东莞市虎门镇长堤路市政工程·工程地质勘察报告 石护坡。
7.2堤防工程评价及设计建议 7.2.1堤防工程基础建议
本次勘察拟新建堤防全长约8.96km,北起连升北路,南至金湾大道,为道路工程的护岸部分,里程桩号为AK0+000~AK9+160。根据勘察结果显示,拟新建堤防工程沿线下伏淤泥及淤泥质土分布较广泛,且厚度较大。根据拟建堤防结构特点、作用荷载及地质条件,对堤防工程建议如下:
1)、道路里程桩号AK0+000~AK1+320段道路边线距河岸线较远,设计拟采用斜坡式护岸结构形式。建议对沿线下伏淤泥及淤泥质土进行加固处理,可采用水泥搅拌桩、CFG桩或素混凝土桩处理方案。但因淤泥及淤泥质土层直立性差,易扰动变形,应注意未处理到的淤泥或淤泥质土层的侧向滑移问题,是否满足上部荷载的变形验算。若上部结构荷载较大,则建议采用桩基础,基础类型可采用预应力混凝土管桩或钻(冲)孔灌注桩,以⑤2强风化砂质泥岩作为桩基础持力层。
2)、道路里程桩号AK1+320~AK9+160段为便于堤路结合和岸线景观,设计拟采用直墙式护岸结构形式。该段下伏淤泥及淤泥质土层厚度较大,地基处理难以满足上部荷载要求。建议采用桩基础,基础类型可采用预应力混凝土管桩或钻(冲)孔灌注桩,可根据上部荷载要求及地质条件选择 ③粉质黏土、④1砂质黏性土、④2砂质黏性土、⑤2强风化砂质泥岩、⑥1全风化花岗岩或⑥2强风化花岗岩作为桩基础持力层。 7.2.2堤防工程边坡支护建议
拟新建堤防工程基本顺延现状东引运河、太平水道河岸线而建,部分路段需填河拓宽,沿线地表水系较发育,水量较为丰富,受河水冲刷影响较大。道路里程桩号AK0+000~AK1+320段设计拟采用斜坡式护岸结构形式,建议冲刷
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水位线以下采用干砌片石护坡,冲刷水位线以上对坡面采用植被或浆砌块石护坡,且对下伏土质边坡进行夯实处理,坡度允许值建议采用1∶2.50。道路里程桩号AK1+320~AK9+160段设计拟采用直墙式护岸结构形式,建议采用钢筋混凝土结构的挡土墙进行支护;挡土墙的基础类型可采用预应力混凝土管桩或钻(冲)孔灌注桩,可根据上部荷载要求及地质条件选择 ③粉质黏土、④1砂质黏性土、④2砂质黏性土、⑤2强风化砂质泥岩、⑥1全风化花岗岩或⑥2强风化花岗岩作为桩基础持力层。挡土墙的设计需进行抗滑移及抗倾覆稳定性验算,对于挡墙后的填土,应选择透水性较强的填料,并对其进行碾压夯实处理。
7.3桥梁工程评价及设计建议 7.3.1河床稳定性评价
1)、本区属相对稳定地块,区域构造稳定。
2)、流域未端水流速度缓慢;受上游泥砂下泄的影响,地质作用以沉积为主,冲刷作用微弱,据钻探揭露,现河床底面高于沉积地层底面高程。总体而言地质作用为沉积作用。
综上所述:河床稳定性较好。 7.3.2河岸边坡稳定性评价
拟建工程沿线各桥桥址距水利控制岸线较近,岸顶位于桥台规划高程以下,边岸经规划设计,处于稳定状态。考虑到河水蚀岸冲刷,对岸坡稳定性的影响,综合评价河岸边坡处于稳定状态。 7.3.3桥梁基础类型建议
根据拟建桥梁结构特点、作用荷载及拟建场址的地质条件,建议拟新建的9座桥梁采用钻(冲)孔灌注桩桩基础方案,各桥址的桩型可根据地质条件选择采用嵌岩型冲孔灌注桩或摩擦型钻(冲)孔灌注桩方案,具体桩型选择及基
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东莞市虎门镇长堤路市政工程·工程地质勘察报告 础持力层建议见表7.2。
1)、嵌岩型冲孔灌注桩单桩轴向受压承载力容许值[R a]应按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)中第5.3.4条规定的下列公式计算:
m?Ra??12nu?qikli?Apqr (5.3.3-1)
i?1[Rа]=c1Apfrk?u?c2ihifrki?i?112nqr?m0???fa0??k2?2?h?3?? (5.3.3-2)
[R a] —单桩轴向受压承载力容许值(kN); ?su?liqik (5.3.4)
i?1c1、c2—根据清孔情况、岩石破碎程度等因素而定的参数,本工程建议:
中风化砂质泥岩:c1=0.40,c2=0.03; 中风化花岗岩:c1=0.30,c2=0.02; 微风化花岗岩:c1=0.40,c2=0.03。
[R a] —单桩轴向受压承载力容许值(kN); u —桩身周长(m); Ap—桩端截面面积(㎡),对于扩底桩,取扩底截面面积; n —土层的层数;
li—承台底面或局部冲刷线以下各土层的厚度(m),扩孔部分不计; qik—与li对应的各土层与桩侧的摩阻力标准值(kPa); qr—桩端处土的承载力容许值(kPa);
[fa0] —桩端处土的承载力基本容许值(kPa);
Ap—桩端截面面积(㎡),对于扩底桩,取扩底截面面积;
?rk—桩端岩石饱和单轴抗压强度标准值(kPa),黏土质岩取天然湿度单轴抗压强度
标准值;
h—桩端的埋置深度(m),对于有冲刷的桩基,埋深由一般冲刷线起算;对无冲刷的
桩基,埋深由天然地面线或实际开挖后的地面线起算;h的计算值不大于40m,当大于40m时,按40m计算;
k1、k2—容许承载力随深度的修正系数,本工程建议:全风化岩⑤1、⑥1:k1=0,
<15MPa时,ζs
k2=1.5;⑤2、⑥2强风化岩:k1=0,k2=2.5;全风化岩、强风化岩均按不透水性土考虑。
γ2—桩端以上各土层的加权平均重度(kN/m3),若持力层在水位以下且不透水时,
不论桩端以上土层的透水性如何,一律取饱和重度;当持力层透水时则水中部分土层取浮重度。
λ—修正系数,当桩长与桩径之比l/d?20~25时,λ=0.65;当桩长与桩径之比l/d>25时,λ=0.72;
m0—清底系数。
u —各土层或各岩层部分的桩身周长(m);
hi—桩嵌入各岩层部分的厚度(m),不包括强风化层和全风化层; m —岩层层数,不包括强风化层和全风化层(m); ζs—覆盖层土的侧阻力发挥系数,根据桩端?
=0.8;当15MPa≤?
rk
rk
确定:当2MPa≤?
rk
<30MPa时,ζs =0.5;当?
rk
>30MPa时,ζs =0.2;
li—各土层的厚度(m);
qik—桩侧第i层的侧阻力标准值(kPa);
n —土层的层数,强风化和全风化岩层按土层考虑(m)。
2)、摩擦型钻(冲)孔灌注桩单桩轴向受压承载力容许值[R a]应按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)中第5.3.3条规定的下列公式计算:
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各岩土层岩土工程设计参数建议值见表9.1。
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东莞市虎门镇长堤路市政工程·工程地质勘察报告 桥梁工程基础类型建议一览表
表7.2 序桥梁名称 钻孔编号 号 AK0+339 跨河桥 AK0+727 跨河桥 AK1+163 跨河桥 AK3+110 东引运河 跨河桥 QK1 ~ QK6 QK7 ~ QK12 QK13 ~ QK24 QK25 ~ QK42 QK43 ~ QK46 QK47 ~ QK65 QK66 ~ QK93 QK94 ~ QK111 QK112 ~ QK117 工程地质条件简述 桩型选择及基础持力层建议 7.3.4桥台挡土墙建议
拟建工程沿线共设置9座桥梁,根据桥梁结构特点,对高填路基与桥址搭接处宜设置挡土墙,挡土墙类型建议采用重力式挡土墙。但因沿线各拟建桥址下伏较厚的淤泥及淤泥质土,建议对其进行水泥搅拌桩处理,以处理后的复合地基作为桥台挡土墙基础持力层;若上部结构荷载较大,则建议采用桩基础,基础类型可采用预应力混凝土管桩或钻(冲)孔灌注桩,可根据上部荷载要求及地质条件选择 ③粉质黏土、④1砂质黏性土、④2砂质黏性土、⑤2强风化砂质泥岩、⑥1全风化花岗岩或⑥2强风化花岗岩作为桩基础持力层。此外,挡土墙施工结束后,建议对挡土墙后堆载的人工填土层进行分层碾压夯实处理。
7.4涵洞工程评价及设计建议
拟建道路工程沿线拟新建或改造箱涵或管涵12座,各箱涵或管涵位置处除表层分布有人工填土外,勘探深度范围内均见软土层(淤泥及淤泥质土)分布,工程地质条件较差。各箱涵或管涵均不宜采用天然地基,应对涵底以下软弱土层进行处理,以处理后的地基作为箱涵或管涵的基础持力层。各涵洞的地基处理建议见表7.3。 7.5挡土墙工程评价及设计建议
拟建道路里程桩号K7+000~K7+540段左侧现状存在高约2~20m的边坡。设计拟对该段边坡采用重力式挡土墙进行支护。因此,建议DQK1~DQK4孔段挡土墙以④2砂质黏性土及⑥1全风化花岗岩作为基础持力层;对于DQK4~DQK7孔段因下伏较厚的软土层淤泥,建议对其采用水泥搅拌桩处理方案,以
1 桥址下伏较厚的淤泥及淤建议采用嵌岩型冲孔灌注桩桩泥质土,中风化砂质泥岩埋基础方案,以⑤3中风化砂质泥藏深度为9.00~19.60m 岩作为桩端持力层 桥址下伏较厚的软土层淤建议采用嵌岩型冲孔灌注桩桩泥,中风化砂质泥岩埋藏深基础方案,以⑤3中风化砂质泥度为15.50~21.30m 岩作为桩端持力层 桥址下伏较厚的软土层淤建议采用嵌岩型冲孔灌注桩桩泥,中风化砂质泥岩埋藏深基础方案,以⑤3中风化砂质泥度为12.70~19.00m 岩作为桩端持力层 桥址下伏较厚的软土层淤泥,中风化花岗岩埋藏深度为18.20~35.50m,个别钻孔41m仍未见中风化花岗岩 桥址下伏较厚的淤泥及淤泥质土,强风化花岗岩埋藏深度为32.50~43.20m,个别钻孔60m仍未见强风化花岗岩 桥址下伏较厚的淤泥及淤泥质土,中风化花岗岩埋藏深度为33.50~58.70m,个别钻孔59m仍未见中风化花岗岩 桥址下伏较厚的淤泥及淤泥质土,中风化花岗岩埋藏深度为37.80~57.00m,部分钻孔60m仍未见中风化花岗岩 建议采用摩擦型钻(冲)孔灌注桩桩基础方案,以⑥2强风化花岗岩及⑥3中风化花岗岩作为桩端持力层 建议采用摩擦型钻(冲)孔灌注桩桩基础方案,以⑥1全风化花岗岩及⑥2强风化花岗岩作为桩端持力层 建议采用摩擦型钻(冲)孔灌注桩桩基础方案,以⑥1全风化花岗岩及⑥2强风化花岗岩作为桩端持力层 建议采用摩擦型钻(冲)孔灌注桩桩基础方案,以⑥1全风化花岗岩及⑥2强风化花岗岩作为桩端持力层 2 3 4 5 AK5+024 旧桥加宽 6 AK6+321 跨河桥 7 AK9+288 新湾渔港跨河桥 AK10+007 跨河桥 AK10+690 瓦馆冲河 跨河桥 8 桥址下伏较厚的淤泥及淤泥建议采用嵌岩型冲孔灌注桩桩质土,中风化砂质泥岩埋藏深基础方案,以⑤3中风化砂质泥度为23.00~32.50m 岩作为桩端持力层 桥址下伏较厚的淤泥及淤泥建议采用嵌岩型冲孔灌注桩桩质土,中风化砂质泥岩埋藏深基础方案,以⑤3中风化砂质泥度为28.20~44.20m 岩作为桩端持力层 9 处理后的复合地基作为挡土墙基础持力层;若上部结构荷载较大,则建议采用桩基础,基础类型可采用预应力混凝土管桩或钻(冲)孔灌注桩,可根据上部
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东莞市虎门镇长堤路市政工程·工程地质勘察报告 表层分布厚度为3.10m的人工填土层,建议采用水泥搅拌桩复合地AK11+251 10 LK210 其下有淤泥及淤泥质土分布,其层底深基法进行处理,以②7粉质黏箱涵 度为13.20m 土作为搅拌桩桩端持力层 表层分布厚度为4.00m的人工填土层,建议采用水泥搅拌桩复合地AK11+275 11 LK211 其下有淤泥质土分布,其层底深度为基法进行处理,以②7粉质黏箱涵 12.30m 土作为搅拌桩桩端持力层 表层分布厚度为5.70m的人工填土层,建议采用水泥搅拌桩复合地AK11+537 12 LK216 其下有淤泥质土分布,其层底深度为基法进行处理,以②4细砂作管涵 17.50m 为搅拌桩桩端持力层 荷载要求及地质条件选择④2砂质黏性土、⑥1全风化花岗岩或⑥2强风化花岗岩作为桩基础持力层。
涵洞工程地基处理建议一览表
表7.3 序号 1 道路里 程桩号 AK0+080 箱涵 AK0+850 箱涵 钻孔 编号 XK1 ~ XK3 XK4 ~ XK6 XK7 ~ XK9 LK36 LK37 工程地质条件简述 地基处理方案建议 表层分布厚度为2.50~3.20m的人工填建议采用水泥搅拌桩复合地土层,其下有淤泥及淤泥质土分布,其基法进行处理,以③粉质黏土层底深度为3.70~5.60m 作为搅拌桩桩端持力层 表层分布厚度为2.00~3.50m的人工填建议采用水泥搅拌桩复合地土层,其下有淤泥及淤泥质土分布,其基法进行处理,以②6中粗砂层底深度为6.50~12.50m 作为搅拌桩桩端持力层 表层分布厚度为3.80~4.00m的人工填建议采用水泥搅拌桩复合地土层,其下有淤泥分布,其层底深度为基法进行处理,以②2粉质黏5.60~7.80m 土作为搅拌桩桩端持力层 表层分布厚度为1.60~2.60m的人工填建议采用水泥搅拌桩复合地土层,其下有淤泥及淤泥质土分布,其基法进行处理,以②7粉质黏层底深度为7.60~11.30m 土作为搅拌桩桩端持力层 建议采用水泥搅拌桩复合地表层分布厚度为3.20~7.00m的人工填基法进行处理,以②6中粗砂土层,其下有淤泥及淤泥质土分布,其作为搅拌桩桩端持力层,且对层底深度为8.90~15.60m 人工杂填土层挖除换填处理 7.6支路工程评价及设计建议
拟在长堤路道路里程桩号K6+980~K7+560部队段左侧设置一条宽9m的支路连接部队军工厂,支路里程桩号为JK0+000~JK0+580。建议支路JK0+000~JK0+350段及JLK1、JLK2孔段仅需对表层的填土层采用分层碾压或夯实处理,以处理后的地基土作为拟建支路的路基持力层;建议支路JK0+350~JK0+580段对下伏软土层淤泥采用水泥搅拌桩处理方案,同时对表层的素填土层采用碾压或夯实处理,以处理后的复合地基作为路基持力层;并对局部杂填土建议挖除换填处理。
拟建支路左侧及JLK1、JLK2孔段右侧现状存在高约2~20m的边坡。根据现场实地踏勘,该边坡土层主要由残积砂质黏性土及全、强风化花岗岩组成,其工程地质条件相对较好,且场地开阔。建议采用自然放坡或分级放坡开挖,坡度允许值建议砂质黏性土1∶1.25、全风化岩1∶1.00、强风化岩1∶0.75。由于强风化岩裂隙发育,坡面应采取有效的防护措施,如喷射混凝土等,必要时可采用挡土墙进行支护,以防止边坡岩石碎落、崩塌。 7.7环境工程评价
1)、虎门镇长堤路基本上沿东引运河、太平水道左岸分布,行人和车流量
2 3 AK0+990 箱涵 4 AK1+930 管涵 5 AK2+685 箱涵 XK10 ~ XK12 6 表层分布厚度为6.00m的人工填土层,建议采用水泥搅拌桩复合地AK9+640 LK183 其下有淤泥及淤泥质土分布,其层底深基法进行处理,以②6中粗砂箱涵 度为26.10m 作为搅拌桩桩端持力层 表层分布厚度为2.50m的人工填土层,建议采用水泥搅拌桩复合地AK9+675 LK184 其下有淤泥及淤泥质土分布,其层底深基法进行处理,以②6中粗砂箱涵 度为23.70m 作为搅拌桩桩端持力层 XK13 ~ XK15 表层分布厚度为1.90~2.50m的人工填建议采用水泥搅拌桩复合地土层,其下有淤泥分布,其层底深度为基法进行处理,以②2粉质黏9.00~9.60m 土作为搅拌桩桩端持力层 7 AK10+320 8 箱涵 表层分布厚度为2.60~4.00m的人工填建议采用水泥搅拌桩复合地AK10+840 LK201 9 土层,其下有淤泥及淤泥质土分布,其基法进行处理,以②7粉质黏箱涵 LK202 层底深度为11.80~13.00m 土作为搅拌桩桩端持力层 20
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东莞市虎门镇长堤路市政工程·工程地质勘察报告 较小,但局部地段穿越镇区、跨越城市主、次干道,其车流量较大,道路工程施工会对交通造成一定的影响,施工前务必制定安全可行的交通疏导方案,尽可能小的影响道路交通。
2)、虎门镇长堤路沿线分布较多的地下管线,埋藏深度0~5.0m不等,施工时应查明沿线地下管线的分布,确保管线安全。
3)、桥梁施工应采取稳妥、安全、合理的隔离防护措施,防止施工噪音、物料泥浆及其它废料对周边环境造成污染,亦要防止非施工人员进入场地造成安全事故。
7.8设计、施工注意事项
拟建工程沿线原始地貌较复杂,施工时应注意观察地质条件的变化,变化较大时,应及时通知设计、勘察单位,进行施工勘察或采取相应更改设计、施工措施。具体注意事项如下:
1)、钻(冲)孔灌注桩在基础施工过程中,必须严格按施工程序进行,要注意桩孔的护壁工作及防止淤泥、淤泥质土、细砂或中粗砂的缩径、塌孔等问题。当桩基础持力层及嵌岩深度满足设计要求时,应清除孔底残渣,满足设计要求后及时进行混凝土的浇注,确保成桩质量。同时应注意泥浆对周围环境及地表水系的影响。
桩尖滑移而导致桩体的损坏。同时还应保证接桩牢固可靠,并严格控制贯入度。
5)、预应力混凝土管桩的单桩竖向承载力特征值Ra的计算,可参照广东省标准《建筑地基基础设计规范》(DBJ15-31-2003)第103页(10.2.3)公式计算:
Ra=uΣqsiali+qpaAp (10.2.3)
式中qsia和qpa取值见表9.1,其它代号详见该规范。
6)、基础施工中应根据周围环境及邻近建(构)筑物的结构类型、基础形式或使用功能进行施工监测,以便及时采取应变措施。
7)、桩基础施工完后,应按有关规范进检测,确定单桩竖向极限承载力,检测合格或满足设计要求后方可进行下一步的施工。
8)、拟建工程沿线下伏存在较厚的软(弱)土层,桩基施工后地下水位下降或上覆堆载等原因,软(弱)土层的后期固结作用使桩周产生负摩擦力。建议基础设计时应予以考虑并采取措施以降低或消除桩所受的负摩擦力。如在桩基外设隔离桩、涂层法等;负摩阻力系数取值见表7.4。
桩基负摩阻力系数
表7.4 层序 ①1 岩土名称 杂填土 素填土 淤泥 淤泥质土 岩土状态 松散未固结 松散~稍密 流塑 流塑~软塑 负摩阻力系数ζn 预应力砼管桩 0.40 0.35 0.25 0.30 钻(冲)孔灌注桩 0.35 0.25 0.15 0.20 2)、本区风化岩及残积土具有遇水易软化、崩解的特点,钻(冲)孔桩施工时应避免桩孔受地下水长时间的浸泡,以免造成塌孔或软化基础持力层而降低强度。
3)、为复核单桩承载力是否满足设计要求以及桩基础施工难易程度,建议桩基础施工前进行现场地试桩,以便根据实际情况,采取相应更改设计、施工措施。
4)、管桩施工时应通过试桩选择适宜的锤重、落距等施工参数,以免由于
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①2 ②1 ②2 8. 沿线筑路材料及运输条件
1)、石料:由于环保需要,东莞市内采石场均已关闭,所需石料均需从外地采购;地方路网发达,运输方便,石料运输以公路汽车运输为主。
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