橋梁工程地質(zhì)勘察畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　團結渠大橋是擬建青島-紅其拉甫高速魯冀界至邯鄲段的重要工程，對其場地進行工程勘察及工程地質(zhì)條件評價，有利于為以后的橋梁施工建設提供依據(jù)、保障線路的暢通和安全運營。所以，對團結渠大橋場地進行工程地質(zhì)條件評價就具有十分重大的意義。本文根據(jù)場地的詳細勘察資料及橋梁的結構特點，對其評價結果發(fā)現(xiàn)該場地存在的工程地質(zhì)問題有：砂土液化

2、、地下水侵蝕性、水流沖刷作用。同時，針對不同的問題提出了相應的防治措施。</p><p>　　關鍵詞：團結渠大橋 工程地質(zhì)條件評價 砂土液化 地下水侵蝕 </p><p><b>　　abstract</b></p><p>　　Tuanjiequ bridge is an important project of Qingda

3、o-Hongqilafu highway (Lu Jijie to the Handan section). Carrying on the project reconnaissance and the engeering geology condition evluation for its location , will be advantageous in providing the basis for the later bri

4、dge construction, safeguarding the line to be unimpeded and operated security. Therefore, carrying on the engineering geology condition evluation for its location has the extremely significant significance. According to

5、 the detai</p><p>　　keyword：Tuanjiequ bridge, engineering geologic condition evluation, </p><p>　　sand liquefaction, erosion effect of the ground water </p><p><b>　　1 緒論&l

6、t;/b></p><p>　　1.1 選題的目的與意義</p><p>　　畢業(yè)設計題目的類型是靈活的，但各類題目所要達到的目的是一致的，即培養(yǎng)學生綜合運用所學知識，解決工程設計問題的能力。所以，我把對橋梁的工程地質(zhì)條件做出評價這一專題作為了這次畢業(yè)設計的內(nèi)容。</p><p>　　橋梁是在道路跨越河流、山谷或不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地段而修建的構筑物，是道路的重要

7、組成部分，隨著道路地質(zhì)復雜程度的增加，橋梁的數(shù)量與規(guī)模在道路中的比重越來越大，它是道路選線時的重要因素之一.一般橋梁工程地質(zhì)勘察即為道路工程地質(zhì)勘察的一部分，但特大橋梁、大橋梁則需單獨進行勘察.青紅高速要跨越團結渠，大橋兼行洪道。設計特大橋長約800.00m，跨徑20.00～40.00m。對團結渠特大橋進行工程地質(zhì)勘察，目的在于查明大橋的工程地質(zhì)情況，為橋位選擇以及橋梁建設提供參考依據(jù)，保證橋梁的安全使用?；诖藢Υ髽蜃龀鱿鄳墓こ痰刭|(zhì)

8、條件評價就具有十分重要的意義. </p><p><b>　　1.2 文獻綜述</b></p><p>　　關于本文中有關的術語</p><p><b>　　1、工程地質(zhì)條件</b></p><p>　　關于工程地質(zhì)條件的定義，基本都大同小異。張咸恭、鄭達輝、李曰國等認為工程地質(zhì)條件可以理解為與工程

9、建設有關的地質(zhì)要素之綜合，包括地形地貌條件、巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、地質(zhì)結構、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象、以及天然建筑材料等六個要素；它是一個綜合概念，在提到工程地質(zhì)條件一詞時，實際上是指上述六個要素的總體，而不是指任何單一要素；構成工程地質(zhì)條件的要素都屬于地質(zhì)范疇，至于氣候、水文、植被等自然因素，雖然對工程地質(zhì)條件有影響，但是它們本身卻并不成為工程地質(zhì)條件的組成部分，不應當把工程地質(zhì)條件定義為“自然因素的綜合” 。李智毅、唐輝明等認

10、為工程地質(zhì)條件也是與工程建設有關的地質(zhì)因素的綜合，它直接影響到工程建設的安全、經(jīng)濟、和正常運行。張倬元、王士天、王蘭生等認為工程地質(zhì)條件是工程活動的地質(zhì)環(huán)境，也包括上述六個要素，其中最根本的是巖石和土的性質(zhì)。</p><p><b>　　2、橋梁</b></p><p>　　李智毅、唐輝明等認為橋梁是在道路跨越河流、山谷或不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地段而修建的構筑物，是道路的重

11、要組成部分。它是由正橋，引橋和導流等工程組成，正橋是主體，位于河兩岸橋臺之間，橋墩均位于河中。引橋是連結正橋與原線的建筑物，常位于河漫灘或階地之上，它可以是高路堤或橋梁；導流建筑包括護岸，護坡，導流堤和丁壩等，是保護橋梁等各種建筑物的穩(wěn)定，不受河流沖刷破壞的附屬工程。</p><p>　?。?） 工程地質(zhì)工作的有關內(nèi)容</p><p>　　張咸恭、李智毅、鄭達輝（2001年）闡述了工程地質(zhì)

12、工作的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀；全面描述了工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵。</p><p>　　1、工程地質(zhì)工作的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀</p><p>　　我國工程地質(zhì)工作大體上經(jīng)歷了三個階段：</p><p>　　第一階段 第二次世界大戰(zhàn)后至60年代，以工程地質(zhì)條件研究和質(zhì)量評價為主要工作。一方面是作為工程建筑載體，工程建筑材料、工程建筑結構的地質(zhì)體質(zhì)量評價，另一方面是作為工程建筑環(huán)境的質(zhì)

13、量評價。這時期中，50年代我國的工程地質(zhì)勘察工作任務十分繁重，工程地質(zhì)事業(yè)蓬勃發(fā)展，勘察隊伍不斷壯大，技術水平日漸提高。同時，也積累了大量勘察資料和豐富的實際經(jīng)驗。</p><p>　　第二階段 大體上開始于60年代末至80年代初，以開展地質(zhì)體穩(wěn)定性分析為特征的工程地質(zhì)災害預測研究階段。如60年代末開始提出地基穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性、地下洞室穩(wěn)定性評價研究課題；70年代進一步提出地基穩(wěn)定性、邊坡穩(wěn)定性、地下洞室穩(wěn)定

14、性、山體穩(wěn)定性、地殼穩(wěn)定性評價研究五個課題，開始了工程地質(zhì)研究的第二階段。</p><p>　　第三階段 80年代以來出現(xiàn)了許多新技術，可以對不良地質(zhì)體進行改造，推動著工程地質(zhì)發(fā)展進入第三階段。現(xiàn)階段單純從工程地質(zhì)條件方面論述建筑場地的適宜性，已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)的需要，而必須環(huán)繞工程地質(zhì)問題，根據(jù)建筑物的特點，對工程地質(zhì)條件進行綜合分析，才能作出較為明確的工程地質(zhì)評價。</p><p>　

15、　2、工程地質(zhì)條件的內(nèi)涵</p><p>　　工程地質(zhì)條件是客觀自然存在的，是自然地質(zhì)歷史塑造而成的，而不是人為造成的。一地的工程地質(zhì)條件反映了該地的地質(zhì)發(fā)展過程及后生變化，即內(nèi)外動力地質(zhì)作用的性質(zhì)和強度。工程地質(zhì)條件的形成受大地構造、地形地勢、氣候、水文、植被等自然因素的控制。巖石風化、成壤作用、凍土形成等都是在這些自然因素控制下進行的。由于各種要素組合的不同，不同地點的工程地質(zhì)條件隨之不同，表現(xiàn)在工程地質(zhì)條件

16、各要素性質(zhì)的差異、主次關系配合的不同。工程地質(zhì)條件所包括的幾個要素之間又是相互聯(lián)系，相互制約的。</p><p>　　1)巖土類型及工程地質(zhì)性質(zhì)</p><p>　　這是工程地質(zhì)條件最基本的要素，任何建筑物多是脫離不開土體或巖體的。巖土的類型不同，其性質(zhì)有很大參別，工程意義不一樣。軟土、軟巖、軟弱夾層及破碎巖體不利于地基的穩(wěn)定性。黃土、膨脹土等特殊土，斷層巖等破碎巖石也是應當重點研究的。對

17、水利工程來說，易于造成滲漏的土石，如砂礫層，巖溶巖體，破碎巖體等也應特別注意。</p><p><b>　　2)地形地貌條件</b></p><p>　　具體研究的內(nèi)容是：地形形態(tài)的等級；地貌單元的劃分；地形起伏的變化；地面切割情況，山坡形態(tài)、高度、坡度；山脊山頂?shù)男螒B(tài)、寬度、平整程度等；河谷的寬度，深度，坡度，階地發(fā)育情況：階地級數(shù)、高程、寬度、平整和完整程度、結構

18、、成因類型；不同地貌單元的特征及其相互關系等。地形地貌條件對建筑物場地的選擇，特別是對線性建筑如鐵路公路，運河渠道等的線路方案的選擇等意義最為重大。</p><p><b>　　3)地質(zhì)結構</b></p><p>　　地質(zhì)結構除了包含地質(zhì)構造外，它還包括巖土單元的組合關系及各類結構面的性質(zhì)和空間分布。土體和巖體的地質(zhì)結構是有所不同的。土體結構主要是指土層的組合關系，

19、亦即由層面所分隔的各層土的類型、厚度及其空間分布。巖體結構也主要指巖層的構造變化及其組合關系，同時還包括各種結構面的組合。</p><p><b>　　4)水文地質(zhì)條件</b></p><p>　　對工程有影響的因素是：地下水的類型，地下水位及其變動幅度，含水層和隔水層的分布及組合關系，各自的厚度，土層或巖層滲透性的強弱及其滲透系數(shù)，富水性，承壓含水層的特征及水頭。巖

20、石裂隙水的特性，水動力條件，分布的不均一性，含水層和隔水層的特點，裂隙水滲透壓力。地下水的補給、徑流和排泄條件，地下水的水質(zhì)及侵蝕性，等等。在工程建設中經(jīng)常要考慮水文地質(zhì)條件。</p><p><b>　　5)物理地質(zhì)現(xiàn)象</b></p><p>　　這是指對工程建設有影響的自然地質(zhì)作用和現(xiàn)象。地殼表層經(jīng)常處于內(nèi)動力地質(zhì)作用和外動力地質(zhì)作用的強烈影響之下，對建筑物造成

21、威脅與破壞，其規(guī)模常甚巨大，甚至是區(qū)域性的。許多建筑物的破壞往往不是因為建筑物本身不夠堅固或地基不夠穩(wěn)定，而是由于對與之有關的物理地質(zhì)現(xiàn)象認識不夠，缺乏調(diào)查研究和預測造成的。</p><p><b>　　6)天然建筑材料</b></p><p>　　許多建筑物的建筑材料是取之于土和巖石的，這稱為天然建筑材料。例如土石壩、路堤、路基、擋墻、護坡、碼頭等需要大量天然建筑材

22、料。對需要天然建筑材料數(shù)量較大的建筑物來說，從經(jīng)濟效益著眼，為了減少造價，應當盡可能“就地取材”。天然建筑材料的類型、質(zhì)量數(shù)量，以及開采運輸條件對建筑物的結構型式的選擇具有決定性的意義。</p><p><b>　　橋梁工程勘察</b></p><p>　　錢讓清（2003年）闡述了橋梁工程勘察的主要內(nèi)容;闡述了橋梁的主要工程地質(zhì)問題</p><p

23、>　　1、橋梁工程勘察的主要內(nèi)容</p><p>　　橋梁工程地質(zhì)勘察一般應包括兩項內(nèi)容：首先應對比較方案進行調(diào)查，配合路線、橋梁專業(yè)人員，選擇地質(zhì)條件比較好的橋位；然后再對選定的橋位進行詳細的工程地質(zhì)勘察，為橋梁及其附屬工程的設計和施工提供所需要的地質(zhì)資料。影響橋位的選擇的因素有路線方向、水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)條件，其中工程地質(zhì)條件是評價橋位好壞的重要指標，也是選擇橋梁結構的主要依據(jù)。</p>

24、<p>　　雖然，工程地質(zhì)條件包括六大要素，但對橋梁的不同勘察階段來說，勘察內(nèi)容則有主次之分。（1）初步勘察階段：應對各橋位方案進行工程地質(zhì)勘察，并對建橋的適宜性和穩(wěn)定性有關的工程地質(zhì)條件做出結論性的評價。對工程地質(zhì)條件復雜的特大橋和中橋，必要時增加技術設計階段勘察，還應包括環(huán)境介質(zhì)對混凝土腐蝕的評價。（2）詳細勘察階段的勘察重點是：查明橋位區(qū)地層巖性、地層構造、不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布及工程地質(zhì)特性；探明橋梁墩臺和調(diào)治構造物地

25、基的覆蓋層及基巖風化層的厚度、墩臺基礎巖體的風化及構造破碎程度、軟弱夾層情況和地下水狀況；測試巖土的物理力學特征，提供地基的基本承載力，樁壁摩阻力，鉆孔樁極限摩阻力，做出定量評價；對邊坡及地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)的危害程度和地下水對地基的影響程度做出評價</p><p>　　2、橋梁的主要工程地質(zhì)問題</p><p>　　橋梁的工程地質(zhì)問題包括以下兩個方面：橋墩臺地基穩(wěn)定性問題：橋墩臺地基穩(wěn)

26、定性主要取決墩臺地基中巖土體承載力的大小。它對選擇橋梁的基礎和確定橋梁的結構形式起決定作用。地基承載力的確定取決于巖土體的力學性質(zhì)及水文地質(zhì)條件。應通過室內(nèi)試驗和原位測試綜合判定。橋墩臺的沖刷問題：河水會對橋基產(chǎn)生強烈沖刷，威脅橋墩臺的安全，因此，橋墩臺基礎的埋深應考慮各方面的因素如持力層的部位、不良地質(zhì)現(xiàn)象等</p><p>　　1.3 本文主要研究內(nèi)容、方法</p><p>　　對（團

27、結渠）特大橋工程地質(zhì)條件的評價首先要通過工程勘察獲取有關的工勘資料，并在此基礎上對資料進行分析對比，對取得的巖土樣進行實驗，然后以文字、圖表的形式描述和反映場地的工程地質(zhì)情況.</p><p><b>　　主要的研究內(nèi)容有：</b></p><p>　　1）區(qū)域地質(zhì)資料。如地層、地質(zhì)構造、巖性、土質(zhì)及筑路材等。</p><p>　　2）地形、地

28、貌資料。如區(qū)域地貌類型及其主要特征、不同地貌單元與不同地貌部位的工程地質(zhì)評價等。</p><p>　　3）區(qū)域水文地質(zhì)資料。如地下水的類型、分帶及分布情況、埋藏深度、變化規(guī)律等。</p><p>　　4）物理地質(zhì)作用和現(xiàn)象。如各種特殊巖土的分布情況、發(fā)育程度與活動特點等。</p><p>　　5）地震資料。如沿線及附近地區(qū)的歷史地震情況、地震烈度、地震破壞情況及其與

29、地貌、巖性、地質(zhì)構造的關系等。</p><p>　　6）氣象資料。如氣溫、降水、蒸發(fā)、濕度、積雪、凍結深度及風速、風向等。</p><p>　　7)其他有關資料。如氣候、水文、植被、土壤等。</p><p>　　8）工程資料。區(qū)內(nèi)已有公路、鐵路的主要工程地質(zhì)問題及其防治措施等。</p><p><b>　　而主要的方法是：</

30、b></p><p><b>　　1) 調(diào)查與測繪</b></p><p>　　調(diào)查與測繪是工程勘察的主要方法。通過觀察和訪問，對路線通過地區(qū)的工程地質(zhì)條件綜合性的地面調(diào)查，將查明的地質(zhì)現(xiàn)象的獲得的資料，填繪到有關的圖表與記錄本中，這種工作統(tǒng)稱為調(diào)查測繪。一般情況下，公路工程地質(zhì)調(diào)查測繪采用沿線調(diào)查的方法，而不進行測繪。但對地質(zhì)條件復雜地區(qū)或重點工程地段，則應根

31、據(jù)需要進行較大面積的測繪。</p><p><b>　　2)勘探</b></p><p>　　勘探是巖土工程勘察的重要方法，是獲取深部地質(zhì)資料必不可少的手段。在進行地質(zhì)勘察時，應充分利用地面調(diào)查測繪資料，合理布置勘探點，以減少不必要的工作量；同時應充分地面調(diào)查測繪資料，分析勘探成果，以避免判斷的錯誤 。公路巖土工程勘探的主要方法有坑探、鉆探、地球物理勘探等幾類。<

32、;/p><p><b>　　3)試驗</b></p><p>　　試驗是巖土工程勘察的重要環(huán)節(jié)，是對巖土工程性質(zhì)進行定量評價的必不可少的方法，是解決某些復雜的工程地質(zhì)問題的主要途徑。</p><p>　　工程地質(zhì)調(diào)查、測繪與勘探工作，只能解決巖土的空間分布、發(fā)展歷史、形成條件等問題，對巖土的工程性質(zhì)只能進行定性的評價，要進行準確的定量的評價必須通過

33、試驗工作。</p><p>　　工程地質(zhì)試驗可分為室內(nèi)試驗和野外試驗兩種。室內(nèi)試驗是對調(diào)查測繪、勘探及其他過程中所采取的樣品進行試驗，這種試驗通常在實驗室中進行，野外試驗是在巖土的原處并在自然條件下進行的，和取樣試驗是有區(qū)別的，這種試驗也稱為現(xiàn)場原位試驗。</p><p><b>　　4)監(jiān)測</b></p><p>　　物理地質(zhì)現(xiàn)象與作用是在

34、自然環(huán)境不斷變化的情況下發(fā)生與發(fā)展的，其中某些具有周年的變化過程，如鹽漬土、道路凍害等；某些具有多年的變化過程，如滑坡、泥石流等；而另一些則可能兼有兩種變化，如沙漠、多年凍土等。通過直接觀察和勘探，只能了解某一個短時期的情況，要了解某變化規(guī)律，就需要做長期的觀測工作，而掌握其變化規(guī)律，有時則是工程設計所必需的，因此，長期觀測是巖土工程勘察的重要方法。在某些情況下是必需。在公路工程的實踐中，對沙漠、鹽漬土、滑坡、泥石流、多年凍土與道路凍害

35、等物理地質(zhì)作用與現(xiàn)象，都有設立長期觀測站的實例和經(jīng)驗。</p><p>　　1.4 本次實習的內(nèi)容、目的與意義</p><p>　　這次實習是在四年制大學本科臨畢業(yè)前夕進行的，通過四年本專業(yè)（地質(zhì)工程）基礎知識和專業(yè)技術知識的學習，使我們有了較好的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)素養(yǎng)，但是，在實踐方面我們卻存在許多不足，雖然以前已經(jīng)有過各方面的實習，但這次實習所不同的是：它給了我們親自參與生產(chǎn)工作的機會，可

36、以說是以后工作的“實戰(zhàn)演習”.</p><p>　　所以，本次實習的目的很明確：把所學專業(yè)知識運用到生產(chǎn)實踐中，熟悉本專業(yè)工作的整個過程，以便提前適應以后的工作環(huán)境，并且通過本次實習圓滿地完成本科階段的學習和畢業(yè)答辯，雖然，這次實習在現(xiàn)場只短短的一個月時間，但是其意義是深遠的：它使我們親臨工作現(xiàn)場，并參與到部分工作中，這是一個很好的學習機會，也是鍛煉能力必不可少的一部分；這次實習也是我們順利完成學業(yè)獲取學位必不可

37、少的一部分；總之，通過這次實習，我們對專業(yè)的工作內(nèi)容的了解以及現(xiàn)場工作能力都有一定程度的提高.</p><p>　　通過在石家莊大地土木工程有限公司近一個月的實習，從事巖土工程勘察及相關工作的我對野外編錄及巖土工程勘察報告的編寫又有了更進一步的學習，同時學會了華寧巖土工程勘察等軟件的應用等。按實習單位的資料情況結合我個人的選擇，我把對青紅高速魯冀界至邯鄲段團結渠大橋進行工程地質(zhì)條件評價作為本次畢業(yè)設計（論文）的重

38、要組成部分。</p><p>　　具體過程如下：第一階段 第一周至第三周，完成專業(yè)英文翻譯。第二階段 在石家莊現(xiàn)場實習，學習了工程地質(zhì)野外編錄、強夯法和夯實水泥土樁法在地基處理中的應用，同時也切身體會到了地質(zhì)工作的艱辛。第三階段 收集、整理資料，并開始寫論文，最終完成論文。</p><p>　　2 區(qū)域工程地質(zhì)條件</p><p>　　青島─紅其拉甫公路（以

39、下簡稱青紅高速公路）魯冀界至邯鄲段高速公路是國家重點公路（橫5）的組成部分，也是河北省規(guī)劃“五縱六橫七條線”高速公路主骨架中橫6 “魯冀界（聊城）—邯鄲—涉縣—冀晉界（長治）”的重要組成部分。該線路既是晉煤外運的大通道和內(nèi)陸與沿海聯(lián)系的大動脈，又是連接邯鄲西部各旅游景點及其礦產(chǎn)資源外運的主干道。本項目的實施對完善河北乃至全國公路網(wǎng)有著重要意義，將有效帶動河北省南部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。</p><p>　　2.1 區(qū)域

40、構造特征與區(qū)域穩(wěn)定性</p><p>　　場地所在區(qū)域構造體系主要是新華夏系，受區(qū)域構造體系的影響，具明顯的分區(qū)特征。以太行山山前斷裂帶的邯鄲斷裂為界(京廣鐵路東側) ，其西為新生代的太行山隆起，以東側為華北平原坳陷區(qū)。太行山隆起東側以太行山山前斷裂與華北平原坳陷相鄰。本區(qū)處于華北平原坳陷區(qū)的臨清凹陷，臨清凹陷內(nèi)部受斷裂控制，新生代形成了一系列走向NNE的凹陷和凸起，凹陷區(qū)內(nèi)主要有NNE向館陶西斷裂及臨漳斷裂。始

41、新世以來，太行山隆起帶發(fā)生明顯的抬升，抬升幅度自東向西逐漸增大，中新世末、上新世初，本經(jīng)歷了構造穩(wěn)定期，在隆起的背景上，一些老斷裂在晚第三紀至第四紀期發(fā)生差異運動，產(chǎn)生了一系列半地塹式的構造盆地。邯鄲斷裂是太行山山前斷裂帶中規(guī)模較大、活動時代較新的一條著名斷裂，斷裂呈NNK向，傾向SEE，長約150公里，中新生代以來斷距顯著，第四紀晚期仍在活動。區(qū)域地質(zhì)構造分析表明，場地區(qū)域上屬次穩(wěn)定區(qū)。</p><p><

42、;b>　　2.2 區(qū)域地層</b></p><p>　　依據(jù)鉆探揭露，路線穿越區(qū)主要為新生界第四系地層，青紅高速公路路線西端出露第三系上新統(tǒng)地層。路線穿越區(qū)地層具明顯分區(qū)特征，以京廣鐵路為界，以東平原地區(qū)為第四系全新統(tǒng)（Q4）地層，以西主要為第四系下更新統(tǒng)（Q1）地層，路線西端為第三系中新統(tǒng)（N1）地層?，F(xiàn)按地層成因及形成時代由老到新分述如下：</p><p>　　1)．

43、第三系中新統(tǒng)（N1）</p><p>　　該統(tǒng)地層為內(nèi)陸河湖相沉積，主要為紅褐~灰褐色泥巖，中~厚層，具波狀層理，礦物成分主要為石英、長石及云母，鈣泥質(zhì)膠結，節(jié)理較發(fā)育，傾角150~270。頂部2.00~6.00m為強風化帶，呈褐紅色，裂隙發(fā)育，成碎塊狀，裂隙被鈣泥質(zhì)充填。與上部地層呈不整合接觸。該地層分布在路線西端（K92+600~K92+260）區(qū)段。</p><p>　　2)．第四系

44、更新統(tǒng)（Q1 l）</p><p>　　該地層為湖相沉積，主要由灰褐~灰黃、灰白～灰綠色及紅褐色粘土及亞粘土組成，呈堅硬~硬塑狀，結構致密，斷口光滑，上部裂隙發(fā)育，含鈣質(zhì)及鐵錳質(zhì)結核，具膨脹性，自由膨脹率大都為40～87%，膨脹潛勢弱～中。主要分布在西段K80+600～K92+660區(qū)段，最大揭露厚度大于55.00m。</p><p>　　3)．第四系全新統(tǒng)（Q4）</p>

45、<p>　?、湃陆y(tǒng)沖洪積堆積（Q4al+pl）</p><p>　　主要由黃褐～棕褐色亞粘土、亞砂土組成，間夾砂土層及粘土透鏡體。亞粘土與亞砂土成互層狀產(chǎn)出，結構致密，多呈硬塑狀，中～低壓縮性，含鈣質(zhì)結核。砂土多為粉細砂及中砂，飽和，中密～密實狀，砂質(zhì)較純，礦物成分主要為長石、石英，含白云母片，級配差～中。分布在平原區(qū)段，最大揭露厚度32.00m。</p><p>　?、迫陆y(tǒng)

46、沖積~湖沼相堆積（Q4al+l）</p><p>　　主要由黃褐~灰褐色及灰黑色亞粘土、亞砂土及粘土組成，亞粘土、亞砂土及粘土成互層狀產(chǎn)出，多呈軟塑~硬塑狀，具水平層理，土質(zhì)較均，含貝殼、蝸牛碎片。分布在平原區(qū)段。</p><p>　　⑶全新統(tǒng)沖洪積堆積（Q4al+pl）</p><p>　　主要由黃褐色~棕黃色亞粘土、亞砂土組成，間夾粉細砂。亞粘土與亞砂土成互層狀

47、產(chǎn)出，多呈軟塑~硬塑狀，部分呈流塑狀，土質(zhì)不均勻，含鐵錳氧化物。分布在平原區(qū)段。</p><p>　　2.3 區(qū)域水文地質(zhì)條件</p><p>　　青紅高速公路路線所經(jīng)地區(qū)水系比較發(fā)育，均為內(nèi)陸河流，所經(jīng)河流主要有支漳河、滏陽河、渝元河、衛(wèi)西干渠、沙東干渠、東風渠、團結渠、南水北調(diào)主渠等，勘察時支漳河、滏陽河、東風渠、衛(wèi)西干渠均有地表水逕流，地表逕流水體非無色、透明，均受到不同程度污染。&

48、lt;/p><p>　　東部平原地區(qū)地下水主要賦存于第四系砂層孔隙和土層孔隙中，為多層結構的松散巖土孔隙水，儲水量比較豐富。淺部的兩個含水組分別為第一含水組的潛水和第二含水組的潛水-承壓水含水組。東部平原地區(qū)由上至下依次為淡水-（微）咸水-淡水，上部淡水多沿古河道兩側分布，呈條狀分布，礦化度為0.6~1.0g/L，主要分布在地下淺層。（微）咸水礦化度1.07~4.52g/L，底板埋深約20.00~55.00m。區(qū)內(nèi)地

49、下水的補給來源主要為大氣降水和河流、干渠灌溉回滲補給。西部丘陵區(qū)地下水主要賦存于第四系土層孔隙及風化帶裂隙中，地下水儲存條件復雜，大都為淡水，多屬潛水-承壓水，地下水位埋深受構造條件控制，水位變化大。</p><p>　　通過對測區(qū)地下水取樣進行水質(zhì)分析，東部平原大都為微咸水~咸水。東風渠、團結渠、支漳河、滏陽河區(qū)段地下水為硫酸鹽氯化物鈣鎂型、氯化物硫酸鹽鈣鈉型，屬咸水，在II類環(huán)境下，對混凝土具有中等結晶腐蝕，

50、對鋼筋混凝土中的鋼筋具弱腐蝕。平原其它區(qū)段地下水大部分屬于重碳酸鹽氯化物硫酸鹽水，屬微咸水，對混凝土中的鋼筋具弱腐蝕。西區(qū)丘陵區(qū)段地下水大都為淡水，為硫酸鹽鈣鈉型。</p><p>　　3 團結渠大橋的工程地質(zhì)條件</p><p>　　青紅高速(團結渠)大橋位于肥鄉(xiāng)縣城北部，北臨石賈莊，東南為孟陶莊，高速公路于青紅高速跨越團結渠，大橋兼行洪道。設計特大橋長約800.00m，跨徑20.00

51、～40.00m，上部擬采用預應力混凝土連續(xù)箱梁結構，下部采用雙柱式墩臺，鉆孔灌注樁基礎。</p><p><b>　　3.1 地形、地貌</b></p><p>　　場地位于太行山山前沖洪積平原，團結渠從場地中央橫貫，團結渠河槽寬約8.00m，渠內(nèi)水深約1.00m，左河灘寬14.50m，右河灘寬約13.50m，現(xiàn)場已開墾為農(nóng)田，其與地面形成溝坎，最大高差2.45m，四

52、周均為耕地，地形、地貌簡單，地勢較平緩，團結渠為季節(jié)性河流。 </p><p><b>　　3.2 氣象</b></p><p>　　路線區(qū)地處暖溫帶大陸性季風氣候區(qū)，歷年冬夏季較長，春秋季較短，氣候特點是干旱同季，雨熱同期，四季分明。春季多風少雨，蒸發(fā)量大，夏季炎熱多雨，秋季晴朗氣爽，寒暖適中，冬季寒冷干燥，雨雪稀少。全年氣溫季節(jié)變化明顯。該區(qū)年平均氣溫13.4&#

53、176;C，極端最低氣溫-22.5°C，極端最高氣溫42.5°C，多年平均日照2587小時，多年平均降雨量538mm，無霜期210天，標準凍深小于60cm。</p><p>　　3.3 場地地基土條件</p><p><b>　　(1) 地基土概況</b></p><p>　　依據(jù)鉆探揭露、原位測試及土工試驗結果，場地地基土

54、主要分為沖洪積相及洪湖相堆積物組成，依據(jù)其成因類型、巖性及工程物理、力學性質(zhì)，可分為6個工程地質(zhì)單元層。</p><p>　　各工程地質(zhì)單元層的分布及特征分述如下：</p><p><b>　　1、土層特征描述</b></p><p><b>　　第①層：亞粘土層</b></p><p>　　主要由

55、黃褐色亞粘土組成，呈軟塑～硬塑狀，局部流塑狀，土質(zhì)不均，含異色團塊、鐵錳氧化物和植物根系。局部間夾粘土、亞砂土透鏡體。</p><p><b>　　第①1層：粘土層</b></p><p>　　主要由黃褐色～棕紅色粘土組成，呈軟塑～硬塑狀，土質(zhì)較均，切面光滑，有光澤，含少量鈣質(zhì)結核。該層在ZKDQ2-3、ZKDQ2-5、ZKDQ2-10、ZKDQ2-14號孔缺失,其余

56、鉆孔均見到該層。</p><p><b>　　第②層：亞粘土層</b></p><p>　　主要由黃褐色～灰褐色亞粘土組成，呈流塑～硬塑狀，土質(zhì)較均，含鐵錳氧化物及鈣質(zhì)結核。局部夾粘土透鏡體。ZKDQ2-9、ZKDQ2-10、ZKDQ2-11為亞砂土， </p><p><b>　　第③層：亞粘土層 <

57、/b></p><p>　　主要為黃褐～灰褐色亞粘土，ZKDQ2-5、ZKDQ2-6、ZKDQ2-7孔頂部為灰色～灰黑色粘土，亞粘土呈軟塑～硬塑狀，土質(zhì)不均勻，含貝殼碎片、鐵錳氧化物及鈣質(zhì)結核。</p><p><b>　　第④層：亞粘土層</b></p><p>　　主要由黃褐色亞粘土組成，間夾亞砂土、粘土及細砂透鏡體。亞粘土呈軟塑～硬

58、塑狀，土質(zhì)不均，含少量直徑1.0～4.0 cm鈣質(zhì)結核，偶見鐵錳氧化物。</p><p><b>　　第⑤層：亞粘土層</b></p><p>　　主要為黃褐色亞粘土，夾粘土透鏡體。亞粘土多呈硬塑狀，局部呈軟塑狀，土質(zhì)較均，含少量直徑1.0～4.0 cm鈣質(zhì)結核，偶見鐵錳氧化物。</p><p><b>　　第⑤1層：粘土層</

59、b></p><p>　　主要為黃褐色粘土，呈軟塑～硬塑狀，土質(zhì)較均，含少量鈣質(zhì)結核。該層在ZKDQ2-5、ZKDQ2-7、ZKDQ2-10、ZKDQ2-11、ZKDQ2-12、ZKDQ2-13、ZKDQ2-14、ZKDQ2-15號孔見到，其余鉆孔缺失。</p><p><b>　　第⑥層：亞粘土層</b></p><p>　　主要由亞粘

60、土組成，間夾粘土、亞砂土透鏡體。在ZKDQ2-1、ZKDQ2-4、ZKDQ2-5、ZKDQ2-6、ZKDQ2-7號孔上部為粉細砂、中砂。亞粘土多呈軟塑～硬塑狀，含鈣質(zhì)結核，偶有姜石、氧化物出現(xiàn)。</p><p><b>　　第⑥1層：粉細砂層</b></p><p>　　主要為黃褐色粉細砂，飽和，中密～密實狀，礦物成分主要為長石、石英及云母，級配差。</p>

61、;<p>　　2、各土層分布及厚度變化情況</p><p>　　各土層分布及厚度變化情況如下表：</p><p>　　表 3-1 各土層分布及厚度變化情況表</p><p>　　各土層的具體分布規(guī)律也可參見附圖（工程地質(zhì)剖面圖）</p><p>　　(2) 各土層物理力學性質(zhì)指標</p><p>　　

62、土的物理性質(zhì)是指土中固相（土顆粒），液相（水），氣相（空氣）的質(zhì)量與體積間的相互比例關系以及固液兩相相互作用表現(xiàn)出來的性質(zhì)。前者稱為土的基本物理性質(zhì)，主要研究土的密實程度和干濕狀況，主要指標有：天然含水量，天然單位重度，土粒密度，孔隙比，飽和度等；后者主要研究粘性土的可塑性，脹縮性，土的透水性及毛細性等，著重表述這些性質(zhì)對土體的作用，主要指標有：液限，塑限，塑性指數(shù)，液限指數(shù)等。</p><p>　　具體各土層主

63、要的物理力學性質(zhì)指標，均作了分層統(tǒng)計，其結果見下表：</p><p>　　表3-2 地基土物理力學性質(zhì)綜合成果表</p><p>　　其余有關的物理力學性質(zhì)指標請參見附表（土工試驗綜合成果表）</p><p>　　(3) 物理力學性質(zhì)指標相關性分析</p><p>　　物理力學指標之間的相關性沒有固定的公式，大多是通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計獲得的，工程實

64、踐告訴我們：各指標的試驗數(shù)據(jù)存在著一定的離散性，不同指標的離散程度不同。下面通過團結渠特大橋橋址各土層的物理力學指標數(shù)據(jù)來分析有關指標之間的相關性。</p><p>　　1、天然含水量與壓縮模量的相關性分析</p><p>　　由上圖可以看出天然含水量與壓縮模量之間的數(shù)據(jù)離散較大，成負相關，但相關性不是很好。</p><p>　　2、含水量與天然重度的相關分析<

65、;/p><p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)之間的離散性較小，進行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)篩選后，它們之間存在著線性關系，成負相關，且相關性較好。</p><p>　　3、塑限與塑性指數(shù)的相關性分析</p><p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)離散較小，它們之間存在著線性關系，成正相關，且相關性好。</p><p>　　4、含水量與孔隙比的相關性分析</p&

66、gt;<p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)離散較小，它們之間存在著線性關系，成正相關，且相關性好。</p><p>　　5、含水量與內(nèi)粘聚力的相關性分析</p><p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)之間的離散性較大，進行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)篩選后，它們之間存在著多項式關系，相關性不是很好。</p><p>　　6、含水量與內(nèi)摩擦角的相關性分析</p>

67、<p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)之間的離散性較大，進行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)篩選后，它們之間存在著多項式關系，相關性不是很好。</p><p>　　7、孔隙比與壓縮系數(shù)的相關性分析</p><p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)之間的離散較大，進行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)篩選后，它們之間存在著線性關系，呈正相關，相關性一般。</p><p>　　8、孔隙比與壓縮模量的相關性分析&

68、lt;/p><p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)離散較大，進行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)篩選后，它們之間存在著相關關系，相關性差。</p><p>　　9、孔隙比與天然重度的相關性分析</p><p>　　從上圖中可以看出數(shù)據(jù)離散性較小，進行數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)篩選后，它們之間存在著線性關系，成負相關，且相關性好。</p><p>　　對物理力學性質(zhì)指標的相關性分析，

69、旨在將正確的數(shù)據(jù)用于工程中，可以幫助我們從數(shù)據(jù)出發(fā)來了解土體的性質(zhì)和它的地質(zhì)背景，剔除指標的異常值，找出指標間的相關性，為合理使用試驗結果創(chuàng)造條件。下面是對上述指標相關性分析結果的小結：</p><p><b>　　n=30</b></p><p>　　1)天然重度，孔隙比與含水量之間有著密切聯(lián)系，相關系數(shù)一般大于0.90。</p><p>　

70、　天然重度與孔隙比、含水量之間負相關，孔隙比與含水量之間正相關。</p><p>　　2)塑性指數(shù)Ip與液限WL之間線性關系，為正相關，相關性好。</p><p>　　3)強度參數(shù)中，內(nèi)粘聚力、內(nèi)摩擦角與含水量之間的相關關系不是很明確。</p><p>　　4)孔隙比與壓縮系數(shù)之間正相關，但本文中它們之間的相關性不是很好?？紫侗扰c壓縮模量之間負相關，它們之間的相關性

71、也不是很好。</p><p><b>　　3.4 地震</b></p><p>　　根據(jù)中國地震局、國家質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001) 和河北省地震局、河北省質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布的《關于貫徹執(zhí)行〈中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖〉的通知》(冀震發(fā)[2001]38號文) 文件的規(guī)定，場地地震動峰值加速度為0.10g，地震動反應譜特征周期為0

72、.4S，本區(qū)所在區(qū)域地震烈度為Ⅶ度區(qū)。</p><p>　　3.5 天然建筑材料</p><p>　　擬建場地位于平原地區(qū)，筑路材料缺乏，公路建設所用材料均需外運，路段內(nèi)有多條省道和國道，道路縱橫交錯，為建筑材料運輸提供了有利條件。碎石材料可以選用武安市伯延、野河料場，該料場有品種、規(guī)格齊全，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，交通便利，儲量豐富，加工的各種規(guī)格的碎石可用作路面基層、構造物、防護工程等。位于武

73、安陽邑的玄武巖石料場，曾在石安等高速公路抗滑面層中廣泛使用過，該場生產(chǎn)規(guī)模大，碎石質(zhì)量較好，能滿足抗滑表層的使用要求。</p><p>　　工程所用中粗砂可采用七里河姚坪砂場、白馬河的青山和楊村砂場，這些砂場質(zhì)量可靠，儲量豐富。石灰材料可從武安市伯延、野河料場獲得，料源儲量豐富，品質(zhì)較好，運輸方便，可供路基、基礎工程及構造物附屬工程使用。粉煤灰可選用邯鄲電廠的粉煤灰，該電廠日出灰量400t，儲灰池儲量約為300萬

74、噸，質(zhì)量穩(wěn)定，符合一級粉煤灰標準且運輸方便。</p><p>　　水泥可選用峰峰礦區(qū)太行水泥廠水泥，鋼材可選用邯鄲鋼鐵公司鋼材。</p><p>　　3.6 水文地質(zhì)條件</p><p>　　依據(jù)鉆探測試，場地初見地下水位為37.10～41.60m，穩(wěn)定地下水位37.30～41.90m，地下水埋深5.00～9.75m。主要接受大氣降水和地表水滲入補給，地下水位隨季節(jié)

75、和氣候動態(tài)變化，一般變化幅度不大。通過對地下水取樣進行水質(zhì)分析，地下水為氯化物硫酸鹽鈣型，屬咸水。</p><p>　　3.7 場地工程地質(zhì)條件評價</p><p>　　1、場地適宜性、穩(wěn)定性評價</p><p>　　在鉆探深度范圍內(nèi)，本場地未發(fā)現(xiàn)滑坡、土洞、溶洞、塌陷和全新活動斷裂等不良地質(zhì)現(xiàn)象。場地處于華北坳陷區(qū)的臨清凹陷，區(qū)域地質(zhì)構造上屬次穩(wěn)定區(qū)，適宜做建橋場

76、地。</p><p>　　2、地基土工程性能分析與評價</p><p>　　各土層的承載力情況如下表：</p><p>　　表3-3 地基土層承載力表</p><p>　　根據(jù)地基土的物理力學指標及承載力情況，對場地內(nèi)各地基土的工程性能分析如下：</p><p>　　第①層亞粘土：分布普遍，該層厚度較小，呈軟塑～硬

77、塑狀，局部呈流塑狀；中～高壓縮性，承載力較低，工程性質(zhì)差。不宜作為橋梁基礎持力層。</p><p>　　第①1層粘土：承載力較低，壓縮性較高，該層厚度較小，埋深淺，呈軟塑～硬塑狀，局部呈流塑狀；工程性質(zhì)差。不宜作為橋梁基礎持力層。</p><p>　　第②層亞粘土：承載力稍高，厚度較大，呈流塑～硬塑狀，中～高壓縮性，工程性質(zhì)差。不宜作為橋梁基礎持力層。</p><p&g

78、t;　　第②1 層亞砂土：承載力較高，厚度變化較大，為透鏡體，少量鉆孔未揭露該層，呈軟塑～硬塑狀，中壓縮性，工程性質(zhì)較不宜作為橋梁基礎持力層。</p><p>　　第③層亞粘土：承載力稍高，厚度較大，狀態(tài)較好，分布普遍，呈軟塑～硬塑狀，中壓縮性，工程性質(zhì)中?？勺鳛闃蛄夯A持力層。</p><p>　　第④層亞粘土：承載力較高，厚度大，分布普遍，呈軟塑～硬塑狀，中壓縮性，工程性質(zhì)較好?？勺鳛?/p>

79、橋梁基礎持力層。</p><p>　　第⑤層亞粘土：承載力較高，狀態(tài)好，厚度大且穩(wěn)定，呈硬塑狀，中壓縮性，工程性質(zhì)較好?？勺鳛闃蛄夯A持力層。</p><p>　　第⑥1層粉細砂：承載力較高，狀態(tài)較好，呈軟塑～硬塑狀，中壓縮性，工程性質(zhì)較好，但只在局部范內(nèi)被揭露，不宜作為橋梁基礎持力層。</p><p>　　第⑥層亞粘土：承載力較高，狀態(tài)較好，厚度大，但層位不穩(wěn)定。

80、呈軟塑～硬塑狀，中壓縮性，工程性質(zhì)較好，可作為橋梁基礎持力層。</p><p>　　綜上所述，可根據(jù)擬建橋梁的荷重情況選用，③，④，⑤，⑥層地基土作為樁基持力層，樁型可選用鉆孔灌注樁或沉樁。 </p><p>　　3、地基土液化評價</p><p>　　場地地下水埋深較淺，地表下20.00m范圍存在飽和亞砂土地層，該場地地震烈度Ⅶ。對該場地20.00m以上的飽

81、和亞砂土進行液化性判定，判定結果地基土13.00m以上具輕微～中等液化。</p><p>　　4、地下水腐蝕性評價</p><p>　　對場地地下水取樣進行水質(zhì)分析，地下水為氯化物硫酸鹽鈣型，屬咸水，對混凝土有弱腐蝕性，對混凝土中鋼筋有中等腐蝕性。</p><p>　　4 團結渠大橋場地主要工程地質(zhì)問題</p><p>　　4.1 砂土液化

82、問題</p><p>　　團結渠大橋附近場地地下水埋深較淺，地表下20.00m范圍存在飽和亞砂土地層，該場地地震烈度Ⅶ。對該場地20.00m以上的飽和亞砂土進行液化性判定，判定結果地基土13.00m以上具輕微～中等液化。</p><p><b>　　（1）基本概念</b></p><p>　　砂土液化是指由于砂體砂粒之間的有效正應力隨著孔隙水壓

83、力的上升而降低，最終有效正應力降為零時，砂粒懸浮于水中，砂體完全喪失了強度和承載力的現(xiàn)象。砂土液化是地震災區(qū)經(jīng)常發(fā)生的地基破壞方式之一。我國是發(fā)生地震災害較多的國家之一,對砂土液化的研究與防止對策取得了一定的成果。</p><p>　　可導致砂土液化的振動有機械振動和地震。機械振動引起的液化限于個別地基或個別場地范圍內(nèi)，而地震導致的砂土液化則往往是區(qū)域性的。砂土液化引起的破壞主要有四種：涌砂、地基失效、滑塌、地面

84、沉降及地面塌陷。</p><p><b>　?。?）液化機理</b></p><p>　　砂土液化機理：砂土受振動時，由于顆粒間沒有內(nèi)聚力或內(nèi)聚力很小，在慣性力周期性反復作用下，各顆粒就都處于運動狀態(tài)，它們之間必然產(chǎn)生相互錯動并調(diào)整其相互位置，以降低其總勢能最終達到最穩(wěn)定狀態(tài)。如果砂土位于地下水以上的包氣帶中，由于空氣可壓縮又易于排出，通過氣體的迅速排出立即可以完成這

85、種調(diào)整與變密過程，此時只有砂土體積縮小而出現(xiàn)的“震陷”現(xiàn)象，不會液化。如果砂土位于地下水以下的飽水帶，情況就完全不同，此時要變密就必須排水。如砂的滲透性不良，排水不通暢，則前一周期的排水尚未完成，下一周期的孔隙度再減小又產(chǎn)生了。應排出的水不能排出，而水又是不可壓縮的，所以孔隙水必然承受由孔隙度減小而產(chǎn)生的擠壓力，于是就產(chǎn)生的超孔隙水壓力。前一周期的剩余孔隙水壓尚未消散，下一周期產(chǎn)生的新的剩余孔隙水壓力又疊加上來，故隨振動持續(xù)時間的增長，

86、剩余孔隙水壓會不斷累積而增長。</p><p>　　已知飽水砂體的抗剪強度τ由下式確定:</p><p>　　τ=(σn - pw)tgφ=σ0. tgφ</p><p>　　式中：pw為孔隙水壓；σ0為有效正應力。在地震前外力全部由砂骨架承擔，此時孔隙水壓力為中性壓力，只承擔本身壓力即靜水壓力。令此時的孔隙水壓力為Pw0 ，振動過程中的剩余孔隙水壓力為△pw ，則

87、振動前砂的抗剪強度為：</p><p>　　τ= (σ- Pw0) tgφ</p><p>　　振動時： τ=[σ- (Pw0 + △pw) ] tgφ</p><p>　　隨△pw累積性增大，最終Pw0 + △pw=σ，此時砂土的抗剪強度為零，完全不能承受外荷載而達到液化狀態(tài)。</p><p><b>　?。?）液化的判別&l

88、t;/b></p><p>　　砂土液化通常的判別程序是先按地震條件、地質(zhì)條件、埋藏條件、土質(zhì)條件的一些限界指標進行初步判別，經(jīng)初步判別為不液化的場地就不再進行進一步的判別工作，以節(jié)省勘察工作量。判別為液化的場地則應進一步通過現(xiàn)場測試、剪應力對比或地震反應分析等方法進行定量判別。各種判別指出可能性之后，還應進一步判定后果的嚴重程度，通常是用液化指數(shù)劃分液化的嚴重程度，以便為設防措施提供依據(jù)。</p&g

89、t;<p>　　1) 地震液化初判的限界指標</p><p>　　進行初判可歸納為如圖4-1的流程框圖。初判結果雖偏于安全，但可將廣大非液化區(qū)排除，把進一步的工作集中于可能液化區(qū)。</p><p>　　圖4-1 地震砂土液化限界指標初判流程圖</p><p><b>　　2)現(xiàn)場測試法</b></p><p&

90、gt;　　凡經(jīng)初步判別為可能液化或需要考慮液化影響的飽和砂土或粉土，都應進行以現(xiàn)場測試為主的進一步判別。主要方法有標貫判別，靜力觸探判別和剪切波速判別。其中以標貫判別簡便易行最為通用。本文因此也采用了這種方法。具體過程和公式如下：</p><p>　　《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定，采用標貫判別法，液化土應符合下式要求：</p><p><b>　　N63.5<Ncr</b

91、></p><p>　　Ncr = N0[0.9 + 0.1(dS-dW)]</p><p>　　式中：N63.5— 飽和土標準貫入錘擊數(shù)實測值（未經(jīng)桿長修正）；Ncr — 液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值；N0 — 液化判別標準貫入錘擊數(shù)基準值，應按下表采用；ds — 飽和土標準貫入點深度（m）; pc — 飽和土粘粒含量百分率，當小于3或為砂土時，應采用3。</p>

92、<p>　　表4-1 標準貫入錘擊數(shù)基準值表</p><p>　　存在液化土層的地基，應進一步探明各液化土層的深度和厚度，并應按下式計算液化指數(shù)：</p><p><b>　　I1E =</b></p><p>　　式中：I1E — 液化指數(shù)；n — 15m深度范圍內(nèi)每一個鉆孔標準貫入試驗點的總數(shù)；Ni、Ncri— 分別為i 點標準

93、貫入錘擊數(shù)的實測值和臨界值，當實測值大于臨界值時應取臨界值的數(shù)值； di — i點所代表的土層厚度（m）；ωi — i土層考慮單位土層厚度的層位影響權函數(shù)值（單位為m-1），當該層中點深度不大于5m時應采用10，等于15m時應采用零值，5～15m時應按線形內(nèi)插法取值。存在液化土層的地基，應根據(jù)液化指數(shù)劃分液化程度的等級（如下表）</p><p>　　表4-2 液化等級表</p><p&

94、gt;　　根據(jù)以上理論，判斷該場地亞砂土具輕微～中等液化。 </p><p>　　4.2 地下水侵蝕性問題</p><p>　　對團結渠大橋附近場地地下水取樣進行水質(zhì)分析，地下水為氯化物硫酸鹽鈣型（結晶型侵蝕），屬咸水，對混凝土有弱腐蝕性，對混凝土中鋼筋有中等腐蝕性。</p><p>　　地下水的侵蝕性，可表現(xiàn)為對施工機械設備的侵蝕的對碳酸鹽類物質(zhì)（如石灰

95、巖、混凝土）的侵蝕能力。地下水的這種侵蝕性分為碳酸侵蝕性、硫酸鹽侵蝕性及鎂侵蝕性。</p><p>　　1)碳酸侵蝕性（分解性侵蝕） 地下水的碳酸侵蝕性主要取決于水中侵蝕性CO2含量的多少。當含有CO2的地下水與碳酸鹽類物質(zhì)接觸時，便可溶解它而生成HCO-3,其化學反應式為</p><p>　　CaCO3 + H2O +CO2 ——> Ca2+ + 2HCO-3</p&g

96、t;<p>　　由化學式可知，當水中含有一定數(shù)量的HCO-3時，就必須有一定數(shù)量的游離CO2與之相平衡。這一平衡所需的CO2，稱為平衡CO2。當水中的游離CO2與HCO-3達到平衡后，若又有一部分CO2進入水中，那么上述平衡遭到破壞，則反應式要相右進行，使水中HCO-3增加，從而達到新的反應平衡。因此，當水中含有超過平衡所需的游離CO2時，就能使碳酸鹽溶解于水而生成HCO-3，其中有一部分用于平衡新增加的HCO-3，另一部

97、分則消耗于對碳酸鹽的溶解。被消耗的CO2，被稱為侵蝕性CO2?？梢姵^平衡所需的游離CO2，只有一部分是侵蝕性CO2，而另一部分則為平衡CO2。</p><p>　　2) 硫酸鹽侵蝕性（結晶性侵蝕） 含有一定量SO的水滲入碳酸鹽物質(zhì)中時，便產(chǎn)生硫酸鹽侵蝕性。這是由于SO與碳酸鹽物質(zhì)中的一些組分產(chǎn)生化學作用形成結晶的硫酸鹽，這種新的化合物在形成過程中，體積膨脹，從而使硫酸鹽類物質(zhì)破壞。例如，在生成CaSO4 .

98、 2H2O時，體積增大一倍；形成MgSO4 . 7H2O時，體積增大430%；生成 Al(SO4)3 . 18H2O時，體積增大1400%。試驗證明，當水中SO >250mg/L或侵蝕性CO2 >3～8.3mg/L時，則水具有侵蝕性。</p><p>　　3) 鎂化性侵蝕性（分解、結晶復合性侵蝕） 水中含有大量的Mg2+ 時，便產(chǎn)生鎂化性侵蝕性。因為含有大量鎂鹽（特別是MgCl）的水，與混凝

99、土中結晶的Ca(OH)2起交替反應，其結果形成結晶的Mg(OH)2和易溶于水的CaCl2，從而使混凝土破壞。根據(jù)水泥品種、建筑物條件、結構和SO含量不同，水中Mg2+的極限允許含量可由750mg/L至更多。</p><p>　　此外，水中含有大量的氧、硫化氫及pH＜6的水也具有侵蝕性。地下水的侵蝕性對工程建設有影響，對人體也有損害作用。因此，研究地下水的侵蝕性很有實際意義。</p><p>

100、;　　4.3 水流的沖刷問題</p><p>　　橋墩和橋臺的修建，使原來的河槽過水斷面減小，局部增大了河水流速，改變了流態(tài)，對橋基產(chǎn)生強烈沖刷，有時可把河床中的松散沉積物局部或全部沖走，使橋墩臺基礎直接受到流水沖刷，威脅橋墩臺的安全。</p><p>　　水流沖刷是由水流與河流形態(tài)的特征所決定的。水流特征包括河水水位、流量、流速場、水流結構（形態(tài)）以及含砂量等，河流形態(tài)主要是河流的坡度及

101、彎曲情況。團結渠為季節(jié)性河流，場地附近地勢較平坦，對橋墩臺的沖刷作用可不作重點考慮。</p><p>　　5 團結渠大橋地基處理方案措施</p><p>　　5.1 砂土液化防治措施</p><p>　　針對砂土液化問題，我國有多種不同的處理方法，常用的防治措施有：合理選擇建筑場地、地基處理、基礎和上部結構選擇等。因為團結渠大橋橋址附近雖然普遍存在砂土液化問題，但是

102、該問題是由地基土中的第②1層亞砂土透鏡體引起的，所以無須繞避團結渠附近場地?？梢酝ㄟ^堤基處理和基礎、上部結構調(diào)整來消除液化可能性或減輕其液化程度及影響程度。</p><p>　　地基處理方法措施較多，適合該場地情況的有：振沖擠密法、砂樁擠密法，排滲法。前兩種方法的目的是改善飽和土層的密實程度，提高地基抗液化能力。后一種方法是在可能液化砂層中設置礫滲井，目的是使砂層在振動時迅速將水排出，以加速消散砂層中累積增長的孔

103、隙水壓力，從而抑制砂層液化?？傊鼗幚矸椒ǖ倪x定，必須考慮以下條件:①地基條件。改良深度:改良深度內(nèi)的地層成層狀態(tài);細粒土的含量;在原地基上砂土液化發(fā)生的可能性大小;②施工條件。附近建筑物的有無及其重要程度;施工區(qū)域的高度限制及材料搬入路徑;③上部結構條件、建筑物的變形允許度及安全度等。上述諸條件中,尤其重要的是附近建筑物的有無。施工區(qū)域附近沒有建筑物,同時具備了其它條件,從可靠性和經(jīng)濟性上一般可選定加實砂樁法。如果施工周圍存在建筑

104、物,從經(jīng)濟性、重要性及到附近建筑物的距離等綜合考慮,選定振搗棒加實法、砂的振浮壓實法或碎石排水法及深層混合處理法等比較好。</p><p>　　至于基礎形式，最好以選用管柱基礎為宜，團結渠大橋采用的是鉆孔灌注樁基礎，上部結構擬采用預應力混凝土連續(xù)箱梁結構，下部采用雙柱式墩臺。</p><p>　　5.2 地下水侵蝕防治措施</p><p>　　針對地下水的腐蝕問題，

105、一方面可以采用普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽水泥。另一方面可以采用防腐鋼筋混凝土結構設計(1)增大鋼筋保護層。下部構造承臺,該區(qū)域鋼筋保護層規(guī)范要求不小于50ｍｍ。(2)增設混凝土保護層。增加20ｃｍ厚混凝土在被侵蝕時可重新修補而不影響墩柱的承載能力。(3)涂防水涂料。在承臺、墩柱表面采用憎水防腐涂層進行防護,材料為凱頓百森Ｔ1,是一種水泥基滲透結晶型防水涂料。其防水原理:在有水存在的條件下,材料中所含活性化

106、學物質(zhì)向混凝土內(nèi)部滲透,在混凝土中形成不溶于水的針狀結晶,填充和堵塞混凝土的空隙和裂縫,提高混凝土的防水抗?jié)B能力。</p><p>　　5.3 防治水流沖刷措施</p><p>　　團結渠水季的水流沖刷使河床刷深，將直接威脅橋臺、橋墩的穩(wěn)固與安全。為了防止水流的這種沖刷作用，可采用改變生流線的位置的方法，如修筑順坎（導流堤）、丁壩等。</p><p><b&g

107、t;　　6 結論與建議</b></p><p><b>　?。?）結論</b></p><p>　　通過以上對團結渠大橋場地的工程地質(zhì)條件評價，可以得到以下結論：</p><p>　　1、場地區(qū)域地質(zhì)構造分析結果表明，擬建場地區(qū)域地質(zhì)構造上屬次穩(wěn)定區(qū)，適宜做為建橋場地。</p><p>　　2、場地地基土各層

108、分布較廣泛，層位較穩(wěn)定，工程性質(zhì)變化較小，綜合評定為較均勻地基。</p><p>　　3、場地地下水為氯化物硫酸鹽鈣型，屬咸水，對混凝土具弱腐蝕性，對混凝土中鋼筋具中等腐蝕性，設計時應考慮。</p><p>　　4、場地地下水埋深5.00～9.75m為潛水。通過對20.00m以上的飽和亞砂土進行液化判定，判定結果場地地基土13.00m以上的飽和亞砂土具輕微～中等液化，設計時應充分考慮。&l

109、t;/p><p>　　5、場地地震裂度為Ⅶ，地震動峰值加速度為0.10g，地震動反應譜特征周期為0.4S。</p><p>　　6、擬建橋梁不宜采用天然地基，建議采用灌注樁基礎，其主要設計技術參數(shù)可參照文章提供的數(shù)據(jù)，設計樁長通過計算確定。</p><p>　　7、粘性土的天然容度、孔隙比與含水量之間，塑性指數(shù)Ip與液限WL之間的相關性好，可以推廣到其它工程中，以減少數(shù)