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摘 要:随着我国公路事业的快速发展,在不良地质区域的工程逐渐增多。根据软土特性,采用钻探、静探等多种手段,对前阳互通式立交工程进行工程地质勘察及评价。
关键词:软土;地质评价;静探
1、概述
1.1工程概况
该互通立交区中心桩号位于K22+065附近,起点桩号K21+380,终点桩号K22+555,是丹庄高速公路新增前阳互通式立交,服务于丹东市前阳经济开发区。
1.2勘察方法及完成的工作量
勘探方法主要为现场工程地质调绘、钻探、静探、原位测试以及室内岩土试验。调绘采用1:2000底图,按200米范围进行调绘。钻探使用XY-100型钻机,泥浆护壁回转钻进。静探采用标准静探仪进行静力触探试验,对钻孔位置使用华测(T5)GPS双频接收仪进行坐标控制并测量孔口高程。该互通立交区主要进行了孔内标准贯入试验,采用N63.5标准贯入系统进行试验,对各地层进行了留样并采取代表性的岩土样品进行室内试验。完成工作量钻孔38个,进尺542.4米;静探32,进尺145米。
2、地形地貌及气象、水文地质条件
互通立交区地貌为山前平原地貌和微丘地貌,地势较平坦,区内水系发育,连接线主要以穿越水田为主,水田内灌区发育,纵横交错,同时水塘较多,主要通过河流为前阳灌渠,均属鸭绿江水系。
地下水类型为第四系孔隙潜水,河流补给为主要补给方式,其次为大气降水入渗补给,排泄方式以地下水径流、河水排泄、以及人工开采排泄为主,受季节和气候的影响,水位随季节变化,钻探深度范围内地下水水位埋深0.4-4.7米。
3、构造、地震
段落主要受四平街~凤城断裂影响。断裂带位于宽甸四平街-灌水-凤城-东沟后卧龙位一带,走向北东,为走滑断裂,该断裂位于丹庄高速K60+100处,与该立交相距约40公里。对桥位区影响不大。地壳稳定性较好。
根据《建筑抗震设计规范》可知:本区地震基本烈度为Ⅶ度,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰加速度值为0.15g。经计算,桥位区内砂土、粉土不液化,立交区范围内场地类型泥炭质土为软弱土,粘土、粉质粘土、粉土、中砂为中软土,粉质粘土混碎石、砾砂、圆砾、碎石、全风化变粒岩为中硬土,强风化变粒岩为坚硬土,中风化变粒岩、中风化大理岩为岩石,建筑场地类别为Ⅱ类,属对建筑抗震的不利地段。
4、特殊岩土及不良地质
在主线K22+300-K22+600段、AK0+000- AK2+250段、DK0+000-DK0+240段、EK0+000-EK0+270段,存在泥炭质土,泥炭质土厚度0.7-9.0米,顶底高层分布范围15.01- (-4.11)米。泥炭质土,孔隙比较大,具有高压缩性,设计时应加以考虑。
区段内不良地质为岩溶,仅1个钻孔QYWZK09揭露溶洞,钻孔位置BK0+80.8右11.49米,溶洞厚度1.2米,埋深6.0-7.2米,全充填状态,充填物为粉质粘土,该孔周围钻孔均未见可溶性岩石,并且其位于开挖边坡坡顶处,对匝道路基影响不大。在其他构造物中均未揭露溶洞。场区未见其它不良地质现象。
5、岩土体工程地质特征
通过对互通立交区地质勘察,该桥揭露的地层主要为第四系(Q4)素填土、泥炭质土、粘土、粉质粘土、粉土、粉质粘土混碎石、砾砂、中砂、碎石、圆砾,下元古界辽河群高家峪组(Pt1g)变粒岩、大理岩。分述如下:
①、素填土:黑褐色,稍湿,稍密,由粉土及少量角砾、圆砾组成。
①1、泥炭质土:黑色,软塑,含未腐烂完全的植物根系。[fa0]= 70kPa,qik =25kPa。
①2、粘土:灰褐色,软塑-可塑。[fa0]=90kPa,qik =30kPa。
②、粉质粘土:灰黄色,可塑,无摇振反应,干强度及韧性中等,切面稍有光泽。[fa0]=110kPa,qik =35kPa。
②1、粉土:灰褐色,稍密,很湿。[fa0]=110kPa,qik =35kPa。
②2、粘土:灰褐色,稍湿,可塑,切断面稍有光泽,无摇振反应,韧性及干强度中等。[fa0]=110kPa,qik =35kPa。
②3、粉質粘土混碎石:黄褐色,可塑,混有少量碎石,碎石粒径20-40mm,含量15-20%。[fa0]=180kPa,qik =50kPa。
③、砾砂:黄褐色,饱和,稍密,主要矿物成分为石英,长石。[fa0]=180kPa,qik =45kPa。
③1、中砂:灰褐色,饱和,稍密。 [fa0]=130kPa,qik =35kPa。
③2、砾砂:灰褐色,饱和,中密。[fa0]=300kPa,qik =60kPa。
④、碎石:红褐色,饱和,中密,分选磨圆性差,一般粒径20-40mm,含量约55%,填充物为砂土等。 [fa0]=450kPa,qik =140kPa。
④1、圆砾:黄褐色,饱和,中密。 [fa0]=400kPa,qik =120kPa。
⑤1、全风化变粒岩:灰黄色,岩芯呈土柱状,手可捏碎,结构构造已破坏。[fa0]=240kPa,qik =55kPa。
⑤2、强风化变粒岩:灰色,岩芯呈角砾状,手可折断,结构大部分破坏,风化裂隙发育。[fa0]=500kPa,qik =160kPa。
⑤3、中风化变粒岩:灰色,岩芯呈短柱状,变晶结构,块状构造。[fa0]=1800kPa。
⑥3、中风化大理岩:灰白色,岩芯呈短柱状,柱长2-4cm,变晶结构,块状构造,节理裂隙发育。[fa0]=1800kPa。
⑥5、溶洞:全充填,充填物为粉质粘土,黄褐色,稍湿,可塑。 [fa0]=130kPa,qik =40kPa。
6、结论及建议
1、互通立交区工程地质条件复杂。区段内不良地质为岩溶,在大理岩中出露,仅1个钻孔QYWZK09揭露溶洞,溶洞厚度1.2米,埋深6.0-7.2米,全充填,充填物为粉质粘土,挖方段设计时应予以注意。在其他构造物中均未揭露溶洞。场区未见其它不良地质现象, 立交区整体场地稳定性较好,适合立交区建设。
2、在主线K22+300-K22+600段、AK0+000- AK2+250段、DK0+000-DK0+240段、EK0+000-EK0+270段,存在泥炭质土,泥炭质土厚度0.7-9.0米,顶底高层分布范围15.01- (-4.11)米。泥炭质土,孔隙比较大,具有高压缩性,设计时应加以考虑。
3、互通立交区内地下水类型为第四系孔隙潜水。一些地段钻孔深度范围内未见地下水,根据地表水水质腐蚀性试验检测报告,该场地地表水对砼有微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。根据地下水水质腐蚀性试验检测报告,该场地地下水对砼有弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。根据土质腐蚀性试验检测报告,该场地土质对混凝土有微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀,对钢结构有微腐蚀。
4、季节冻土最大冻结深度1.0m。
参考文献:
[1]王纲,张韧等。浅谈泥炭地基的处理[J],东北公路,2001
[2]陈淑云等。东北山地贫营养泥炭的性质与泥炭的发育过程[J],东北师大学报自然科学版,1994
[3]尹怀宁,吕芳,王瑞杰。中国泥炭资源地理信息系统的建立与应用研究[J],湿地科学,2004
[4]孟宪民,我国泥炭资源的储量、特征与保护利用对策[J],自然资源学报,2006
关键词:软土;地质评价;静探
1、概述
1.1工程概况
该互通立交区中心桩号位于K22+065附近,起点桩号K21+380,终点桩号K22+555,是丹庄高速公路新增前阳互通式立交,服务于丹东市前阳经济开发区。
1.2勘察方法及完成的工作量
勘探方法主要为现场工程地质调绘、钻探、静探、原位测试以及室内岩土试验。调绘采用1:2000底图,按200米范围进行调绘。钻探使用XY-100型钻机,泥浆护壁回转钻进。静探采用标准静探仪进行静力触探试验,对钻孔位置使用华测(T5)GPS双频接收仪进行坐标控制并测量孔口高程。该互通立交区主要进行了孔内标准贯入试验,采用N63.5标准贯入系统进行试验,对各地层进行了留样并采取代表性的岩土样品进行室内试验。完成工作量钻孔38个,进尺542.4米;静探32,进尺145米。
2、地形地貌及气象、水文地质条件
互通立交区地貌为山前平原地貌和微丘地貌,地势较平坦,区内水系发育,连接线主要以穿越水田为主,水田内灌区发育,纵横交错,同时水塘较多,主要通过河流为前阳灌渠,均属鸭绿江水系。
地下水类型为第四系孔隙潜水,河流补给为主要补给方式,其次为大气降水入渗补给,排泄方式以地下水径流、河水排泄、以及人工开采排泄为主,受季节和气候的影响,水位随季节变化,钻探深度范围内地下水水位埋深0.4-4.7米。
3、构造、地震
段落主要受四平街~凤城断裂影响。断裂带位于宽甸四平街-灌水-凤城-东沟后卧龙位一带,走向北东,为走滑断裂,该断裂位于丹庄高速K60+100处,与该立交相距约40公里。对桥位区影响不大。地壳稳定性较好。
根据《建筑抗震设计规范》可知:本区地震基本烈度为Ⅶ度,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震动峰加速度值为0.15g。经计算,桥位区内砂土、粉土不液化,立交区范围内场地类型泥炭质土为软弱土,粘土、粉质粘土、粉土、中砂为中软土,粉质粘土混碎石、砾砂、圆砾、碎石、全风化变粒岩为中硬土,强风化变粒岩为坚硬土,中风化变粒岩、中风化大理岩为岩石,建筑场地类别为Ⅱ类,属对建筑抗震的不利地段。
4、特殊岩土及不良地质
在主线K22+300-K22+600段、AK0+000- AK2+250段、DK0+000-DK0+240段、EK0+000-EK0+270段,存在泥炭质土,泥炭质土厚度0.7-9.0米,顶底高层分布范围15.01- (-4.11)米。泥炭质土,孔隙比较大,具有高压缩性,设计时应加以考虑。
区段内不良地质为岩溶,仅1个钻孔QYWZK09揭露溶洞,钻孔位置BK0+80.8右11.49米,溶洞厚度1.2米,埋深6.0-7.2米,全充填状态,充填物为粉质粘土,该孔周围钻孔均未见可溶性岩石,并且其位于开挖边坡坡顶处,对匝道路基影响不大。在其他构造物中均未揭露溶洞。场区未见其它不良地质现象。
5、岩土体工程地质特征
通过对互通立交区地质勘察,该桥揭露的地层主要为第四系(Q4)素填土、泥炭质土、粘土、粉质粘土、粉土、粉质粘土混碎石、砾砂、中砂、碎石、圆砾,下元古界辽河群高家峪组(Pt1g)变粒岩、大理岩。分述如下:
①、素填土:黑褐色,稍湿,稍密,由粉土及少量角砾、圆砾组成。
①1、泥炭质土:黑色,软塑,含未腐烂完全的植物根系。[fa0]= 70kPa,qik =25kPa。
①2、粘土:灰褐色,软塑-可塑。[fa0]=90kPa,qik =30kPa。
②、粉质粘土:灰黄色,可塑,无摇振反应,干强度及韧性中等,切面稍有光泽。[fa0]=110kPa,qik =35kPa。
②1、粉土:灰褐色,稍密,很湿。[fa0]=110kPa,qik =35kPa。
②2、粘土:灰褐色,稍湿,可塑,切断面稍有光泽,无摇振反应,韧性及干强度中等。[fa0]=110kPa,qik =35kPa。
②3、粉質粘土混碎石:黄褐色,可塑,混有少量碎石,碎石粒径20-40mm,含量15-20%。[fa0]=180kPa,qik =50kPa。
③、砾砂:黄褐色,饱和,稍密,主要矿物成分为石英,长石。[fa0]=180kPa,qik =45kPa。
③1、中砂:灰褐色,饱和,稍密。 [fa0]=130kPa,qik =35kPa。
③2、砾砂:灰褐色,饱和,中密。[fa0]=300kPa,qik =60kPa。
④、碎石:红褐色,饱和,中密,分选磨圆性差,一般粒径20-40mm,含量约55%,填充物为砂土等。 [fa0]=450kPa,qik =140kPa。
④1、圆砾:黄褐色,饱和,中密。 [fa0]=400kPa,qik =120kPa。
⑤1、全风化变粒岩:灰黄色,岩芯呈土柱状,手可捏碎,结构构造已破坏。[fa0]=240kPa,qik =55kPa。
⑤2、强风化变粒岩:灰色,岩芯呈角砾状,手可折断,结构大部分破坏,风化裂隙发育。[fa0]=500kPa,qik =160kPa。
⑤3、中风化变粒岩:灰色,岩芯呈短柱状,变晶结构,块状构造。[fa0]=1800kPa。
⑥3、中风化大理岩:灰白色,岩芯呈短柱状,柱长2-4cm,变晶结构,块状构造,节理裂隙发育。[fa0]=1800kPa。
⑥5、溶洞:全充填,充填物为粉质粘土,黄褐色,稍湿,可塑。 [fa0]=130kPa,qik =40kPa。
6、结论及建议
1、互通立交区工程地质条件复杂。区段内不良地质为岩溶,在大理岩中出露,仅1个钻孔QYWZK09揭露溶洞,溶洞厚度1.2米,埋深6.0-7.2米,全充填,充填物为粉质粘土,挖方段设计时应予以注意。在其他构造物中均未揭露溶洞。场区未见其它不良地质现象, 立交区整体场地稳定性较好,适合立交区建设。
2、在主线K22+300-K22+600段、AK0+000- AK2+250段、DK0+000-DK0+240段、EK0+000-EK0+270段,存在泥炭质土,泥炭质土厚度0.7-9.0米,顶底高层分布范围15.01- (-4.11)米。泥炭质土,孔隙比较大,具有高压缩性,设计时应加以考虑。
3、互通立交区内地下水类型为第四系孔隙潜水。一些地段钻孔深度范围内未见地下水,根据地表水水质腐蚀性试验检测报告,该场地地表水对砼有微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。根据地下水水质腐蚀性试验检测报告,该场地地下水对砼有弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。根据土质腐蚀性试验检测报告,该场地土质对混凝土有微腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀,对钢结构有微腐蚀。
4、季节冻土最大冻结深度1.0m。
参考文献:
[1]王纲,张韧等。浅谈泥炭地基的处理[J],东北公路,2001
[2]陈淑云等。东北山地贫营养泥炭的性质与泥炭的发育过程[J],东北师大学报自然科学版,1994
[3]尹怀宁,吕芳,王瑞杰。中国泥炭资源地理信息系统的建立与应用研究[J],湿地科学,2004
[4]孟宪民,我国泥炭资源的储量、特征与保护利用对策[J],自然资源学报,2006