中青路北延線巖土工程地質(zhì)評(píng)價(jià)淺析研究

李才

摘要：簡(jiǎn)單闡述了中青路北延線的基本概況，完成的主要工作量，分析了場(chǎng)地氣象、水文、地層巖性以及不良地質(zhì)作用等，進(jìn)而對(duì)勘察區(qū)巖土工程地質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，最后提出了該勘察區(qū)不同土類做為地基持力層時(shí)應(yīng)采取的處理措施及建議，對(duì)后續(xù)道路工程的施工起到了指引導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：地層巖性; 不良地質(zhì)作用; 地基持力層; 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

1 項(xiàng)目概況

中青路北延線位于長(zhǎng)沙市開福區(qū)長(zhǎng)沙金霞經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)沙坪工業(yè)組團(tuán)，為新建道路，路線呈南北走向，南起青竹湖路，向北經(jīng)龍杉路、高登路、前塘路、新屋路，終止于前塘路北側(cè)樁號(hào)為K2+330，全長(zhǎng)2.33km;采用城市快速路，主6輔6，規(guī)劃控制寬度86m;近期實(shí)施46m主道，實(shí)施主線，雙向六車道，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h。

按照《巖土工程勘察規(guī)范》、《市政工程勘察規(guī)范》、《公路工程勘察規(guī)范》的條文判定，本工程重要性定為一級(jí);現(xiàn)地形地貌較簡(jiǎn)單，沿線多為丘陵，水系發(fā)達(dá)，場(chǎng)地復(fù)雜程度為中等復(fù)雜場(chǎng)地;沿線巖土種類較多，不均勻，性質(zhì)變化較大，地基復(fù)雜程度為二級(jí)。綜上所述，本項(xiàng)目的巖土工程勘察等級(jí)為甲級(jí)。

本次詳勘外業(yè)工作完成實(shí)物工作量見表1。

2 工程地質(zhì)條件

2.1地質(zhì)地貌與地質(zhì)構(gòu)造

設(shè)計(jì)線路地處洞庭湖南緣、長(zhǎng)瀏盆地的西部，長(zhǎng)衡丘陵向?yàn)I湖平原過(guò)渡的地帶。地勢(shì)較高，低山與丘陵交錯(cuò)，有較廣闊的山間盆地，西北與濱湖平原相連，中間多為丘陵崗地。整個(gè)地形由北向南傾斜，形成一個(gè)向南開口的漏斗形。受長(zhǎng)壽—永安斷裂和崇陽(yáng)—灰湯斷裂控制，處于間歇性抬升狀態(tài)，上升速率很小，是一相對(duì)穩(wěn)定的斷塊。凹陷西北部為麻河口凸起，西南部為雪峰隆起區(qū)。區(qū)域斷裂構(gòu)造以北東向?yàn)橹?，北西向、東西向次之。北東向構(gòu)造主要有望湘巖體隆起帶的斷裂構(gòu)。造和紅色盆地中的褶皺構(gòu)造，斷裂構(gòu)造不發(fā)育，片理走向與構(gòu)造線方向基本一致，呈北東向，傾角25-50°。

新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不發(fā)育，主要伴隨區(qū)域掀斜運(yùn)動(dòng)的震蕩性上升，本區(qū)相對(duì)抬升運(yùn)動(dòng)較為明顯，但上漲幅度不大，屬相對(duì)穩(wěn)定地塊。

2.2氣象水文

區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候。冬季受寒流南下影響，氣候較寒冷，夏季受東南季風(fēng)影響，氣候潮濕炎熱。據(jù)長(zhǎng)沙氣象站1971-2006年資料，區(qū)內(nèi)氣象特征：年平均氣溫17.2℃，極端最高氣溫40.6℃，極端最低氣溫-11℃，最冷月平均氣溫4.7℃，最熱月平均氣溫29.3℃。

區(qū)內(nèi)大型水系不發(fā)育，主要分布為灌溉用的小溝渠。有一條發(fā)育于青竹湖水庫(kù)、周家沖水庫(kù)的水渠與擬建道路在K0+760～K0+770、K1+160～K1+250、K1+750～K1+800，三處位置相交，交角0～85°，全長(zhǎng)約14km，一般寬10～50m，自上游而下，修筑了許多河壩，抬高水位用來(lái)蓄水養(yǎng)魚、灌溉，所以該渠道的水量受人為因素影響較大。

2.3地層巖性

根據(jù)本次勘察野外地質(zhì)調(diào)查情況及鉆探結(jié)果，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)填土、黏性土、砂土、全風(fēng)化巖石中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，在碎石土、強(qiáng)風(fēng)化巖石中進(jìn)行圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)，各巖層土的原位測(cè)試成果統(tǒng)計(jì)表見表2。

2.4不良地質(zhì)與特殊巖土

通過(guò)調(diào)查，擬建公路沿線地勢(shì)起伏較小，未有開礦區(qū)，不存在影響公路安全的崩塌、滑坡、泥石流以及地面塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

沿線特殊巖土主要為填土和軟土。填土主要分布于沿線的塘堤、田埂、鄉(xiāng)村公路路基、民宅等處，建議機(jī)械壓后作為路基持力層。軟土主要為淤泥以及種植土，主要分布于沿線溝、塘底部，厚度一般1.5～3.0米。施工時(shí)應(yīng)采取清除或墊土石和拋石擠淤等處理措施[1]。

3 地震效應(yīng)

初勘期間在CZK60、CZK61中進(jìn)行了鉆孔剪切波速測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果的等效剪切波速值分別為235m/s、239m/s，詳勘期間在ZK2、ZK22，2鉆孔中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)剪切波速試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果的等效剪切波速值為175m/s，依照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5001-2010）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)及周邊地區(qū)地質(zhì)情況判定：擬建場(chǎng)地內(nèi)場(chǎng)地土類型為中軟土，據(jù)擬建場(chǎng)地內(nèi)鉆探結(jié)果，本區(qū)域覆蓋層厚度小于50m，擬建場(chǎng)地類別為Ⅱ類。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001），勘察區(qū)中硬場(chǎng)地地震峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)地震基本烈度為Ⅵ度，區(qū)域穩(wěn)定性良好，適合本項(xiàng)目建設(shè)。

4 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

4.1場(chǎng)地工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

（1）路基工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià)

路線區(qū)分布的填方路基位于地勢(shì)較低的沖洪積平坦地帶和低山丘陵溝谷洼地處，一般地下水位高，多見積水，現(xiàn)多為耕地。軟土、松軟土屬軟弱地基土，不宜作天然地基，應(yīng)加固處理。下部沖積黏性土、砂類土強(qiáng)度中等，壓縮性低，一般可作路基、涵洞、通道持力層。路堤邊坡可采用擋土墻、放坡等方式進(jìn)行支護(hù)，坡面進(jìn)行植被。建議路塹邊坡，特別是高邊坡采用臺(tái)階式，上緩下陡，邊坡值分別為：土層與全風(fēng)化層為1：1.25～1：1.5。在挖方路基段邊坡穩(wěn)定性差，尤其是有軟弱夾層路段，應(yīng)加強(qiáng)工程防護(hù)措施。對(duì)于小于3m的路塹邊坡可直接開挖，放坡支護(hù)，坡面植被處理，3m以上的邊坡必須進(jìn)行專項(xiàng)的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)，建議采用放坡、分級(jí)放坡的方式進(jìn)行支護(hù)，坡面采用格構(gòu)結(jié)構(gòu)，植被處理。

（2）橋梁工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià)

整段線路擬建有1座中橋，橋長(zhǎng)329m，起訖里程K1+615至K1+944，跨越蔣家壩和擬建前塘路，地勢(shì)較平坦;上部主要由耕土、沖積黏土、砂礫、組成。不宜作大、中型構(gòu)筑物的基礎(chǔ)持力層。橋址區(qū)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域深大活動(dòng)斷裂，新構(gòu)造活動(dòng)不強(qiáng)烈，處于區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)影響相對(duì)微弱即較穩(wěn)定的地質(zhì)環(huán)境，綜合評(píng)價(jià)場(chǎng)區(qū)整體穩(wěn)定性較好，適宜于擬建物的建設(shè)。建議擬建橋梁按7度區(qū)進(jìn)行抗震措施的設(shè)防。

（3）地道工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià)

本段有1座地道，為中青路北延線下穿青竹湖路，長(zhǎng)約550m，起訖里程K0+260至K0+810，屬中地道，分布于低山丘陵地帶。地道擬建場(chǎng)地不良地現(xiàn)象不發(fā)育，地下水較豐富，水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，工程地質(zhì)條件一般。特殊性巖土為填土，填土主要為修建中青路時(shí)的路基填土，經(jīng)過(guò)機(jī)械分層碾壓，有一定的壓實(shí)度，呈稍密狀。地道所在區(qū)域場(chǎng)地開闊，其東側(cè)為小山包，已經(jīng)進(jìn)行了永久性支護(hù)。周邊沒有礦產(chǎn)，不存在地下采空區(qū)，洞穴等，附近市政道路有中青路與青竹湖路，排水系統(tǒng)完善，不會(huì)發(fā)生洪澇災(zāi)害，綜上所述，地道擬建場(chǎng)地穩(wěn)定，適宜修建地道。

4.2 邊坡工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià)

中青路北延線的建設(shè)將開挖中青路與青竹湖路交匯處東南角已有高邊坡，該邊坡已經(jīng)有10年時(shí)間，坡高20m左右，采用分級(jí)放坡+格構(gòu)+錨桿+植草的支護(hù)形式，目前較穩(wěn)定。形成的新邊坡高度也在20m左右，坡頂目前有省送變電公司的550kv的高壓電塔一座，邊坡的安全等級(jí)為一級(jí)，邊坡的土體主要為黏土⑦、全風(fēng)化板巖⒀，黏土⑦為硬塑～堅(jiān)硬狀，有一定的自穩(wěn)能力和抗雨水沖涮能力;全風(fēng)化板巖⒀介于粉土與粉質(zhì)黏土之間，在雨水沖刷后容易垮塌，該邊坡的支護(hù)形式可以參考已有邊坡的設(shè)計(jì)，在考慮安全的同時(shí)與原邊坡保持良好的順接[2]。

4.3 土基干濕類型

根據(jù)對(duì)人工填土①的取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得知wc值在0.282～0.674之間;根據(jù)對(duì)種植土的取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得知wc值在0.277～0.381之間;根據(jù)對(duì)粉土⑥根據(jù)取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得知wc值在0.783～0.89之間;根據(jù)對(duì)粉質(zhì)黏土⑤根據(jù)取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得知wc值在0.177～0.967之間;根據(jù)對(duì)砂質(zhì)黏性土⑾取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得知wc值在0.951～1.797之間;根據(jù)對(duì)全風(fēng)化板巖⒀取樣室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得知wc值在0.719～0.908之間。所以場(chǎng)地內(nèi)路基干濕程度為過(guò)濕～干燥。

5 結(jié)論與建議

（1）擬建道路工程地質(zhì)詳細(xì)勘察滿足了相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。擬建場(chǎng)地環(huán)境類型為Ⅱ類;區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用，鉆孔控制范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)跡象，場(chǎng)地和地基是穩(wěn)定的，適宜于擬建道路工程建設(shè)。線路布設(shè)是合理的。

（2）根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2015）、《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ004-89）及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010），場(chǎng)地抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度區(qū)，設(shè)計(jì)地震動(dòng)加速度為0.05g，設(shè)計(jì)特征周期為0.35s，設(shè)計(jì)地震分區(qū)為第一組，構(gòu)筑物按有關(guān)規(guī)范設(shè)防。

（3）沿線道路基底主要分布土層為第四系填土、種植土、粉質(zhì)黏土、黏土、全風(fēng)化板巖，對(duì)種植土進(jìn)行挖除換填;填土挖除也可分層壓實(shí)處理后，可作為路堤的基礎(chǔ)持力層。第四系粉質(zhì)黏土、黏土具有較好的物理力學(xué)特征，可作為路堤的基礎(chǔ)持力層，全風(fēng)化板巖，可作為路堤的基礎(chǔ)持力層。

（4）長(zhǎng)沙降雨量豐富，施工時(shí)應(yīng)合理安排時(shí)間，大開挖施工應(yīng)避開春夏豐水季節(jié)?；?、基坑開挖可采用集水明排的方法。

（5）沿線路塹邊坡一般高度在3m以內(nèi)，局部區(qū)域10～20m，坡面主要為黏土、風(fēng)化板巖，可以采用臺(tái)階式坡型或折線式坡型，坡面采用窗式護(hù)面墻進(jìn)行防護(hù)，骨架內(nèi)植草護(hù)坡、截水溝，部分地段可采取設(shè)置碎落臺(tái)防護(hù)。管道基槽、基坑的開挖有放坡條件的可進(jìn)行放坡開挖;放坡空間不夠的可采用鋼板樁、簡(jiǎn)易支撐等方法支護(hù)，建議進(jìn)行分段開挖、分段施工。

（6）沿線地表水對(duì)砼及砼中鋼筋均具微腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)均具微腐蝕性。

（7）如果橋梁采用大口徑樁基礎(chǔ)逐樁進(jìn)行超前鉆探驗(yàn)證下臥持力層的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]李有斌. 市政道路工程的地質(zhì)勘察研究[J]. 建材與裝飾，2019，（05）：231-232.

[2]王湘衡. 市政道路工程地質(zhì)勘察探討[J]. 低碳世界，2015，（33）：135-136.