跨京广特大桥勘察报告

新建铁路
武汉至黄石城际铁路大花岭货场初步设计
跨京广特大桥工程地质勘察报告
（DK1+869.36～DK3+836.23）
设计：范运林
复核：
专业设计负责人：
处总工程师：
地质与路基设计研究处
2010年5月武汉
目录
一、工程概况 (11)
（一）概况 (11)
（二）勘察的目的及要求 (11)
（三）勘察执行的技术标准 (11)
二、勘察概况及工作方法 (11)
（一）钻探工作 (11)
（二）原位测试 (22)
（三）样品测试 (22)
（四）资料整理 (22)
三、完成的勘探工作量 (22)
四、工程地质特征 (22)
（一）地形地貌 (22)
（二）地层岩性及分布 (22)
（三）地质构造 (44)
五、水文地质特征 (44)
六、不良地质、特殊岩土的评价 (55)
七、岩土参数统计分析 (55)
八、工程地质条件评价 (66)
（一）、场地稳定性、适宜性分析评价 (66)
（二）岩土施工工程分级及物理力学参数建议值 (77)
（三）基础类型方案建议 (77)
（四）设计与施工注意事项........................................................................................... 77一、附表
1、跨京广特大桥勘察点信息统计表
2、跨京广特大桥土工试验统计表
3、跨京广特大桥标贯试验统计表
4、跨京广特大桥动探试验统计表
二、附图
1、跨京广特大桥工程地质图
2、跨京广特大桥工程地质柱状图
三、附件
1、跨京广特大桥水质分析报告
2、跨京广特大桥土工试验报告
一、工程概况
（一）概况
拟建跨京广特大桥位于湖北省武汉市江夏区大桥镇境内。

桥梁起止里程：DK1+869.36～DK3+836.23，全长1966.87米。

孔跨布置：19-32.6m简支梁+1-(32.65+48+32.65)m连续梁+37-32.6m简支梁，两端与路基相接。

桥址范围多辟为旱地及其他农作物种植地，局部辟为果园及鱼塘等。

京广铁路在桥址中部通过，另有乡村水泥公路通过桥址区，交通便利。

（二）勘察的目的及要求
1、本次勘察在前期工程地质勘察的基础上，为下一步施工图设计提供准确详实的工程地质资料；
2、进一步查明桥场区地层岩性、地质构造、不良地质现象的分布及其工程地质特性；
3、探明桥梁墩台地基的覆盖层及基岩风化层的厚度，墩台基础岩体的风化、破碎程度、软弱夹层情况和地下水特征等；
4、测试场区内岩土物理力学性质，提供地基承载力及桩壁摩阻力参数；
5、对边坡及地基的稳定性、不良地质条件、特殊岩土的类别、范围、性质及地下水对地基的影响程度作出评价，提供治理的依据；
6、查明场地地基的工程地质条件，为基础持力层和基础类型的选择提供必要的地质资料。

（三）勘察执行的技术标准
勘察内外业依据的技术标准是中国铁路系列的标准、规范、规程及相关的岩土工程勘察的标准、规范、规程。

主要参照技术标准有：
1.《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007)；
2.《铁路工程不良地质勘察规程》(TB10027-2001)；
3.《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2001)；
4.《铁路工程岩土分类标准》(TB10077-2001)；
5.《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004)；
6.《铁路工程地质钻探规程》(TB10014-98)；
7.《铁路工程地质原位测试规程》(TB10041-2003)；
8.《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004)；
9.《铁路工程水文地质勘察规程》(TB10049-2004)；
10.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)；
11.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)；
12.《铁路工程抗震设计规范》(GB50011-2006)；
13.《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)；
14.《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设〔2005〕157号)；
二、勘察概况及工作方法
本次采用机械钻探、标准贯入原位测试、重型动力触探原位测试等手段获取岩（土）样品及物理力学参数，并结合室内土工实验对场地岩土进行综合勘察及评价。

查明了桥址区的地形地貌、地质构造、地层岩性、基岩面的埋藏深度及起伏状况、场地水文地质条件及不良地质现象等，取得了较为齐全、准确的物理力学指标。

（一）钻探工作
钻探使用机械为XY-100型液压工程钻机。

基岩的钻探使用硬质合金钻头或金刚石钻头。

原状样的采取：硬塑土层使用国产标准厚壁活阀式取土器，采用液压法或重锤少击法；软土及松软土层使用国产薄壁取样器用液压法采取；碎石类土取扰动样。

终孔24小时后测定稳定水位，并对钻孔岩芯进行拍照存档，详见跨京广特大桥工程地质钻探岩芯照片。

（二）原位测试
现场标准贯入试验，使用国产标准贯入器，采用63.5kg标贯锤自动脱钩的自由落锤法，落距为76cm，锤击速率30击/min。

N63.5圆锥重型动力触探采用国产圆锥头，使用63.5kg锤与自动落锤装置进行。

（三）样品测试
岩、土、水试样均按定测设计要求进行取样、送样及试验分析，样品的室内测试任务委托中铁第四勘察设计院集团有限公司工程测试中心完成。

（四）资料整理
以钻探、现场原位测试及室内土工试验测试的成果为依据，进行岩土层的划分并结合地区经验提供各岩土层的物理力学参数。

岩土层的基本承载力建议值是根据室内试验数据并剔除异常值后统计得出。

三、完成的勘探工作量
拟建跨京广特大桥于2010年3月8日开始野外钻探工作，于2010年4月16日完成该桥64个钻孔的外业工作，所完成的勘探工作量详见表1。

工作量统计表表1
本次勘察的勘探点位经现场确认后，钻探施工严格按下达的钻孔任务及有关规范规程执行，钻孔终孔按要求进行，并由监理、及项目部技术人员现场确认，各项试验工作以任务书为准，室内试验项目按要求进行。

经野外验收，本次勘察质量可满足相应设计阶段的要求。

已完成勘探任务的钻孔详见跨京广特大桥勘察点信息统计表（附表1）。

四、工程地质特征
（一）地形地貌
跨京广特大桥跨越剥蚀低缓丘陵高岗与长江冲湖积平原区，两侧桥台分别位于长江冲湖积平原区之上，中间跨越一低缓的丘陵高岗。

高岗地势起伏小，多种植旱地农作物。

高岗与平原区高差4m左右，平原区地表水系较发育，多分布有人工开挖的鱼塘，水深约为1.2-2.2m；桥梁中部有条宽约1-2.5m的沟渠，勘察阶段（4月）水深0.5~0.9m，流速缓，沟渠中长有水生植物。

平原区多辟为种植旱地、经济林田，相间人工鱼塘及村庄农舍。

（二）地层岩性及分布
据本次勘察揭示，桥址区地层岩性比较单一：表层为耕植土或素填土、第四系中更新统冲洪积（Q2al+pl）粘土、第四系中更新统冲洪积（Q2-3al+pl）粉质粘土，个别孔段揭露的有第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）碎石土、全新统冲洪积（Q4al+pl）粉土夹层；下伏基岩为三叠系（T1g）泥质粉砂岩和灰岩。

地层岩性及分布特征详述如下：
1、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl）
（2）5 粉土：褐黄色、灰黑色，软塑~硬塑，主要成份为粉粒，含有少量铁锰质结核及高岭土团块，表层含少量植物根须。

该层厚约0.5~0.9m，共有6个钻孔（跨京21、跨京30、跨京42、跨京44、跨京46、跨京50）有揭露。

（3）8 碎石土：褐黄色，中密，潮湿，粉质黏土充填，碎石成分为硅质岩、
石英砂岩，粒径2-7cm，含量约为70%。

本层共有2个钻孔（跨京46、下京广47）有揭露，层厚4~12m。

2、第四系中更新统冲洪积层(Q2-3al+pl）
（4）1 粉质粘土：褐黄色，软塑~硬塑，切口较光滑，局部稍具砂感，含铁锰质结核及高岭土团块，表层含植物根系，厚度1.5-11.6m，平均厚度6.15m，有41个钻孔揭露该地层。

（4）2 粘土：暗红褐色，硬塑，成份以粘粒为主，粘性强，刀切面光滑，局部含高岭土团块及铁锰质氧化物结核。

表层土质松散，含少量植物根系。

有14个钻孔揭露该层。

3、三叠系（T1g）泥质粉砂岩、灰岩
按风化程度可分为全风化（W4）、强风化（W3）、弱风化（W2）。

现分述如下：（7）1-1 全风化泥质粉砂岩：褐红色为主，局部褐黄色，岩石风化较彻底，原岩结构与构造已完全破坏，不易辨认，岩芯已基本黏土化，强度很低，质软；共有32个钻孔揭露该岩层，厚度变化不大，0.5~6.6m；埋深深度不一，从2.00~18.00m不等；分布较广泛，该层主要位于粉质粘土（Q2-3al+pl）和粘土层（Q2al+pl）之下，呈不连续状产出。

（7）1-2 强风化泥质粉砂岩：褐红色为主，岩石风化强烈，泥质结构，层状构造，岩芯较破碎，多呈块状，少量呈短柱状，局部可见铁质渲染，岩质软，遇水易分解，手捏或锤击易碎。

厚度变化较大，从0.6~22.6m不等。

共有62个钻孔（除跨京44、下京广29外）揭露该岩层，该层主要位于粉质粘土（Q2-3al+pl）和粘土层（Q2al+pl）与全风化泥质粉砂岩之下，分布广泛，呈连续状产出。

（7）1-3 弱风化泥质粉砂岩：褐红色为主，粉粒结构、泥质机构，层状构造，局部可见铁质渲染，岩质较软，日晒或遇水易崩解破碎呈碎块或碎片，岩芯多呈短柱状、柱状及少量长柱状，节长5~100cm不等。

共有56个钻孔（除跨京XB01、跨京28、跨京30、下京广2、下京广28、下京广29、下京广30、下京广31、下京广32外）揭露该岩层，该层位于泥质粉砂岩（W3）之下，分布广泛，呈连续状产出。

（7）3-1 全风化灰岩：青灰色、灰白色，原岩结构与构造已被破坏，不易辨认，岩芯风化较彻底，已基本黏土化，强度很低，仅一个钻孔（下京广29）有揭露。

（7）3-2 强风化灰岩：青灰色夹少量红褐色，岩芯破碎，多呈块状，少数呈短柱状，微晶、细晶结构，层状构造，泥质胶结，强度较高，锤击不易碎。

该层多分布在强风化泥质粉砂岩之下，岩层局部分布，厚度2.1~4.7m，共有6个钻孔（跨京28、跨京30、下京广29、下京广30、下京广31、下京广32）揭露。

（7）3-3 弱风化灰岩：青灰色夹少量红褐色，微晶结构，层状构造，泥质胶结，岩芯多呈柱状，节长5-70cm，强度高，锤击不易碎。

该层多分布在强风化灰岩之下，厚度变化较大，2.0-9.3m不等。

共有9个钻孔揭露。

有关地层厚度参数统计见表2。

（三）地质构造
桥址区表层覆盖较厚，第四系地层、构造形迹多被覆盖，根据本次钻探结果并结合区域地质资料等分析，桥址区及附近未见深大断裂通过，无活动性断裂层，场地稳定、适宜建桥。

五、水文地质特征
（一）环境水的类型与埋藏情况及其变化特征
1、地表水
桥址区地表水较为充沛，地表水主要为沟渠及人工开挖的鱼塘，水深
0.50~2.2m ，水源以雨水及周边水系汇集为主，受大气降水补给。

2、地下水
1）第四系冲洪积层孔隙潜水：孔隙潜水主要赋存于第四系粉质粘土、粉土层
及粘土层中，勘察期间测得地下水稳定水位埋深0.70～3.00m ，地下水埋深呈高岗丘坡平原区中高岗丘坡深、平原区浅的特征，但总体埋藏较浅，以接受降水补给为主，主要向河流排泄；水位升降受地表水的渗入、河流的补给及地下水的蒸发的影响，不具承压性。

2）基岩裂隙水：主要分布在风化基岩裂隙中，但基岩为泥质粉砂岩，其成分以粘粒为主，孔隙间连通性差，属相对的隔水层，富水性属一般；主要受大气降水及上覆第四系松散层孔隙水补给，一般水量不大。

（二）环境水对混凝土建筑材料的侵蚀性
本次勘测于测区内取水样8组（地表水及地下水各4组）送室内进行化验分析，桥址区水质化验资料详见跨京广特大桥水质分析报告（附件1），水样化学成分及含量统计分析结果详见表3。

水质侵蚀性判定表 表3
根据《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号文）的评价标准，结合所取水样实验数据可推断：DK3+602.26~DK3+765.76区段及其附近范
围内，地下水及地表水具有一定程度的侵蚀性（H1），其余区段无化学侵蚀性。

因
桥址区域水系较发育，拟建桥址区地表水及地下水的化学侵蚀及环境作用等级呈现较大的差异和变化，建议后续施工中加强对地表水及地下水侵蚀性的检验。

六、不良地质、特殊岩土的评价
拟建跨京广特大桥整个场地未见不良地质现象，未揭露工程条件较差的特殊岩土，各类软塑状土层对桥梁工程地基稳定性影响不大。

七、岩土参数统计分析
各岩土层主要物理力学指标统计结果如下表4、表5、表6、表7，各地层的详细分布情详见跨京广特大桥工程地质图（附图1）；其野外状态及岩性描述详见跨京广特大桥工程地质柱状图（附图2）；土层及岩层常规物理力学性质指标统计详见跨京广特大桥土工试验统计表（附表2）；标贯和动探试验数据详见跨京广特大桥标贯（动探）试验统计表（附表3、附表4）。

土层主要物理力学指标统计表表4
岩层主要物理力学指标统计表表5 标贯试验成果统计表表6
动探试验成果统计表表7 Array
八、工程地质条件评价
（一）、场地稳定性、适宜性分析评价
1、场地稳定性
桥址位于低缓高岗与冲洪积平原区，根据区域地质资料，桥址区不存在活动性
断裂，本次勘察揭露下伏基岩岩层稳定，历史上无大的地震灾害记录，场地处于
地质构造活动相对微弱、基本稳定的地质环境，可作为拟建大桥桥址。

2、场地地震效应
（1）地震动参数
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），地震动峰值加速度为0.05g；
地震动反应谱特征周期为0.35s。

（2）地震区的液化
根据勘察资料，跨京21、跨京30、跨京42、跨京44、跨京46、跨京50表层
为粉土，当处于饱和状态时，在Ⅶ级及其以上地震的诱发下会出现液化现象。

桥
址区为Ⅵ地震区，且多为第四系全新统～中更新统粉质粘土、粘土等，故不存在可液化的饱和粉土、粉砂层，判定场区土层不存在地震液化问题。

（3）软土震陷
该场地区分布的软塑粉质粘土、及局部粉土层厚较薄、埋深较浅，不需要考虑软土震陷的影响。

（二）岩土施工工程分级及物理力学参数建议值
各岩土施工工程分级及物理力学参数建议值见表8。

各岩土施工工程分级及物理力学参数建议值表表8
（三）基础类型方案建议
根据桥址区地层情况，结合其物理力学性质特征，建议整个桥区采用桩基础，宜选择（7）1-3弱风化泥质粉砂岩或（7）3-3弱风化灰岩作为主要持力层。

（四）设计与施工注意事项
1、本次勘察已对全桥进行了逐墩钻探，由于地质条件在空间上变化的不确定性和复杂性，且受自然环境、人为因素等方面影响，在施工开挖验槽、桩基施工过程中出现与勘察成果不符的情况下，应与勘察设计单位确认是否进一步补充适当的勘察工作，查明对线路工作的影响，以获得准确可靠的工程地质资料。

2、上覆第四系土层厚度相对较薄，季节性地下水水位变化或因人为活动加剧造成地下水位在土石界面波动时，易对上覆土体产生潜蚀破坏作用，引起地表塌陷。

设计和施工时应考虑地表软土层塌陷带来的负面影响。

3、因施工中孔内滞留循环水，可能导致水样化验结果失真。

施工中应加强地表水及地下水侵蚀性的验证和复核工作。

4、桥梁工程施工中应注意环境的保护，减少对生态的破坏。

5、弱风化岩面起伏变化较大，埋深相差较大，桩长设计、桩基施工时要考虑持力层稳定性和岩性风化程度的变化。

6、由于一些客观原因，未完成的钻孔共15个（下京广
-9、下京广-10、下京广-11、下京广-12、下京广-13、下京广-14、下京广-33、下京广-34、下京广-35、下京广-40、下京广-54、下京广-55、下京广-56、下京广-57），具体孔位信息如下表，施工时应对这些孔位工程地质条件情况做一定的了解。