地质学试卷规划系2009级B卷

11兰海高速遵贵扩容工程第4-A合同段施工安全总体风险评估1单位工程概况1.1工程概况遵贵扩容工程连接贵州省两个重要城市贵阳和遵义，是对原有贵遵高速通行能力的扩容，按双向六车道100km/h标准设计，路线全长约163km，总投资约223.5亿元。中交第二航务工程局有限公司承担建设的是遵贵扩容工程4-A合同段，是全线的控制性标段，施工内容主要包括乌江服务区、乌江大桥、银盆分离立交及贵阳岸路基工程，项目起止里程为：K36+900～K39+980，全长2.793km，合同额5.2亿元，合同工期915天。项目地理位置和线路图见图1.1-1、1.1-2。图1.1-1遵贵扩容工程及4-A标地理位置图22图1.1-2遵贵扩容工程第4-A标段线路图1.2气象条件项目地处贵州省中北部的遵义县、开阳县。遵义县：属亚热带黔北温和湿润气候，温和多雨。年平均总日照时数1138h，无霜期295d，雾日22d，凝冻日9d，受大气环流及地形等的影响，区内具有冬少严寒、夏少酷暑的气候特征。年平均气温14.7℃，极端最低气温-8℃，极端最高气温36.7℃。区内雨量充沛，雨季明显，年均降水量1035.7mm，每年5～8月为雨季，占全年降雨量65%左右。区内受云贵高原湿润季风气候影响，风向具明显的季节性，秋末至次年春初多偏北风，春末至夏季多偏南风，春秋两季多东北风与偏南风交替，平均风速1.9m/s。年平均湿度81%。在冬季地势较陡的山坡，雨季由于气温低而易形成凝冻。开阳县：属北亚热带湿润季风气候，夏季凉爽，冬无严寒。年日照时数1391小时，无霜期246d，年均气温12.8℃，极端最高气温33.8℃，极端最低气温-5.6℃。年均降水量954mm。主要灾害天气有春旱、倒春寒、冰雹、伏旱、暴雨和秋季低温等。1.3地震动参数根据《中国地震动峰值加速度区划分》GB18300-2001图A及《中国33地震动反应谱特征周期区划分》GB18300-2001图B可知：该区域地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度，反应谱特征周期为0.35s。2风险评估对象2.1桥梁2.1.1基本情况江大桥位于尚嵇镇县道002楠木渡大桥下游约450m处，由北往南横跨乌江，中心桩号为K39+005，里程桩号为K38+526-K39+484，桥梁全长958m,孔径布置为：2×40+（40+110+320+110+40）+（40+2×42）+3×42，设计交角90º。其中主桥620m，为双塔双索面预应力砼斜拉桥，塔墩处设支座，纵向半漂浮体系，两主塔承台以上高度分别为143.1m和197.1m，主梁宽37.6m，双边箱与单箱四室结构相结合；为全桥共设4×25对钢绞线斜拉索。引桥长330m，下部构造为圆柱墩、薄壁墩、桩基础、柱式台；桥宽2×16.5m，上部构造为遵义侧2×40m现浇预应力砼箱梁，贵阳侧为（40+2×42）+3×42预应力先简支后连续砼T梁。乌江大桥桥型布置见图2.1.1-1。图2.1.1-1乌江大桥桥型布置图442.1.2设计技术标准按照遵义至贵阳段扩容工程工程初步设计的批复，该合同段采用技术标准如下：1）设计速度100km/h，路基宽33.5m，整体式路基路基宽度33.5m、其中行车道2×11.25m、中央分隔带2.0m，左侧路缘带2×0.75m，硬路肩2×3.0m（其中包括右侧路缘带0.75m），土路肩2×0.75m。双向六车道。分离式路基宽度16.75m：左侧硬路肩1.0m、行车道3×3.75m、硬路肩3.0m、土路肩2×0.75m；2）主线采用沥青砼路面，轴载采用BZZ-100重型标准；3）桥涵设计荷载：采用公路—Ⅰ级；4）设计洪水频率：特大桥1/300，大、中、小桥及路基1/100；5）全线采用全封闭、全立交，同时设有相应的安全设施、通讯和服务设施。表2.1.2-1遵贵扩容4-A标全线主要结构布置表工程项目单位工程量备注路线km2.793路基宽33.5m路基土石方挖方万m3177.6其中遵义岸挖方150万方，贵阳岸挖方27万方路基土石方填方万m3136.4其中遵义岸填方134万方，贵阳岸填方3万方路基土石方弃方万m344其中遵义岸废方19万方，贵阳岸废方25万方弃土场座2尊议岸4#弃土场19.2万方，贵阳岸5#弃土场25.3万方特大桥m/座958双塔双索面预应力砼斜拉桥涵洞座7涵洞共217.3m，其中两道位于主线上路线交叉m/座973×30m预制T梁天桥处22×30m预制T梁、2×30m现浇箱梁服务区亩/处563.032乌江服务区（包括旅游开发用地）通道处1横跨主线通道50m552.1.3地形、地貌和水文乌江大桥线路在尚嵇镇的楠木渡大桥下游，由北往南沿山坡垂直横跨乌江，桥位区为中低山侵蚀、剥蚀地貌，乌江两岸地形起伏较大，地面高程600～840m，地势陡峭。植被发育，地表溶蚀现象发育，可见溶沟、溶槽、溶洞等溶蚀现象。乌江常年流水，跨桥区水深约8～30m，水流随季节变化，目前的水位标高为621.7m。桥区地下水类型有第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。第四系松散岩类孔隙水主要赋存在第四系残坡积覆盖层中，与地表水有密切的水力联系，属桥区主要含水层。基岩裂隙水主要赋存在灰岩裂隙中，连通性差，富水性相对贫乏。岩溶水赋存于可溶蚀灰岩中的溶洞及溶沟溶槽中，本桥位溶蚀较发育，溶蚀溶沟槽联通性较好，富水性相对丰富。主要补给方式为岩溶裂隙水，其次为大气降水入渗补给，排泄方式以地表水径流、地下暗河、以及人工开挖的灌溉排泄为主，受季节和气候的影响，水位随季节变化。钻探时地下水水位为60～80m。桥位区地下水对砼具有微腐蚀性。沿线经过的河流属长江水系，主要有鱼剑河、清河、乌江、谷撒河、鱼井河、长滩河、新堡乡大河、下渡河、梅拉河、岩头河。该段乌江位于构皮滩水电站库区，库区航道为规划四级，除乌江外，其余河流无通航要求。沿线溪沟众多，总体水源丰富，施工期间建设用水不成问题。2.1.4地质构造项目区域处于黔中东西构造带、川黔经向构造带和新华夏系隆起带交接复合地带。构造形迹主要为径向构造、北东向构造体系。乌江特大桥位于楠木渡背斜褶皱，核部地层为寒武系娄山关群白云岩，该区内乌江发育于该褶皱背斜核部。乌江大桥南北两桥台位于乌江两岸，由于受楠木渡背斜影响，两翼岩层挤压核部岩体使得核部岩层节理裂隙发育，岩层破碎，岩体强烈分化，岩体可用手折断。乌江两侧岩层产状变化较大，岩层走向以NE为主，产状为220度∠10～20度。通过对桥位区地质勘查，该桥揭露的地层主要为第四系种植土、红粘66土、二叠系下统茅口组灰岩、寒武系中统娄山关群白云岩，分述如下：种植土：灰褐色，稍湿，松散，含植物根茎，红粘土：棕红色，稍湿，可-硬塑状，含碎石，残坡积成因，该层仅地表处局部有揭露层厚为0.5～2m。碎石土：灰黄色，稍湿，松散状，碎石成分为白云岩、灰岩碎块，呈棱角状，块径在4～6cm之间，含量约55%，粘性土充填，残坡积成因。（fa0）=320kPa，qik=80kp。中风化灰岩：灰白色，岩芯呈短柱、柱状、碎块状，短柱一般约为50～180mm，碎块约为40～80mm，隐晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩体被切割成岩块，钻进平稳。（fa0）=1800kPa，qik=350kp。溶洞：半填充或无填充，充填物质为软塑状粉质粘土。强风化白云岩：浅灰色，结晶结构，中厚层状，节理裂隙发育，岩质软，岩芯呈碎屑状、碎块状，碎块约为20～50mm，钻进慢。（fa0）=400kPa，qik=100kp。中风化白云岩（破碎）：灰白色，岩芯呈碎块状及块状，局部夹个别短柱，短柱一般约为10～80mm，碎块约为20～80mm，结晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，裂面多被溶蚀，层理面夹5～50mm不等的棕红色粘土矿物质，裂面多成锯齿状，岩体破碎，手可折断，岩体被切割成碎石桩，钻进平稳。（fa0）=600kPa，qik=170kp。该层主要分布在南主墩上，层厚变化大。中风化白云岩（较完整）：灰白色，岩芯呈短柱、柱状、碎块状，短柱一般约为40～80mm，柱状约为80～650mm，碎块约为40～80mm，结晶质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育，岩体被切割成岩块，钻进平稳。（fa0）=1200kPa，qik=240kp。桥位区主要不良地质为岩溶、岩石破碎带及溶蚀区，钻孔中揭露有溶洞，表面岩石存在溶沟、溶槽、溶洞等岩溶现象。遵义侧过渡墩、辅助墩岩溶中等发育、遵义侧主塔岩溶微发育、贵阳侧主塔岩溶强发育、贵阳侧过渡墩、辅助墩岩溶中等发育。该桥位区揭露的红粘土均为高液限粘土，具有表面收缩，上硬下软，77裂隙发育的特征，不易直接作为路基填料。2.1.5施工重点与难点该项目属于典型的西部山区建设工程，项目施工资源相对狭窄紧凑，且由于该项目的特殊性，项目建设过程中的标准化、文明施工、水土保持等的要求较高，同时又面临工期压力大的双重困境。经研究承发包合同、设计图纸以及业主要求，结合现场的水文、地质、环境等因素的调查分析，参照以往类似工程施工经验，该工程具有以下几个突出的特点和难点，具体重点难点如下：1）超岩溶发育地区乌江常水位以下深孔桩基础施工2）山区大体积承台施工组织3）高索塔施工4）超重牵索挂篮安装拆除5）高空间主梁施工6）大跨度高桥面系边跨现浇段施工7）机制砂高程远距离泵送8）钢绞线斜拉索施工2.1.6施工设备根据施工方案和工期要求对该项目设备进行配置，主要设备配备见表2.1.6-1。88表2.1.6-1主要设备配置一览表表2.7-2主要设备配置一览表序号设备名称设备规格数量（台）进场日期退场日期使用工期备注1塔式起重机QZT16012015.08.12016.9.3014个月4#主墩，主塔施工完后拆除2塔式起重机QZT16012015.08.12017.7.3124个月5#主墩3塔式起重机QZT12522015.08.12017.7.3124个月大桥主墩，5#墩封顶后拆除一台4塔式起重机QZT12512015.07.12016.3.18个月6#墩-7#墩5塔式起重机QZT12512015.07.12016.3.18个月8#墩-10#墩6双笼电梯2t12015.07.12016.2.17个月6#墩7双笼电梯2t12015.07.12016.2.17个月7#墩8双笼电梯2t12015.09.12017.7.3123个月4#墩（合龙后拆除）9双笼电梯2t12015.09.12016.5.319个月4#墩、索塔封顶后拆除一台，斜拉索施工通过塔内爬梯上下10双笼电梯2t12015.10.12017.7.3122个月5#墩11双笼电梯2t12016.1.12016.9.309个月5#墩、墩柱施工时只安装一台电梯，下塔柱开始安装第二台12砼拖泵HBT8012015.05.12017.6.3026个月4#主塔混凝土泵送及主梁泵送13砼拖泵HBT8012015.05.12015.12.318个月引桥混凝土泵送14砼拖泵HBT8012015.05.12017.6.3026个月5#主塔横梁以下混凝土泵送及主梁泵送99表2.7-2主要设备配置一览表序号设备名称设备规格数量（台）进场日期退场日期使用工期备注15砼拖泵HBT9012016.5.62016.7.313个月5#墩上横梁以上混凝土泵送16汽车起重机25t12015.01.12017.8.3132个月材料转运吊装17汽车吊50t12015.05.12015.6.302个月主墩钢筋笼下放18汽车起重机25t22015.07.12015.12.316个月引桥立柱施工19汽车起重机20t22016.08.012017.6.3011个月主梁悬浇施工20装载机ZL5012015.04.12017.6.3027月现场材料转运21平板车9.6m22015.04.12017.6.3027月现场材料转运22柴油发电机300kW22015.03.12017.6.3028个月挖孔桩及备用电源23柴油发电机150kW12016.03.12016.9.16个月预制场24龙门吊10t12015.4.12017.6.3027个月钢筋加工场10102.1.