郭 彪

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽市 110166)

1 工程概述

擬建橋梁位于從江縣停洞鎮(zhèn)高弄村西南側(cè)1.8km。右線測(cè)設(shè)里程K3+821.50～K4+029.00,橋梁中心樁號(hào)K3+925.00,橋梁長(zhǎng)度207.5m(2m×30m+2m×40m+2m×30m);左線測(cè)設(shè)里程ZK3+801.00～ZK3+991.00,橋梁中心樁號(hào)ZK3+895.00,橋梁長(zhǎng)度190m(6m×30m)。上部結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,下部為柱式墩/薄壁墩、輕型臺(tái)/U臺(tái)、樁基礎(chǔ)。

2 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

橋址區(qū)地貌單元屬于低山丘陵地貌,擬建橋梁跨越山間溝谷,溝谷兩岸岸坡較為陡峭,坡度25°～40°,橋址區(qū)地面標(biāo)高介于255.6～299.5m,高差25～45m,地形起伏較大。溝谷兩側(cè)植被發(fā)育,主要為杉木。

2.2 地層巖性

上板溪群清水江組(Ptbnbq)。巖性主要為變余砂巖、絹云母板巖,其中絹云母板巖易風(fēng)化,強(qiáng)風(fēng)化層厚度較大。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

(1)地質(zhì)構(gòu)造

根據(jù) 1∶200000區(qū)域地質(zhì)圖(榕江幅)及此次1∶2000 工程地質(zhì)調(diào)繪成果可知,擬建橋梁未見斷裂發(fā)育,地層結(jié)構(gòu)在橋址區(qū)表現(xiàn)為單斜構(gòu)造,傾向東北,巖層產(chǎn)狀為10°∠20°。

(2)地震

橋址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)。

2.4 地表水與地下水

(1)地表水

擬建大橋地表存在小溝槽流水,水量隨地表降雨漲跌,主要接受大氣降水及地下水滲入補(bǔ)給。

(2)地下水

根據(jù)橋址區(qū)地下水的賦存條件和水力特征,地下水類型主要為第四系松散巖類孔隙水、基巖裂隙水?？碧狡陂g鉆孔揭示地下水位埋深1.3～13.6m。

2.5 不良地質(zhì)及特殊性巖土

橋址區(qū)未見不良地質(zhì)發(fā)育,未見特殊性巖土發(fā)育。

3 工程地質(zhì)特征及評(píng)價(jià)

3.1 工程地質(zhì)層特征

3.1.1工程地質(zhì)分層

根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪、鉆探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等綜合性勘察結(jié)果,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果可知,橋址區(qū)地層巖性主要為元古界上板溪群系清水江組(Ptbnbq)絹云母板巖、變余砂巖,橋址區(qū)在勘探深度范圍內(nèi)可分為3個(gè)工程地質(zhì)層,由上至下為:

(1)<8-4-1>全風(fēng)化絹云母板巖(Ptbnbq):褐紅色,風(fēng)化劇烈,原巖結(jié)構(gòu)、構(gòu)造基本破壞,但依稀可辨。巖芯呈散體狀,手可捏散,遇水易軟化。

(2)<8-4-2>強(qiáng)風(fēng)化絹云母板巖(Ptbnbq):褐紅色至灰黃色,鱗片變晶結(jié)構(gòu),板狀構(gòu)造,主要礦物成分為絹云母、長(zhǎng)石、石英、黏土礦物等,節(jié)理裂隙極發(fā)育,風(fēng)化較均,巖芯呈碎塊狀,一般塊徑3～7cm,局部風(fēng)化呈砂土狀。

(3)<8-5-3>中風(fēng)化變余砂巖(Ptbnbq):青灰色,砂質(zhì)結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,主要礦物成分為長(zhǎng)石、石英等,節(jié)理裂隙發(fā)育,風(fēng)化較均,巖芯呈柱狀,一般節(jié)長(zhǎng)15～25cm,巖質(zhì)較硬。

3.1.2巖石試驗(yàn)

此次巖石試驗(yàn)共取中風(fēng)化巖石試樣2件,其中中風(fēng)化絹云母板巖試樣1件,中風(fēng)化變余砂巖試樣1件,進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),巖土體設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)試值詳見表1。

表1 巖土體設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)試值

測(cè)試結(jié)果表明,上板溪群清水江組(Ptbnbq)中風(fēng)化絹云母板巖屬于較軟巖,屬于易軟化巖石;中風(fēng)化變余砂巖均屬于較硬巖,屬于不易軟化巖石。

3.2 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

3.2.1場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

場(chǎng)地區(qū)所處地貌單元為低山丘陵地貌,地表多有絹云母板巖出露,場(chǎng)地區(qū)未見斷裂構(gòu)造和影響路線穩(wěn)定的不良地質(zhì)體發(fā)育?？傮w評(píng)價(jià),場(chǎng)地區(qū)適宜修建橋梁。

3.2.2場(chǎng)地地震效應(yīng)

(1)抗震設(shè)防類別

根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T 2231-01—2020)中表3.1.1,該橋梁抗震設(shè)防類別屬于B類[1]。

(2)場(chǎng)地類別

橋址區(qū)主體工程跨越相同地貌單元,橋址區(qū)上覆土層成因類型、巖土性狀、厚度變化不大。為評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地類別,獲取抗震設(shè)計(jì)所需地質(zhì)參數(shù),此次勘察結(jié)合場(chǎng)區(qū)巖土分布特點(diǎn),利用主線高弄大橋GN-CZK4鉆孔現(xiàn)場(chǎng)分層進(jìn)行了剪切波波速測(cè)試工作。

單孔土層等效剪切波速按式(1)、式(2)計(jì)算:

(1)

(2)

上式中:Vse為土層等效剪切波速度;d0為計(jì)算深度(m),取覆蓋層厚度和20m二者的較小值;t為剪切波在地面至計(jì)算深度之間的傳播時(shí)間;di為計(jì)算深度范圍內(nèi)第i層的厚度(m);Vsi為計(jì)算深度范圍內(nèi)第i層土的剪切波速(m/s);n為計(jì)算深度范圍內(nèi)土層的分層數(shù)。

場(chǎng)地土層分層實(shí)測(cè)剪切波波速值、等效剪切波波速計(jì)算值以及場(chǎng)地類別劃分結(jié)果見表2、表3。

表2 等效剪切波速表

表3 各類建筑場(chǎng)地覆蓋層厚度 單位:m

場(chǎng)地覆蓋層主要為黏土,覆蓋層等效剪切波波速處于250≥Vse>140的土層頂面的距離確定,覆蓋層厚度處于3～50m。根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T2231-01—2020)判定,橋址區(qū)工程場(chǎng)地為Ⅱ類建筑場(chǎng)地。

3.2.3橋臺(tái)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

榕江岸橋臺(tái)所處自然斜坡較為陡峭,地勢(shì)相對(duì)較陡,地層巖性主要為全—強(qiáng)風(fēng)化絹云母板巖,絹云母板巖遇水易軟化崩解,施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施,并及時(shí)封閉坡面,做好防水排水措施。榕江岸橋臺(tái)穩(wěn)定性一般。

融安岸橋臺(tái)所處自然斜坡較為陡峭,地勢(shì)相對(duì)較陡,地層巖性主要為全—強(qiáng)風(fēng)化絹云母板巖,絹云母板巖遇水易軟化崩解,施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施,并及時(shí)封閉坡面,做好防水排水措施。融安岸橋臺(tái)穩(wěn)定性一般。

3.2.4巖土設(shè)計(jì)參數(shù)

此次勘察各巖土層主要設(shè)計(jì)參數(shù)建議值依據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試,并結(jié)合相關(guān)規(guī)范給出,具體見表4。

3.2.5水腐蝕性評(píng)價(jià)

(1)水質(zhì)分析

此次勘察在陡寨隧道(K6+250)中采取了地表水,在陡寨隧道中采取地下水,水質(zhì)分析結(jié)果見表5。

(2)腐蝕性評(píng)價(jià)

環(huán)境水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性及對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性評(píng)價(jià)見表6。

表6 環(huán)境水腐蝕性評(píng)價(jià)表

根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTG C20—2011),擬建場(chǎng)地按環(huán)境類型環(huán)境水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,按地層滲透性水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性。在長(zhǎng)期浸水下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性,在干濕交替下具有微腐蝕性[2]。

3.2.6土腐蝕性評(píng)價(jià)

此次勘察在陡寨隧道采取了土樣,進(jìn)行了土腐蝕性分析。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性及對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性評(píng)價(jià)見表7。

表7 土腐蝕性評(píng)價(jià)表

根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTG C20—2011),擬建場(chǎng)地按環(huán)境類型地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,按地層滲透性地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,地基土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有微腐蝕性。

4 結(jié)論及建議

(1)此次勘察初步確定了場(chǎng)地區(qū)的巖土體結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)、水文地質(zhì)條件,工程性質(zhì)較好,橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)斷裂通過和影響路線穩(wěn)定的不良地質(zhì)體發(fā)育。綜合評(píng)價(jià)該場(chǎng)地區(qū)穩(wěn)定性較好,適宜工程建設(shè)。

(2)根據(jù)橋址區(qū)巖土體工程地質(zhì)性質(zhì),建議橋梁采用樁基礎(chǔ),樁基持力層置于中風(fēng)化變余砂巖中,榕江岸橋臺(tái)采用摩擦型樁基礎(chǔ),兩岸橋墩樁長(zhǎng)、樁徑均根據(jù)計(jì)算和試驗(yàn)確定。

(3)榕江岸橋臺(tái)所處自然斜坡較為陡峭,地勢(shì)相對(duì)較陡,地層巖性主要為全—強(qiáng)風(fēng)化絹云母板巖,絹云母板巖遇水易軟化崩解,施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施,并及時(shí)封閉坡面,做好防水排水措施。榕江岸橋臺(tái)穩(wěn)定性一般。融安岸橋臺(tái)所處自然斜坡較為陡峭,地勢(shì)相對(duì)較陡,地層巖性主要為全—強(qiáng)風(fēng)化絹云母板巖,絹云母板巖遇水易軟化崩解,施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施,并及時(shí)封閉坡面,做好防水排水措施。融安岸橋臺(tái)穩(wěn)定性一般。

(4)橋址區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s,地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)。

(5)根據(jù)《公路橋梁抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T2231-01—2020)判定,橋址區(qū)工程場(chǎng)地為Ⅱ類建筑場(chǎng)地。

(6)橋址區(qū)未見不良地質(zhì)和特殊性巖土發(fā)育。

(7)根據(jù)橋址區(qū)地表水水質(zhì)分析結(jié)果,結(jié)合工程場(chǎng)地環(huán)境類別、地表水與地下水的排泄補(bǔ)給關(guān)系,綜合判定場(chǎng)地區(qū)環(huán)境水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)均具有弱腐蝕性,在長(zhǎng)期浸水下對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有微腐蝕性,在干濕交替下具有微腐蝕性。

(8)按環(huán)境類型:地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性。按地層滲透性:地基土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有微腐蝕性,地基土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有微腐蝕性。

(9)橋址區(qū)地形起伏較大,建議施工圖階段加密鉆孔布設(shè),詳細(xì)查明橋址區(qū)工程地質(zhì)條件。