平安湟水河特大桥工程地质勘察报告资料

新建铁路兰新第二双线兰州西至平安定测平安湟水河特大桥工程地质勘察报告（DK147+743.45～DK163+793.25）中铁第一勘察设计院集团有限公司2010年1月西安新建铁路兰新第二双线兰州西至平安定测平安湟水河特大桥工程地质勘察报告（中心里程：DK155+768.35）编写者：复核者：审核者：审定者：中铁第一勘察设计院集团有限公司2010年1月西安目录一、工程概况二、勘察概况及工作方法三、完成的勘探工作量四、自然地理概况（一）地理位置及交通概况（二）地形地貌（三）气象特征五、工程地质特征（一）地层岩性及物理力学特征（二）地质构造（三）地震动参数六、水文地质特征（一）地表水（二）地下水的类型、埋藏情况及其变化特征（三）地表水、地下水对混凝土等建筑材料的侵蚀性判定七、不良地质及特殊岩土问题（一）特殊岩土（二）地震液化八、场地稳定性、适宜性评价九、基础设计建议十、设计与施工注意事项十一、附件一、工程概况新建平安湟水河特大桥桥址位于青海省乐都县、平安县境内，该桥自红山二号隧道出口，两跨湟水河，跨越叶家沟、高店沟、巴藏沟、白沈家沟、祁家川等湟水河支沟，并跨越G109国道、兰西高速公路、兰青一、二线。桥址中心里程DK155+768.35，孔跨形式为11-32+3-24+18-32+2-24+25-32+1-24+45-32+4-24+18-32+1-24+15-32+1-24+44-32+1-32+48-32+7-32m+(48+80+48)m连续梁+2-32ｍ+3-24m+3-24m+2-32m+(48+80+48)m连续梁+14-32m+53-32m+2-24m+6-32m+1-24m+48-32m+3-24m+53-32m+(40+64+40)m+3-24+1-32m+1-24m+32-32m+2-24m+23-32m+1-32m+(60+100+60)m连续粱+26-32m梁桥，桥梁全长16049.80m，起讫里程DK147+743.45～DK163+793.25。二、勘察概况及工作方法本次定测阶段工作于2009年3月底开始，根据定测任务书和《兰新第二双线兰州西至红柳河段定测工程地质勘察大纲》的要求，在认真研究分析初测及区域地质资料的基础上，按照以下原则及要求进行勘察工作。1．查明桥址区地貌、地层岩性、地质构造等。2．查明桥址范围内岩土层的类型、分布范围、深度及各层物理力学性质，分析和评价地基的稳定性。3．查明特殊岩土和不良地质的类型、成因、分布范围，发展趋势和危害程度，提供整治方案的建议。4．查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及变化幅度，判定地表水、地下水对圬工的腐蚀性。5．根据场地条件和施工条件，建议经济合理的基础类型，详细查明持力层和软弱下卧层的分布，分层提供各层土的基本承载力。根据以上勘察思路，结合地貌单元、地层结构特点及勘察阶段，本次勘察主要采用地质调绘、钻探、试坑、静探、岩土试验等综合地质勘察测试方法，填绘桥址平、纵断面图，提供有关设计参数。三、完成的勘探工作量本次定测采用逐墩布孔的原则，共布置钻孔489孔，由于桥梁穿越部分地段房屋等建筑物密布，阻工现象严重，部分钻孔难以实施，目前完成钻孔357孔17107.4m，其它钻孔待征地拆迁完成后再进行。2009年11月DK136+000～DK154+000段进行了改线，本桥部分地段位于改线段，由于改线后线路位置距定测方案很近，。该段进行了另外完成工作量如下：工作项目单位完成工作量备注工程地质平面图（1：1000）（km2）Km29.6工程地质纵断面图km16.05工程地质钻探m/孔17107.4m/357波速测试孔5室内试验土样试验原状样组151岩样试验组56膨胀性试验组19水质分析地表水组2地下水组3四、自然地理概况（一）地理位置及交通概况平安湟水河特大桥桥址位于青海省乐都县、平安县境内。该桥跨度较大，分别跨越109国道、湟水河、兰西高速公路、兰青一、二线。工点处公路、铁路并向，兰西高速公路在附近通过，并有多条乡、村道路穿过，交通较为便利。（二）地形地貌桥址区位于湟水河河谷，主要行进在湟水河一、二、三级阶地、河床、河漫滩上，跨越湟水河6条支沟，地形较为平坦开阔，变化不大，地面高程在2050～2105之间，局部三级阶地地段地形有所起伏，沿线多为耕地、村庄，冲沟、灌溉渠分布较多。（三）气象特征工程区地处属于高原温带半干旱大陆性气候，其特征：干燥、多风、蒸发量远大于降水量，太阳幅射强，昼夜温差大，冬寒夏爽。乐都、平安其气象参数汇总如下表气象资料汇总表站台名称乐都平安代表里程及地点DK107+360～DK153+150DK153+150～DK177+606压(mb)802.4786.7气温(C)年平均8.47.7极端最高38.437.6最低-23.6-21.9最热月平均18.916.3最冷月平均-6.4-8.3最大月平均日较差23.923.9湿度绝对(mb)平均6.96.3最大22.920.7最小00.2相对(%)平均55.452.9最小00降水量(mm)年平均324.8326.3年最大562.9422.9年最小195.7233.2月最大180.4111.2日最大53.550.7一次最大及延续时间51.4（11天）54.9（9天）年平均降水日数107.6103.8蒸发年平均1748.81850.9量(mm)年最大2158.12050.7风(m/s)平均风速及主导风向1.8/E2.4/ESE各季平均风速及主导风向春2.2/E2.7/ESE夏1.7/E2.2/ESE秋1.5/E2.2/ESE冬1.7/E2.6/W年均大风日数(≥8级)0.8天2.1天最大风速及其风向定时17.0/E12.0/E;ESE;NW瞬时雪冻(cm)降雪初终期11.7～4.1611.5～4.19最大积雪厚度76最大季节冻土深度86105其它平均雾天日数0.40平均沙暴日数00.2平均雷暴日数24.321.2最大风速风压kg/m28.3710.04五、工程地质特征（一）地层岩性及物理力学特征1、地层岩性桥址范围内主要地层为第四系全新统人工填土、冲积淤泥质粉质黏土、砂质黄土、黏质黄土、粉细砂、中砂、粗砂、细圆砾土、粗圆砾土、卵石土、漂石土，坡积砂质黄土、黏质黄土、粗角砾土、碎石土、块石土；第四系上更新统冲积砂质黄土、黏质黄土、细圆砾土、粗圆砾土、卵石土；上第三系泥岩、泥岩夹砂岩夹石膏岩等。各地层岩性特征详述如下：（1）第四系全新统1）人工填土（Q4ml）：局部分布于铁路和道路路基及村庄附近，厚约1～5m。褐黄色，土质不均，以砂质黄土、角砾土、碎石土为主，稍湿，稍密为主，○Ⅱ级普通土。2）淤泥质粉质黏土（Q4al1）：主要分布在DK149+550～DK149+670段表层砂质黄土之下，D1Z-2160～D1Z-2163钻孔揭示，厚3～12m，深灰色，软塑-流塑，手捏较软，○Ⅱ级普通土，σ0=60kPa。3）砂质黄土（Q4al3）：分布于湟水河一级、二级阶地表层，厚度0.5～15m，与黏质黄土多呈渐变状。浅黄色，褐黄色，土质较均匀，手搓有砂感，具孔隙，稍湿-潮湿，稍密-中密，○Ⅱ级普通土，σ0=100～120kPa。4）砂质黄土（Q4dl3）：主要分布在兰州台及1#墩一带斜坡，坡积形成，浅黄色，土质不均，夹有基岩碎块及粉细砂、黏质黄土薄层，稍湿-潮湿，稍密，○Ⅱ级普通土，σ0=100～120kPa。5）黏质黄土（Q4al3）：主要分布于湟水河一级、二级阶地表层，厚约0.5～20m。褐黄色、浅黄色，土质较均，具孔隙及虫孔，与砂质黄土多呈渐变状或互层状，软塑-硬塑，○Ⅱ级普通土，σ0=100～120kPa。6）粉细砂（Q4al4）：局部分布，呈透镜体状夹于其它地层中，厚约0～5m。褐黄色、砂质不纯，潮湿-饱和，稍密为主，○Ⅰ级松土。σ0=100～150kPa7）中砂（Q4al5）：局部呈透镜体状分布，褐黄色，厚约0～2m。砂质不纯，稍湿，稍密为主，○Ⅰ级松土。σ0=200kPa。8）粗砂（Q4al5）：局部呈透镜体状分布，褐黄色，厚约0～13m。砂质不纯，潮湿-饱和，稍密-中密，○Ⅰ级松土。σ0=300kPa。9）细圆砾土（Q4al6）：主要分布于湟水河一级、二级阶地砂质黄土、黏质黄土下部或与粗圆砾土、卵石土互层，厚度2～11m。青灰色为主，颗粒成分以砂岩、石英岩等为主，浑圆状，粒径组成为：大于20mm以上约占20%，20～10mm约占30%，10～2mm约占30%，小于2mm约占10%，余为杂砂土充填，潮湿-饱和，中密为主。○Ⅱ级普通土，σ0=400kPa。10）粗圆砾土（Q4al6）：主要分布于湟水河一级、二级阶地砂质黄土、黏质黄土下部或与卵石土互层，局部夹于黄土中，厚度0.5～15m。青灰色为主，颗粒成分以砂岩、石英岩等为主，浑圆状，粒径组成为：大于20mm以上约占60%，余为杂砂土充填。潮湿-饱和，中密-密实。○Ⅲ级硬土，σ0=500kPa。11）粗角砾土（Q4dl6）：仅局部坡脚处分布，D1Z-2105揭示，浅黄-青灰色,成分以变质岩为主,颗粒形状为棱角状,颗粒级配一般,粒径:2-20mm约占10%,20-40mm约占40%,40-60mm约占20%,大于60mm约占5%,余为砂土充填,稍湿,稍密，○Ⅲ级硬土，σ0=400kPa。12）卵石土（Q4al7）：主要分布于湟水河一级、二级阶地砂质黄土、黏质黄土下部与细、粗圆砾土互层，厚度1～36m，灰色、青灰色、土黄色，棱角状～圆棱状，成份以安山岩、砂岩、片麻岩、闪长岩等为主，粒径60～100mm约占15%，100～200mm约占20%，大于200mm约占35%，砂土充填，中密—密实，潮湿～饱和，○Ⅲ级硬土，σ0=600kPa。13）碎石土（Q4dl7）：主要分布在兰州台及1#墩一带斜坡表层砂质黄土下，厚度10～15m，其它局部坡脚分布，杂色，棱角状，成份以大理岩为主，粒径20～60mm约占40%，大于60mm约占30%，余为砂砾、黄土充填，中密，潮湿-饱和，○Ⅲ级硬土，σ0=550kPa。12）漂石土（Q4al8）：零星呈透镜体状夹于卵石土层中，仅D1Z-2215、D1Z-2305孔揭示，厚0～3m，青灰色，成份以石英砂岩为主，颗粒未风化，砾石颗粒呈圆棱状，大于200mm约占55%，100-200mm约占15%，20-100mm约占10%，余为砂砾充填，岩芯呈短柱状、散块状，饱和，中密-密实，○Ⅳ级软石，σ0=700kPa。13）块石土（Q4dl8）：仅在兰州台砂质黄土下分布，D1Z-2101揭示，厚0～5m，杂色,以青灰色为主,成分以大理岩、石英岩,颗粒形状为浑圆形,颗粒级配良好,粒径:大于200mm约占50%,200-100mm约占20%,小于100mm约占10%,余为砂土充填,潮湿,中密，○Ⅳ级软石，σ0=600kPa。（2）第四系上更新统1）砂质黄土（Q3al3）：分布于三级阶地表层，浅黄、淡黄色，厚约5～20m，土质较均匀，局部夹细砂薄层，具孔隙，稍湿～潮湿，稍密～中密，○Ⅱ级普通土，σ0=100～150kPa。2）黏质黄土（Q3al3）：主要分布于三级阶地表层砂质黄土下，厚约5～15m。褐黄色、浅黄色，土质较均，具孔隙及虫孔。软塑-硬塑，○Ⅱ级普通土，σ0=100～150kPa。3）细圆砾土（Q3al6）：主要分布于湟水河三级阶地黄土下部，与粗圆砾土、卵石土呈渐变关系，厚度2～5m。青灰色为主，颗粒成分以砂岩、石英岩等为主，浑圆状，粒径组成为：大于20mm以上约占20%，20～10mm约占30%，10～2mm约占30%，小于2mm约占10%，余为杂砂土充填，潮湿-饱和，中密。○Ⅱ级普通土，σ0=400kPa。4）粗圆砾土（Q3al6）：主要分布于湟水河三级阶地黄土之下，或与卵石土互层，厚度1～8m。青灰色为主，颗粒成分以砂岩、石英岩等为主，浑圆状，粒径组成为：大于20mm以上约占60%，余为杂砂土充填。潮湿-饱和，中密-密实。○Ⅲ级硬土，σ0=550kPa。5）卵石土（Q3al7）：厚度1～8m，黄灰色，棱角状，成份以砂岩、片麻岩