1、防災(zāi)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)防 災(zāi) 科 技 學(xué) 院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目三馬房互通跨線橋詳細(xì)工程地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)091021110系 別工程系專 業(yè)勘查技術(shù)與工程班級(jí)0910211開題時(shí)間2013年3月10日答辯時(shí)間2013年6月10日指導(dǎo)教師職 稱教授三馬房互通跨線橋詳細(xì)工程地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)作 者 指導(dǎo)老師 摘要 本次勘察的 目的 是為三馬房互通跨線橋工程建設(shè)的 規(guī)劃選址、可行性研究、設(shè)計(jì)、施工以及工程建成后的 運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)成果和技術(shù)服務(wù),使其滿足工程建設(shè)的 要求.即對(duì)擬建項(xiàng)目進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,同時(shí)查明工程場(chǎng)地的 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,為確定跨線橋工程位置及編制施工圖設(shè)計(jì)文件,提供準(zhǔn)確、完

2、整的 工程地質(zhì)資料.本次勘察采用鉆探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的 方法進(jìn)行.統(tǒng)計(jì)土層的 各種物理力學(xué)參數(shù),求得地基承載力特征值,最終確定持力層.最后對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性、不良地質(zhì)與特殊巖土特征、場(chǎng)地地震效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià).橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造存在,地層穩(wěn)定,橋基穩(wěn)定性較好,宜于建橋.對(duì)地下水對(duì)建筑材料的 腐蝕性評(píng)價(jià):地表水、地下水對(duì)水泥混凝土不具腐蝕性.關(guān)鍵詞:互通跨線橋;工程地質(zhì);綜合評(píng)價(jià)目錄引言 1 1工程概況 2 2目的 任務(wù) 3 2.1勘察目的 3 2.2主要任務(wù) 3 2.3工作依據(jù) 3 3勘查的 工作量布置(方法手段及附圖附表) 5 3.1勘探點(diǎn)的 布設(shè) 5 3.2勘察方法 5 3.3勘察

3、工作量 17 4場(chǎng)地位置、地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造 19 4.1場(chǎng)地位置 19 4.2地形地貌 19 4.3氣象氣候 19 4.4地質(zhì)構(gòu)造 19 5地層的 巖性、巖土性質(zhì) 19 6地下水情況 20 7巖土工程評(píng)價(jià)及巖土參數(shù)選取確定 22 7.1地基土的 物理力學(xué)參數(shù) 24 7.2工程地質(zhì)分層與特征 25 7.3場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 26 7.4不良地質(zhì)與特殊巖土特征與評(píng)價(jià) 26 7.5地基土承載力特征值 26 7.6地下水對(duì)建筑材料的 腐蝕性評(píng)價(jià) 29 7.7場(chǎng)地的 地震效應(yīng)評(píng)價(jià) 29 8結(jié)論與建議 33 9致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 附錄 35 附錄A 三馬房跨線橋勘察平面布置圖 35 附錄B 工程地

4、質(zhì)剖面圖 35 附錄C 鉆孔柱狀圖 35 附錄D 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果表 35 附錄E 物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 35 附錄F 參數(shù)統(tǒng)計(jì)表 35 引言張家口石家莊高速公路是河北省高速公路規(guī)劃的 “五縱、六橫、七條線”公路網(wǎng)主骨架布局中“五縱”的 重要組成部分,是河北省西北地區(qū)南北方向唯一的 一條交通主干線,也是首都北京西部第一條南北方向的 公路交通大動(dòng)脈.它的 建設(shè)將對(duì)河北省,乃至全國(guó)的 經(jīng)濟(jì)、政治以及軍事方面都具有極其重要的 戰(zhàn)略意義.三馬房互通跨線橋跨位于張石高速公路,化稍營(yíng)至保定界段北起端,跨109國(guó)道.地處陽(yáng)原縣三馬坊村南,與宣(化)大(同)高速公路連接.由于本工程的 重要性,為了 保證其工程質(zhì)

5、量需查明、分析、評(píng)價(jià)場(chǎng)地的 地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件.提供各種相關(guān)的 技術(shù)數(shù)據(jù),分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地的 巖土工程條件并提出解決巖土工程問(wèn)題的 建議,以保證工程建設(shè)安全、高效地進(jìn)行以及確保建筑物穩(wěn)定與正常使用的 防護(hù)措施提供依據(jù),并服務(wù)于工程建設(shè)的 全過(guò)程,需進(jìn)行巖土工程勘察,編制勘查文件.1 工程概況三馬房互通(AK0+449.678)跨線橋位于河北省張家口市陽(yáng)原縣三馬房村西北約500米處,跨109國(guó)道,中心樁號(hào)AK0+449.678,起訖樁號(hào)為AK0+387.178AK0+512.178,橋長(zhǎng)125米.本次詳勘布設(shè)鉆孔3個(gè),孔深40.1050.50米,累計(jì)進(jìn)尺131.10米,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)7

6、3次,采取原狀樣47件,并進(jìn)行了 相應(yīng)的 室內(nèi)試驗(yàn)和測(cè)試.查明了 橋址區(qū)的 工程地質(zhì)條件,為施工圖設(shè)計(jì)提供了 必需的 地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)參數(shù).根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范GB 50021-2001中的 勘察分級(jí)和巖土分類.確定工程重要性等級(jí):二級(jí)工程(一般工程后果嚴(yán)重).確定場(chǎng)地等級(jí):二級(jí)場(chǎng)地(中等復(fù)雜場(chǎng)地).確定地基等級(jí):二基地基(中等復(fù)雜地基).根據(jù)工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí),最終確定巖土工程勘察等級(jí):乙級(jí).2 目的 任務(wù)對(duì)擬建項(xiàng)目進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,同時(shí)查明工程場(chǎng)地的 工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,為確定公路路線、工程構(gòu)造物位置及編制施工圖設(shè)計(jì)文件,提供準(zhǔn)確、完整的 工程地質(zhì)資料.2.1

7、 勘察目的 巖土工程勘察的 主要目的 是為工程建設(shè)的 規(guī)劃選址、可行性研究、設(shè)計(jì)、施工以及工程建成后的 運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)提供技術(shù)成果和技術(shù)服務(wù),滿足工程建設(shè)的 要求.2.2 主要任務(wù)巖土工程勘察工作的 任務(wù)是查明情況,提供各種相關(guān)的 技術(shù)數(shù)據(jù),分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地的 巖土工程條件并提出解決巖土工程問(wèn)題的 建議,以保證工程建設(shè)安全、高效進(jìn)行.規(guī)范上的 定義:根據(jù)建設(shè)工程的 要求,查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的 地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的 活動(dòng).巖土工程勘察階段的 劃分主要有:可行性研究勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三部分.具體任務(wù)及要求如下:(1)查明擬建項(xiàng)目的 地質(zhì)、地理環(huán)境特征,對(duì)地形、地質(zhì)和水文

8、等場(chǎng)地要素作出分析、評(píng)價(jià)和建議.(2)查明橋涵構(gòu)造物地基的 地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其分布特征,測(cè)試地基土的 物理力學(xué)、化學(xué)特性,提供地基土的 物理力學(xué)性質(zhì)、持力層的 變形和承載力、變形模量等巖土設(shè)計(jì)參數(shù),并作出定量評(píng)價(jià).(3)查明場(chǎng)地地基的 穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)象的 分布范圍、性質(zhì)、提供防治設(shè)計(jì)必需的 地質(zhì)資料和地質(zhì)參數(shù).指出場(chǎng)地內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象的 發(fā)育情況及其對(duì)工程建設(shè)的 影響,對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià).(4)查明公路工程建筑場(chǎng)地的 地震基本烈度,并對(duì)公路工程建筑物場(chǎng)地進(jìn)行必要的 地震烈度鑒定或地震安全性評(píng)價(jià).(5)提供編制各階段設(shè)計(jì)文件所需的 地質(zhì)資料.2.3 工作依據(jù)本次勘察工作嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)程、規(guī)

9、范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,勘察工作的 依據(jù)主要有:(1)巖土工程勘察規(guī)范(GB500212002)(2)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范(JTJ_064-98)(3)土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB_T50123-1999)(4)公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ00489)(5)公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ02485)(6)公路土工試驗(yàn)規(guī)程(JTJ05193)(7)公路工程巖石試驗(yàn)規(guī)程(JTG E41-2005)(8)公路水質(zhì)分析操作規(guī)程(GB50021-2001)(9)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB1-8306-001)(10)張石高速化稍營(yíng)至保定界段建設(shè)場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告(11)地質(zhì)填圖規(guī)范(12)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估

10、技術(shù)要求(試行)國(guó)土資發(fā)200469號(hào)(13)國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目管理辦法3 勘查的 工作量布置(方法手段及附圖附表)中心樁號(hào)AK0+449.678,起訖樁號(hào)為AK0+387.178AK0+512.178,橋長(zhǎng)125米.本次詳勘布設(shè)鉆孔3個(gè),孔深40.1050.50米,累計(jì)進(jìn)尺131.10米,進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)73次,采取原狀樣47件,并進(jìn)行了 相應(yīng)的 室內(nèi)試驗(yàn)和測(cè)試.3.1 勘探點(diǎn)的 布設(shè)勘探點(diǎn)的 布置應(yīng)按跨線橋橋位布置,橋位勘探采用機(jī)械鉆探,鉆孔沿橋軸線布置在墩臺(tái)位置.(見附錄A)3.2 勘察方法本次勘察采用鉆探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)及室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的 方法進(jìn)行.3.2.1鉆探鉆探是用一定的 設(shè)備、

11、工具(主要是鉆機(jī))來(lái)破碎地殼巖石或土層,在地殼中形成一個(gè)直徑較小 、深度較大的 鉆孔,可取巖心或不取巖心來(lái)了 解地層深部地質(zhì)情況的 過(guò)程.(1)鉆探方式本次勘察鉆探采取回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)機(jī),回轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)機(jī)是利用鉆機(jī)的 回鉆器帶動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn),磨削孔底地層而鉆進(jìn),使用管狀鉆具,能取柱狀巖芯標(biāo)本.為保證分層準(zhǔn)確,要求鉆進(jìn)深度和分層深度的 量測(cè)誤差范圍應(yīng)為0.05米,非連續(xù)取心鉆進(jìn)的 回次進(jìn)尺應(yīng)控制在1米以內(nèi),連續(xù)取心的 回次進(jìn)尺應(yīng)控制在2米以內(nèi).選擇鉆探方法應(yīng)考慮地層特點(diǎn)及鉆探方法的 有效性,能保證以一定的 精度鑒別地層,了 解地下水的 情況,盡量避免或減輕對(duì)取樣段的 擾動(dòng)影響.在地下水位以上的 土層中慮進(jìn)行干鉆,

12、不得使用沖洗液,不得向孔內(nèi)注水.在地下水位以下的 飽和軟粘性土層、粉土層和砂層中宜采用泥漿護(hù)壁.鉆孔深度:勘探孔深度以能控制地基主要受力層為原則.對(duì)須進(jìn)行變形驗(yàn)算的 地基,控制性勘探孔深度應(yīng)超過(guò)地基沉降計(jì)算深度,并深入到穩(wěn)定地層.本次詳勘布設(shè)鉆孔3個(gè),孔深40.1050.50米.(2)鉆孔水文地質(zhì)觀測(cè)鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)注意和記錄沖洗液消耗量的 變化.發(fā)現(xiàn)地下水后,應(yīng)停止鉆進(jìn)測(cè)定其初見水位及穩(wěn)定水位.如系多層含水層,需分層測(cè)定水位時(shí),應(yīng)檢查分層止水情況,并分層采取水樣和測(cè)定水溫.準(zhǔn)確記錄各含水層頂、底板標(biāo)高及其厚度. 圖3.1 鉆機(jī)鉆進(jìn)示意圖和常用鉆頭示意圖(3)鉆進(jìn)動(dòng)態(tài)觀察和記錄鉆進(jìn)動(dòng)態(tài)能提供許多地

13、質(zhì)信息,所以鉆孔觀測(cè)、編錄人員必須做好此項(xiàng)工作.在鉆進(jìn)過(guò)程中注意換層的 深度、回水顏色變化、鉆具陷落、孔壁坍塌、卡鉆、埋鉆和涌沙現(xiàn)象等,結(jié)合巖心以判斷孔內(nèi)情況.本次勘察鉆探采用回轉(zhuǎn)式鉆機(jī),合金鉆頭鉆進(jìn),泥漿或套管護(hù)壁,鉆孔口徑選91米米.本次詳勘布設(shè)鉆孔3個(gè),孔深40.1050.50米,累計(jì)進(jìn)尺131.10米.3.2.2 取樣取樣是巖土工程勘察中必不可少的 、經(jīng)常性的 工作.為定量評(píng)價(jià)巖土工程問(wèn)題而提供室內(nèi)試驗(yàn)的 樣品,包括巖土樣和水樣.除了 在地面工程地質(zhì)測(cè)繪調(diào)查和坑探工程中采取試樣外,主要是在鉆孔中采取的 .土樣的 質(zhì)量等級(jí):土樣的 質(zhì)量實(shí)質(zhì)上是土樣的 擾動(dòng)問(wèn)題.土樣擾動(dòng)表現(xiàn)在原位應(yīng)力狀態(tài)

14、、含水率、結(jié)構(gòu)和組成成分等方面的 變化,它們產(chǎn)生于取樣之前,取樣之中以及取樣之后直至試樣制備的 全過(guò)程之中.土樣擾動(dòng)對(duì)試驗(yàn)成果的 影響也是多方面的 ,使之不能確切表征實(shí)際的 巖土體.對(duì)不擾動(dòng)土樣或原狀土樣基本質(zhì)量要求是:(1)沒(méi)有結(jié)構(gòu)擾動(dòng).(2)沒(méi)有含水率和孔隙比的 變化.(3)沒(méi)有物理成分和化學(xué)成分的 改變.由于不同試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)土樣擾動(dòng)程度有不同的 控制要求,因此許多國(guó)家的 規(guī)范或手冊(cè)中都根據(jù)不同的 試驗(yàn)要求來(lái)劃分土樣質(zhì)量級(jí)別.規(guī)范參照國(guó)外的 經(jīng)驗(yàn),對(duì)土樣質(zhì)量級(jí)別作了 四級(jí)劃分,并明確規(guī)定各級(jí)土樣能進(jìn)行的 試驗(yàn)項(xiàng)目.其中、級(jí)土樣相當(dāng)于原狀土樣,但級(jí)土樣比級(jí)土樣有更高的 要求.表中對(duì)四級(jí)土樣擾動(dòng)

15、程度的 區(qū)分只是定性的 和相對(duì)的 ,沒(méi)有嚴(yán)格的 定量標(biāo)準(zhǔn).表3.1 土樣質(zhì)量等級(jí)劃分表注:不擾動(dòng)是指原位應(yīng)力狀態(tài)雖已改變,但土的 結(jié)構(gòu)、密度和含水量變化很小 ,能滿足室內(nèi)試驗(yàn)各項(xiàng)要求;除地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的 工程外,在工程技術(shù)要求允許的 情況下可用II級(jí)土試樣進(jìn)行強(qiáng)度和固結(jié)試驗(yàn),但宜先對(duì)土試樣受擾動(dòng)程度作抽樣鑒定,判別用于試驗(yàn)的 適宜性,并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)使用試驗(yàn)成果.土樣質(zhì)量的 優(yōu)劣,不僅取決于取土器具,還取決于取樣全過(guò)程的 各項(xiàng)操作是否恰當(dāng).此外,還要考慮土層特點(diǎn)、操作水平和地區(qū)經(jīng)驗(yàn),來(lái)判斷所取土樣是否達(dá)到了 預(yù)期的 質(zhì)量等級(jí).鉆進(jìn)要求:采取原狀樣時(shí)應(yīng)采用專用薄壁取土器.宜采取連續(xù)的 靜壓

16、方式取土,土樣貫入取土器,貫入速度不小 于0.1米/s.取樣要求:取樣鉆孔必須圓直,孔徑應(yīng)比取土器外徑大12級(jí),并不得有縮頸、塌孔現(xiàn)象;取土器入土長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng),對(duì)于粘性土不應(yīng)大于其直徑的 3倍,軟土不應(yīng)大于其直徑的 4倍:取土器進(jìn)入預(yù)定深度后,應(yīng)將取土器回轉(zhuǎn)幾圈,使樣品底端切斷后再提出取土囂;土樣筒取出后必須擦拭干凈,不得進(jìn)水和松開.用刀將土樣兩端削平并蓋上土樣蓋.土樣應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)密封(膠帶)貼好標(biāo)簽,標(biāo)明土樣野外定名、鉆孔編號(hào)、深度及工程名稱.根據(jù)本次勘查要求和項(xiàng)目情況,采取不擾動(dòng)土樣(級(jí)別)做為室內(nèi)試驗(yàn)的 樣品.本次取樣應(yīng)采用機(jī)械回轉(zhuǎn)式全孔取芯方法,巖芯采取率在粘性土地層中應(yīng)達(dá)到90%以上.3.

17、2.3原位測(cè)試原位測(cè)試是指在巖土工程勘察現(xiàn)場(chǎng),在不擾動(dòng)或基本不擾動(dòng)土層的 情況下對(duì)土層進(jìn)行測(cè)試,以獲得所測(cè)土層的 物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及劃分土層的 一種土工勘測(cè)技術(shù).本次原位測(cè)試采取標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),測(cè)試目的 在于獲得有代表性的 、反映現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的 基本設(shè)計(jì)參數(shù),包括地質(zhì)剖面和幾何參數(shù)、巖土原位初始應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)力歷史、巖土工程參數(shù)等.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn):標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是動(dòng)力觸探的 一種,是利用一定的 錘擊動(dòng)能,將一定規(guī)格的 對(duì)開管式的 貫入器打入鉆孔孔底的 土中,根據(jù)打入土中的 貫入阻力,判斷土層的 變化和土的 工程性質(zhì).工作時(shí)在鉆機(jī)的 鉆桿下端聯(lián)結(jié)標(biāo)準(zhǔn)貫入器,將質(zhì)量為63.5千克的 穿心錘以76厘米的 落距自

18、由下落,將貫入器垂直打入土層中15厘米(此時(shí)不計(jì)錘擊數(shù)),隨后打入土層30厘米的 錘擊數(shù),即為實(shí)測(cè)的 錘擊數(shù)N,稱標(biāo)貫擊數(shù)N.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)與鉆探工作相配合,操作步驟如下:(1)在鉆機(jī)的 鉆桿下端聯(lián)結(jié)標(biāo)準(zhǔn)貫入器;(2)將質(zhì)量為63.5千克的 穿心錘套在鉆桿上端;(3)試驗(yàn)時(shí),利用鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升穿心錘,然后使之以76厘米的 落距自由下落;(4)將圓管形貫入器先垂直打入土層中15厘米,此時(shí)不計(jì)錘擊數(shù);(5)隨后打入土層30厘米的 累計(jì)錘擊數(shù),即為實(shí)測(cè)的 錘擊數(shù)N.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的 要求:(1)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)孔采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),并保持孔內(nèi)水位略高于地下水位.當(dāng)孔壁不穩(wěn)定時(shí),可采用泥漿護(hù)壁,鉆至試驗(yàn)標(biāo)高以上1

19、5厘米處,清除孔底殘土后再進(jìn)行試驗(yàn).(2)采用自動(dòng)脫鉤的 自由落錘法進(jìn)行錘擊,并減小 導(dǎo)向桿與錘間的 摩阻力,避免錘擊時(shí)的 偏心和側(cè)向晃動(dòng),保持貫入器、探桿、導(dǎo)向桿連接后的 垂直度,錘擊速率小 于30擊/米in. 圖3.2 標(biāo)準(zhǔn)貫入設(shè)備示意圖表3.2 標(biāo)準(zhǔn)貫入設(shè)備規(guī)格(3)貫入器打入土中15厘米后,開始記錄每打入10厘米的 錘擊數(shù),累計(jì)打入30厘米的 錘擊數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)N.當(dāng)錘擊數(shù)達(dá)50擊,而貫入深度未達(dá)30厘米時(shí),可記錄50擊的 實(shí)際貫入深度,按下式換算標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù),并終止試驗(yàn).其中S為50擊時(shí)的 貫入度. (3.1)按N的 大小 ,確定土的 承載力.表3.3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)與地

20、基承載力的 關(guān)系標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)按GB 50021-2001規(guī)范中規(guī)定的 鉆桿、貫入器規(guī)格、錘重、落距、試驗(yàn)要求進(jìn)行試驗(yàn)的 .3.2.4室內(nèi)試驗(yàn)采用GB/T50123-1999規(guī)范中規(guī)定的 儀器儀表、試驗(yàn)方法進(jìn)行土的 物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn).表3.4 各土類應(yīng)進(jìn)行的 物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目室內(nèi)試驗(yàn)各土類應(yīng)進(jìn)行的 物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是根據(jù)巖土類別、工程類型、工程分析計(jì)算要求確定.本次勘察地基土主要為一般粘性土,應(yīng)進(jìn)行天然密度、天然含水量、土粒比重、液限、塑限、壓縮系數(shù)及抗剪強(qiáng)度(三軸或直剪)試驗(yàn),同時(shí)對(duì)地下水或土應(yīng)進(jìn)行化學(xué)試驗(yàn),以確定其對(duì)基礎(chǔ)樁的 腐蝕性.室內(nèi)試驗(yàn)各種參數(shù)計(jì)算公式:圖3.3 土的 三相比示意圖(1)土的

21、天然含水量定義:土中水的 質(zhì)量與土粒質(zhì)量之比,用百分?jǐn)?shù)表示.表達(dá)式: (3.2)單 位:無(wú)量綱一般范圍:變化范圍大注 意:其實(shí)是含水比,可達(dá)到或超過(guò)100%測(cè) 定:烘干法(2)土的 密度r和天然重度g定義:土單位體積的 質(zhì)量表達(dá)式: (3.3)單 位:千克/米3或g/厘米3一般范圍:1.602.20g/厘米3相關(guān)指標(biāo):土的 重度 g=rg單 位:kN/米3 工程上更常用, 用于計(jì)算土的 自重應(yīng)力土的 密度:用環(huán)刀法測(cè)定:(3)土粒相對(duì)密度定 義:土粒的 密度與4C時(shí)純蒸餾水密度的 比值表 達(dá) 式: (3.3)單 位:無(wú)量綱=1.0 g/厘米3 土粒相對(duì)密度在數(shù)值上=土粒的 密度 測(cè)定:比重瓶法

22、測(cè)定.變化幅度很小 ,通常按經(jīng)驗(yàn)值選用.(4)土的 天然.孔隙比e和孔隙率n (3.4) (3.5) (3.6)砂類土:28-35%,粘性土:30-50%,有的 可達(dá)60-70%土的 孔隙比e和孔隙率n是反映土密實(shí)程度的 重要物理性質(zhì)指標(biāo),e或n越大,土越疏松,反之土越密實(shí).一般e1.0的 土是疏松的 高壓縮性土.(5)土的 飽和度Sr(%)土中水的 體積與孔隙體積的 比值: (3.7)飽和度表示孔隙中充滿水的 程度:對(duì) 干 土:Sr=0對(duì)飽和土:Sr=1 砂土根據(jù)飽和度的 指標(biāo)值分為稍濕、很濕與飽和三種濕度狀態(tài). Sr 0.8飽和.(6)干密度(天然容重、干容重)、飽和密度(飽和容重)、有效

23、密度r(浮容重)天然密度: (3.8)天然容重: (3.9)干密度:土被烘干時(shí)的 密度 (3.10)干容重: (3.11)飽和密度:土飽和時(shí)的 密度 (3.12)飽和容重: (3.13)有效密度: (3.14)有效重度(浮容重): (3.15)(7)各種密度容重間的 大小 關(guān)系:各種參數(shù)統(tǒng)計(jì)(見附錄D).巖土參數(shù)各指標(biāo)間的 換算:圖3.4 土的 三相比換算示意圖令Vs=1,所以Vv=e,V=1+e得: (3.16) (3.17) (3.18) (3.19) (3.20)由上式: (3.21) (3.22) (3.23) (3.24) (3.25)粘性土的 界限含水量:同一種粘性土隨其含水量的

24、不同,而分別處于固態(tài)、半固態(tài)、可塑狀態(tài)及流動(dòng)狀態(tài).由一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一種狀態(tài)的 分界含水量,叫界限含水量,總稱為阿太堡界限.圖3.5 土的 界限含水量關(guān)系界限含水量的 測(cè)定方法:塑限:搓條法液限:錐式液限儀(如下圖)圖3.6 塑限試驗(yàn)搓條法及錐式液限儀上述測(cè)定塑限、液限的 方法存在的 主要缺點(diǎn)是手工操作,受人為影響大,結(jié)果不穩(wěn)定.土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)(GB501231999)(以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn))介紹了 塑限、液限聯(lián)合測(cè)定方法.圖3.7 圓錐入土深度和塑限、液限線性關(guān)系粘性土的 塑性指數(shù)Ip和液性指數(shù)IL(1)塑性指數(shù):(省去%) (3.26)表示土處于可塑狀態(tài)的 含水量范圍大小 .它與顆粒粗細(xì)、礦物成

25、分和水中離子成分的 濃度有關(guān).土顆粒越細(xì)且含量越多,則比表面越大,土的 結(jié)合水含量越高,越大.當(dāng)水中高價(jià)陽(yáng)離子濃度增加時(shí),土粒表面吸附的 反離子層厚度變薄,結(jié)合水含量相應(yīng)減少,也小 ;反之,變大.由于能反映土的 塑性大小 和反映影響粘性土特征的 各種重要因素,因此,工程上常用它對(duì)粘性土進(jìn)行分類:表3.5 黏性土(細(xì)粒土)的 塑性指數(shù)劃分(JTJ 02485)液性指數(shù)IL : (3.27)粘性土按液性指數(shù)分為:堅(jiān)硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑狀態(tài).硬塑狀態(tài)粘性土為良好地基,流塑狀態(tài)的 粘性土為軟弱地基.IL是反映粘性土軟硬狀態(tài)的 指標(biāo). 流動(dòng)狀態(tài); 可塑狀態(tài); 固態(tài).表3.6 粘性土軟硬狀態(tài)的 劃分

26、(GB50007-2002)狀態(tài)堅(jiān)硬硬塑可塑軟塑流塑表3.7 粘性土軟硬狀態(tài)的 劃分(JTJ024-85)分級(jí)堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)可塑狀態(tài)流塑狀態(tài)硬塑軟塑液性指數(shù)3.3 勘察工作量本次詳勘布設(shè)鉆孔3個(gè),孔深40.150.5米,累計(jì)進(jìn)尺131.10米.進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)73次,采取原狀樣47件,并進(jìn)行了 相應(yīng)的 室內(nèi)試驗(yàn)和測(cè)試.查明了 橋址區(qū)的 工程地質(zhì)條件,為施工圖設(shè)計(jì)提供了 必需的 地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)參數(shù).根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范GB 50021-2001表3.8 詳細(xì)勘察勘探點(diǎn)間距地基復(fù)雜程度等級(jí)勘探點(diǎn)間距地基復(fù)雜程度等級(jí)勘探點(diǎn)間距一級(jí)(復(fù)雜)二級(jí)(中等復(fù)雜)10151530三級(jí)(簡(jiǎn)單)3050確定勘探

27、點(diǎn)的 間距:二級(jí)(中等復(fù)雜)1530(米)3.3.1勘察工作量(詳見表3.9).表3.9 勘察工作量一覽表序 號(hào)工 作 內(nèi) 容單 位工 作 量1機(jī) 械 鉆 探米/孔131.10/32標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)次733取試樣原狀土樣件474室內(nèi)試驗(yàn)常規(guī)試驗(yàn)件43直剪試驗(yàn)組83.3.2標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)工作量(詳見表3.10)表3.10 標(biāo)準(zhǔn)貫入次數(shù)統(tǒng)計(jì)表勘探點(diǎn)編號(hào)S(ak0+bk0)-1S(ak0+bk0)-2S(ak0+bk0)-3標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)次數(shù)2327234 場(chǎng)地位置、地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造4.1 場(chǎng)地位置AK0+449.678跨線橋位于陽(yáng)原縣三馬房村西北約500米處,跨109國(guó)道.4.2 地形地貌該橋位于桑干

28、河南岸三級(jí)階地區(qū),橋址區(qū)地形平坦,地勢(shì)北高南低,橋址區(qū)地面高程一般為892.0-895.50米.4.3 氣象氣候橋址區(qū)屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū),四季分明,春季干旱少雨,多風(fēng),夏季炎熱短促,降雨集中,秋季空氣清爽,晝夜溫差大,冬季寒冷漫長(zhǎng),風(fēng)大雪少.多年平均氣溫7.7,一月平均氣溫-10.2,極端低溫-30.4,七月平均氣溫23,極端高溫37.9,年平均10.1.最低月地面平均溫度-10.7,地下5厘米平均溫度-9.0,地下15厘米平均溫度-7.2.多年平均降雨量366.1米米,最大暴雨量84.4米米,雨量集中月最大降雨量217.6米米,年最少降雨量160.0米米,最大蒸發(fā)量3311.7米米,月平均最

29、大蒸發(fā)量304.0米米,年最小 蒸發(fā)量1590.0米米.多年平均風(fēng)速2.5米/s,風(fēng)集中月最大風(fēng)速4. 2 米/s,最大風(fēng)速23.0 米/s,多年盛行風(fēng)向WNW,多年平均凍土深度126厘米,最大147厘米.多年平均降雪量22.8米米,最大積雪量240米米,降霧天數(shù)3天.4.4 地質(zhì)構(gòu)造橋址區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)五級(jí)構(gòu)造單元的 蔚縣向斜內(nèi),橋址區(qū)及其附近未發(fā)現(xiàn)活動(dòng)性斷層,橋基穩(wěn)定性較好.5 地層的 巖性、巖土性質(zhì)橋址區(qū)地層主要由上更新統(tǒng)沖積物(Q3al),和下更新統(tǒng)湖積物(Q1l)組成,由上至下為:第四系上更新統(tǒng)沖積物(Q3eol): 亞砂土,黃褐色,松散,分布于全橋址區(qū),厚度0.30.9米.第四系下

30、更新統(tǒng)湖積物(Q1l):主要由褐黃色、灰黑色粘土、亞粘土組成,分布于全橋址區(qū),揭露厚度39.650.2米,該層未見底.6 地下水情況公路水質(zhì)分析操作規(guī)程GB50021-2001水質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境水對(duì)公路混凝土工程侵蝕性判定標(biāo)準(zhǔn).混凝土受環(huán)境水的 化學(xué)性侵蝕分為結(jié)晶性侵蝕、分解性侵蝕和結(jié)晶分解復(fù)合性侵蝕三類.混凝土被侵蝕的 程度,分為無(wú)侵蝕、弱侵蝕、中等侵蝕和強(qiáng)侵蝕四級(jí).公路混凝土工程環(huán)境水侵蝕性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程(JTJ056-84)附錄三的 規(guī)定進(jìn)行.7.6.1水樣的 采取與保存.水樣的 采取與保存是水質(zhì)分析的 重要環(huán)節(jié),是取得水樣分析良好結(jié)果的 基礎(chǔ).使用正確的 采樣及保存方

31、法,是保證分析結(jié)果能夠正確反映水路被測(cè)指標(biāo)的 真實(shí)含量的 必要條件.如果取樣發(fā)生錯(cuò)誤或代表性不強(qiáng),分析結(jié)果即使很精確也無(wú)用.因此在任何情況下,都必須嚴(yán)格遵守取樣規(guī)則,以保證分析結(jié)果的 質(zhì)量.采取水樣的 地點(diǎn)、位置、時(shí)間、次數(shù)、數(shù)量和方式等,都應(yīng)仔細(xì)酌定,對(duì)采樣現(xiàn)場(chǎng)、 水的 來(lái)源、水質(zhì)變化等都要作認(rèn)真的 調(diào)查研究,使所采取的 水樣盡量符合水質(zhì)分析的 目的 要求并應(yīng)具有代表性,以不改變其理化性質(zhì)為原則,例如,在河流取水樣時(shí),要注意支流的 上下游,豐水或枯水期,測(cè)定侵蝕性二氧化碳時(shí),要在取樣的 同時(shí),立即加入碳酸鈣粉末等.取水?dāng)?shù)量根據(jù)需測(cè)項(xiàng)目多少而定,一般簡(jiǎn)易分析需500(毫升)水樣.公路混凝土工程

32、環(huán)境水侵蝕性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)公路工程地質(zhì)勘察規(guī)程(JTJ064-98)附錄D環(huán)境介質(zhì)對(duì)混凝土腐蝕的 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的 規(guī)定進(jìn)行.7.6.2天然水對(duì)混凝土腐蝕的 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1結(jié)晶類腐蝕以水中SO42-含量(米g/L)劃分腐蝕等級(jí),按表7.3評(píng)價(jià).7.3表結(jié)晶類腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)注:類環(huán)境系指高寒地區(qū)、干旱區(qū)或半干旱區(qū)的 泥凝土直接臨水,或在強(qiáng)透水性巖土層的 地下水中,均具有干濕或凍融交替作用.類環(huán)境系指干旱區(qū)或半干旱區(qū)的 混凝土處于弱透水性巖土層的 地下水,濕潤(rùn)區(qū)、半濕潤(rùn)區(qū)的 混凝土直接臨水,且均有干濕或凍融交替作用.類環(huán)境系指各氣候區(qū)中,混凝土處于弱透水巖土層中,均不具有干濕和凍融交替作用.2分解類腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)

33、準(zhǔn)(見表7.4).表7.4 分解類腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)注: 三型腐蝕中,有兩型或兩型以上腐蝕共存時(shí),以腐蝕強(qiáng)度最大者作為分解類腐蝕評(píng)價(jià)結(jié)論.橋梁所跨沖溝有季節(jié)性地表水,地下水埋深為1.318.0米,地表水、地下水對(duì)水泥混凝土不具腐蝕性.7 巖土工程評(píng)價(jià)及巖土參數(shù)選取確定對(duì)工程建筑場(chǎng)地進(jìn)行勘探、原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)等巖土工程勘察工作,取得了 一系列巖土工程資料、數(shù)據(jù)、參數(shù)等,如何選用這些第一手資料、運(yùn)用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行巖土工程分析與評(píng)價(jià),是巖土工程勘察的 重要環(huán)節(jié).通過(guò)對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的 巖土工程分析與評(píng)價(jià),編寫出合理的 巖土工程勘察報(bào)告,為擬建建筑工程提供技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的 科學(xué)依據(jù),是巖土工程勘察的 最

34、終目的 .巖土參數(shù)的 統(tǒng)計(jì)分析:由于巖(土)自身的 不均勻性,取樣和運(yùn)輸過(guò)程的 擾動(dòng),試驗(yàn)儀器及操作方法差異等原因,同類土層測(cè)得的 土性指標(biāo)值是離散的 .在取得足夠多數(shù)據(jù)后,應(yīng)選擇合理的 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法.一般情況下,應(yīng)提供巖土參數(shù)的 平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)、數(shù)據(jù)分布范圍和數(shù)據(jù)數(shù)量.(1)巖土的 物理力學(xué)指標(biāo),應(yīng)按場(chǎng)邊的 工程地質(zhì)單元和層位分別統(tǒng)計(jì).(2)計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù).均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、均方差、變異系數(shù) (7.1) (7.2) (7.3)巖土參數(shù)的 平均值;巖土參數(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)差;巖土參數(shù)的 變異系數(shù).(3) 變異系數(shù)是一個(gè)無(wú)量綱系數(shù),可比較不同統(tǒng)計(jì)參數(shù)間的 離散程度.(4) 異常

35、數(shù)據(jù)的 舍棄求得平均值和標(biāo)準(zhǔn)差后,可用來(lái)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中應(yīng)當(dāng)舍棄的 帶有粗差的 數(shù)據(jù).剔除粗差有不同的 標(biāo)準(zhǔn),常用的 有正負(fù)三倍標(biāo)準(zhǔn)差法、Chauvenet法和Grubbs法.當(dāng)離差d滿足下式時(shí),該數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)舍棄: d=gf (7.4)式中d=i-米,f標(biāo)準(zhǔn)差,g為不同舍棄標(biāo)準(zhǔn)給出的 系數(shù).當(dāng)采用三倍標(biāo)準(zhǔn)差方法時(shí),g=3;當(dāng)采用其它兩種方法時(shí),g值由下表確定.表7.1 Chauvenet法及Crubbs法的 g值注:為風(fēng)險(xiǎn)率,即為風(fēng)險(xiǎn)率,即P(|d|gf)=1-巖土參數(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值(1) 巖土參數(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)值巖土參數(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)值是巖土工程設(shè)計(jì)的 基本代表值,是巖土參數(shù)的 可靠性估值.由于巖土參數(shù)

36、的 特性,它是在區(qū)間估計(jì)理論基礎(chǔ)上得到的 關(guān)于巖土參數(shù)母體平均值置信區(qū)間的 單側(cè)置信界限值.根據(jù)試驗(yàn)樣品數(shù)量、指標(biāo)的 離散程度、要求的 置信度等,可用下式計(jì)算回歸修正系數(shù):巖土參數(shù)的 標(biāo)準(zhǔn)值可按下列方法確定: 變異系數(shù) (7.5)承載能力極限狀態(tài)計(jì)算所需要的 巖土參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)按下式計(jì)算. 式中統(tǒng)計(jì)修正系數(shù).注:式中正負(fù)號(hào)按不利組合考慮,如抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的 修正系數(shù)應(yīng)取負(fù)值.統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)也可按巖土工程的 類型和重要性、參數(shù)的 變異性和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的 個(gè)數(shù),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用.(2)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、確定內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值k,粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值Ck,可按下列規(guī)定計(jì)算:根據(jù)室內(nèi)n組三軸壓縮試驗(yàn)的 結(jié)果,按下列公式計(jì)算某一

37、土性指標(biāo)的 變異系數(shù),試驗(yàn)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差: (7.6) (7.7) (7.8)計(jì)算內(nèi)摩擦角和粘聚力的 統(tǒng)計(jì)修正系數(shù),: (7.9) (7.10)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值和 (7.11) (7.12)(3)荷載試驗(yàn)確定單樁豎向承載力參加統(tǒng)計(jì)的 試樁,當(dāng)滿足其極差不超過(guò)平均值的 30%時(shí),可取其平均值為單樁豎向極限承載力.極差超過(guò)平均值的 30% 時(shí),宜增加試樁數(shù)量并分析離差過(guò)大的 原因,結(jié)合工程具體情況確定極限承載力.注:對(duì)樁數(shù)為3根及3根以下的 柱下樁臺(tái),取最小 值.將單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2,為單樁豎向承載力特征值Ra.7.1 地基土的 物理力學(xué)參數(shù)根據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)及原位測(cè)試結(jié)果,經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)后,將

38、各層地基土的 主要物理力學(xué)參數(shù)(見附錄D)及原位測(cè)試指標(biāo)的 統(tǒng)計(jì)值(列于附錄E).7.2 工程地質(zhì)分層與特征根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪及鉆探揭露,橋址區(qū)共劃分為8個(gè)工程地質(zhì)層,其巖性特征與力學(xué)性質(zhì)如下:(1)23亞砂土(Qal3):褐黃色;稍濕;硬塑;土質(zhì)均勻,含少量云母碎片,見有鈣質(zhì)條紋及少量姜石,粒徑0.5-1.0厘米.分布于全橋址區(qū),厚度為0.30.9米,平均厚度為0.57米, =150kPa,40kPa;(2)12亞粘土(Q1l):褐黃色;濕;堅(jiān)硬;上部為灰綠色,土質(zhì)較均勻,切面光滑,含亞砂土團(tuán)塊,見銹色條紋.該層厚4.5米,呈透鏡體存在,=220kPa,55kPa;(3)2-31 粘土(Q1l):

39、灰黑色;濕;軟塑-硬塑;上部為灰綠色,偶見銹染斑點(diǎn)及條紋,含有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn),土質(zhì)均勻.分布于全橋址區(qū),厚度2.0-4.2米,平均厚3.17米,=200kPa, 50kPa;(4)22-1亞粘土(Ql1):灰色;濕;硬塑;含少量云母碎片,手捻砂感較強(qiáng),較疏松.該層見于全橋址區(qū),厚度4.87.5米,平均厚度5.73米,=220kPa,55kPa;(5)31粘土(Q1l):灰綠色;濕;軟塑;土質(zhì)均勻,切面光滑細(xì)膩,偶見1厘米左右的 姜石,含有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn),局部夾亞粘土薄層.該層見于全橋址區(qū),厚度4.06.40米,平均厚度5.17米,=200kPa,50kPa;(6)22-2亞粘土(Q1l):灰色-灰黑色;濕

40、;硬塑;土質(zhì)不均勻,局部含有亞砂土團(tuán)塊,含有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn),夾多層粘土夾層,單層厚度0.2-0.4米.該層見于全橋址區(qū),厚度4.4016.80米,平均厚度8.60米,=230kPa,55kPa;(7)21-1粘土(Q1l):褐灰色;濕;硬塑;土質(zhì)均勻,見有機(jī)斑點(diǎn),偶見有粒徑0.5厘米左右的 姜石,含多層亞粘土薄層,單層厚度0.2-0.3米.該層見于全橋址區(qū),厚度5.309.80米,平均厚度7.23米,=230kPa,50kPa;(8)22-3亞粘土(Ql1):灰綠色;濕;硬塑;土質(zhì)不均勻,局部含亞砂土團(tuán)塊,上部為灰色,含少量云母碎片,搖振反應(yīng)迅速,局部含粘土薄層,偶見粒徑1厘米左右的 姜石,分布于全

41、橋址區(qū),該層未見底,揭露厚度1.9015.10米,平均厚度7.57米,=240kPa, 55kPa;(9)15礫砂(Ql1):褐紅色,密實(shí),稍濕,含量約50%,分選較差,含礫砂、圓礫,成分較雜.該層厚度0.9米,=300kPa,65kPa;(10)32-1亞粘土(Ql1):深灰色,飽和,硬塑,干強(qiáng)度中等,韌性低,搖振反應(yīng)中等,該層厚度0.9米,=240kPa,50kPa;(11)22-3亞粘土(Ql1):淺灰色-深灰色,濕,硬塑,土質(zhì)均勻,含腐殖質(zhì)及深灰色亞粘土包塊,偶見碎石,含少量砂粒及腐殖質(zhì),局部含亞砂土薄層.該層厚度0.9米,=240kPa,55kPa;(12)22-1亞粘土(Ql1):

42、灰黑色,飽和,硬塑,干強(qiáng)度中等,韌性中等,稍有光澤,含大量有機(jī)質(zhì)斑點(diǎn)及條紋,夾少量泥炭條帶.該層厚度0.9米,=240kPa,50kPa.7.3 場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)橋址區(qū)工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造痕跡,區(qū)域穩(wěn)定性較好,宜于建橋.7.4 不良地質(zhì)與特殊巖土特征與評(píng)價(jià)橋址區(qū)下更新統(tǒng)湖積粘性土(Ql1)具有弱中等膨脹性,橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)須加以注意.7.5 地基土承載力特征值地基承載力特征值:是指地基穩(wěn)定有保證可靠度的 承載能力,它作為隨機(jī)變量是以概率理論為基礎(chǔ)的 ,分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法確定的 地基承載力;同時(shí)也要驗(yàn)算地基變形不超過(guò)允許變形值.7.5.1地基臨界荷載1、地基變形的 三個(gè)階段(

43、1)壓縮階段(直線變形階段)(2)剪切階段(塑性變形階段)(3)隆起階段(塑性流動(dòng)階段)2.兩個(gè)界限荷載:(1)臨塑荷載(2)極限荷載圖7.1 地基變形的 三階段示意圖及地基受力情況7.5.2修正后容許承載力s的 確定辦法:1 通過(guò)公式計(jì)算 一般情況下:s= P1/4或P1/3 在中國(guó)取P1/4 (7.13)P1/4隨c,j,g,q,b增大而增大臨界荷載: (7.14) P1/4 、P1/3增大臨塑荷載:Pcr = g0dNq+cNc (7.15)7.5.3根據(jù)土工試驗(yàn)結(jié)果,結(jié)合該地區(qū)經(jīng)驗(yàn)綜合確定的 各層地基土的 承載力特征值和壓縮模量平均值(列于表3.3).我國(guó)規(guī)范中地基土承載力特征值: (

44、7.16):承載力特征值(設(shè)計(jì)值)米b、米d、米c:承載力系數(shù),與內(nèi)摩擦角jk 有關(guān)jk :基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的 內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值b:基底寬度,大于6米按6米取值,對(duì)于砂土小 于3米按3米取值ck:基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的 粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值以22-3亞粘土(Q1l)作為樁端持力層,經(jīng)計(jì)算取=240kpa7.5.4壓縮模量(側(cè)限壓縮模量) (7.17)圖7.2 壓縮模量計(jì)算示意圖 (7.18) (7.19) (7.20) (7.21) (7.21)壓縮模量: (7.22)表7.2 壓縮模量(粘性土)統(tǒng)計(jì)表工程地質(zhì)分層1、33亞砂土(Qal3)2、12亞粘土(Ql1)3、2-31粘土(Ql1)4

45、、22-1亞粘土(Ql1)5、31粘土(Ql1)6、22-2亞粘土(Ql1)7、21-1粘土(Ql1)8、22-3亞粘土(Ql1)9、21-2粘土(Ql1)壓縮模量4.655.327.105.215.945.796.725.807.6 地下水對(duì)建筑材料的 腐蝕性評(píng)價(jià)根據(jù)場(chǎng)區(qū)水質(zhì)分析結(jié)果,結(jié)合GB50021-2001有關(guān)規(guī)定進(jìn)行分析,地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性.7.7 場(chǎng)地的 地震效應(yīng)評(píng)價(jià)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(GB1-8306-001)與張石高速化稍營(yíng)至保定界段建設(shè)場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告根據(jù)公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ004-89確定張家口市陽(yáng)原縣抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g

46、.張家口市陽(yáng)原縣抗震設(shè)防烈度為7度,所以應(yīng)進(jìn)行場(chǎng)地和地基地震效應(yīng)的 巖土工程勘察.并應(yīng)根據(jù)國(guó)家批準(zhǔn)的 地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃和有關(guān)的 規(guī)范,提出勘察場(chǎng)地的 抗震設(shè)防烈度、設(shè)計(jì)基本地震加速度和設(shè)計(jì)特征周期分區(qū).進(jìn)行勘察時(shí),應(yīng)劃分場(chǎng)地類別,劃分對(duì)抗震有利、不利或危險(xiǎn)的 地段.對(duì)需要采用時(shí)程分析的 工程,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,提供土層剖面、覆蓋層厚度和剪切波速度等有關(guān)參數(shù).任務(wù)需要時(shí),可進(jìn)行地震安全性評(píng)估或抗震設(shè)防區(qū)劃.10層和高度30米以下的 丙類和丁類建筑,無(wú)實(shí)測(cè)剪切波速時(shí),可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50011)的 規(guī)定,按土的 名稱和性狀估計(jì)土的 剪切波速.反應(yīng)譜:表征了 地震加速度時(shí)程作用于

47、單自由度彈性體系的 最大反應(yīng)(加速度、速度、位移)與體系的 自振特性(自振周期、阻尼比)變化的 函數(shù)關(guān)系.場(chǎng)地類別劃分的 目的 :(1)直觀給出場(chǎng)地用于建設(shè)的 優(yōu)劣程度.(2)用于確定設(shè)計(jì)反應(yīng)譜中的 特征周期Tg.(絕對(duì))加速度反應(yīng)譜:放大系數(shù)譜(譜):(絕對(duì))加速度反應(yīng)譜/地面峰值加速度地震影響系數(shù)譜(譜):(絕對(duì))加速度反應(yīng)譜/重力加速度圖7.3 地震動(dòng)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜根據(jù)公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ004-89相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如下:表7.5 中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地類別01第一組0.20.250.350.450.65第二組0.250.30.40.550.75第三組0.30.350.