桥梁勘察报告课案.docx

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桥梁勘察报告课案

一、前言

（一）勘察任务来源、目的、任务和具体要求

1、勘察任务来源

休息临港工业区1#桥工程地质勘察施工图设计阶段的工程地质勘察任务由小星星临港工业区城市建设局提出，并委托xxx担。

2、勘察目的

对桥梁工程的各墩、台地基作出工程地质评价。

提供地基基础设计、地基处理与加固、不良地质的防治等工程地质依据和必要的设计参数，并提出相应的建议。

3、勘察任务

①查明桥位区地层岩性、地质构造、不良地质的分布及工程地质特性。

②探明桥梁墩台和构造物地基的覆盖层及基岩风化层的厚度、墩台基础岩体的风化与构造破碎程度、软中夹层情况和地下水状态。

③测试岩土的物理力学、化学性质、提供地基的容许承载力、桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩阻力，作出定量评价。

②对地基的稳定性、危害程度和地下水对地基的影响程度作出评价。

4、具体要求

勘察工作按照

1、《公路工程地质勘察规范》（JTGC20—2011）；

2、《市政工程勘察规范》（CJJ56—94）；

3、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01—2008）；

4、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

5、《公路桥涵地基与基础设计规范》（TTGD63—2007）；

6、《公路全球定位系统（GPS）测量规范》（JTJ/T066—98）；

7、《工程地质手册》（第四版）；

8、《岩土工程勘察报告编制标准》（DB21/T1214—2005）；

9、《城市道路工程设计规范》（CJJ37—2012）；

10、《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）等执行。

（二）拟建工程的基本特征

xxx临港工业区1桥位于xxx临港工业区，桥梁中心桩号为K10+575.000m，起点桩号为K10+097.100m，桥长为955.8m，宽30.0m，属特大桥，桥体拟采用装配式预应力混凝土箱形梁、现浇箱梁结构，钻（冲）孔灌注桩基础方案。

（三）勘察方法和工作量

1、钻孔布设

钻孔由xxxx布设，共布设67个钻孔，钻孔间距15.0～80.00m。

均为控制孔，钻探深度均控制到中风化岩面下5～7米。

其中技术孔53个，一般孔17个。

2、测量

采用南方灵锐GPS布设钻孔于实地，坐标系统为西安80坐标系，高程系统为1985国家高程基准，测量放点精度高程误差不超过0.01m，水平误差不超过0.1m。

测量控制点G1点采用的测量方法满足《工程测量规范》（GB50026-2007）要求。

3、钻探工作

钻探工作采用8台XY－150型钻机及配套设备，钻探方法采用回转钻进工艺，钻孔直径146～89mm，回次进尺小于1m，岩芯采取率在80%以上。

钻进过程中每个回次都及时对钻具进行丈量，对钻进过程进行详细记录，操作过程严格执行《工程地质钻探标准》（CECS240：

2008）的相关规定。

4、原位测试

在技术孔的适当层位进行原位测试，以获取相关岩土层力学性质指标及场地土力学参数的原始资料。

现场原位测试方法主要选用标准贯入试验及动力触探试验。

①标准贯入试验

在勘察过程中，对淤泥质土、粘性土及全风化岩进行了标准贯入试验。

试验前一回次进尺钻至试验标高以上15厘米处，并认真清孔，测试过程中采用自动落锤装置，锤击速率小于30击/分钟，保持触探杆竖直，并使重锤自由下落无阻力。

测试间距不小于1.0m。

其操作过程严格按照《公路工程地质勘察规范》（JTGC20—2011）有关规范、规程的要求进行。

②重型动力触探试验

在勘察过程中，对强风化页岩层进行了连续重型动力触探试验。

试验采用自动落锤装置，测试过程中保持探杆垂直，落锤自由下落无阻力，锤击速率15~30击/分，并及时记录锤击数。

其操作过程严格按照《公路工程地质勘察规范》（JTGC20—2011）有关规范、规程的要求进行。

③波速测试

P-S波测井所用仪器为中科院生产SL—Ⅱ型多功能检测仪，仪器配备显示屏和打印机、存储器，可进行信号多次迭加，现场显示、打印各道波形。

P-S波波速测定采用单孔检层法，现场测试时，首先平整场地，将激震板放在井口一定距离，压上重物（＞500kg），然后把测量检波器放入孔内预计深度，接通电源检查仪器正常后进行测试，测试点距1.00m。

水平敲击木板两端以激发剪切波（S波），以获得三次清晰波形为止，再移动检波器至下一个测试深度上，重复测试。

现场测试工作依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）、《地基动力特性测试规范》（GB/T50269-97）有关要求进行。

5、取样及室内试验

本次勘察在取样孔中，在粘性土、淤泥质土中采取土样，进行室内试验；采取岩石样品进行饱和单轴抗压强度试验，以获取各岩土层的物理力学性质参数。

取水样2件，进行水质简分析，以获取地下水化学性质指标。

试验方法按《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）、《工程岩体试验方法标准》（GB/T50266-99）进行。

6、勘察工作量

勘察工作自2013年4月22日开始，至5月6日共完成70个钻孔的野外钻探任务。

于2013年5月7日开始进行室内资料综合分析、整理、勘察报告编写，拟于2013年5月15日提交《xxxxxx工程地质勘察报告》（K2012-0374）。

本次勘察完成的主要工作项目及工作量见表1。

二、场地岩土体工程地质评价

（一）气象条件

场地位于xxx临港工业区交流岛，地理位置较优越，交通方便；场地处于北温带半湿润季风型大陆性气候区，具海洋性气候特征，据多年气象观测资料综合分析，其主要要素为：

年平均温度9.4℃，年降水总量671.1毫米，年平均风速5.3米/秒，基本风压0.50kPa，基本雪压0.30kPa，场地所在地区土层标准冻结深度0.95米，最大冻结深度1.20米。

据大连市地区海潮观测资料表明，年平均潮位-0.066米，年高潮位1.954米，年最低潮位-2.816米，年平均高潮位0.964米，年平均低潮位-1.116米，受台风影响时，最大海浪高达8米。

详见表2。

主要气象要素表表2

温度（℃）

相

对

湿

度

96

月

平

均

夏季平均风速（米/秒）

主导

风向

降水量

（毫米）

最

大

积

雪

深

度

（cm）

标准冻结深度（cm）

年

平

均

月平均

极端

最

热

最

冷

最

高

最

低

气象台测定数据

折算距地表2米处数值

夏

季

冬

季

年

总

量

日

最

大

时最大

9.4

24.2

-5.4

34.4

-21.1

70

4.2

2.5

SE

N

671.1

149.4

67.8

40

95

（二）场地地形地貌及地质构造条件

1、地形

场地原为盐田，由于钻探施工新修施工便道，总体地形起伏不大，海水水深约0.3～0.7m。

地面标高0.61—1.57米，最大相对高差0.96米。

2、地貌

场地6-ZK1～6-ZK68钻孔附近地貌单元为海漫滩（现为盐田），6-ZK69、6-ZK70钻孔附近地貌单元为构造剥蚀低丘-丘脚。

场地总体东部高，西部略低，地面标高-2.02～4.46m，相对高差6.48m。

根据场地钻孔揭露及场地附近地质调查，场地内未见有断裂构造存在。

（三）区域地质概况

场地所处大地构造单元为中朝准地台胶辽台隆复州台陷复州-大连凹陷中部西侧。

根据沿线地质调查和资料收集，勘察场地位于长兴岛-西三台子-赵家屯构造带西南端。

长兴岛-西三台子-赵家屯构造带呈北东50°方向斜布于复州幅内，长约80km，宽约15km。

复州河以北东-南西的流向位于构造带的中部，其两侧的山脊及长兴岛、西中岛和岛间的海湾长轴与河谷平行一致，表现一明晰的北东向的地貌景观。

构造带的西南部有西中岛冲断裂，在场地西约3000m附近通过，长约4.5km，走向波状，呈北东50°方向延伸，使西侧南芬组页岩逆于桥头组石英砂岩之上，挤压显著，断面北西倾，并影响西侧地层呈北东50°走向。

沿线区域上发育地层为青白口系桥头组石英砂岩夹页岩、南芬组黄绿色页岩、粉砂岩。

拟建场地内基岩主要为青白口系桥头组石英砂岩夹页岩，在西中岛岩层倾向北西，呈单斜构造，岩层倾角18°～50°。

本场地内未见有规模较大断裂构造存在。

（四）场地岩土体类型

根据钻探揭露，场地地层分布自上而下为：

①素填土（Q4ml）：

黄褐色，稍湿-饱和，稍密，主要由石英岩碎石混少量粘性土近期回填而成，硬质物含量约占80%。

该层场地分布广泛，层厚0.8-2.7m，层底埋深0.8-2.7m，层底标高-1.59-0.16m。

②淤泥质粉质粘土（Q4）：

灰褐色，湿，松散，粘粒含量不均匀，有轻微摇震反应，稍有光泽反应，干强度低，韧性低。

层厚1.00～3.00m，该层场地分布较广泛，层厚0.6～8.7m，层顶深度1.10～2.70m，层顶高程-1.59～0.14m。

③粉质粘土（Q4）：

灰褐色-黄绿色，湿，软塑-可塑，局部多处夹粉砂薄层。

无摇震反应，有光泽反应，干强度中等，韧性中等。

该层场地分布较广泛，层厚0.60～18.00m，层顶深度2.10～10.50m，层顶高程-9.65～-1.77m。

④粉质粘土（Q4）：

黄褐色，稍湿，可塑~硬塑，含高岭土条带，局部多处夹粉砂薄层。

无摇震反应，有光泽反应，干强度中等，韧性中等。

该层场地分布较广泛，层厚2.20～22.20m，层顶深度5.60～21.20m，层顶高程-20.28～-4.66m。

⑤-1全风化页岩（Q）：

紫色-黄褐色，结构构造大部分被破坏，矿物成份主要为粘土质矿物，岩芯呈土状。

该层场地分布较广泛，层厚0.50～12.90m，层顶深度4.30～31.70m，层顶高程-30.58～-3.05m。

⑤-2强风化页岩（Q）：

紫色-黄褐色，结构构造不清晰，矿物成份主要为粘土质矿物，岩芯呈碎片状、碎块状，风化不均匀。

该层场地分布普遍，层厚2.50～17.00m，层顶深度0.00～37.50m，层顶高程-36.47～1.57m。

⑤-3中风化页岩（Q）：

紫色-黄褐色，泥质结构，页理状构造，矿物成份主要为粘土质矿物，节理裂隙较发育，岩芯呈块状、柱状、长柱状，风化不均匀。

场地分布较广泛，层顶深度10.20～43.40m，层顶高程-42.41～-8.87m，最大揭露厚度8.70m。

⑥中风化石英砂岩夹页岩（Q）：

石英砂岩：

灰白色，细粒结构，中厚层状构造，矿物成份主要为石英、长石，岩芯呈块状、短柱状；页岩：

黄绿色，泥质结构，页理状构造，矿物成份主要为粘土质矿物，岩芯呈块状。

仅场地东侧6-ZK69、6-ZK70钻孔见有分布。

层顶深度4.00～7.00m，层顶高程-5.43～-3.04m，最大揭露厚度6.50m。

（五）水文地质条件

1、地表水

场地内钻孔均见有地表水，地表水为海水，受潮汐变化影响不明显，水位埋深0.80~-1.80米。

2、地下水

勘察期间场地钻孔均见地下水，地下水类型为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水，地下水赋存于场地②层淤泥质粉质粘土及⑤-2层强风化页岩中，补给来源为海水及大气降水，水量丰富。

为了解本场地地下（表）水的化学性质，在6-ZK9、6-ZK60钻孔采取地下（表）水水样进行水质分析，根据水质分析结果本场地地下水对混凝土腐蚀评价如下：

地下水腐蚀性评价一览表表3

孔号

分类

腐蚀介质

腐蚀等级

综合评价

DK1-3、

DK1-7

按Ⅱ类环境水对混凝土结构的腐蚀性评价

S042-=1433.12-1950.64mg/L

中

地下（表）水对混凝土结构具中等腐蚀性

Mg2+=2161.79-2278.88mg/L

弱

NH4+=0.00mg/L

微

OH-=0.00mg/L

微

总矿化度=42470.37-44573.43mg/L

弱

按地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价

PH=8.07-8.09

弱

水对混凝土结构具弱腐蚀性

侵蚀性

CO2=0.00

微

HCO3-=3.45-3.45mmol/L

微

水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价

Cl-=25546.16-26430.11mg/L

中等

长期浸水时水对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性

强

干湿交替时水对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性

综合评价，地下水按Ⅱ类环境水，对混凝土结构具中等腐蚀性；长期浸水时水对钢筋混凝土结构中钢筋具中等腐蚀性，干湿交替时水对钢筋混凝土结构中钢筋具强腐蚀性。

（六）不良地质

本场地未见饱和砂土，未见地面沉降、岩溶等不良地质存在，据场地周边地质地貌调查，场地附近亦未发现崩塌、滑坡、泥石流等不良地质存在。

本场地不良地质不发育。

（七）地震参数

1、场地土动力学参数

为取得场地土动力学参数，在6-ZK3、6-ZK21、6-ZK48、6-ZK61号钻孔进行了波速测试及常时微动观测，测试深度分别为44.90m、44.00m、40.80m、36.20m，共完成P-S波观测164点次。

岩土动力学参数结果详见表4。

场地土动力学参数表表4

岩性

纵波波速

Vp（m/s）

横波波速

Vs（m/s）

动弹性模

量Ed

Mpa

动剪

切模

量Gd

Mpa

动泊松比

ud

容重

g/cm3

平均值

变化范围

平均值

变化范围

素填土

淤泥质粉质粘土

粉质粘土

粉质粘土

全风化页岩

强风化页岩

中风化页岩

场地内各岩土层剪切波速平均值：

①、素填土：

Vs=126；

②、淤泥质粉质粘土：

Vs=142；

③、粉质粘土：

Vs=160；

④、粉质粘土：

Vs=200；

⑤-1、全风化页岩：

Vs=234；

⑤-2、强风化页岩：

Vs=659；

⑤-3、中风化页岩：

Vs=1462。

2、场地的地震效应

按《公路桥梁抗震设计细则》（JTGB02-01-2008）之规定，拟建场地所在地区地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组。

。

场地6-ZK1～6-ZK68钻孔附近场地覆盖层厚度37.5.0m＞dov（m）＞5.4m，为对公路工程抗震不利地段。

6-ZK69、6-ZK70钻孔附近覆盖层厚度dov（m）＜3.0m，为对公路工程抗震有利地段。

场地按《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）划分场地分类为Ⅱ类。

（八）土石工程等级

按《公路工程地质勘察规范》（JTGC20-2011）拟建道路土石工程分级见土、石工程分级表（表5）。

土、石工程分级表表5

地层编号

土、石名称

土、石

类别

土、石等级

开挖方法

镐刨或机械开挖

铁锹挖或机械开挖

铁锹挖或机械开挖

铁锹挖或机械开挖

镐刨或机械开挖

爆破结合机械开挖

爆破

爆破

三、岩土工程参数的统计分析与选用

（一）岩土工程参数的统计与分析对比

1、原位测试

为了获取场地土层的力学性质参数，在相应土层进行了标准贯入试验及连续重型动力触探试验，将所得数据进行数理统计，统计结果见表6。

标准贯入及动力触探试验成果综合统计表表6

岩土层名称及

编号

样本数

n

平均值

φm

标准差

σf

变异系数

δ

最大值

max

最小值

min

修正后锤击数

φk=γs·φm

试验

类型

标贯

动探

2、室内测试

在相关岩土层中采取岩土样进行室内试验，数理统计结果见表7。

在中风化岩中采取岩样进行室内试验，数理统计结果见表8。

岩石力学性质参数统计表表8

地层编号

及成因

时代

岩土层

名称

统计

项目

力学性质参数

备

注

天然抗压强度

RW

（MPa）

frk=17.50MPa

ψr取0.10

fa=1.75MPa

frk=11.32MPa

ψr取0.15

fa=1.13MPa

土的物理力学性质指标统计成果表表7-1

土层编号

土

层

名

称

统

计

指

标

含

水

率

湿

密

度

干

密

度

孔

隙

比

比

重

饱

和

度

液

限

塑

限

塑

性

指

数

液

性

指

数

压

缩

模

量

压

缩

系

数

快剪试验

凝

聚

力

内

摩

擦

角

W

ρ

ρd

e

Gs

Sr

WL

WP

IP

IL

Es

α1-2

cq

φq

%

g/cm3

g/cm3

-

-

-

%

%

-

-

MPa

Mpa-1

KPa

度

粉质粘土

样品数n

29

29

29

29

29

29

29

29

29

29

29

29

28

28

平均值μ

41.01

2.72

1.80

1.28

98.78

1.13

34.68

19.65

15.03

1.42

2.26

0.98

4.06

2.46

最大值max

50.70

2.73

1.85

1.35

99.80

1.41

37.90

20.80

17.10

1.78

3.30

1.41

6.80

4.50

最小值min

36.80

2.72

1.71

1.13

96.50

1.01

31.80

18.60

13.20

1.04

1.70

0.62

2.80

1.70

标准差σ

4.285

0.002

0.043

0.069

0.796

0.118

1.659

0.593

1.067

0.213

0.433

0.207

0.957

0.647

变异系数δ

0.105

0.001

0.024

0.054

0.008

0.105

0.048

0.030

0.071

0.150

0.192

0.211

0.236

0.263

统计修正系数

1.03

1.00

0.99

0.98

1.00

1.03

1.02

0.99

0.98

1.05

0.92

0.91

标准值φ

42.39

2.72

1.79

1.26

99.04

1.17

35.22

19.46

14.69

1.49

3.74

2.25

土的物理力学性质指标统计成果表表7-2

土层编号

土

层

名

称

统

计

指

标

含

水

率

湿

密

度

干

密

度

孔

隙

比

比

重

饱

和

度

液

限

塑

限

塑

性

指

数

液

性

指

数

压

缩

模

量

压

缩

系

数

快剪试验

凝

聚

力

内

摩

擦

角

W

ρ

ρd

e

Gs

Sr

WL

WP

IP

IL

Es

α1-2

cq

φq

%

g/cm3

g/cm3

-

-

-

%

%

-

-

MPa

Mpa-1

KPa

度

粘土

样品数n

56

56

56

56

56

56

56

56

56

56

56

56

56

56

平均值μ

28.81

2.71

1.90

1.47

92.90

0.84

31.54

18.53

13.01

0.79

2.98

0.63

12.81

8.47

最大值max

34.50

2.72

1.96

1.57

99.10

0.96

37.20

20.50

16.70

0.98

5.10

0.82

18.90

16.20

最小值min

24.80

2.70

1.82

1.39

84.80

0.72

27.40

17.10

10.30

0.62

2.30

0.37

6.40

5.80

标准差σ

变异系数δ

0.062

0.003

0.018

0.026

0.037

0.062

0.064

0.039

0.101

0.080

0.153

0.138

0.229

0.260

统计修正系数

1.01

1.00

1.00

0.99

1.01

1.01

1.01

0.99

0.98

1.02

0.95

0.94

标准值φ

土的物理力学性质指标统计成果表表7-3

土层编号

土

层

名

称

统

计

指

标

含

水

率

湿

密

度

干

密

度

孔

隙

比

比

重

饱

和

度

液

限

塑

限

塑

性

指

数

液

性

指

数

压

缩

模

量

压

缩

系

数

快剪试验

凝

聚

力

内

摩

擦

角

W

ρ

ρd

e

Gs

Sr

WL

WP

IP

IL

Es

α1-2

cq

φq

%

g/cm3

g/cm3

-

-

-

%

%

-

-

MPa

Mpa-1

KPa

度

粘土

样品数n

62

62

62

62

62

62

62

62

62

62

62

62

45

45

平均值μ

27.20

2.72

1.95

1.53

94.85

0.78

34.80

19.70

15.11

0.49

4.72

0.42

24.22

12.39

最大值max

32.80

2.73

2.07

1.72

99.80

1.01

37.60

20.70

16.90

1.12

8.00

0.69