胶州市某桥勘察报告全解.doc

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1、 胶州市某桥勘察工程岩土工程勘察报告目 录一、前言（一） 工程概况 1（二） 勘察目的与要求 1（三） 勘察依据 2（四） 勘察方案及完成的工作量 2（五） 高程系统及引测依据 3（六）有关说明 3二、场区工程地质条件（一） 地形、地貌特征 3（二） 地层岩性 3（三） 区域地质构造 4（四） 气候条件 4（五） 不良地质作用及特殊岩土工程问题 4三、场地岩土物理力学性质指标四、场区水文地质条件五、场区地震效应评价（一） 抗震设防烈度 6（二） 地基土液化和震陷判定 6（三） 场地类别划分 6六、场区岩土工程性质评价 （一）场区稳定性及适宜性评价 7（二）场区主要地层岩土工程评价 7（三）场地

2、路基土均匀性评价 8七、桥梁基础分析与评价（一）桩型及桩基持力层的选择 8（二）桩基设计参数的确定 8（三）单桩承载力估算 9（四）成桩可行性分析 10（五）成桩对周边环境影响分析 10（六）桩基施工注意事项 10八、结论与建议附图 图 号1、图例 12、勘探点平面布置图（1：500） 23、1-1工程地质剖面图 364、钻孔柱状图 712 附表1、勘探点数据一览表 1张2、土工试验成果报告 1 张3、水质简分析报告 2 张4、岩石抗压试验成果表 1 张附件1、胶州市鄱阳湖路运河桥岩土工程测试报告2、勘察技术要求胶州市某桥勘察工程岩土工程勘察报告一、前言（一）工程概况拟建桥梁桥面宽度为28.0

3、m，总长约50m，起点里程K0+590（坐标：X=4016897.389m， Y=508629.884m）,止点里程K0+640（坐标:X=4016907.838m，Y=508678.780m）。为单跨拱式桥涵，跨度约40m。桥梁基础拟采用钻孔灌注桩，要求单桩容许承载力不小于6000KN。依据市政工程勘察规范（CJJ5694）第2.0.7条相关内容按多孔跨径长度分类，该桥属中桥。根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001）3.1.13.1.4条规定，本工程重要性等级为二级，场地等级为二级（中等复杂场地），地基等级为二级（中等复杂地基），综合判定本工程岩土工程勘察等级为乙级。根据建筑工程抗震

4、设防分类标准（GB50223-2008）第3.0.2条规定，本工程抗震设防类别为标准设防类（丙类）。本工程拟建场地岩土种类较多，其成因类型不一，性质变化较大，地下水埋藏较浅，对工程有不利影响，按市政工程勘察规范(CJJ56-94) 表2.0.4有关场地分类划分，本建筑场地可划为市政工程建设类场地。（二） 勘察目的与要求1、查明拟建场地地质条件、地貌特征、地层、岩性、地质年代、成因类型、地质构造特征、水文地质条件。2、查明场地岩土特征，包括岩土类别、结构、厚度、坡度及其分布特征、岩土的物理力学性质，划分岩组和风化程度，确定地基承载力基本容许值。3、查明场地地质构造情况，特别是全新世活动断裂的位置

5、、产状、规模和破碎带宽度及其对工程的危害影响程度，并提出治理意见。4、阐明场地地基土的地震效应。5、查明场地特殊土和不良地质的特征、分布、性质和规模及其对工程危害程度，并提出防治措施及建议。6、查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度，确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级，查明破碎岩体或软弱岩层分布及其厚度。7、查明地下水类型、埋藏、分布、补给排泄条件、历年最高水位、变化幅度，评价地下水对建筑材料的腐蚀性。8、根据场地岩土工程条件，初步对拟建桥梁的地基基础类型提出建议，并提供桥梁初步设计阶段所需的各类岩土参数。（三）勘察依据本次勘察工作系按下列规范要求进行：1、岩土工程勘察规范(GB5002

6、1-2001）（2009年版）2、市政工程勘察规范(CJJ56-94)3、建筑地基基础设计规范(GB50007-2002）4、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007）5、城市道路设计规范(CJJ37-90)6、建筑抗震设计规范（GB50011-2010）7、建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）8、公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)（四） 勘察方案及完成的工作量1、勘察方案本次详细勘察工作由设计部门布置4个勘探孔，其中3个取土标贯孔。内页整理时利用2个初勘勘探孔。2、勘探手段和方法为查明拟建场地地质情况，提供初步的地质资料，本次勘察采用的主要勘探、测试、试验

7、手段有：钻探取样、标准贯入试验、剪切波速和地面脉动测试等；室内土工、岩石试验为常规物理力学试验。3、完成的工作量本次勘察实际完成的钻探、测试、试验工作量见表11。 勘探工作量统计表 表1-1序号工作方法单位数量序号工作方法单位数量1钻探孔m/孔173.0/47钻孔回填孔42标贯试验次48土样常规试验件63取原状土样件69水质简分析组25取岩样件610岩石抗压强度试验组66取水样组2（五）高程系统及引测依据勘探外业工作于2011年8月24日2011年8月26日完成，共投入钻机2台，各勘探点具体位置详见“勘探点平面布置图”，勘探点坐标详见“勘探点主要数据一览表”。各勘探点由我院测量专业技术人员根据

8、甲方提供控制点进行施测（因控制点超出本次勘察范围，故平面图上未能反映），各孔口标高均为实测。（六） 有关说明1、全部勘探孔，在测试工作完成后，按规范要求进行了回填。2、本报告勘探点平面坐标系统为1980年西安坐标系，高程系统为1985国家高程基准。3、本工程在钻探施工过程中，未发现有埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物，在设计及施工前，建议对拟建场地应进行专门的地下埋设物（排水暗沟、地下管网、电力、通讯电缆等）的调查，以免施工造成重大损失或延误施工时间。二、场区工程地质条件（一） 地形、地貌特征拟建场地为荒地，地面标高1.90m4.30m，高差约2.40m，地貌单元为滨海堆

9、积平原。（二） 地层岩性据勘察揭露，在本次勘探深度范围内，拟建场地地层自上而下主要有杂填土层(Qml)、第四系全新统冲积层(Q4al)及白垩系上统王氏群胶州组砂岩及泥岩。各土（岩）层埋藏条件、地层特征见下表：各岩土层基本特征表 表2-1层号年代及成因岩土名称层厚（m）层顶埋深（m）土 层 特 征 描 述土石分级土石类别Qml杂填土1.92.6自然地面色杂，湿，松散。由砼块、粘性土、植物根茎及淤泥混杂组成。松土Q4l淤泥质粉质粘土2.63.91.92.6灰褐色，饱和，流塑。含有机质，夹薄层粉砂、螺壳。具臭味，压缩性高。松土Q4ai粉细砂1.16.4褐黄色，饱和，主要成分为石英、长石，夹少量粘性土

10、。松土Q3al+pl粉质粘土1.72.24.56.5褐灰色，含铁质氧化物，层中不规律的夹粗砂薄层。硬土K2-E1WJ强风化泥岩3.43.56.28.7紫红、褐灰色，稍湿，硬塑。岩石大多风化成土状，干烘可钻进，采芯率约90%,压缩性低。硬土K2-E1WJ中风化泥岩12.016.812.012.2紫红、褐灰色。岩芯呈短柱状，可钻性1.32.0m/h，采芯率85%，RQD70%，泥质结构、快状构造，为极软岩，较完整，岩体基本质量等级级。软石注：土石工程分级系按公路工程地质勘察规范（JTJ064-98）附录B确定。基岩厚度均为勘探揭露厚度。上述各地层的埋藏条件和分布情况详见“工程地质剖面图”。 （三）

11、区域地质构造根据区域地质资料，拟建场地属华北板块东缘鲁东地块，胶莱坳陷级构造单元，区域构造背景稳定，无大的断裂构造和活动性断裂通过，第四纪以来，本地区主要表现为缓慢升降运动，未见新构造运动迹象，亦不存在影响场地稳定的不良地质作用。（四）气候条件青岛地区属华北暖温带沿海湿润季风区大陆性气候。受海洋环境的影响，空气湿润，气候温和，具有冬暖夏凉，春温秋爽，春迟、冬长的气候特点。年均气温12.30C，历年平均相对湿度74。春夏多东南风，秋冬多西北风，历年平均风速5.30米秒，瞬间最大风速44.20米秒。年平均受台风侵袭或台风外围的影响达13次；年平均降雨量711.20毫米。降雨量年内分配不均，73集中

12、于69月份，且多集中在几次暴雨中。冬季降雪较少，年平均降雪日10天，日最大降雪量230毫米。海雾频繁是青岛地区一大特点，以夏季最盛，东南风产生的雾最多，年均雾日43.4天，年均结冰日82天，季节性冻土深度小于0.50米。（五）不良地质作用及特殊岩土工程问题通过对场址区的地面地质调查，场区范围内及其附近在自然条件下无崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象发生，场地较为稳定。三、场地岩土物理力学性质指标本次勘察采用钻探取样、室内（岩）土工试验、标准贯入试验等方法，以获取场地地层的物理力学性质指标，将勘察成果分层统计分别列于下表（表3-1表3-4）：场地土的主要物理力学性质统计表 表3-1层号及名称项目含

13、水量W重度孔隙比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%kN/m3%MPa-2MPakPa淤泥质粘土n12121212121212991212max44.51.841.4939.2023.0016.201.620.843.1211.406.80min35.701.591.0130.3018.8011.501.080.672.495.803.3038.911.801.1134.8020.6614.151.300.722.897.744.912.390.070.132.491.171.580.180.050.191.671.050.060.040.1

14、10.070.060.110.140.080.070.220.210.890.89标准值6.864.36粉质粘土n66666666666max26.518.60.89140.823.817.00.170.339.2637.022.3min25.217.80.82139.523.316.20.110.195.2822.018.925.918.30.84240.323.616.70.130.286.629.020.90.470.030.020.470.190.280.020.051.455.721.180.010.010.030.010.010.010.190.200.210.190.050.84

15、0.95标准值24.220.0注：粉质粘土层系利用初勘成果。标准贯入试验锤击数N（实测值）统计结果表 表3-2层号土层名称试验次数基本值（MPa）标准差变异系数统计修正系数标准值N（击）nmaxminu淤泥质粉质粘土63.002.002.500.550.220.822.05粉质粘土214.0013.0013.5013.20注：统计个数少于6时，标准值取小值平均值。岩石单轴抗压强度试验成果统计表 表3-3层号地层名称试验状态试验次数n基 本 值标准差变异系数统计修正系数s标准值frk(Mpa)maxmin中风化泥岩天然182.260.801.440.410.290.881.26 工程特性指标综合

16、成果表 表3-4层号土层名称土工试验标贯试验综合取值Es(MPa)fao (kPa)fao (kPa)Es(MPa)fao(kPa)淤泥质粉质粘土2.8952.895粉质粘土6.62807.0280强风化泥岩43.0（Eo）300中风化泥岩视为不可压缩450 注：Es为压缩模量；E0为变形模量；fak为承载力特征值；fao为承载力基本容许值。四、 场区水文地质条件本场地地下水主要为上层滞水及基岩裂隙水两种类型。上部滞水主要赋存于人工填土层中，水位不连续，无统一的自由水面，主要接受地表水与大气降水补给，蒸发及径流排泄受季节性影响较大；基岩裂隙水主要赋存于岩层之中，水量小。勘察期间测得地下水水位埋

17、深为1.202.20 m(标高0.701.40m)。据区域资料，地下水位年变化幅度1.5m左右。本次勘察利用初勘所取地下水样，水质分析试验结果，表明勘察场地按类环境地下水对混凝土结构具微弱腐蚀性。依据水中CI-含量，在长期浸水的环境下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性（详见水质分析报告）。五、场区地震效应评价（一）抗震设防烈度根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（2008年版）有关规定，胶州市抗震设防烈度为六度，设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组第三组。据建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-200

18、8）有关规定划分，本工程属于标准设防类（丙类），可按地震6度设防。（二）地基土液化和震陷判定拟建桥梁地段分布有一定厚度的饱和软土，根据相关规范规定，在6度地震作用下可不考虑饱和软土震陷对工程的影响。（三）场地类别划分拟建工程借鉴鄱阳湖路运河桥波速测试成果进行场地等效波算估算，估算结果见下表：场地等效剪切波速值估算表 表5-1地层层号岩土名称剪切波速Vsi(m/s)代表性勘探孔覆盖层的计算厚度di(m)Bzk3zk9杂填土1302.51.9淤泥质粉质粘土1063.52.6粉质粘土23001.7强风化泥岩4006.83.4计算深度do(m)12.89.6单孔等效剪切波速值 (m/s)185.517

19、4.6依据上述剪切波速成果，拟建桥梁地段覆盖层厚度范围内土层等效剪切波速范围值为174.6185.5m/s，场地覆盖层厚度为9.413.1m，按建筑抗震设计规范（GB50011-2010）有关规定划分,建筑场地类别属类，属于可进行建设的一般地段。六、场区岩土工程性质评价（一）场区稳定性及适宜性评价1、根据区域地质资料，拟建场地属华北板块东缘鲁东地块，胶莱坳陷级构造单元，区域构造稳定，无大的断裂构造和活动性断裂通过，第四纪以来，本地区主要表现为缓慢升降运动，未见新构造运动迹象，亦不存在影响场地稳定性的不良地质作用。故区域地质构造稳定性较好。2、 根据本次勘察结果，本场地所在区域的下伏基岩为白垩系

20、上统王氏群胶州组粉砂岩及泥岩，属非可溶蚀基岩。3、本场地覆盖层厚度在9.413.1m间，地层较稳定，未发现有土洞等不良地质现象。根据以上分析结果，本场地稳定性较好，适宜于进行桥梁工程建设。（二）场区主要地层岩土工程评价根据本次钻探、原位测试及室内试验结果，结合本工程特点，现对场区内各地基土层的工程特性评价如下：层杂填土：有一定厚度，主要分布在场区表层，结构松散，强度低，无利用价值。层淤泥质粉质粘土：流塑状态，强度低，压缩性高，工程性质较差，不能满足桥梁对基础的要求。层粉质粘土：硬塑状态，强度较高，层厚不大，不宜作为桥梁基础持力层。层强风化泥岩：强度较高，厚度不大，层位较稳定，压缩性低，工程性质

21、一般，亦不宜作为桥梁基础桩基持力层使用，但可为桩基础提供一定的侧向摩阻力。层中风化泥岩：地基承载力高，工程性质好，在本场地地层厚度大、分布较稳定，无软弱夹层及软弱下卧层分布，由于本工程单桩承载力要求较高，且岩层为极软岩，故桩长较长，本层既可为桩基础提供较高的侧向摩阻力，又是本工程较理想的桩端持力层。（三）场地路基土均匀性评价拟建场地位于同一地貌单元上，地貌单一，场地覆盖层由杂填土、第四系全新统冲积成因的软土及第四系更新统计冲洪积形成的硬土组成。其中层淤泥质粉质粘土分布较稳定，均匀性较好，层粉质粘土少数钻孔出现，分布不稳定，均匀性较差，下伏基岩为白垩系上统王氏群胶州组砂岩及泥岩，分布稳定，各层厚

22、度差异较小。总体而言，拟建场地路基土层均匀性一般。七、桥梁基础分析与评价（一）桩型及桩基持力层的选择根据场地地基土岩土工程特性评价及工程地质剖面图分析，桥址区上部土层性质较差，承载力较低，难以满足桥梁工程对地基土强度和沉降要求，因此不宜采用天然地基形式。建议采用桩基础。从桩型及施工工艺选择来看，预制桩、沉管灌注桩及夯扩桩等截面小，桩体短，无法满足桥梁工程上部结构荷载要求；人工挖孔桩虽具有经济、清孔彻底及可扩底，但由于桩长短无法获得较高的单桩承载力、且地下水位高，挖孔桩支护、排水困难，施工难度大，安全性无法保障，本工程则不适宜采用上述桩型。钻孔灌注桩是桥梁工程常采用的基础形式，具有适应范围广，无

23、振动噪音，成孔直径大，单桩承载力高、桩径、桩长选择性强，适应性强等特点。施工过程中可直观检验持力层位置和间接检验孔底虚土、残渣，质量易保证，成本适中。但有弃渣、弃浆排放，对场地的污染大，现场文明施工难以保证。本场地较开阔，具备钻孔灌注桩施工条件。设计拟采用钻孔灌注桩是可行的，建议以层中风化泥岩作为桩端持力层。该基础持力具强度高、压缩性低，且分布稳定及无软弱下卧层，工程性质好，是较好的桩基持力层。（二）桩基设计参数的确定桩基础设计参数列于表7-1。桩基础设计参数一览表 表7-1层号土层名称钻（冲）孔灌注桩桩侧土的摩阻力标准值qik(kPa)岩石单轴抗压强度标准值（MPa）杂填土新近堆填、不计侧阻

24、力淤泥质粉质粘土23粉质粘土65强风化泥岩100中风化泥岩1301.26各土层饱和重度一览表 表7-2层号土层名称饱和重度（KN/m3）淤泥质粉质粘土17.7粉质粘土19.1强风化泥岩22.0中风化泥岩23.0（三）单桩承载力估算根据公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007)第5.3.4条,因单元中风化泥岩frk小于2.0Mpa，故桩基计算应按摩擦桩考虑。依据5.3.3条摩擦桩单桩轴向受压容许值Ra按下式计算：（5.3.3-1） （5.3.3-2）式中：Ra单桩轴向受压承载力容许值（kN），桩身自重与置换土重（当自重计入浮力时，置换土重也计入浮力）的差值作为荷载考虑； 桩身周长（m）

25、；桩端截面面积（m2），对于扩底桩，取扩底截面面积；土的层数；承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度（m），扩孔部分不计；与对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值（kPa），宜采用单桩摩阻力试验确定，当无试验条件时按表5.3.3-1选用；桩端处土的承载力容许值（kPa），当持力层为砂土、碎石土时，若计算值超过下列值，宜按下列值采用：粉砂1000 kPa；细砂1150 kPa；中砂、粗砂、砾砂1450 kPa；碎石土2750 kPa；桩端处土的承载力基本容许值（kPa），按本规范第3.3.3条确定； 桩端的埋置深度（m）,对于有冲刷的桩基，埋深由一般冲刷线起算；对无冲刷的桩基，埋深由天然地面线或实际开挖

26、后的地面线起算；的计算值不大于40m，当大于40m时，按40m计算； 容许承载力随深度的修正系数，根据桩端处持力层土类按本规范表3.3.4选用； 桩端以上各土层的加权平均重度（kN/m3）,若持力层在水位以下且不透水时，不论桩端以上土层的透水性如何，一律取饱和重度；当持力层透水时则水中部分土层取浮重度； 修正系数，按表5.3.3-2选用； 清底系数，按表5.3.3-3选用。依据上述公式单桩轴向受压承载力容许值估算结果见下表单桩轴向受压承载力容许值Ra估算结果表 表7-2桩基类型桩端持力层参考钻孔号桩端埋置深度（m）桩径（mm）单桩竖向承载力容许值Ra（kN）钻孔灌注桩中风化泥岩zk830.0(

27、进入中风化泥岩17.8m)12006231.6钻孔灌注桩中风化泥岩zk928.0(进入中风化泥岩18.4m)12006029.5注：1、有效桩长从自然地面起算；2、以上估算结果仅供参考，设计人员可根据上部荷载情况对桩径、桩长进行调整，实际单桩轴向受压承载力容许值应通过一定数量的桩载荷试验确定。（四） 成桩可行性分析拟建工程建议采用钻（冲）孔灌注桩，该桩型适应范围广，可有效穿越拟建场地分布的淤泥质土、砂类土，且具有较强的嵌岩能力，因此钻（冲）孔灌注桩具有成桩可行性。本工程基岩埋深相对较深，根据设计单位提供地质勘察要求，即单桩容许承载力不小于6000KN的要求，拟建桥梁可选择层中风化泥岩作为桩端持

28、力层。成桩时应做好护壁工作，防止上部软土发生缩径、断桩等质量事故。（五）成桩对周边环境影响分析拟建场地地处胶州市市郊，四周尚无建（构）筑物,采用钻（冲）孔灌注桩对周边环境影响不大。但桩基施工之前，要合理的安排好施工工序以及施工作业时间，同时做好泥浆的排放、收集和外运工作。（六）桩基施工注意事项1）本工程宜采用钻（冲）孔灌注桩，为使桩端阻力得以有效发挥，在成孔后，应对孔底沉渣厚度进行检测，确保孔底沉渣厚度控制在规范允许范围内，一般不应大于5cm。钻（冲）孔灌注桩桩长采用“现场验岩（土）”和“桩底标高”相结合的原则。同时应注意钻（冲）孔灌注桩泥浆可能会对周边环境产生的污染，对废弃泥浆及时收集、外运

29、。2）采用钻孔灌注桩时，建议采用反循环钻进工艺。这种钻进工艺既能保证孔底回淤土不超标，又便于验槽。成孔时应应严格控制成孔时间，尤其是空孔时间及浇灌混凝土时间。为使桩端阻力有效发挥，在成孔后，对孔底沉渣厚度应进行检测，成孔验收合格后，应及时浇灌混凝土。3）钻孔灌注桩施工工艺较复杂，施工各环节均对成桩质量决定性的影响，因此，建议应选择具经验丰富、实力强、工艺先进可靠的施工队伍。并在施工之前应制定严密的施工组织方案，并在施工过程中自始至终贯彻、落实，确保桩基施工质量。4）钻孔灌注桩施工时，桩身穿过层淤泥质粉质粘土易产生缩径、塌孔，需调配合理的泥浆比重，并反复扫孔确保成孔质量。八、结论及建议1、根据区

30、域地质资料及本次勘察结果表明，场地无滑坡、泥石流等不良地质作用的破坏影响，亦无活动性断裂通过；环境工程地质条件简单，故本场地是稳定的；地形有一定起伏，排水条件尚可；地基较稳定；地下水对工程建设影响较小，本场地适宜建设拟建工程。2、拟建场地各岩土层工程力学性质指标详见表3-4，桩基设计指标建议值详见表7-1。3、拟建场地地下水类型为上层滞水及基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于填土层中，水量有限，但在施工中不可忽视；基岩裂隙水主要赋存于岩层中，水量小，不具承压性。根据本次勘察所取水样水质分析结果判定，拟建场地地下水按类环境对混凝土结构具微弱腐蚀性。在长期浸水的环境下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性。有关环境水对建筑材料腐蚀性的防护，应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）的规定。4、胶州地区地震基本烈度为6度。设计基本加速度为0.05g，设计地震分组为第三组；拟建桥梁工程属抗震标准设防类；拟建桥址区场地土类型为中软土，建筑场地类别为类，属于可进行建设的一般地段。5、拟建桥梁基础建议采用钻（冲）孔灌注桩，该桩型具有适应范围广，成孔直径大，单桩承载力高。建议以层中风化泥岩作为桩端持力层。6、本次勘察报告为详勘阶段成果。