文山县第四系人类填筑土(Qml)、全新统el+dl
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文山县环城西路(石海螺至禾木山庄)改建工程K0+710~K1+300蠕变路基工程地质详勘报告、地理位置及工程规模场地位于加州花园、州兴发冶炼厂、状山加油站,长590m。拟建路线属老路改直段,为原环城西路旧路路基蠕变改建工程,开挖路基高度约4~6m属深挖方段。该路段设计工程全长590m,宽32m,挖方最大高度约2~4m,地形变化高差约3~8m,路线设计高差约4m,地表为筑填土及侵蚀残丘种植土;由于路基开挖,形成一段深约0~4m,宽32m的路堑路基,其中道路左边缘约5m处为斜坡填方段。、工程地质条件一、地形地貌场地位于文山州加州花园、州兴发冶炼厂、状山加油站,受地质构造的压扭性断裂带的影响,属构造侵蚀、剥蚀地貌区,由于构造、压扭性断裂的共同作用,该地段右侧约100m处形成西侧形成断层岩,呈NS延伸,与设计路线相对平行,断层岩东面为拟建道路,路宽32m,道路沿线多为台地及残丘,局部为缓坡地貌,坡面平顺,相对高差3~8m。附图1(K0+710~K1+100)填筑土照片1二、地层岩性场地出露及钻孔揭露的地层为新生界第四系人类填筑土(Qml)、全新统el+dl)及中生界泥盆系木底组页岩(D2m)。现由新至老分述如下:一)人类活动土(Qml填筑土:主要由粘性土、碎石土及建筑垃圾组成,土体结构松散,欠固结,成分复杂,在该路段分布厚度1.0~7.00m,土层承载力较低,不宜作路基基础持力层。
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局部地表为种植土,含植物根茎;该土层为道路蠕变后页岩属于强风化还是中风化,填筑道路形成,详见附图1。种植土:主要由粘性土组成,混少量碎石,结构松散,厚度>2.00m,含植物根茎,该层承载力低,不宜作路基基础持力层。粘土、亚粘土:灰黄色、褐黄色,湿~稍湿,非饱和,可~硬塑状,高压缩性,土体密实,由页岩全风化形成,混少量页岩碎片。自由膨胀率40%~59%,具弱膨胀性,厚度变化大。三)中生界泥盆系木底组页岩(D2m)全风化页岩:灰黄色、褐黄色,湿,非饱和,一般呈硬塑状,局部可塑,中压缩性土体密实,由页岩强风化形成,有较多页岩碎片,局部全风化呈土状,块状构造,矿物成分为石英,局部夹互层状粉细砂岩,风化程度不均,局见砂岩结核;受机械扰动及风化影响,岩芯呈土、砂状,埋深0.00~7.00m,各钻孔均有揭露;由于路基开挖深度达2.0m,局部地段地表有出露。强风化页岩:灰黄色、褐黄色,湿,非饱和,一般呈硬塑状,局部可塑,中压缩性土体密实,由页岩强风化形成,有较多页岩碎片,局部全风化呈泥状,块状构造,矿物成分为石英,裂隙发育,局部夹互层状中风化粉细砂岩;受机械扰动及风化影响,岩芯呈碎块状,局部呈薄层块,埋深1.30~14.50m,分布于整个场地内,各钻孔均有揭露。
地质构造、新构造运动及地震烈度场地位于:老鹰窝帚状构造。地质构造是由三条以上的压扭性断裂组成,自外而内为天生桥-吴家寨、塘子边-瓦白冲、者五寿等断裂;也属于北西向构造。该构造带中的断裂带附近压扭现象比较显著,在文山盆地西侧形成断层岩。该断裂为一具近期及多期活动的大断裂带。根据《中国地震烈度区划图》(1990年)场地地震基本烈度度区,设计基本地震加速度值0.05g,动反应谱特征周期Tg为0.45s。水文地质条件K0+710~K1+300段路基工程区地层结构单一,主要地下水为松散堆积层孔隙水、基岩裂隙水:1、松散堆积层孔隙水含水介质为第四系残坡积亚粘土,该含水层分布不均,厚度较小,透水性差,为大气降水及地表水补给,富水性受季节性的影响较大,具有就地补给就近排泄的特征,动态变化大。2、基岩裂隙水场地基岩裂隙水赋存于页岩夹层的中薄层状粉砂岩及道路西侧泥灰岩中的岩溶水,属强风化断裂带,岩体破碎,节理裂隙发育,厚度薄。裂隙面多为闭合性,富水性较差,地下水贫乏,其地下水主要接受大气降雨和地表水入渗补给,顺坡向往地势低洼处迳流排泄。五、不良自然地质现象K0+710~K1+300段路基纵向坡度为-0.621%,地表植被较差,未见有崩塌、滑坡、泥石流等不良自然地质现象;但在K0+710~K1+100段出现地面下沉及蠕变沉降不良地质作用;但由于该路段地势较低,地表水由此排泄,道路运营带来的附加应力导致路基变形蠕变等不良自然地质现象。 #
特殊性岩土在整个道路通过地带,分布有膨胀土(粘土、亚粘土)非饱和,可~硬塑状,高压缩性,土体密实,由页岩全风化形成,混少量页岩碎片。自由膨胀率40%~59%,具弱膨胀性,厚度变化大。路基设计时,应按规范对其采取相应处理措施,消除膨胀土对工程建设的危害。、工程地质条件评价建议一、场地稳定性及工程建设的适宜性评价据区域地质资料、地面调查及勘察资料判断,老鹰窝帚状构造压扭性断裂,从拟建公路西侧通过,根据断层带的迹象、地形地貌及岩土体工程地质特征综合分析,该断裂属活动性断裂,现况下处于发育期,场地较稳定,对已经发生蠕变的路段采取相应的结构措施,适宜建筑。二、与工程相关的各地层岩土工程性质评价拟开挖路堑边坡由松散状的填筑土、可~硬塑状的第四系残坡积层el+dl)和断层带页岩构成。1、人工活动土(Qml填筑土:由褐黄色粘土、亚粘土、有机质土间夹植物根系、砾石及少量砖砾组成,土体较厚,钻孔揭露厚度2.20~2.60m,强度低,孔隙发育,欠固结;该层大部分地段有分布,不宜作路基基础持力层。种植土:该层分布于道路新修段及旧路扩宽段,由褐灰色可塑状粘土间夹植物根系组成,土体较薄,钻孔揭露厚度1.00~7.00m,主要在zk8、zk14、zk15三个钻孔范围分布较厚,该层强度低,不能作路基基础持力层。
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亚粘土:褐黄、黄色,可~硬塑状,湿,非饱和,具中压缩性,土体密实,由页岩全风化形成,混少量页岩碎片,土层厚度变化较大,厚度3.7标贯试验推荐值7.0~9.0击,容许承载力为0.16~0.18Mpa。仅在zk13孔范围有分布,强度较低,可作路基基础持力层。4、中生界泥盆系木底组页岩(D2m)全风化页岩:灰黄色、褐黄色,湿,非饱和,一般呈硬塑状,局部可塑,中压缩性土体密实,由页岩强风化形成,有较多页岩碎片,局部全风化呈土状,块状构造,矿物成分为石英,裂隙发育,局部夹互层状粉细砂岩,风化差异较大,局部为强~弱风化页岩结核;受机械扰动及风化影响,岩芯呈土状,埋深0.00~7.00m,标贯试验推荐值13~15击,容许承载力0.24~0.28Mpa,可作为路基挡墙基础持力层。各钻孔均有揭露,地表局部地段有强~中风化页岩:灰黄色、褐黄色,湿,非饱和,一般呈硬塑状,局部可塑,中压缩性土体密实,由页岩强风化形成,呈块状构造,风化差异较大,矿物成分为石英,裂隙发育,局部夹互层状粉细砂岩;受机械扰动及风化影响,岩芯呈碎石状,埋深1.30~14.30m,标贯试验推荐值13~17容许承载力0.28~0.30Mpa,可作为路基、挡墙及道路属附物基础持力层。
各钻孔均有揭露,地表未有出露。三、堑坡稳定性评价拟建路路基及开挖的边坡为页岩,全~强风化,碎裂结构,岩体极为破碎,浅表层的全风化层呈散粒状,遇水易软化、崩解。强风化带,抗软化能力较弱,不良的工程活动将会发生小规模坍塌,页岩中所含石英、长石之风 化物具有亲水性,遇水即崩解,干、湿强度变化较大,在临空条件下很容易 坍滑,尤其是残坡积层亚粘土、粘土与页岩接触界面,边坡两侧页岩的挤压 面将构成边坡失稳的潜在破裂面,因此,路堑边坡稳定性较差。 四、与工程有关的各地层岩土物理力学设计参数建议值(见下表) 地层 代号 岩石 名称 状态 天然 密度 (g/cm 天然单轴极限抗压 (Mpa)容许承 (Mpa)直接剪切试验 渗透 系数 凝聚力C(Kpa) 内摩擦角φ ml填筑土 松散 0.02 0.00 0.00 种植土 松散 0.04 0.00 0.00 el+dl亚粘土 0.16~0.18 25~38.2 8~10.2 D2m 全风化页岩 1.8415 0.26~ 0.28 55~72.5 13.3 0.05 强~中风化 页岩 1.8615~17 0.28~ 0.30 五、堑坡坡比及防治建议 坡比建议依据坡体的岩土体结构特征和结构面的组合关系,建议堑坡采用阶梯状 坡型,设计2~3 部地段边坡较高时,建议坡比适当放缓。
二)防护措施 边坡为全~强风化片页岩,呈土状或角砾状,抗剪强度低,稳定性差, 二者的接触界面有潜在的变形条件,以框架梁或重边式挡土墙加固。局部地 地段土体结构松散,干湿强度变化大,工程性质较差页岩属于强风化还是中风化,易蠕滑,应按规范采 取必要的结构措施加固。此外,该边坡不能一次性开挖,每级都进行预加固, 并做好截、排水设施。 六、基础持力层及基础类型、埋深建议 该路段位于填方、挖方地段,地层结构单一,各层岩性物理力学性质差 异大,稳定性也各不相同,建议路基基础以亚粘土或中生界泥盆系木底组页 岩(D2m)全风化页岩、强风化页岩作路基持力层,矮挡墙基础持力层选用 中生界泥盆系木底组页岩(D2m)全风化页岩、强风化页岩作路基持力层。 该路段全~强风化页岩风化差异较大,局部地段见强~弱风化页岩,由 于地基土坡度较大,地势较低,高陡坡地的地表水及地下渗流水(如:道路 右侧水塘、泉水等)长年由此排泄,加之原道路使用带来的附加应力导致地 表滑塌,或变形蠕变。建议对该路段采取处理方式:a.采用碎石桩处理路基, 在路基地层设置滤水层,在路线左侧设置矮挡土墙。0.8~1.2 米,便于排 水及疏通充填泥沙,局部地段设置涵洞泄洪。
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、结论及建议 1、场地位于老鹰窝帚状构造胶北西向构造。该构造带中的断裂带附近 压扭现象比较显著,在文山盆地西侧形成断层岩。该断裂为一具近期及多期 活动的大断裂带。地震基本烈度度,场地地震加速度值0.05g,地震动特 征周期为0.45,地形地貌条件及岩土体工程地质条件适宜开挖路堑。 2、路基开挖形成的边坡由亚粘土、全~强风化页岩组成,岩土体工程 特性差,抗剪强度低,遇水易软化、坍滑,稳定性差,应及时防护。 3、建议坡比为:残坡积层1:1~1:1.25,全风化片页岩为1:0.85,强 风化片页岩为1:0.75。 4、边坡不能一次性开挖,要进行预加固,并做好截、排水工程。 、报告所附图件 土物理力学性质测试成果统计分析表.02
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