N=6.07.0击,平均锤击数值N=6。71击，锤击数标准值N=6。35击（详见附表2及附表3）。软塑状次生红粘土2：仅见于zk3、zk6孔，主要位于可塑状红粘土之下,充填于溶沟槽中，层厚为2.30、2.60m（详见工程地质剖面图）。6、泥质灰岩（C1y）：深灰色，矿物成分主要为方解石、泥质，隐晶质，中厚层状。岩体总体上较完整，岩芯呈柱状，岩石坚硬程度属较软岩，岩体完整程度属较完整，岩体基本质量等级级,岩石质量指标RQD=8085为较好。基岩面埋深为2.07.10m，标高148。49152。71m，起伏变化大，据勘探揭露,浅部岩石岩溶比较发育，岩溶发育个体形态类型主要为溶沟（槽）,溶沟（槽)中充填物为次生红粘土，总的勘探孔9个孔，其2孔是遇到溶沟（槽），遇溶沟槽率为22.22（详见工程地质剖面图）。该层取岩样6组进行饱和单轴抗压强度试验，试验结果见附表:岩石饱和抗压强度检测报告，其饱和单轴抗压强度试验统计见下表2。岩石饱和单轴抗压强度试验统计表 表2岩石名称统计件数范围值（MPa)平均值(MPa)标准差变异系数修正系数标准值(MPa)泥质灰岩6组（18块)24。6130。8427.311。920。070。9726.51（三）、场地不良地质作用拟建场地经地面调查未发现岩溶地面塌陷、崩塌、滑坡等地质灾害及地裂、天窗等不良地质作用，但在勘探揭露及室内膨胀性试验中，不良地质作用主要有：次生红粘土胀缩性、软土及溶沟(槽)，现分述评价如下。1、次生红粘土胀缩性根据土工试验结果，自由膨胀率（ef）范围值38。744。10，平均值41.27；膨胀力（Pe）范围值12.025.2kpa，平均值18.8kpa；50kpa膨胀率（e50）范围值0.2450.32，平均值0。29%；50kpa相对膨胀率（xe50）范围值0.2540.326%，平均值0.29%；线缩率（s）范围值4。355.53，平均值4。78；收缩系数（s）范围值0。30。47，平均值0。39；缩限（s）范围值15.124。2，平均值19.577%；50kpa膨胀总率（xs）范围值4.655.78%,平均值5.08%。按广西膨胀土地质建筑勘察设计施工技术规程(DB45/T 3962007）成因类型为B类中的B2亚类，膨胀土的胀缩性等级为中等胀缩土,场地类别属二类场地，大气影响深度为7.0m,大气影响急剧层深度2。02.7m.建议设计单位按广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程(DB45/T 396-2007）第6。2条，根据实际建筑荷载及基础埋深计算地基的膨胀变形量,按广西膨胀土地区勘察设计施工技术规程(DB45/T396-2007）表4，对膨胀土地基胀缩等级划分.试验结果见附件:膨胀性检测报告.2、软土本场地的软土主要为软塑状次生红粘土。位于可塑状次生红粘土之下，基岩面低洼处溶沟（槽）中,力学强度低,属高压缩性土，工程性能差，其分布、埋深及厚度详见统计表3. 软塑状次生红粘土统计一览表 表3地层编号时代成因岩土名称层厚（m）层顶高程（m）层底高程（m）层顶深度（m)层底深度（m）孔号备 注2Q3dl次生红粘土2。90157。04154.142.405。30zk33。10158.49155。392.005。10zk63、溶沟(槽） 揭露溶沟(槽)的孔号、孔段位置及充填物详见表4； 溶沟（槽）统计一览表 表4孔号层厚（m)层顶高程（m）层底高程（m)层顶深度（m）层底深度（m）备 注zk32。90157。04154。142。405。30充填软塑状次生红粘土zk63.10158.49155.392。005。10充填软塑状次生红粘土（四）、场地水文地质条件1、地表水场区内发育的地表水水系主要有南溪河水系。南溪河水系断面宽度约10m左右,水流流向总体自南往北流入漓江，南溪河为常年性河流，勘察期间属丰水期,水位深约0。501。20m，水位受季节影响较大,水流畅通。从河水体取2组水样作水质分析试验, 试验结果详见附件：水样腐蚀性检测报告。2、地下水拟建场地位于地下水迳流区，地下水主要排泄于南溪河。上覆第四系素植土属上层滞水,而次生红粘土含孔隙潜水，其含水性弱、透水性差。下伏基岩为岩溶裂隙溶洞水，主要赋存及运动于裂隙溶洞中，具承压性，水量丰富，由于勘探深度所限，本次勘察未揭露该层地下水。地下水补给来源主要靠大气降水渗入补给。按我院桂林市区域1/20万、1/10万、1/5万水文地质调查资料,场地地下水受季节性影响，水位年变幅1.52。5m.勘探期间测得地下水孔隙潜水初见水位埋深0。801.40m，标高156.52158。44m,测得地下水孔隙潜水稳定水位埋深0.701。20m，标高156。82158.74m。本次勘察在zk1、zk7号孔各取一组水样作腐蚀性检测，详见附件:水样腐蚀性检测报告。五、场地地震效应评价(一）、区域地震历史记载据广西地震志史料记载，清顺治七年一月初七（1650年2月7日于桂林）（110。3E、25.03N)发生震级（换算为Ms）为4级地震，按经纬度估算，相当于现乌石街虞山一带.附近区域地震震级最大为5级，均发生在市区南及西南阳朔平乐、融安一带.（二）、场地地震效应评价桂林抗震设防烈度，依据中国地震动参数区划图(GB183062001）和建筑抗震设计规范（GB50011-2010）,划分为6度区，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度0。05g。设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值0.05g，特征周期0。35s。根据建筑抗震设防分类标准（GB502232008)抗震设防类别划分建筑物为标准设防类（丙类）。根据我院在桂林市该地区同一地貌单元,同一土层建筑场地作剪切波速试验工作经验，提供各土层的剪切波速及场地的等效剪切波速如下数值：软弱土 素填土：s =130m/s中软土 可塑状次生粘土1：s =190m/s经计算，场地等效剪切波速度为Vse=138.76184。07m/s，平均值为153.21 m/s，场地覆盖土层厚度为2。007.10m，依据建筑抗震设计规范（GB500112010)表4.1。6，建筑场地类别土层小于3。00m地段属1类，土层大于3.00m地段属II类，依据表5。1.4。2场地特征周期场地类别1为0。25s 、II为0.35s；拟建场地位岩溶强发育区,基岩面起伏变化相对较大,浅部岩溶个体形态溶沟（槽）及溶洞，相对发育，且为软塑状次生红粘土充填，但规划及建筑物位置不能改变，也无法避开不利地段,若建筑物利用次生粘性土或浅部岩溶发育地段作为地基持力层,属抗震不利地段，若建筑物整体利用完整基岩作为地基持力层，则属抗震有利地段.六、地基均匀性评价根据勘探揭露各场地的工程地质条件，岩土层种类、分布、厚度及其物理力学性质、工程性能等，桥梁地基均匀性评价如下：第四系土层主要有素填土、可塑状次生粘土1、软塑状次生粘土2，下伏为石炭系下统泥质灰岩。清除素填土后为可塑状次生红粘土,但厚度比较薄，若基础置于可塑状次生红粘土层上，则地基压缩层范围内由次生红粘土和岩石组成,桥梁地基均匀性属不均匀地基,若基础置于较完整基岩上，桥梁地基均匀性属均匀地基。七、场地工程地质条件评价（一）、桥台、墩岩土体工程性质评价1、素填土：位于地表层，力学强度较低，工程性能差,不能作为桥（墩）台基础地基持力层，应予以清除。2、可塑状次生红粘土1：力学强度一般，工程性能一般,但厚度不大，不能满足桥（墩)台基础地基持力层要求.3、泥质灰岩：岩石属较软岩,岩体较完整，岩体基本质量为级，岩体无软弱结构面，力学强度较高，工程性较好,是桥（墩)台基础地基良好的持力层或下卧层。（三）、场地地表水、地下水及地基土腐蚀性评价1、地表水腐蚀性：在河水中采取2组水样进行室内水质分析试验,其实验结果， PH范围值：7.31、7。39，Ca2+=18.08、23.47mg/L； Mg2+=2.80、1.17mg/L;Cl-=2。53、3.62mg/L；SO42-=9。22、13。83mg/L；HCO3=67.73、64.35mg/L;侵蚀性CO2=12。21、10。99mg/L；总矿化度=66.5、74.3mg/L；总硬度（以CaCO3计)=56。67mg、63。42/L.按岩土工程勘察规范（GB500212001)（2009年版)有关标准判别，地表水对混凝土及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性.详见附件：水样腐蚀性检测报告.2、地下水腐蚀性：在zk1、zk7号孔各取1组地下水水样作室内水质分析试验,其试验结果， Ca2+分别为:82.34mg/L、83.49mg/L，平均值82。92mg/L； Mg2+分别为:2。57mg/L、3.73mg/L，平均值3。15mg/L；Cl-分别为:3。62mg/L、5.45mg/L，平均值4。54mg/L；SO42分别为：43。34mg/L、42.42mg/L，平均值42。88mg/L；HCO3-值分别为：220.13mg/L、216.61mg/L，平均值218。44mg/L;侵蚀性CO2值分别为：6。10mg/L、1。22mg/L,平均值3。66mg/L；总矿化度值分别为:241.90mg/L、243。50mg/L，平均值242.10mg/L；总硬度分别为：216.18mg/L、223.83mg/L，平均值216.18mg/L;PH值分别为:7。27、7。31,平均值7.29。按岩土工程勘察规范(GB500212001）（2009年版）有关标准判别，地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。详见附件：水样腐蚀性检测报告。3、地基土的腐蚀性：在zk1、zk9各取土样1组进行室内腐蚀性试验，其试验结果,PH值分别为:6。91、6.85,平均值6。88.按岩土工程勘察规范（GB500212001)（2009年版）中有关标准判别：地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性.详见附件：土样腐蚀性检测报告。八、场地稳定性评价据区域地质资料，拟建场地位于广西山字型构造前弧东翼内缘，桂林弧形构造带西部。晚更新世以来，新构造运动以间歇性升降运动伴随断块差异运动为主要特点，桂林表现为整体缓慢上升趋势，据古生物、考古及岩溶和绝对年龄测定等资料,上升幅度为210cm/千年。各拟建场地处于相对稳定的区域地质构造部位,无区域性大断裂及地裂通过，地表无崩塌、滑坡、岩溶塌陷等地质灾害,区域稳定性好，经勘探揭露,在部分勘探孔遇到溶沟（槽）(详见表4）,且溶沟(槽)均为软塑状次生红粘土充填,其余孔段均未发现土洞、地下河及天窗等不良地质现象，勘探过程中钻孔无漏水现象,但该场地溶沟（槽)及溶洞较发育,且地下水较浅，当下伏基岩有岩溶裂隙通道相连通时，在地下水动力条件的改变（升降），对软塑状红粘土的潜蚀作用下，软塑状次生红粘土沿岩溶裂隙通道被带走，易形成土洞，在长期地下水升降变幅作用下，土洞不断扩大,空洞向地表发展,当土洞顶板土层渐薄不能支撑上部承载时，就产生地面塌陷，对场地稳定性造成一定影响,所以应足够重视，建议在有软塑状次生红粘土地基段应进行化学灌浆处理措施后场地整体稳定性较好.九、场地岩土体物理力学参数分析选定场地岩、土体物理力学参数根据现场原位测试、室内土工试验,岩石饱和单轴抗压强度试验等,按国家标准及行业规定、规程进行数理统计分析，结合我院在本地区同一地层成因已建成的建筑物参数经验，各岩土层地基设计参数建议值见下表5。地基设计参数建议值一览表 表5项目岩土名称岩土层编号重度固结试验直剪试验承载力基本容许值挖冲（钻）孔灌注桩基底摩擦系数压缩系数压缩模量粘聚力内摩擦角桩侧土的摩阻力标准值桩端岩石饱和单轴抗压标准值a1-2Es1-2Cjfa qikfrkfkN/m3MPa1MPakPa度kPakPakPa素填土17.83。510*8*8022可塑状次生红粘土119。00。27 7.2124。2815.9520053软塑状次生红粘土218。50。233.3118.607.2210038泥质灰岩1500250265000。60注：经验值十、地基基础方案及建议根据拟建场地岩土层结构、分布、厚度、物理力学性质及地基强度、施工条件、桥梁类型和结构特点,桥梁地基基础方案及建议如下：根据勘探揭露地质资料，场地土层有素填土、可塑状次生红粘土，局部溶沟槽发育，充填软塑状次生红粘土，物理性质及力学强度差异极大，基岩埋藏比较深，考虑地基不均匀沉降因素，确保桥的稳定性，建议采用冲（钻）孔灌注桩基础置于较完整基岩中。十一、结论与建议1、拟建场地经本次勘察，查明了岩、土体类别分布、埋藏、结构、物理力学性质及工程特征，并对区域、场地稳定性、地基均匀性、地基强度、岩、土体工程地质条件等作出评价，本报告可作为建筑基础设计的岩土工程技术依据。2、拟建桥梁按市政工程勘察规范（CJJ5694）分类为小桥涵。按岩土工程勘察规范(GB50021-2001）（2009年版），该工程重要性等级为二级，场地等级为二级,地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。3、桥梁场地区域稳定性好，无断裂和地裂通过。地表未发现岩溶地面塌陷、崩塌、滑坡，虽然局部场地有软弱土及溶沟（槽)发育,但溶沟（槽）为可软塑状红粘土充填,均未发现流动地下河或天窗，对各桥（墩）台及涵洞建筑物稳定性影响不大，场地稳定性较好，适宜建筑。4、根据拟建建筑物场地工程地质条件，选用的地基持力层和建议的建筑物基础类型采用前述“基础方案及建议”一节所述。5、抗震设防烈度为6度,建筑物为标准设防类(丙类）。6、地表水、地下水、地基土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性.7、次生红粘土属中等胀缩性，应按广西膨胀土地区建筑勘察设计施工技术规程(DB45/T 3962007)有关要求设防。8、桥梁位于岩溶发育区段，在桥及涵洞附近严禁开采抽取地下水，以防影响对桥梁稳定性。9、根据桂林市区域地质调查“放射性强度图”查得，拟建场地放射性强度不高,为1971667阿库(千克秒)，属正常范围，对人体健康无危害。目 录一、工程概况1二、勘察目的任务及技术标准1（一）、勘察目的任务1(二)、依据的规范和技术标准1三、勘察方法和勘察工作布置及完成情况2（一)、勘察方法2(二）、勘察工作布置3（三)、完成工作量3四、场地工程地质条件3（一)、地形地貌3(二）、场地岩土层分布及特征4（三）、场地不良地质作用5(四）、场地水文地质条件6五、场地地震效应评价7（一）、区域地震历史记载7（二）、场地地震效应评价7六、地基均匀性评价8七、场地工程地质条件评价8(一）、桥台、墩岩土体工程性质评价8（三）、场地地表水、地下水及地基土腐蚀性评价9八、场地稳定性评价10九、场地岩土体物理力学参数分析选定10十、地基基础方案及建议11十一、结论与建议11附图:1、工程地质平面布置图1张2、工程地质剖面图3张3、钻孔柱状图9张附表: 1、钻孔主要数据一览表1张2、土的主要物理力学指标统计表1张3、标准贯入试验成果表1张附件：1、土样常规试验检测报告1份2、土样膨胀性试验检测报告1份3、土样腐蚀性检测报告1份4、水样腐蚀性检测报告1份5、岩样抗压检测报告1份