杨凯之,崔井奎(.黑龙江省公路勘察设计院;.黑龙江省交通科学研究所)
哈肇公路汤原公铁立交桥工程地质概况
杨凯之1,崔井奎2
(1.黑龙江省公路勘察设计院;2.黑龙江省交通科学研究所)
摘要:通过地质调绘、钻探工作,基本查明哈肇公路汤原公铁立交桥区域地质、水文地质、工程地质条件,基本查明了沿线不良地质条件,为桥梁设计提供了基本参数,达到了工程地质勘察的目的。
关键词:汤原公铁立交桥;工程地质;勘察
中图分类号:U442
文献标识码:��: C
文章编号:��:1008-3383(2015)01-0055-01
收稿日期:2014-10-12
1.1自然地理
项目地理位置行政区划属佳木斯市汤原县,地理座标为北纬46°30'至47°21',东经129°30'至130°59'。地表植被中部为大片荒山、牧场、草原,南部是平原,地势平旷。
1.2气象、水文
路线经过地区(佳木斯市汤原县)属寒温带大陆季风气候区,年平均气温为3.4℃;年平均降雨量为540 mm,降雨期集中在6~8月份;平均积雪厚度为40 cm,最大冻深为2.22 m,地面稳定冻结日期为11月中旬,稳定解冻日期为翌年4月中旬。冬季主导风向为西南风,最大风速为34 m/s。汤原县处于三江平原下游,水系发育,泡沼棋布,有一江二十三河,主要为松花江水系,包括松花江及其主要支流倭肯河、汤旺河、香兰河等。这些河流及其支流遍布全县。
2.1地形地貌
本桥位于黑龙江省东北部,三江平原西部边缘,北依小兴安岭千里群山,南邻松花江、汤旺河两大水系,介于鹤岗、伊春、佳木斯之间。本段路线位于三江平原,地势起伏极小,大部分地区海拔在83~92 m之间。路线范围内最高海拔91.78 m,最低海拔83.40 m,高差8.4 m。地表多为林地、水田、旱田。路线所处区域公路自然区划为Ⅱ1a区,即三江平原副区。
2.2区域地质构造
依据《黑龙江省区域地质志》大地构造分区方案,路线所处地区大地构造单元Ⅰ级构造单元为兴凯湖-布列亚山地块,亚Ⅰ级构造单元为老爷岭地块(Ⅴ),Ⅱ级构造单元为佳木斯隆起带(Ⅴ2),Ⅲ级构造单元为太平沟隆起(V21)。
2.3工程地质分区及地层岩性
根据地形地貌及钻孔揭示本桥地层为河谷冲积平原区,由第四系上更新统别拉洪河组及第三系中-上新统富锦组组成,岩性上部为粉质黏土,多呈可塑状态,下部为砾砂、圆砾等,多呈中密状态,下伏基岩为砂岩、砾岩。抗滑稳定性好。区内地层简述如下。
(1)第四系上更新统别拉洪河组(Q3b)
分布于河谷平原区上部,主要为黄褐色黏土,砾砂、圆砾、卵石。一般层厚6~18 m。
(2)第三系中-上新统富锦组(N1-2f)
分布于河谷平原区下部,主要为砂岩、砾岩夹少量泥岩。未穿透。
2.4地震
根据《中国地震参数区划图》(GB18306-2001),本地区地震动峰值加速度α= 0.05 g,相对应地震烈度为6°,依据中国地震动反映谱特征周期区划图,本地区地震动反映谱特征周期为0.35 s。根据JTG/T B02-01-2008《公路桥梁抗震设计细则》第1.0.4条“抗震设防烈度为6°及6°以上地区的公路桥梁,必须进行抗震设计”,因此,本桥梁必须进行抗震设计。
2.5不良地质
桥梁区域内无滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害现象和不良地质作用,路线全部路段位于冲积平原区内,地势较平缓,区域稳定性好,地质条件好,地基稳定,适宜本工程建设。
3.1桥梁工程地质评价
分别对本桥场地岩土试验、测试指标进行数理统计,通过分析选用,从大量的指标数据中,求的具有代表性的指标数据,作为设计计算的依据。
3.2工程地质条件
勘察查明,在钻探所达深度范围内,场地地层属第四系上更新统别拉洪河组(Q3b)和第三系中上新统富锦组(N1-2f)。分述如下。
(1)粉质黏土:黄褐色,稍湿,可塑状态,表层0.3 m为种植土。层厚0.5~3.3 m。
①砾砂:黄褐色,中密状态,饱和,磨圆较好,主要矿物成分石英,长石。层厚0.7~2.7 m。
①填筑土:褐黄色,湿,可塑状态,主要成分为黏土,含少量圆砾。层厚1.2~1.4 m。
(2)砾砂:黄褐色,中密状态,饱和,磨圆度较好,主要矿物成分石英,长石。层厚2.0~6.6 m。
①圆砾:灰褐色,中密状态,饱和,磨圆较好,孔内可见最大粒径4 cm。层厚1.3~2.0 m。
②粉质黏土:黄褐色,湿,软塑状态。层厚0.5 m。
③粉砂:黄色,中密状态,湿,含土少量,颗粒均匀。0.4 ~1.0 m。
(3)圆砾:黄褐色,中密状态,饱和,磨圆度较好,孔内可见最大粒径8 cm。层厚1.3~8.0 m。
砾砂:灰色,湿,磨圆较好,主要成分为石英,长石。层厚1.5~5.0 m。
(4)泥岩:灰色,湿,风化呈坚硬黏土状,弱固结。层厚0.5~3.5 m。
泥砂岩:灰色,湿,风化呈密实细砂状,弱胶结。
(5)砂岩:灰色,湿,风化呈密实细砂状,弱胶结。层厚1.4~4.7 m。
泥岩:灰色,湿,风化呈坚硬黏土状,弱固结。层厚0.5 m。
(6)砾岩:灰色,湿,风化呈密实圆砾状,弱胶结,可见最大粒径6 cm。层厚0.6~4.5 m。
(7)泥岩:灰色,湿,风化呈硬塑黏土状,弱胶结。层厚1.0~3.3 m。
砂岩:灰色,湿,风化呈密实细砂状,弱胶结。层厚1.7~7.2 m。
(8)砾岩:灰色,湿,风化呈密实圆砾状,弱胶结,可见最大粒径10 cm。层厚0.7~5.0 m。
(9)泥岩:灰色,湿,风化峰硬塑黏土状,弱固结。层厚0.8~5.3 m。
砂岩:灰色,湿,风化呈密实细砂状,弱胶结。层厚1.0~2.0 m。
(10)砾岩:灰色,湿,风化呈密实圆砾状,弱胶结,可见最大粒径11 cm。
⑩1砂岩:灰色,湿,风化呈密实粉细砂状,弱胶结。3. 4地下水
勘察深度范围内地下水为孔隙潜水,赋存于砂层中,稳定水位埋深3.2~3.5 m处,水量丰富。根据当地经验,该地下水对混凝土微腐蚀性。
3. 5岩土工程分析评价
(1)场地的稳定性和适宜性
勘察结果表明,场地和地基稳定,无不良地质作用,适宜进行本工程的建设。
(2)地基方案
综合分析场地地形条件,场地上覆地层承载力较低,建议采用桩基础,桩端持力层选砾岩层。各层土的地基土承载力基本容许值(fa0)及钻孔桩桩侧土摩阻力标准值(qik)见表1。
3.6不良地质及特殊性岩土评价
拟建项目场地经现场勘察,未发现有不利于工程建设的如滑坡、崩塌、泥石流、地面沉降、地裂缝、活动断裂、采空区等不良地质作用,区域稳定性较好,场地地层条件好,地基稳定性较好,适宜本工程建设。
表1 各层土的地基土承载力基本容许值及钻孔桩桩侧土摩阻力标准值