工程地质勘察总说明书崆峒区.doc

工程地质勘察总说明书1、 勘察概况1.1 任务依据1、 G312线上海至霍尔果斯公路嘉峪关至清泉段工程可行性研究; 2、 G312线嘉峪关至清泉段公路（试验段）两阶段初步设计; 3、 交通运输部现行公路工程技术标准及相关规范。1.2 勘察目与任务1.2.1目与任务在初步设计基础上,查明了公路沿线及各类构筑物建设场地工程地质条件,为路线方案确定和沿线各类构筑物方案设计提供工程地质资料。1.2.2基础要求1、 工程地质勘察应结合路线及各类构筑物方案设计采取工程地质调绘、 钻探、 挖探、 原位测试等手段相结合综合勘察方法进行。2 、 查明公路沿线地形地貌、 地层岩性、 地质结构、 水文地质条件; 查明各类构筑物建筑场地岩土类别、 地层结构和岩土物理力学性质; 查明公路沿线不良地质类型、 规模、 分布、 诱因、 发展趋势及危害程度; 查明特殊性岩土分布范围、 厚度及其对公路工程不良影响; 查明公路沿线地震动参数和地震烈度分布情况; 对建设场地适宜性进行评价, 并提出对应工程地质意见和提议; 查明沿线筑路材料类别、 料场位置、 储量及采运条件。3 、 工程地质勘察汇报编制充足利用勘察取得各项基础地质资料, 在综合分析基础上结合路线及其沿线构筑物方案设计进行编制, 并满足初步设计要求。1.3 技术标准依据1.3.1此次勘察实施关键标准、 规范、 规程: 公路工程地质勘察规范（JTG C20）岩土工程勘察规范（GB50021）湿陷性黄土地域建筑规范（GB50025）中国地震动参数区划图（GB18306）公路工程抗震设计规范（JTG B02-）公路桥梁抗震设计细则（JTG/T B02-01）工程场地地震安全性评价技术规范(GB177411999) 公路土工试验规程（JTG E40）公路工程岩石试验规程（JTG E41）公路工程水质分析操作规程（JTJ 05684）公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63）公路工程水文勘测设计规范（JTG C30）公路路基设计规范（JTG D30-）工程岩体分级标准（GB/T50218-）公路工程技术标准（JTG B-）1.3.2此次勘察利用关键资料: 1:20万酒泉市区域地质汇报G312线嘉峪关至清泉段公路工程可行性研究汇报G312线嘉峪关至清泉段公路（试验段）两阶段初步设计1.4 工程概况本项目试验段起点位于嘉峪关市与玉门市分界双井子堡, 桩号为K2912+000, 终点为玉门市清泉乡清泉村, 桩号为K2945+350, 路线总体走向自东向西, 路径双井子堡、 新民堡、 七里墩至清泉村, 全长33.403Km。本项目沿线走廊带受控原因相对较多, 地形地质条件复杂, 试验段共新建大桥91.5m/1座, 新建中桥168.58米/3座, 新建小桥221.44米/11座, 涵洞共99道, 其中钢筋混凝土盖板涵洞58道、 钢波纹管涵40道、 加固利用涵洞1道。1.5 工作概况依据业关键求及企业下达任务, 此次工程地质勘察工作, 是在充足利用工程可行性研究、 区域地质资料及初步设计文件基础上, 采取了以地质调绘为主, 与钻探、 室内试验相结合综合勘察方法; 关键对沿线不良地质及关键结构物进行了勘察。经过对资料分析、 整理, 编制详勘文件。根据该项目工程地质勘察协议要求, 地质勘察人员从3月上旬开始搜集资料、 做好各项准备工作; 3月12至3月25日进入勘察现场, 对沿线地层岩性、 结构、 不良地质现象、 水文地质条件等展开综合地质调绘, 完成地质平纵面调绘工作。依据勘探点部署标准及原有公路病害情况, 结合调绘结果, 主动与设计单位勾通, 立刻部署勘探工作。3月18日, 勘探队伍进场, 关键采取钻探、 挖探、 原位测试综合勘探手段开展工作, 地质勘察人员对勘探全过程进行地勘监理和钻孔编录, 以确保勘探质量。地质勘察人员在仔细研究调绘资料基础上, 对勘探资料及试验资料进行了对比分析, 于6月20日完成了施工图设计地勘资料整理编制。1.6 工作量部署标准与实际完成工作量1.6 工作量部署标准与实际完成工作量1.6.1工作量部署标准在地质调查基础上, 对露头条件差、 不能判明地下隐蔽工程地质条件, 或为满足取样、 试验需要, 对原有公路病害地段, 布设适量工程地质勘探工作。关键是不良地质、 结构物和病害地段; 对地质条件简单通常路段 间隔一定距离亦有勘探点控制。地质条件简单路段, 以挖探等简便方法为主。对不良地质和大型工程工点, 以钻探为主。对本项目不良地质地段进行综合勘探。对大、 中桥布设钻孔。对全线小桥、 涵洞通道、 防护工程等在有代表性岩性段部署钻孔和探井。1.6.2实际完成工作量依据勘探点部署标准, 结合勘探申请汇报, 祥勘阶段完成了对应地质调绘、 钻探、 挖探、 取样工作。另外还进行了原位测试（标准贯入、 动力触探试验）、 水文地质观察（水位测量）及岩土水试验（土常规、 筛分、 岩石强度、 水质分析等）。本项目施工图勘察阶段共完成工作量统计以下: 地质勘察实物工作量一览表 表3项 目单 位勘探工作量备 注地质调绘1: 平面km237.91地质纵（横）断面km47.40筑路材料处1取土场处2勘探工程钻探m/孔662.2/95工程探井m/个/取样取土样原状样/12扰动样组148筛分组82水质分析组8岩样组/易溶盐组54CBR组2筑路材料组21.7 勘察手段与方法此次勘察采取了综合性勘察手段和方法。首先, 经过对区域地质、 工可资料及初步设计具体研究, 对全线结构、 地层岩性、 不良地质地段等范围、 类别、 性质有了初步认识, 然后进行具体地质调查, 在此基础上安排物探对判定不明部分、 大型结构物进行勘探, 最终经过部署合理钻孔、 挖探来验证地调和物探判定。结合本项目具体地质条件, 采取了工程地质调绘、 钻探、 挖探、 取样和室内岩土试验相结合勘察手段。2、 自然地理概况2.1 地理位置国道G312线起点为上海, 终点为新疆霍尔果斯口岸, 途经上海、 江苏、 安徽、 河南、 湖北、 陕西、 甘肃、 宁夏和新疆8个省市自治区, 全程4967公里。国道312线在甘肃境内长1536公里, 起点位于甘陕交界凤翔路口（K1681+000）, 终点位于甘新交界星星峡（K3307+965）。本项目试验段起点位于嘉峪关市与玉门市分界双井子堡, 桩号为K2912+000, 终点为玉门市清泉乡清泉村, 桩号为K2945+350, 路线总体走向自东向西, 路径双井子堡、 新民堡、 七里墩至清泉村, 全长33.403Km。图1-1 项目地理位置图国道G312线是连接中国东部上海、 江苏和西部甘肃、 新疆一条关键通道, 曾是新疆物资运输唯一通道, 现有公路自通车以来, 发挥了巨大社会效益和经济效益, 为沿线经济发展提供了强有力交通基础设施保障。国道312线酒泉、 嘉峪关境内段为原甘新公路一段, 后经数次改造, 路况遂有显著改善。1981年划为国道, 成为国道312线(上海至霍尔果斯)一部分。1991年甘肃省对国道312线兰州至安西段实施“创建千里窗口路”改造工程, 以后又对瓜州至星星峡段、 武威过境段、 张掖过境段、 酒嘉过境段实施改造工程, 使国道312线兰州以西路段基础达成二级标准。2.2气象拟建项目区地处内陆, 属大陆性季风气候区。在甘肃省公路气候区划中属于陇东、 陇西黄土高原温冷气候带。该气候带总气候特征为春、 秋短促, 气温改变比较猛烈, 河谷川区夏季炎热, 高原和山地夏季较清凉, 冬季较长, 也较严寒, 东南部降水多, 西北部降水少。拟建项目区气候情况见表1-1: 县域年平均气温（）一月/ 七月平均气温（）年平均地温（）历年绝对最高温度/最低温度（）年平均降水量（mm）年积雪日数最大积雪深度（cm）最大冻土深度（cm）年平均/最大风速（m/s）平凉8.8-4.6/21.111.036.0/-24.3482.12514482.0/192.3 河流、 水文项目区总属黄河流域一级区。沿线关键河流为: 泾河。泾河: 起源于六盘山腹地马尾巴梁, 它从源头一出山, 就水势洪大, 湍湍急流, 经泾源县白面镇、 园子乡、 穿沙南峡, 在柳家河坝入甘肃平凉, 抵陕西高陵县汇入渭河。泾河是黄河中游大支流, 长451公里, 流域面积约45,400平方公里。大部分支流深切于黄土丘陵和黄土高原, 河谷狭窄。陕西境内多险滩, 跌降高差37公尺, 多形成瀑布急流。夏秋多暴雨, 故以洪水猛、 泥沙多著称。泾河流域水利开发很早, 秦时开郑国渠引泾水浇灌关中平原; 上游平凉、 泾川等地也远自唐代即已开渠兴利。现在上、 中游修筑水库, 下游扩建泾惠渠浇灌工程, 增加了浇灌面积。泾河支流众多, 关键有马莲河、 蒲河、 黑河、 马拦河、 泔河等。流域年平均降水量550毫米, 关键集中在夏季。径流年内分配不均匀, 洪、 枯水流量相差悬殊, 依据平凉市水文站提供资料计算平凉段泾河百年一遇洪峰流量约为1832.5m3/s。多年平均年径流量24.4亿m3。流域内水土流失严重, 年平均含沙量141kg/m3, 最大含沙量1430kg/m3。3、 工程地质条件3.1 地形地貌路线地处陇东黄土高原丘陵沟壑区, 黄土梁峁起伏, 沟壑纵横。项目区大部分为黄土覆盖, 因受地质结构作用控制, 前后沉积了甘肃红土层和黄土层, 形成以黄土堆积前结构地貌为基础黄土地貌。黄土分布面积较广, 地形波状起伏, 在流水等外力作用下, 水土流失严重, 形成千沟万壑、 支离破碎梁状山体。梁体大都和河谷平行, 成梳状分布, 组成梁、 沟相间现代黄土地貌。可深入细分为河谷阶地和黄土梁峁。丘陵区地质基础通常为第四系上更新统风积黄土。黄土梁通常为条状延伸岭冈。有由黄土塬经侵蚀分割而成, 有在黄土堆积前即为条状延伸岭冈, 黄土堆积后, 仍含有岭冈起伏形态。顶面比较平缓, 两侧为沟谷和冲沟所切割; 黄土峁为呈穹状和馒头状黄土丘陵。顶面多浑圆, 斜坡坡度改变较大, 大多数为阴坡平缓, 阳坡较陡, 可达1525。平面呈圆形或椭圆形, 多连续分布。它是黄土覆盖在穹状古地地形上, 经流水侵蚀而成, 或由塬或梁经长久侵蚀切割而成。3.2 地层岩性依据工程地质调绘及勘探, 拟建项目区地层关键为第四系全新统人工填筑土(Q4me) 、 第四系上更新统黄土(Q3eol)。按其时代成因和岩性由老至新次序分述以下: 全新统人工填筑土(Q4me)全新统人工填筑土(Q4me): 关键分布于路线沿旧路布设段, 稍湿, 中密, 以水泥、 碎石土等为主, 土质不均。局部地段分布建筑垃圾、 生活垃圾等。上更新统风积黄土(Q3al+pl)上更新统风积黄土(Q3al+pl): 广泛分布于项目区, 淡黄色, 稍湿, 可塑-硬塑, 具垂直节理, 表层夹植物根系, 具湿陷性, 湿陷性等级为IIIV, 以II级为主。3.3 地质结构项目区所处陇东黄土高原亚区属于比较稳定鄂尔多斯地台一部分, 基底基岩平缓, 发育十分稳定。区内覆盖层多为第四系中更新统离石黄土和上更新统马兰黄土及全新统地层, 第四系地层下部, 未发觉大结构断裂带和活动性断裂, 地质结构简单、 稳定, 全区为同一结构类型, 各结构体系结构形迹表现比较微弱, 对路基及结构物基础无影响。3.4 地震依据国家地震局颁布中国地震动峰值加速度区划图、 中国地震动反应谱特征周期区划图(GB 18306-图A和图B): 勘察区地震动峰值加速度为0.15g, 地震反应谱特征周期为0.45s。相对应地震烈度区划为度。根据公路桥梁抗震设计细则要求, 公路工程结构物应采取抗震设防方法。3.5 水文地质条件项目全线为黄土覆盖, 为中国黄土高原区, 受流水等外力作用, 水土流失严重, 形成千沟万壑、 支离破碎黄土地貌。黄土层分布连续, 厚度大, 是关键孔隙含水地层。因为黄土高原沟谷深切、 地形破碎, 干旱少雨, 造成地下水分布含有显著差异, 含水层含有较大区域性分布和小面积断续分布特点。依据地下水含水类型、 富水性及各层间水力联络, 将沿线地下水类型划分为黄土梁峁孔隙潜水一个类型。黄土梁峁孔隙潜水: 分布于项目全线, 按含水层岩性及泉水出露情况可分为黄土潜水, 黄土下伏基岩风化壳潜水和黄土覆盖高阶地砾石层潜水。地下水关键受大气降水补给, 下渗形成含水层, 没有统一含水层, 亦无固定排泄边界, 多在沟脑、 沟坎、 坡脚及滑坡陡坎处以泉形式溢出。这类潜水储量小、 水质较复杂。因为沟谷发育、 切割强烈, 造成地形破碎, 受水面积小, 同时又因暴雨多, 致使原来就有限降雨量大部形成地表径流, 全部这些原因促进该区地下水聚集和蓄存条件极差, 分布零星, 水量贫乏。地下水关键埋藏在沟间地块中上更新世风积黄土和沟谷上更新世现代坡积洪积黄土状土之中, 即含水层为黄土或黄土状土。地下水依据埋藏条件不一样关键表现为两种形式: 一是地下水呈大面积连续分布在梁、 峁黄土中; 二是地下水关键赋存于黄土沟谷之中, 分水岭不含水, 沟间地坡麓间局部含水或基础不含水。黄土沟谷潜水矿化度多数为15g/l, 但在一些适宜地段也零星分布着矿化度较低水。关键接收大气降水补给, 在沟谷地带则关键依靠雨水汇流下渗而补充。地下水沿沟谷向下游运动, 在合适地段以泉形式排泄。单井涌水量改变大。3.6 不良地质及特殊性岩土3.6.1特殊性岩土拟建项目区沿线特殊性岩土关键为湿陷性黄土。湿陷性黄土: K0+000K24+400该段路线位于黄土丘陵沟壑区, 沿线分布黄土, 关键为马兰黄土, 含有大孔隙, 结构疏松, 易溶盐含量高, 土样呈中性至碱性。为IIIV级自重湿陷性, 以II级为主, 湿陷深度14.5米大于25米。3.6.2 不良地质拟建项目区不良地质关键为黄土陷穴。黄土陷穴: K2+260K2+340、 K16+030K16+180等段落路线左侧分布有串珠状黄土陷穴, 为地表水长久排泄所致, 对路基有一定影响。4、 工程地质特征与评价4.1岩土体工程地质类型及特征4.1.1岩土体工程地质类型依据现场调查及综合工程地质勘察, 项目区未见岩体出露, 在勘探深度内地层关键为第四系全新统人工填筑土、 第四系上更新统风积黄土。4.1.2 工程地质特征沿线地层依据勘察及原位测试、 土工试验和当地施工经验, 结合公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63）等相关规范标准, 对各类土、 岩体工程地质特征评价见表4.1。岩土体基础承载力许可值及摩阻力标准值一览表 表4.1岩土类型状态或密实程度或原位测试fa0（kPa）qik（kPa）备注粉土、 黄土硬塑14040可塑12030软塑、 流塑400填土中密35080 4.2 路基工程地质评价4.2.1总体评价拟建项目路线经过区路基土以填土、 黄土等为主, 分布比较连续, 力学性质均很好; 项目区最大冻土深度为0.48m, 项目区属黄土丘陵区, 多年平均年降水量为482.1mm, 项目区无大江大河, 地下水位多50-60m以上, 地层以黄土等强透水层为主, 地下水对路基影响不大; 项目区不良地质关键为黄土陷穴, 对路基安全有一定影响, 提议对黄土陷穴采取开挖回填扎实处理; 特殊性岩土为湿陷性黄土, 对路基有一定影响, 提议采取工程方法消除黄土湿陷性; 依据现有路段调查, 土质边坡坡率提议为1:0.751:1。提议以下: (1) 路基填料路基填筑宜采取透水性好黄土, 项目沿线可提供丰富黄土。(2) 路堤边坡拟建项目位于黄土丘陵区, 填方路段填土高度较低, 路堤边坡形式和坡率依据填料性质、 气候条件、 工程地质、 水文情况及边坡高度确定, 填方路段路基边缘以下8.0m内边坡坡率采取1:1.5, 以下边坡坡率采取1:1.75。4.2.2分段说明经过地质调绘, 基础查明了公路走廊带地形地貌、 岩土结构等工程地质还和水文地质条件。该项目走廊带工程地质条件简单; 依据沿线经过地形地貌、 地层岩性和结构特征, 结合其组构、 完整性及工程稳定性等, 对其分段评价。K0+000K24+400段属黄土丘陵区, 地层岩性为填土: 灰黑色, 稍湿, 中密, 以旧路填筑土为主, 层厚0.5-1.0m; 黄土, 淡黄色, 稍湿, 可塑-硬塑, 具垂直节理, 具湿陷性, 湿陷性等级为中等。该段特殊性岩土为湿陷性黄土, 不良地质为黄土陷穴。4.3桥梁、 涵洞工程地质评价 本项目沿线走廊带受控原因相对较多, 地形地质条件复杂, 试验段共新建大桥91.5m/1座, 新建中桥168.58米/3座, 新建小桥221.44米/11座, 涵洞共99道, 其中钢筋混凝土盖板涵洞58道、 钢波纹管涵40道、 加固利用涵洞1道。工程地质评价详见各大桥、 中桥工点汇报、 小桥工程地质一览表及涵洞工程地质一览表。4.4水土腐蚀性评价工程地质调绘及勘探均未见地表水及地下水, 结构物混凝土及混凝土中钢筋均处于地下水位之上, 所以在考虑水土腐蚀性时只考虑了土腐蚀性。依据项目区工程经验, 项目区土体对混凝土具微-弱腐蚀性, 对混凝土结构中钢筋具微-弱腐蚀性。5、 筑路材料1、 筑路材料特征与评价1.1 筑路材料和开采运输条件本项目起讫桩号为K0+000K24+400, 路线全长24.40Km。位于甘肃省平凉市境内, 项目沿线无料场开采, 筑路材料较为匮乏, 运距适中, 利用现有道路、 料场便道运输, 运输条件较为方便。其它材料可从平凉市就近购置。1.2块片石、 碎石 可在平凉市上杨乡石灰沟周围石料厂购置, 上路桩号为K0+000, 上路距离均为42km。料场有成套加工碎石机械设施, 石料为灰岩, 压碎值为21.7%, 与沥青粘附性为四级, 各项指标均满足规范要求。1.3天然砂砾、 中粗砂料场位于平凉市泾河河滩, 上路距离为20.0km。砂砾系砂岩、 灰岩、 板岩等岩石碎屑, 含泥量小, 分选性、 磨圆度通常。有开采单位, 可购置天然砂砾、 中粗砂。上路桩号为K0+000, 上路距离20.0km, 可利用现有公路、 料场便道运输, 运输条件方便。1.4工程用水及用电1工程用水工程用水可从草峰镇自来水厂购置, 水质及水量均能满足工程需求; 生活用水从沿线村镇取用。工程用水上路距离为3.0Km。2电力条件本项目所经之处有输电线路分布或沿路线走向延伸, 照明用电、 施工动力用电可向供电部门取得专供, 也可自行发电。1.5其它建材和燃油供给水泥: 购置符合路用要求多种水泥。利用现有公路及便道运输。木材: 可从平凉市市场购置。公路建设所需钢材、 沥青由平凉市供给。汽油、 柴油在路线周围加油站购置。其她生产及生活用具可从平凉市及沿线乡镇购置。2、 运输条件沿线公路网较为发达, 项目区有省道318线及多条县乡公路, 外购材料、 人员、 机具设备可经过现有公路进入工地, 交通条件便利。料场有国道、 县乡公路和料场便道能够利用, 运输条件方便。水泥、 钢材、 木材、 沥青均以汽车运输, 现有道路均可抵达现场。6、 结论此次初步设计工作关键采取了工程地质调绘、 钻探、 井探、 原位测试和室内试验等多个方法进行了勘察。结论以下: 1、 研究区位于祁吕贺“山”字型结构西翼、 祁连山褶皱带西段北缘。研究范围内二级结构单元为走廊过渡带, 三级结构单元属酒泉中新拗陷, 位于走廊过渡带西部, 地理位置即为酒泉盆地; 区域地质结构背景较为复杂; 工程区未见区域断裂发育; 沿线地层以第四系、 白垩系等为主。2、 沿线不良地质关键为采空区（人为坑洞）, 对项目建设有一定影响。3、 沿线特殊性岩土关键为填土、 盐渍土、 膨胀性岩土、 软土, 对项目建设有一定影响, 提议采取对应工程方法消除路基范围内特殊性岩土对建设项目影响。4、 依据1/400万中国地震动峰值加速度区划图(GB18306)、 1/400万中国地震动反应谱区划图(GB18306-)并结合现场调查, 勘察区地震动峰值加速度为0.15g, 地震反应谱特征周期为0.40s。相对应地震烈度区划为度区。根据公路桥梁抗震设计细则要求, 公路工程结构物应采取抗震设防方法。5、 工程区地下水类型关键为第四系松散岩类孔隙水, 大部分地域埋藏较深, 局部地域埋藏浅, 对路基有一定影响。依据水质分析结果, 项目区地表水、 地下水对混凝土结构具微-中腐蚀性, 对混凝土结构中钢筋具微-弱腐蚀性。6、 角砾、 砂岩及泥岩可作为桥梁、 涵洞等结构物基础持力层; 提议在桥梁、 路基施工中, 对于基坑及桩基施工中可能存在不稳定边坡、 孔壁, 应注意分别采取支护及护壁方法。7、 项目区有料场生产块片石、 碎石、 天然砂砾、 中粗砂; 工程用水可从黑山湖大草滩水库取水, 生活用水从沿线村镇供水站取用; 其它材料可就近在嘉峪关市购置。