厦门东通道初步设计说明 精品Word文件下载.docx
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(4)中交第二公路勘察设计院与厦门市路桥建设投资总公司签定的厦门东通道勘察、设计合同;
(5)厦门东通道海底隧道方案研讨会会议纪要;
(6)本院测绘公司提供的东通道及两岸接线地形图(1:
1000);
(7)《东通道两岸引道接线地质勘察报告》;
(8)《东通道海底地质初勘报告》。
1.3设计标准及采用技术规范
1.3.1技术标准
主洞计算行车速度:
80km/h
主洞隧道建筑限界净宽:
0.5+0.25+0.5+3*3.75+0.75+0.25=13.50m
主洞隧道建筑限界净高:
5.0m
服务隧道上方预留检修车辆兼逃生空间3.0m(宽)×
2.5m(高),下方设置供水自来管道预留空间2.6m(宽)×
2.15m(高)和22万伏特高压电缆预留空间3.0m(宽)×
2.15m(高)。
1.3.2主要技术规范
《公路工程技术标准》(JTGB001-2003)
《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)
《公路隧道设计规范》(JTJ026-90)
《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086-2001)
《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
2自然地理概况
2.1场区地形地貌
工程场址位于厦门岛东北侧,地貌单元属闽东南沿海低山丘陵——滨海平原区。
场址区陆域为风化剥蚀型微丘地貌,海岸带为海蚀海岸及堆积海滩地貌;
两岸地势开阔平坦,主要为残丘——红土台地,丘顶高程20~35m,丘体多呈椭圆体,坡度和缓。
丘间洼地高程一般5~15m,沟、塘较多。
海滨局部为全新世冲海积阶地,地面高程一般2~5m,略向海边倾斜。
海岸带为海蚀海岸及堆积海滩地貌,岸线曲折,岸坡以土质陡坎为主,坎高7~20米,部分地段坎底基岩裸露。
五通岸多为侵蚀海岸,海滩多礁石,西滨岸为堆积海岸,海滩宽阔,滩面被浮泥覆盖,被辟为海产养殖场。
2.2水文与气象
厦门海域为正规半日潮,历年来最高潮位4.53m,最低潮位-3.30m,平均高潮位2.39m,平均低潮位-1.53m,平均潮差3.92m,最大潮差6.92m,平均海平面-0.32m(黄海高程)。
潮流形式属往复型,涨潮时最大流速1.3节,流向3330;
落潮时最大流速1.4节,流向137°
。
场区陆域没有河流,大气降雨靠丘(岗)间沟谷排泄流入港湾或海中。
区内小型水体较多,池塘遍布。
厦门地区属亚热带海洋性气候,冬无严寒,夏无酷暑,四季如春。
年均气温20.8℃,极端最高气温38.4℃,极端最低气温2.0℃。
每年2~8月为雨季,年均降雨量1143.5mm。
主要风向为东北向,次为东南向,9月至次年4月为沿海大风季节,多为东北风,平均风力3~4级,最大8~9级。
7~9月为台风季节,风力7~10级,最大可达12级,最大风速60m/s。
3工程地质及水文地质
3.1区域地质概况
厦门地区所处大地构造单元为闽东中生代火山断拗带(二级构造单元)之闽东南沿海变质带(三级构造单元)。
在此构造单元内,对隧址区地质构造具有控制意义的断裂构造为长乐—诏安断裂带和九龙江断裂带。
长乐—诏安断裂带位于东南沿海丘陵地带,呈北东向平行海岸线展布,北起闽江口,经长乐、惠安、泉州、厦门、诏安,向南延伸至广东南澳、惠来入海,长约450km。
该断裂带由一系列近于平行、长短不一的断层组成,带宽38~58km。
该断裂带上地震活动较弱,最新活动年代为晚更新世早期。
九龙江断裂带分布于厦门、漳州和南靖等地,走向北西至东西,由二到三条次级断裂组合而成,长120km以上。
断裂形成于晚侏罗世,沿断裂片理化、糜棱岩化现象明显。
在晚第四纪时期,该断裂某些地段有较强活动,扭断水系,断错上更新统。
此外,沿断裂带也是地热异常带,发生过多次5~6.5级地震。
本次海域地震反射勘探发现数条轴向测线均有三条强风化基岩深槽,呈北西及近南北向展布,F1走向北西276°
,F2走向北西304.5°
,F3走向北西345.5°
,经钻孔验证,强风化层深厚,部分岩芯可见密集的高角度裂隙及碎裂特征。
3.2工程地质
本工程场区地质、岩性相对单一,基岩为燕山期花岗闪长岩、花岗岩侵入体和喜山期岩脉,岩石坚硬、完整,断裂构造不发育,表层普遍分布厚度不均的第四系松散层,冲坡积层及风化残积层主要为两岸耕地,岸滩及海底分布为海积层,成分相对复杂,多数含有机质,不均匀分布于海底。
各层具体工程地质特征描述如下:
1)第四系地层
第四系地层以侵入岩残积土为主,其次为上更新统冲洪积、以白色基调为主的粘性土(当地称白土)和粘土质砂,少量全新世冲坡积或海积砂土、粘性土、淤泥等。
侵入岩残积土水平方向较为均一,垂直方向则显示出不甚明显的分带现象,本区残积土一般可分为上、中、下三个带,即棕红色粘土带、棕红杂灰白花斑色亚粘土带、灰白色砂质或砾质粘性土带,此类土在丘顶处薄,丘体边缘较厚,厚度一般5~15米。
上更新统白土主要分布于丘间洼地,层厚变化大,最厚处可达20米左右。
全新统主要分布于海域及堆积潮滩地带,少量分布于丘间洼地表部。
各类土体特征及分布情况如下:
①填筑土(Q4me):
多为杂填土,局部为素填土,结构疏密不均,主要分布于五通岸人口居住区,厚度一般不超过3米,西滨岸仅以海堤、塘埂、路堤等形式出现。
②全新世海积淤泥或淤泥混砂(Q4m):
灰色~灰黑色,含贝壳碎片,土质均匀,粘性较强,流动~流塑状;
主要分布于港湾及沿海潮间带,陆域沟、塘中有少量分布。
场区潮滩前缘地带此类土较厚,钻孔揭示最厚处达6m左右。
③全新世海积砂类土(Q4m):
多呈灰色,局部呈浅黄色,多为中、粗砂,结构松散,成份以石英为主,分选性差,含泥质和贝壳碎片;
主要分布于海岸边及浅海暗礁群内,厚度一般不超过5米。
④全新世亚粘土、淤泥质亚粘土及泥炭质土:
场区丘间洼地表部一般均有全新世冲洪积亚粘土(Q4al+pl),颜色以黄褐色居多,洼地边缘过渡为棕红色,软塑状为主,局部流塑或硬塑状,层厚一般小于2米;
滨海低凹处常有湖沼相灰色淤泥质粘土(Q4l)或黑色泥炭质土(Q4f)分布其下,流塑~软塑状,层厚一般不超过2米;
同安岸引道段YSK7孔及YSK16孔揭示了此类地层,分布高程在2.0~7.0米之间,泥炭层厚度一般小于1米,淤泥质粘土厚度小于2米,五通岸低洼处局部地段也可能有此类土分布。
⑤上更新世冲洪积粘性土及粘土质砂(Q3al+pl):
此类土以白色为主基调,残丘边缘过渡为棕黄杂灰白色,以砂质粘性土为主,某些深度可出现细腻的粘土夹层,硬塑~半干硬状,下部往往夹密实的粘土质中粗砂透镜体;
该土层砂粒含量及粒径垂向变化大;
海域中同安岸养殖场区CZK10、CZK11、ZTK13、ZTK15、ZTK16、ZTK17、ZTK18孔揭示的更新统冲洪积中粗砂局部含卵、砾石,最大粒径可达10cm左右,反映出山前古冲沟或古洼地的沉积特征。
前者在场区丘间洼地均有所分布,揭示最大厚度近15米。
同安岸揭示该类土顶界最高点为4.88米(ZSK5孔),五通岸YSK15孔于高程5.72米即揭露该类土。
⑥第四纪残积层(Qel):
表部均为棕红色,往下过渡为棕红杂黄色、灰白色花斑状,以砂质粘土、亚粘土居多,硬塑~半干硬状,广泛分布于残丘台地,厚度多为5~10米。
(注:
本次勘察是以矿物风化程度及原岩结构是否可辨作为残积土与全风化层的划分标准,如仅以标准贯入击数小于30击/30cm为划分依据,则残积层厚度大于上述范围值)。
2)基岩
场区基岩以燕山早期第二次侵入的花岗闪长岩及中粗粒黑云母花岗岩为主,浅海区及五通岸为花岗闪长岩分布区,同安侧潮滩及其以北地带为黑云母花岗岩分布区。
其内穿插二长岩、闪长玢岩、辉绿岩(玢岩)等岩脉,脉岩以辉绿岩最为多见,多沿本场区最为发育的近南北向及北北东向高角度裂隙侵入,脉宽一般不足1米,个别部位宽达10~20米;
除ZTK3、ZTK5、ZTK17钻孔揭示二长岩脉外,在五通侧潮滩后缘CZK4孔附近有所出露,总体呈北东东向展布,延伸不远,最宽处约10米,其内原生节理及密闭裂隙很发育;
同安岸钻孔多处揭示了已风化为土状的细粒闪长岩,引道ZSK11及YSK12孔还揭示了闪长玢岩脉体。
基岩按风化程度可分为全、强、弱、微四个风化带,各带特征如下:
⑦全风化带(W4):
全风化花岗闪长岩及黑云母花岗岩一般呈棕黄~灰黄色,含灰白色及褐色斑点,岩体已呈砂质粘土或砂质亚粘土状;
全风化辉绿岩为灰黄含黑褐色细纹,呈硬塑~半干硬粘土状;
全风化闪长岩为灰黄~浅黄色,岩体呈硬塑粘土状;
全风化闪长玢岩多为紫红含灰白斑点,呈硬塑~半干硬粘土状。
全风化带的厚度主要取决于其顶部受剥蚀程度,两岸普遍较厚,一般为10~30m,海域变化很大,浅海区及五通岸潮滩区该风化带几乎被冲刷剥蚀殆尽,但构造破碎带内仍可达30米左右。
⑧强风化带(W3):
花岗闪长岩及黑云母花岗岩强风化带呈棕黄~灰黄色,从上至下一般由砾质粘性土→泥质砂砾石土→酥脆岩体过渡,中下部常有大小不等的弱~微风化球状残余体,辉绿岩、闪长岩、闪长玢岩等脉岩强风化带为棕黄色,呈坚硬土~极软岩状,风化差异不及前两者明显。
强风化带顶界高程一般低于-10米,厚度一般小于15米,构造破碎带内可达30米以上;
在个别风化深槽内,其底界可深至-100米以下。
以标准贯入击数是否达到50击/30cm作为划分全、强风化带的标准)
⑨弱风化带(W2):
该风化带的主要特征是岩体被较多风化裂隙切割,风化裂隙一般追踪构造裂隙或原生节理发育,部分追踪低倾角裂隙,裂隙两侧数毫米~数厘米范围内的矿物风化成黄色,部分裂隙内充填物或胶结物已风化为泥,岩块大部仍保持原岩特征,仅边缘带变软。
该风化带为强风化与微风化的过渡带,厚度一般不超过5米,局部追踪构造破碎带可达很深部位。
⑩微风化带(W1):
花岗闪长岩及中粗粒黑云母花岗岩为灰白色,后者常见暗色包体;
辉绿岩脉呈灰绿色,石英岩脉呈白色,二长岩脉呈淡黄色,闪长玢岩呈灰黑色,钻孔未揭示其他脉岩新鲜岩体,上述微风化岩石均属硬质岩类,岩脉多沿高角度构造裂隙侵入,两者界面多很规则,熔融现象不明显。
微风化带顶界形态主要受构造控制,岩体完整地带其顶界较平缓,构造破碎或裂隙发育带则顶界变化很大。
场区基岩微风化顶面多处于0~-55米之间,少数风化深槽处低于-70米。
⑾微风化岩破碎带(f1、f2、f3):
颜色与原岩基本相同。
多分布于风化槽轴线附近,岩体被三组以上构造裂隙切割,裂隙间距小于20cm,岩体被割成碎石状,岩质仍较硬,少数裂隙内存在碎屑物,一般呈高角度带状产出。
风化岩体主要地质特征一览表
风化带
主要地质特征
纵波速度(m/s)
范围
平均值
全风化
●全部变色,为灰白色杂棕红色;
●岩石的组织结构完全破坏,呈土状或砂状;
●除石英颗粒外,其余矿物大部分风化蚀变为次生矿物;
●锤击有松软感,出现凹坑,