根据地表裂隙统计资料,场地基岩内主要发育以下4组构造裂隙(见表6-4):
表6-4 岩体节理特征表 节理号 J1 J2 J3 J4 走向/倾向及倾角 N35~55°E/ NW ∠65~80° SN/ E ∠30~50° N30°E/ SE ∠24~35° EW/ S∠ 45~65° 节理特征 较光滑平直,延伸长度5~20m,间距0.3~2.6m,张开度0.03~0.5m,常沿该组裂隙追踪形成卸荷裂隙。 较粗造,延伸长度0.3~1m,间距0.3~0.7m,微张,无充填。 较光滑平直,延伸长度1m左右,间距0.3~1m,微张. 较粗造,延伸长度短,间距2m左右,微张,无充填。 上述裂隙面在浅表部微张开,当具备临空面时,常沿构造裂隙追踪发育成长大的卸荷裂隙,地表可见张开宽度达0.2~0.8m。而深部闭合程度一般较好
6.15 水文地质条件
6.15.1 场地主要水系特征
区内水系较为发育,水系呈树枝状分布,均属渠江水系。
拟建场地附近有观音河及毛古河,两者均属巴河左岸的支流,支沟呈树枝状分布。两条河在污水处理厂南侧交汇向南流走,观音河宽度约10~30m,毛古河宽度约15~20m,这两条河河水流速较缓,河流弯曲,枯水期水深一般0.1~2m。
观音河及毛古河均属雨源性常年河流,主要接受大气降水补给,河水位、流量受季节及降水影响较大,其径流特征在年内变化与区内气候相适应。据该流域水文资料调查分析得出洪水过程特点为:洪峰高、历时短、洪枯变幅大、洪水频繁、陡涨陡落,洪水过程一般为单峰,历时1~3d;其径流特征在年内变化与区内气候相适应,水文态势与降水程度同步,年内11月至次年4月为枯水期,其中2月最枯;5~10月为汛期,7~9月暴雨频繁多形成洪灾。根据污水处理厂附近观音河的洪水调查资料,污水处理厂场地旁观音河最高洪水位约348.00m,高出枯期河水位约10m。
6.15.2 地下水的类型及埋藏条件
根据场地地下水的埋藏条件,场地地下水的类型主要有孔隙潜水及基岩裂隙水两种类型。丘间槽谷地带普遍赋存上层滞水,大气降水及地表水为其补给来源,以蒸发及径流方式排泄。地下水主要受大气降水补给,就近向河谷或沟谷排泄,水量分布不均。
(1)基岩裂隙水
主要赋存于基岩裂隙之中,地下水量一般不丰富。随降雨而变化较大,一般在砂岩分布广泛地带较丰,泥岩分布地段较少,多沿裂面以及砂岩岩层底面呈浸润状、线状及股状渗出。基岩裂隙水在本区较为贫乏,仅在厚层砂岩的裂隙内见水量很小的基岩裂隙水,一般在砂泥岩交界处溢出。泥岩裂隙仅限于全、强风化带表层,连通性差,
为相对隔水层。
(2)松散层孔隙潜水
主要分布在沿线各类成因的第四系松散堆积层中。崩坡积碎块石土中有部分分布,但水量贫乏;分布于块碎石等粗颗粒地层中的地下水一般运移较快,补排较为迅速;分布于丘间谷地地带的地下水,一般赋存于上部软弱的粘性土孔隙中,由于粘性土渗透系数很小,地下水运移迟缓,地表常形成上层滞水。覆盖层孔隙潜水主要受大气降水补给,就近向河谷或沟谷排泄,水量分布不均。
以上各含水层之间,丘间槽谷地带粘性土层的上层滞水与其它含水层的水力联系较差,其余含水层间的水力联系一般。
6.16不良地质及特殊性岩土 6.16.1 不良地质
据四川省地质灾害易发程度分区图,场地地处地质灾害非易发区。经对场地及周边进行地质调查,工程区属阶梯状台梁-窄谷丘陵地貌,地质构造较为简单,构造作用不强,岩层产状平缓,岩体完整性较好,冲沟的纵坡较缓,汇水面积均比较小。本次场地未发现有其它不利于工程建设的如滑坡、泥石流、地面沉降、地裂缝、活动断裂等不良地质作用,也未发现如暗浜、防空洞、古墓等对工程不利的埋藏物,场地整体稳定性较好。主要不良地质现象表现为岩体卸荷和局部崩塌碎落。
项目区陡崖地段多由厚层块状砂岩构成,顶部及下部一般为泥岩。根据对道路附近边坡开挖的地质调查结果,区内陡崖地段岩体卸荷作用强烈,卸荷裂隙较发育,最大张开度可达100cm左右,强卸荷带水平宽度一般8~10m,弱卸荷带水平宽度一般20~30m,坡面多处分布卸荷危岩块体,坡脚可见的最大崩塌块体可达20m(B线BK0+460附近)。陡崖地段虽基岩裸露,但由于该类岩质边坡一般较陡,结构面较为发育,在卸荷、风化及重力的共同作用下,易于形成局部不稳定体而发生崩塌或碎落。由于泥岩等泥质岩易脱水干裂,遇水又易软化,风化较快,而砂岩抗风化能力较泥岩强,从而形成差异风化,致使泥岩风化脱落而使上覆砂岩悬空,砂岩底部失去支撑,便沿卸荷裂隙而产生崩塌。道路工程若处于陡崖顶部边缘,岩体卸荷崩塌引发的坡体失稳必将破坏道路的稳定性
本次设计时,设计充分考虑了地质意见,避免了道路沿陡崖顶部边缘通过及尽量避免从陡崖下部通过。建议施工时应采用随机清危、对悬空的砂岩底部进行局部嵌补等工程措施,以保障拟建管道的安全。对处于陡崖下部的道路,施工时应切实做好安全防护及施工组织设计工作,确保施工安全。
6.16.2 特殊性岩土
沿线特殊性岩土主要为分布于山间沟槽段的坡洪积软塑状粉质粘土及人工填土。 由于部分道路线跨越了山间沟槽,而山间沟槽段由于地表普遍分布微弱透水的粉质粘土,厚度较大,土体普遍具有颗粒较细、结构松软、天然含水量高、透水性差等特点。由于排水不畅,地下水位较高,这使得表土含水量高,承载力和抗剪强度低,从而形成软弱地基。根据勘探揭示,项目区软基厚度一般在1~3m之间,相应地基容许承载力一般为60~120KPa,压缩模量3~7Mpa。其上修建道路时(特别是高填及斜坡地段),容易产生失稳或沉降过大等问题。由于沿线软弱地基土分布范围较小,厚度不大,且道路对地基要求不高,对平缓段建议采取部分换填处理,对斜坡段尚应辅以稳管措施。经统计,对道路有影响的软弱地基分布段共230m/5段。
项目区由于处于巴中经济技术开发区内,目前城市化正在热火朝天的进行之中。部分地段因城市场平开挖、弃渣等堆积厚度较大的弃渣场。处于斜坡地段的弃土场外侧一般临河(沟),由于弃土场未经防护,在洪水冲刷作用下,常形成潜在不稳定斜坡,从而威胁管道的安全。处于沟谷地段的弃土场由于未经碾压,管道加载后,常产生较大的沉降及不均匀沉降变形,造成管道拉裂和渗漏污染环境。对处于平缓地段的稳定弃土场,管道铺筑时应对基底采取部分换填及夯实处理,并辅以支墩(或支座)等稳管措施。
本次道路选线时设计已充分尊重地质选线意见,大量绕避了处于正在堆积及斜坡地段的弃土场。但仍存在部分填土分布段或弃土场无法绕避的情况,对道路工程有一定影响。设计上应考虑采用修建挡土墙、换填等处理措施,确保道路的安全。道路开挖时应采取放缓临时边坡坡率、设置支撑、喷锚支护等可靠的边坡支护措施,确保施工安全。 6.17岩土参数的分析与选用
本次勘察岩土样的采取及室内试验严格按《土工试验方法标准》
(GB/T50123-1999)、《建筑工程地质勘探与取样技术规程》(JGJ/T87-2012)、《工程岩体试验方法标准》(GB/P50266-2013)等相关规范要求进行,野外原位测试严格按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)要求操作。对各(岩)土层物理力学指标及原位测试结果按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009版)第14.2.2第2条公式进行数理统计,根据统计结果,当各指标的变异系数大于0.30时,对参与统计离散性较大的数据元素按1.5倍标准差的粗差剔除界限予以合理取舍,或取统计平均值。岩土体统计数据均能达到6个以上。 6.17.1 岩土的测试成果及分析 6.17.1.1 室内土工、岩石常规试验
根据场地实际地质情况,本次勘察在钻孔中采集39组粉质粘土、8组含角砾粘土、
39组中风化砂岩岩样、24组中风化泥岩岩样进行室内土工及岩石试验。试验成果统计见下表6-5。
表6-5 岩石物理、力学指标试验成果统计表 岩石 名称 物理力学指标 样本数 24 24 24 39 39 39 39 平均值 4.60 2.50 12.0 3.7 2.39 51.2 29.9 最大值 最小值 标准差 6.0 2.6 19.0 6.8 2.57 86.4 61.30 2.80 0.87 2.3 0.05 7.0 1.0 2.43 26.5 22.30 3.44 1.45 0.011 17.16 11.12 变异系数 0.19 0.02 0.29 0.29 0.05 0.27 0.29 标准值 4.91 2.50 13.21 2.42 2.42 55.91 32.93 中吸水率% 风块体密度g/cm 化天然抗压强度Mpa 泥中吸水率% 风块体密度g/cm 化天然抗压强度Mpa 砂饱和抗压强度岩 Mpa 由试验结果可知: 33分布于场地内的粉质粘土塑性指数平均值为12.9,液性指数IL平均值为0.30,属可塑状态的粉质粘土;压缩模量平均值为5.89MPa,压缩系数a1~2平均值为0.29MPa~1,具中等压缩性土。内摩擦角平均值为16.93°,内聚力为27.44Kpa。力学性质差,承载力低。
分布于场地内的含角砾粘土塑性指数平均值为12.9,液性指数IL平均值为0.30,属可塑状态的粉质粘土;压缩模量平均值为6.06MPa,压缩系数a1~2平均值为0.28MPa~1,具中等压缩性土。内摩擦角平均值为17.26°,内聚力为28.76Kpa。力学性质较差,承载力较低。
工程区地处典型的“四川红层”地区,岩层产状平缓,软硬相间,构造不发育。出露基岩为一套内陆河湖相沉积的砂岩夹泥岩,岩体均较完整,呈层状结构。
从岩石试验成果统计表可见:工程区砂岩强度较高,完整性较好,中风化层单轴饱和抗压强度为22.3~61.30MPa,平均值29.90Mpa,属较软岩~坚硬岩,其岩土工程性质较好,岩体基本质量等级属III~IV类。而泥岩强度较低,天然抗压强度为7.0~19.0MPa,平均值为12.0MPa,且具有易风化、遇水崩解软化、失水干裂等特点,属软岩,其岩土工程性质较差,岩体基本质量等级为V类。但不同岩性和不同埋藏条件下岩体完整性和力学性质差异性较大。不同层次、不同部位的砂岩由于结构面发育程度、胶结物类型和风化卸荷的差异而有所不同。
6.17.1.2 标准贯入试验
本次勘察对广泛分布于丘间沟槽及缓坡地带的粉质粘土、含角砾粘土共作66次标准贯入(N)试验,测试统计结果见表6-6。
表6-6 标准贯入试验成果统计表
土层名称 粉质粘土 含角砾粘土 样最大最小平均标准变异 本 值 值 值 差 系数 容) (击) (击) (击) 0.218 12 (击6 2 4.0 0.88 4 9 6 7.4 0.885 0.12 标准值 (击) 4.25 7.768 由标贯试验结果可知:坡洪积粉质粘土标贯击数为2~6击/30cm,标准值为4.25击/30cm,相应极限承载力标准值为77.3~168Kpa,平均值为128Kpa,承载力低,压缩变形大。含角砾粘土标贯击数为6~9击/30cm,标准值为7.76击/30cm,相应极限承载力标准值为168~236Kpa,平均值为208Kpa,具有一定承载能力。
6.17.3 设计参数的建议
根据道路沿线的岩(土)体工程地质性状及特性,结合工程区有关试验成果,以《市政工程勘察规范》(CJJ56-2012)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)等为主要依据,参照其他相关规范、标准对地基承载力的确定方法,并结合巴中地区的工程建设经验,提出场地各层地基岩土体的物理、力学指标建议值见下表6-7。
表6-7 地基岩土体的工程特性指标建议值 密度 岩性 状态 ρ 3g/cm 压实 2.10 人工填弃渣 1.98 土 杂填土 1.90 耕植土 软可塑 1.80 软塑 1.95 粉质粘可塑 1.98 土 硬塑 2.00 碎石土 稍密 2.05 块石土 中密 2.10 含角砾可塑 1.98 粘土 强风化 2.45 泥岩 中风化 2.50 砂岩 强风化 2.50 地基承载力基本容许值 [fa0] kPa 220 150 120 90 70 120 150 280 400 140 350 1000 480 压缩(弹性)模量 mPa -- -- -- -- -- 6 9 26 35 7 -- (500) (450) 钻孔灌注桩基底摩 桩侧极限摩天然抗剪强度 擦系数 阻力标准值 (kPa) μ qik Ф C (°) (kPa) kPa 0.42 28 30 -- 0.40 24 0 -- -- 20 -- -- -- -- -- -- 0.20 10 12 35 0.24 17 27 45 0.30 -- -- 60 0.42 28 0 170 0.42 33 0 210 0.26 0.35 0.45 0.42 10 25 18 28 21 200 10 45 110 -- 120
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