1、 說 明 書 第 17 頁 共 17 頁目 錄1 概述21.1 項目簡介21.2 勘察的目的和任務21.2.1本次勘察的目的21.3 執行技術標準31.4勘察等級確定31.4.1工程重要性等級31.4.2場地等級31.4.3巖土條件復雜程度等級31.4.4勘察等級31.5勘探孔布設及勘察完成工作量32.勘察方法及質量控制42.1現場調查及踏勘42.2勘探孔定位與孔口高程測量控制42.2.1鉆孔定位42.2.2孔口高程42.2.3鉆探質量控制42.3鉆孔波速測試52.4室內試驗52.5勘察過程及質量評述63自然地理概況63.1 地形地貌63.2 水文氣象63.2.1水文63.2.2氣象74 區域

2、地質構造和地震74.1區域地質構造74.2地震歷史84.3場地地震效應評價84.3.1地震動參數84.3.2場地類別的劃分84.3.3砂土液化84.3.4軟土震陷85 水文地質條件95.1地表水95.2地下水95.3水的腐蝕性分析與評價95.4土的腐蝕性分析與評價96 工程地質特征及物理力學指標的選用106.1 工程地質分區106.2 地層劃分原則106.3 工程地質層分布106.3.1地層特征106.3.2 巖土參數分析統計與選用117 不良地質及特殊性巖土117.1軟弱土117.2填土127.3地震液化127.4 巖溶128場址區工程地質條件與評價138.1互通地道138.1.1三環北路地

3、道各巖土層分析與評價138.1.2地道各巖土層設計參數的分析與選用148.1.3地道區水文地質條件分析與選用148.1.4地道區支護結構分析與選用148.1.5隧道抗浮及降（排）水158.1.6隧道開挖土方的綜合利用158.2橋梁基礎選擇評價158.2.1橋梁區各土層特征評價158.2.2橋址區基礎形式評價158.2.3樁基礎分析評價158.2.4場址區地基設計參數的選擇158.3路基地基土工程性質評價168.4 老路拼寬處理與評價169 樁基施工對環境影響的評價1610結論與建議1611 說明17 1 概述1.1 項目簡介徐州作為江蘇省三大都市圈核心城市、淮海經濟區中心城市，是我國重要水陸交

4、通樞紐和東西、南北經濟聯系的重要 “十字路口”。 圖1-1 項目位置示意圖徐州城市布局以老城區中心和徐州新區中心為“雙心”，周圍分布有五個片區組團：金山橋、壩山、銅山、九里山、城東組團等。三環西路快速路接規劃的三環北路高架，起點接三環北路（MK1+428.530），在原體育之鄉環島向南，主線線位沿三環西路老路，向南跨越九里山路、云飛路、漢城路，在襄王南路北側落地，以地面式快速路型式下穿在建隴海鐵路線改線、銅山聯絡線和現狀隴海鐵路、以隧道下穿銅沛路，跨越故黃河后起坡，以高架橋跨越黃河南路、礦山路、新淮海西路、淮海西路、徐蕭路后落地，以地面式快速路順接現狀三環南路（樁號MK10+423.015），

5、全長約8.994km。受徐州市交通運輸局的委托，江蘇省交通規劃設計院股份有限公司承擔本項目的勘察設計工作，根據院任務單，市政設計所承擔本項目的設計工作，巖土工程勘察設計所承擔本項目的勘察工作。 主要技術指標為：主路為城市快速路；輔路為城市主干路。本項目按主線雙向6車道、輔道雙向6車道的規模實施。表1-1 車道寬度標準一覽表項 目單位技 術 指 標類別主路輔路匝道設計車速km/h80、605040、60車道寬度m3.5、3.753.53.5路緣帶最小寬度m0.50.50.25、0.5本次勘察設計內容為：道路、橋涵、隧道、地面系統等。本階段為施工圖設計階段的工程地質勘察。XS-LQ1施工標段主線設

6、計范圍為MK1+428.530MK2+447.530，全長1.019km，均為高架。其中MK1+428.530MK2+253.530段為三環北路高架段，MK2+253.530MK2+447.530段為三環西路高架段。表1-2 土建施工標段劃分一覽表標段名稱起迄樁號主線長度（m）主要構造物備注XS-LQ1MK1+428.530MK2+447.5301019.000三環北路互通本標段XS-LQ2MK2+447.530MK4+491.5302044.0001號高架橋XS-LQ3MK4+491.530MK6+749.8872258.357二環北路互通XS-LQ4MK6+749.887MK8+649.4

7、371899.550新淮海西路互通XS-LQ5MK8+649.437MK10+423.0151773.578徐蕭路互通1.2 勘察的目的和任務1.2.1本次勘察的目的在前期勘察基礎上，查明道路沿線及各類構筑物建設場地的工程地質條件，提供設計所需的建議及巖土參數，為施工圖設計文件編制提供工程地質資料。1.2.2勘察的任務（1）查明道路沿線的區域地質、水文地質和工程地質條件，評價擬建場地地段的穩定性；（2）查明各類構筑物建筑場地和地基的地質條件，為選擇構筑物的結構類型和地基基礎設計提供地質資料；（3）查明不良地質的類型、規模、分布、誘因、發展趨勢，評價其對公路工程的影響程度，提出處治工程措施的意見

8、與建議；（4）查明特殊土的成因、類型、分布范圍、厚度、地層結構，評價其對公路工程的影響程度，提出處治方案的工程地質意見與建議；（5）查明地下水的埋藏條件、動態變化規律以及和地表水的補排關系；（6）判定水和土對工程材料的腐蝕性；（7）查明公路沿線地震動參數的分布情況；（8）對地基作出巖土工程評價，分析地基變形特征，提供樁側摩阻力和端阻力；（9）確定隧址巖土施工工程分級、圍巖分級，提供圍巖的物理力學參數，評價洞室圍巖的穩定性。本次勘察所用地形圖由我院市政設計所提供，成圖精度為1:1000。采用54坐標系統，1985國家高程基準。1.3 執行技術標準u 市政工程勘察規范（CJJ56-2012） u

9、公路工程地質勘察規范(JTG C20-2011)u 公路橋涵地基與基礎設計規范(JTG63-2007) u 城市橋梁設計規范（CJJ 11-2011）u 公路土工試驗規程(JTG E40-2007)u 公路工程巖石試驗規程（JTG E41-2005）u 公路工程水質分析操作規程（JTJ056-84）u 城市橋梁抗震設計規范(CJJ 1662011)u 城市道路工程設計規范CJJ37-2012u 巖土工程勘察規范（GB50021-2001 2009年版）u 建筑抗震設計規范（GB50011-2010）u 建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）u 建筑地基基礎設計規范（GB50007-2011）

10、u 建筑工程地質勘探與取樣技術規程（JGJ/T87-2012）u 中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001）u 工程測量規范（GB 5006-2007）u 全球定位系統(GPS)測量規范(GB/T18314-2001)u 工程建設標準強制性條文u 巖土工程勘察安全規范(GB50585-2010)u 巖溶地區公路工程地質勘察技術指南（貴州省交通廳發布2007年7月）u 經批準的工程地質勘察大綱u 遵守并執行國家及地方現行相關法律法規1.4勘察等級確定1.4.1工程重要性等級根據市政工程勘察規范（CJJ 56-2012），本工程為快速路和主干路，重要性等級為一級。1.4.2場地等級根據市政工

11、程勘察規范（CJJ 56-2012），場地復雜程度等級為二級場地（中等復雜場地）。1.4.3巖土條件復雜程度等級根據市政工程勘察規范（CJJ 56-2012），巖土條件復雜程度等級為二級（中等巖土條件復雜程度）。1.4.4勘察等級根據本工程重要性等級、場地復雜程度等級和地基復雜程度等級，按市政工程勘察規范（CJJ 56-2012），劃分巖土工程勘察等級為甲級。1.5勘探孔布設及勘察完成工作量本次勘察為施工圖設計階段工程地質勘察。本階段在充分分析已收集的地質資料的基礎上，以滿足施工圖設計階段要求為原則。本項目為高架橋、下穿通道。勘探孔均布置均為機鉆孔。高架橋：逐墩布設機鉆孔，孔深要求進入設計樁長

12、以下3倍樁徑的完整中風化巖層，且不小于5m。下穿通道：鉆孔左右交錯布置，單側間距一般在40m左右，孔深一般為40m，通道兩端鉆孔孔深25m。泵房：對泵房建筑做代表性勘探，布設2個機鉆孔，孔深20m。鉆孔類別：泵房、主線橋梁及下穿通道鉆孔均為取土樣鉆孔，匝道鉆孔為取土樣鉆孔與標貫試驗孔交替布置。根據上述布孔原則，高架橋共布置鉆孔110個，下穿通道布置鉆孔16個，泵房布置鉆孔2個，共計鉆孔128個。外業勘察工作于2013年11月20日1月5日進場實施。本次勘察投入GXY-1型鉆機20臺，共完成機鉆孔120個，總進尺7443.20m,取水樣1組，完成鉆孔波速測試5個，共100m。完成主要工作量詳見表

13、1-2。控制點坐標見表1-3。表1-2 主要工作量表工作項目工作量工作項目工作量機械鉆孔120孔/5779.45m動力觸探試驗10鉆孔波速5個/100m直剪快剪610取土樣1737個固結快剪71取巖樣248個飽和抗壓強度165含水率1737天然抗壓強度83密度試驗1617滲透試驗4液塑限試驗1729水質分析試驗1顆分試驗388孔口高程測量120固結試驗702孔口坐標測量120標準貫入試驗2037地下管線探測120表1-3 控制點坐標54坐標85高程E0323798291.701510696.66738.233E1473793147.588511968.70242.5152.勘察方法及質量控制2

14、.1現場調查及踏勘現場踏勘采用市政所提供的1：1000的地形圖和徐州市2013年版的交通圖，踏勘范圍為三環西路沿線走廊帶，踏勘調查工作時間為2013年11月10日至11月20日進行。項目沿線為老路，本項目在既有道路上進行快速化改造，原道路標準為雙向四車道，沿線交通量大，大小車輛多，日車流量達30000余輛，已達飽和狀態。老路沿線兩側地下管線眾多，主要管線業主為中國電信、中國移動、中國聯通。另有燃氣管道、自來水管道等。對施工安全造成影響。沿線未發現垃圾填埋場等。項目區域位于黃泛沖積平原區內，屬黃淮平原的一部分，地勢低平，海拔一般在2050m之間，大致由西北向東南降低，系黃河、淮河的支流長期合力沖

15、積而成。丘陵崗地為魯中南低山丘陵向南延續部分，海拔高度一般在100300m之間，多屬頂平坡緩的侵蝕殘丘。線路北側小孤山為奧陶系石灰巖、白云質灰巖，地層產狀1902001925。線路中北側為九里山，出露寒武系石灰巖、鮞狀灰巖，地層產狀16642。線路區南側杏山出露寒武系灰巖、頁巖、砂巖，灰巖地層產狀為32558，頁巖、砂巖地層產狀為32070，為整合接觸關系。韓山隧道出口處出露寒武系石灰巖，地層產狀為12048。該處為云龍山向斜的一翼。2.2勘探孔定位與孔口高程測量控制2.2.1鉆孔定位根據1:1000橋梁墩位平面圖、隧道平面圖及路線方案確定鉆孔位置后，讀出各鉆孔坐標，采用GPS進行測放，定位誤

16、差小于0.1m。施工前對現場地形進行核對，并進行地下管線探測，鉆孔結束后對所有鉆孔進行復測。2.2.2孔口高程使用GPS測量。高程控制誤差在0.01m之內。2.2.3鉆探質量控制取樣a、取土樣鉆孔：一般橋梁鉆孔：穿過雜填土或老路基碎石層后2m深度內每0.5m取樣一件，孔深20m內，每2.0m取樣一次；20m以下2.5m取樣一次，取樣后進行標準貫入試驗。下穿通道孔：鉆孔穿過雜填土或路基碎石填土層后，10m以深取樣間距為1.5m，1020m取樣間距為2.0m，20m以深取樣間距為2.5m。取樣后均進行標準貫入試驗。b、標貫試驗孔：穿過路基碎石填土或雜填土后，進行標準貫入試驗，20m以淺試驗間距為1

17、.5m，20m以深試驗間距為2.0m。20m內粉性土采取擾動土樣。一般粘性土用常規對開式取土器重錘少擊法取樣，軟土用薄壁取土器靜壓法取樣，砂性土采用取砂器取樣，20m以深砂土采取擾動土樣。樣品卡采用黑色筆填寫，簽署齊全，字跡清晰。對填土分層描述并判別類別、填土時間。運輸過程中應采取防震措施； 孔深：按鉆孔深度要求和計劃工作量表控制，遇特殊地層與項目負責人聯系，經項目負責人現場確定調孔深。鉆孔前對地上、地下管線進行詳細調查與探測，確保安全后方進行鉆探施工。所有鉆孔全斷面取芯，取出的巖芯及時拍照留存，及時做好鉆探記錄。鉆孔達到設計深度經項目負責人驗收確認后終孔。標準貫入試驗：試驗采用球閥式自動落錘

18、（重63.5kg的穿心錘自由下落），落距為76.0cm，將貫入器垂直打入土層15.0cm后，開始記讀，每擊入10. 0cm記讀一次，累計打入30.0cm的錘擊數即為標準貫入試驗實測錘擊數。當錘擊數達50.0擊后可終止試驗，測量貫入長度，并換算成30.0cm的錘擊數。對于碎石土、殘積土層及全強風化巖層均進行動探試驗，試驗采用球閥式自動落錘（重63.5kg的穿心錘自由下落），落距為76.0cm，將動力觸探頭打入土層中，每貫入10.0cm記錄相應擊數，當連續三次每10.0cm擊數N63.550時，可提前結束試驗。鉆孔開孔后遇地下水時測量初見水位，終孔24h后測量地下穩定水位。對巖土層分層描述并判別類

19、型。鉆孔野外記錄、送樣單等簽署齊全，運輸過程中采取防震措施，交項目負責人驗收。封孔和孔口封填：鉆孔施工結束測量穩定水位后采用以巖還巖、以土還土的方法進行封孔，上部2m采用水泥漿進行封孔，并回填泥漿池，恢復道路原貌。采取地表水和地下水樣，每處取2瓶水樣。a、裝水樣用的玻璃瓶先以鉻酸洗液或肥皂水洗去油污或塵垢，再用清水洗凈，最后用蒸餾水洗兩遍，裝水前用所采水樣沖洗23次。b、為了保持水樣的代表性，在進行地面水采樣時，在背陰地方從中心水面10cm以下處取樣。在鉆孔中取水樣時，鉆孔采用干鉆，遇地下水后停鉆并待水位穩定再取水樣。從已用水沖洗過的鉆孔內取樣，先抽水15分鐘，待水的化學成份穩定后采取水樣。c

20、、水樣裝瓶時留1020ml空間，以免因溫度變化而脹開瓶塞。2.3鉆孔波速測試為確定場土類別及場地土的類型，根據城市橋梁抗震設計規范(CJJ 1662011)的規定，選擇5個鉆孔進行剪切波波速測試。本次鉆孔波速測試采用儀器為河北省廊坊開發區大地工程檢測技術開發有限公司生產的XGI懸掛式波速測井儀，儀器主要技術指標如下：動態范圍：96dB；前放增益：1860dB（81000倍）；道一致性：0.1ms；：1至3道可選；采樣間隔：0.024ms可調；記錄長度：51216k可調；儀器接收信號的探頭采用懸掛式井液耦合檢波器，主要技術指標如下：水平檢波器的固有頻率為40Hz，靈敏度為30V/m/s。電磁式激

21、振源指標：供電電壓直流48V，電流6A。剪切波測試方法：工作時將懸掛式探頭（即振源和檢波器）放入孔中，用孔中的泥漿液作為震源和檢波器與井壁耦合介質。震源為水平激振（垂直井壁）激發產生PS波沿井壁地層傳播，由兩個相距1m的檢波器接收沿井壁傳播的PS波振動信號并把PS波的振動信號轉換成電信號，通過電纜由主機記錄顯示存儲。主機對信號進行數據處理后采用兩道互相關分析方法，自動計算S波在兩道檢波器間傳播的時間差，從而計算出兩道間的S波傳播速度。測試順序自下而上逐點進行，測點深度基本間隔1.0m。根據測試成果進行復核性測試，成果可靠。2.4室內試驗土工試驗由江蘇省交通規劃設計院土工試驗室完成。試驗室配備了

22、充足的試驗人員和儀器設備，保證了試樣及時開封并完成試驗項目。土樣開啟時，首先檢查土樣質量，按其質量進行分級，對土樣受擾動程度較大的則作擾動樣處理，試驗操作過程嚴格遵照土工試驗規程規定進行，減少人為操作誤差。土工試驗方法依照公路土工試驗規程（JTG E40-2007）規定的方法執行；水質分析按照公路工程水質分析操作規程（JTJ056-84）規定的方法執行、巖石試驗按照公路工程巖石試驗規程（JTG E41-2005）執行。1）巖土的室內試驗包括的項目a、粘性土的物理力學性質指標：天然含水率、天然密度、液限、塑限；力學性質包括壓縮系數、壓縮模量、抗剪強度（直接快剪、直接固結快剪）、無側限抗壓強度等。

23、b、砂類土、礫石類土的顆粒分析。砂土及粉土類做液化評價的加做粘粒分析。c、固結試驗：壓縮系數（固結壓力為0400kPa范圍之內的壓縮系數）、壓縮模量Es、固結系數Cv1、 Cv2（對應于固結應力為100kPa、200kPa時的固結系數）。d、其它試驗：隧道鉆孔20.0m以淺進行滲透系數、基床系數、靜止側壓力系數試驗。2）巖石試驗試驗項目為：天然含水率、密度、硬質巖包括天然單軸抗壓強度、飽和抗壓強度，軟質巖進行天然抗壓強度試驗。3) 水質分析對所取代表性水樣作簡分析。分析項目：總固體、pH值、侵蝕性二氧化碳、游離二氧化碳、總堿度、碳酸根、重碳酸根、氧離子、硫酸根、總硬度、鈣離子、鎂離子、鈉、鉀離

24、子。4）土質分析取代表性土樣進行土質分析試驗。2.5勘察過程及質量評述鉆孔定位：采用GPS進行定位，定位后進行地下管線探測，鉆孔結束后終孔時復核孔位。孔位定位精度控制在技術要求規定的0.1m之內；孔口高程測量：采用GPS進行測量，保證孔口高程的準確性，孔口高程控制在0.01m。鉆孔深度及分層精度測量：鉆探開孔前鉆桿長度校正和終孔后鉆具總長的丈量，保證所有鉆孔孔深誤差均在0.2%以內、地層分層誤差小于0.2m；鉆探取樣、標準貫入試驗：鉆探過程中，嚴格遵循技術要求及相關規范、規程的規定，巖芯采取率、取樣間距、取樣數量符合技術要求的規定，取樣質量良好；標準貫入、重型動力觸探試驗操作規范，數據準確可靠

25、；其余原位測試、鉆孔波速測試、各項室內試驗均按規范要求的標準進行質量控制。資料整理：對原始數據進行認真核查校對，采用科學合理的方法統計整理，按照院ISO9001程序進行四級校審，滿足設計技術、進度要求，完成了項目質量目標。在勘察野外工作進行過程中，項目負責人、部門領導、技術質量處主管專業副總與項目設計人員參加了中間過程檢查和外業驗收。鉆孔結束進行穩定水位量測后，均采取了封孔措施。封孔采用以巖還巖、以土還土分層夯實回填上，上部2m以內采用水泥砂漿進行回填。所有巖進行進行了現場拍照，并保存了巖芯照片電子文件。3自然地理概況3.1 地形地貌徐州市位于東經1162211840、北緯3343 3458之

26、間。東西長約210km，南北寬約140km。域內除中部和東部存在少數丘崗外，大部皆為平原。丘陵山地海拔一般在30200m左右，該地貌單元分兩大群，一群分布于市域中部，山體高低不一，其中銅山縣東北的大洞山為全市最高峰 ，海拔361m；另一群分布于市域東部，最高點為新沂市北部的馬陵山，海拔122.9m。平原總地勢由西北向東南降低，平均坡度1/7000-1/8000，海拔一般在3050m之間。徐州地區位于黃淮平原，地區形成受黃河沖擊影響明顯。該地區地形基本以微山湖東西分界，東部多為山地丘陵地區，西面則是大面積平原，主要由黃河、淮河下游泥沙沖積而成。項目區位于徐州市西側老三環路，北段起點處為小孤山、大

27、孤山，中北側為九里山西側，南部止于杏山。本標段地面標高一般在33.337.9m。路線走廊帶內地勢較平坦，由于老三環的修建及人工改造，以平原為主，僅線路兩側局部分布有山地殘丘。3.2 水文氣象3.2.1水文項目區地處古淮河的支流沂、沭、泗諸水的下游，以黃河故道為分水嶺，形成北部的沂、沭、泗水系和南部的濉河、安河水系。境內河流縱橫交錯，湖沼、水庫星羅棋布，廢黃河斜穿東西，京杭大運河橫貫南北。項目區主要河流為丁萬河、廢黃河，項目區南側為云龍湖。（1）丁萬河丁萬河為廢黃河分洪道，始于故黃河丁樓附近，流經大孤山水庫（玉潭苑公園）接萬寨河入大運河，長12.5km，匯水面積18.8km2。河底高程3527m

28、，河底寬1012m，滿足50年一遇防洪標準。（2）廢黃河由豐縣盤龍集二壩以東河道兩側匯水流經徐州市區，匯水面積達478km2，最大洪水流量達350m3/s。河面寬度一般在6080m左右。（3）云龍湖云龍湖位于徐州城區西南部，是云龍風景區主要景區， 原名“簸箕洼”又名“石狗湖”。它西連韓山，東依云龍山，南停大山頭和珠山，原水面5.8km2，陸地5.6km2，包括新近開發的小南湖景區（總面積1.661km2，其中水域面積0.962km2），云龍湖水面面積已達到6.76km2，陸地面積6.3km2（含小南湖景區）。云龍湖最高洪水位37.32m，最大庫容量4385萬m3，匯水面積54km2。3.2.2

29、氣象項目區地處暖溫帶季風氣候帶，由于東西狹長，受海洋影響程度有差異，東部屬暖溫帶濕潤季風氣候，西部為暖溫帶半濕潤氣候，受東南季風影響較大。氣候特點是：四季分明，光照充足，雨量適中，雨熱同期。1）氣溫：徐州地區的年平均氣溫13.9，最低月份（元月份）平均氣溫為-0.4，最高月（7月份）平均氣溫 26.8，極端最低氣溫-22.6，極端最高氣溫43.3。年平均日照時數2445.3小時，無霜期200220天。2）降水：區域內年平均降水量 869mm，年最大降水量 1348mm，日最大降水量 313.9mm，歷年平均降雨日 9698天，最長連續降水 17天。降水多集中在69月份，雨量占全年50以上。3）

30、霜凍：區域內最大凍深為24cm。4）風向及風速：區域內常年主導風向為東北風，冬季多西北風，夏季則以東南風為主，春季多為東北偏東風。歷年平均風速為2.7m/s，瞬時最大風速可達20m/s，屬臺風影響區。5）濕度：區域內空氣濕度較高，年平均相對濕度75%左右，最小相對濕度60%左右，最大相對濕度85%左右。4 區域地質構造和地震4.1區域地質構造徐州位于中國東部新華夏系第二個隆起帶的西側，與秦嶺-昆侖緯向構造的交匯部位。主要構造形跡有:弧形構造、新華夏系構造、東西向構造。本區所屬是華北地層區，出露的地層有上元古界淮河群，古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界侏羅系、白堊系和新生界第四系。據徐

31、州至濟寧高速公路地震安全性評價報告（江蘇省地震工程勘察院，2006年6月）和本次工作結果，近場區內主要斷裂有4條，分別為幕集劉集斷裂( F1) 、不老河斷裂( F2) 、廢黃河斷裂( F3) 和班井斷裂( F4)。均為非全新活動斷裂，場地基本穩定，適宜本項目建設。擬建線路圖4-1 區域斷裂構造圖4.2地震歷史據地震史料分析，近場區歷史上記載到2次破壞性地震，即公元462年8月16日山東兗州南6級地震。據中國東部地震烈度衰減關系（高德潛，1992年）計算，該地震對工程場地造成的影響烈度為度。另一次是1642年10月4日安徽蕭縣4級地震（震中烈度度），據中國東部地震烈度衰減關系（高德潛，1992年

32、）計算，該地震對工程場地造成的影響烈度為度。而工作區范圍內歷史上所發生的強震也曾對本工程場地造成相當的烈度影響，如1668年7月25日山東郯城8級大地震（震中烈度度），據高維明等（1988年）對該地震烈度影響場的研究，該地震對本工程場地造成的影響烈度可達度。此外，1937年山東菏澤7級地震對本工程場地造成的影響烈度為度。4.3場地地震效應評價4.3.1地震動參數根據中華人民共和國國家標準中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001）及城市橋梁抗震設計規范（CJJ 166-2011）的相關規定：擬建項目所在區設計基本地震加速度值為0.10g，反應譜特征周期為0.40s，相當于抗震設防烈度度，地

33、震分區為2區。根據建筑工程抗震設防分類標準(GB50223-2008)劃分，橋梁工程抗震設防分類為乙類，重點設防。以城市橋梁抗震設計規范（CJJ 166-2011）本項目橋梁為城市快速路橋梁。 圖4-2 地震動峰值加速度圖 圖4-3地震反映譜特征周期圖4.3.2場地類別的劃分本次勘察選擇代表性鉆孔ZK1001、ZK1012、ZK1021、ZK1034、ZK1271進行波速測試以確定場地類別，測試成果見表4-1。表4-1 鉆孔孔內實測波速及場地類別劃分表 孔號VSe(m/s)d0(m)覆蓋層厚度(m)場地土類型場地類別ZK10011392015，15，15，15，15，80軟弱土測試成果表明場區

34、20m以淺土層的等效剪切波速Vse132144m/s，屬軟弱土，本次勘察揭示場址區覆蓋層厚度介于1580m。按城市橋梁抗震設計規范(CJJ 1662011)結合沿線鉆探、波速測試成果，綜合確定場地類別，場地土類別為軟弱土，場地類別為類，特征周期為0.55s，為抗震不利地段。4.3.3砂土液化橋址區廣泛分布砂性土，且根據鉆孔原位測試成果，20m以淺砂性土以稍密中密為主，根據城市橋梁抗震設計規范，線路所經區域地震抗震設防烈度為7度，全線20m以淺分布1-3層粉土，根據規范采用標準貫入試驗進行詳判，全孔液化指數0.5817.80，判別結果表明本標段全線1-3層粉土為多為中等液化土層，部分孔位為輕微液

35、化或不液化。詳見砂土液化判別表。4.3.4軟土震陷 根據鉆探及波速測試資料，場地內軟弱土層剪切波速值Vs均大于90m/s。按巖土工程勘察規范(GB50021-2001，2009年版)5.7.11條文說明綜合判定，擬建場地可不考慮地震作用下軟土層的震陷影響。5 水文地質條件5.1地表水本標段內除道路兩側溝渠外，未見其他大型地表水體。由于受大氣環境的影響，該地區降水量年際間變化幅度較大，豐、枯水年周期變化也比較明顯。從徐州水文站多年資料系列統計結果，得出歷年最大年降水量與最小年降水量比值在2.53.5之間，極值差一般在7001000mm之間。本區降水有連豐、連枯和豐、枯交替的特點。連豐、連枯2年出

36、現的機會多，最長的連豐期是5年，為19601964年。最長的連枯期是4年，為19861989年。豐枯交替小的周期為25年左右；大的周期為815年，平均周期11年左右。5.2地下水項目區地下水主要為淺部潛水及深部基巖裂隙水。（1）潛水根據本次勘察，潛水主要賦存于淺部填土、粉土層中。場址區勘察深度內上部粉性土發育，土層的賦水性、透水性均較好，為場址區良好潛水含水層。其主要含水層位于上部1-3層粉土層。勘察期間測得地下水埋深一般在1.23.5m左右。潛水主要接受大氣降水垂直入滲補給，溝渠地表水垂直入滲側向補給，排泄方式以蒸發、植物蒸騰為主。場址區上部潛水受人工影響較大。（2）基巖裂隙水基巖裂隙水主要

37、賦存于場址區下部石灰巖裂隙中。裂隙水主要靠上部地層入滲補給、構造裂隙補給以及大氣降水入滲補給。排泄方式主要為上游向下游排泄、人工水源地開采排泄等方式。地下水富集帶受地質構造和地貌條件控制，較豐富的地下水分布與西北向張性斷裂和背斜、向斜核部谷地有關，是工農業供水的主要水源地，地下水徑流條件較好。根據2012年江蘇省國土資源廳地下水監測報告，徐州深層巖溶地下水，總體水位呈上升態勢，水位變化范圍在0.015.22m之間。根據徐州市水文監測，潛水水位變化范圍在1.01.5m左右。5.3水的腐蝕性分析與評價根據勘察期間取場址區附近鉆孔水，并結合初勘水質分析成果，水質分析成果表明地表水及地下水水化學類型均

38、為HCO3-Cl- SO42-Na+Ca2+型水。表5-1 地表水、地下水對混凝土結構的腐蝕性評價評價類型腐蝕介質規范標準(環境類別)河水地下水腐蝕等級指標值實測含量腐蝕等級實測含量腐蝕評價按環境影響對混凝土結構腐蝕評價SO42-(mg/L)微300260.45278.36微120.41118.37微Mg2+(mg/L)微200015.8118.24微3.6512.16微礦化度(mg/L)微5.07.648.00微7.418.40微侵蝕性CO2(mg/L)微1.03.293.58微6.487.94微水對砼中鋼筋腐蝕性評價(Cl-)含量(mg/L)微10000(長期浸水)121.91微39.05

39、82.22微微100(干濕交替)弱微按公路工程地質勘察規范類環境評價標準判別，場地地表水對混凝土結構具微腐蝕性，在長期浸水下對混凝土中鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替下對混凝土中鋼筋具弱腐蝕性；場地地下水對混凝土結構具微腐蝕性，在長期浸水下對混凝土中鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替下對混凝土中鋼筋具微腐蝕性。5.4土的腐蝕性分析與評價據現場調查，本標段沿線無污染源，取代表性土樣做土質分析試驗，本項目土壤簡分析結果：按公路工程地質勘察規范（JTG C20-2011）相關規定，按II類環境評價標準判別：場地土對混凝土具微腐蝕性；對混凝土中鋼筋具微腐蝕性。評價結果見表5。 場 地 土 腐 蝕 性 評 價 表 表

40、5 評 價類 型腐蝕介質規范標準（環境類別）土 壤腐蝕等級指 標 值測 試數 值腐蝕性評價按環境影響對混凝土結構腐蝕評價SO42-（mg/kg）微450117.31172.31微弱4502250中22504500強4500Mg2+（mg/kg）微300028.5229.50微弱30004500中45006000強6000按地層滲透性影響對混凝土結構腐蝕評價PH值微5.08.238.26微弱4.05.0中3.54.0強3.5土對混凝土中鋼筋腐蝕性評價CL（mg/kg）（B）微25096.39138.52微弱250-500中500-5000強50006 工程地質特征及物理力學指標的選用6.1 工程

41、地質分區根據工程地質調繪及本次勘察，結合區域地質資料，場址區總體為黃泛平原工程地質區徐州廢黃河沖積平原亞區。6.2 地層劃分原則根據工程特點，將場區鉆孔深度范圍內揭示地層按時代、成因類型、巖性、埋藏條件、土質特征及物理力學性質等劃分，地層劃分原則如下：全新統（Q4）1層：主要為表層人工填筑土、硬殼層及新近沉積的軟弱土層，分1a層、1-3層及1-3a層3個亞層，其中1-3層及1-3a層為故黃河沖積層，1a層為老路面及人工填筑土層。上更新統（Q3）為第3大層：本期地層以粘土、粘土夾砂礓為其特征，由上至下土性變化不明顯，下部夾大量砂礓。為陸相干旱條件沉積物。第4大層為殘積土層：主要以棕紅色粘性土夾碎

42、石為主。第6大層基巖：本標段基巖主要為奧陶系灰巖。根據風化程度分成亞層，亞層中1表示全風化地層，2表示強風化地層，3表示中風化地層。6.3 工程地質層分布6.3.1地層特征根據勘探資料，結合巖土物理力學試驗成果，將沿線各巖土層特征描述如下：第四系全新統（Q4）1a填筑土：灰黃色、雜色，上部0.2m為瀝青路面， 下部0.20.6m為水泥穩定碎石，0.6m以下為壓實素填土，中密密實狀態，含少量石灰，分布于地表，層厚0.63.1m。1-3粉土：灰黃色，濕很濕，稍密為主，干強度低、韌性低，局部夾粉質粘土，土性欠均勻，主要礦物成分為石英、長石，分選性差，級配差，偶夾粉砂，層位穩定，分布連續，層厚0.50

43、11.50m。fa0= 80kPa，qik =20kPa。1-3a粘土：灰色，灰褐色，軟塑可塑，具薄層狀結構，層面夾粉土，干強度高，韌性高，高含水量、高孔隙比、高壓縮性，夾于1-3層之中，層位尚穩定，分布較連續，厚度為0.5010.90m。fa0=100kPa，qik=35kPa。第四系更新統（Q3）3-1粘土夾砂礓：灰黃色、淺灰白色，硬塑為主，局部可塑狀態，干強度高，韌性高，局部夾有少量粉土薄層，夾砂姜，上部砂礓相對較少，下部砂礓較多，直徑26cm，含量不均，上部約510%，下部約2030%。該層層位穩定，分布連續，厚度32.2044.65m。fa0=270kPa，qik =75kPa。3-

44、1c粉土：灰黃色，濕，中密狀態，主要礦物成分為石英、長石，干強度，韌性低，夾粉質粘土。呈透鏡體狀夾于3-1層粘土層之中，局部分布，厚度0.505.50m。fa0=140kPa，qik=40kPa。4-1殘積土層：主要以粉質粘土夾碎石為主，粘性土呈硬可塑狀，夾風化巖塊，局部分布，厚度0.505.10m。fa0=300kPa，qik=80kPa。溶洞填充物：主要以棕紅色粘土充填，可塑硬塑，夾風化灰巖碎塊，勘探孔中揭示溶洞27個，層頂埋深52.0060.30m，層底埋深53.0060.80m，洞高0.304.30m不等。基巖主要為奧陶系灰巖6-2層（O1）強風化灰巖：灰白、黃灰色，巖芯短柱狀、塊狀，

45、風化溶蝕明現象顯，裂隙發育，錘擊聲較悶，局部揭示，層頂埋深51.0055.30m，層厚0.4012.00m；fa0=600kPa，qik=100kPa。6-3層(O1)中風化石灰巖：灰白色、淺灰色，巖芯長柱狀，少量風化裂隙，裂隙被方解石充填，錘擊聲脆。層頂埋深51.1060.80m。巖石天然抗壓強度標準值為63.16MPa,飽和抗壓強度標準值為62.50MPa；fa0=3000kPa。各巖土層分布及其工程特征，詳見工程地質縱斷面圖、工程地質鉆孔柱狀圖。各土層設計參數詳見物理力學指標統計表。6.3.2 巖土參數分析統計與選用6.3.2.1巖土參數可靠性分析原狀土樣使用91mm的對開式取土器，采用

46、靜壓和重錘少擊方法采取，巖樣采用了91mm的巖芯管單管單動采取，保證了巖土樣質量。根據場地巖土層工程性質，采用標準貫入試驗、重型動力觸探試驗和波速測試的原位測試方法。本工程土樣采取、原位測試、室內試驗均依據國標規范要求，并根據工程特點和場地土層性質，選用對應的室內試驗和原位測試的方法，保證了巖土參數的可靠性。6.3.2.2巖土參數的統計巖土層劃分以地質單元相同、物理力學性質相近為原則。巖土參數統計時，按巖土層性質進行分層統計。各項物理力學指標的平均值采用算術平均法計算。標準值采用平均值乘以統計修正系數。如指標樣本數不足6組時，只給平均值，不計算標準值。統計方法和公式選用巖土工程勘察規范(GB5

47、0021-2001)第14.2節要求。提供各項統計指標的標準值、平均值、變異系數、樣本數。統計修正系數公式為巖土工程勘察規范(GB50021-2001)14.2.4-1、14.2.4-2：k=rsmrs =1()，式中正負號按不利組合考慮。6.3.2.3巖土參數選用評價巖土層性狀的指標，如地基土的天然含水率、天然重度、孔隙比、液性指數等將平均值列出。滲透性指標(水平、垂直滲透系數)列出最大值，供設計選用。按正常使用極限狀態計算需要的巖土指標，如土層變形特性(土層壓縮系數、壓縮模量等)選用平均值。承載力極限狀態計算需要的巖土指標，如土層抗剪強度指標選用標準值；巖層強度指標(單軸抗壓強度)選用標準

48、值。巖土層原位測試指標：標準貫入試驗擊數取標準值，土層剪切波速取平均值。具體各巖土層物理力學指標詳見巖土層物理力學指標統計表。7 不良地質及特殊性巖土經勘察，項目區主要分布的不良地質現象為地震液化、巖溶，主要特殊性巖土為軟弱土、填土。7.1軟弱土1-3a層為場址區主要軟弱土層，灰色、灰褐色，軟塑可塑，其特點是該層呈透鏡體狀夾于1-3層粉土層之中，土性狀態有變化，但具高含水率、高孔隙比、高壓縮性的特點，地面路基段，可結合1-3層輕微中等液化砂土一并處理，橋梁可樁基通過；橋頭高填土段在進行沉降與穩定驗算的基礎上，可采取堆載預壓或水泥攪拌樁等方法進行處理；一般路基建議結合場地條件采用堆載預壓、水泥土

49、攪拌樁或局部換填處理。對于地下隧道，建議進行止水圍護后，清除處理，對于底部分布軟弱土可進行換填或攪拌樁處理。表7-1 1-3a層軟弱土物理力學指標一覽表 取值范圍天然含水率 (%)質量密度(g/cm3)天然孔隙比e液限L(%)塑限p(%)塑性指數IP液性指數IL直接快剪固結快剪壓縮系數1-2(MPa-1)壓縮模量Es(MPa)粘聚力Cq(kPa)內摩擦角q(度)粘聚力Cc(kPa)內摩擦角c(度)最小值30.0 1.67 0.813 33.0 18.2 11.4 0.48 15.4 2.4 16.3 6.1 0.40 2.50 最大值54.4 2.00 1.552 65.4 25.1 41.4

50、 0.96 29.8 13.2 36.1 15.3 0.98 4.97 平均值37.3 1.86 1.034 47.5 21.7 25.8 0.64 23.6 7.9 27.0 11.9 0.54 3.91 7.2填土填土廣范分布于老路基處，厚度一般在0.63.1m，上部0.2m為瀝青路面， 下部0.20.6m為水泥穩定碎石，0.6m以下為壓實素填土，中密密實狀態，含少量石灰。本層填筑土為老路基填土，道路經過15年運營，已為壓實土。7.3地震液化場址區抗震設防烈度為7度，全線20m以淺分布1-3粉土，經初判存在砂土液化的可能，根據規范采用標準貫入試驗進行詳判。經判別，沿線20m以淺粉土多為中等

51、液化砂土，僅局部輕微液化，液化指數ILE=0.5817.80。液化土層均分布于1-3層之中，綜合判別本標段全線1-3層粉土為多為中等液化土層，部分孔位為輕微液化或不液化，液化等級分段劃分詳見不良地質及特殊性巖土分布表。橋梁設計時，需根據規范采取必要的抗震設防措施，當采用摩擦端承樁時，土層參數根據規范對設計參數進行相應折減，折減系數綜合確定為1/32/3；當采用嵌巖樁時，可不計摩阻力；路基段可根據工程需要確定采取部分消除液化沉陷或結合1-3a層軟弱土預壓處理。7.4 巖溶根據沿線地質調查，本標段基巖主要為奧陶系灰巖。沿線灰巖巖溶發育較弱，主要分布于裂隙區的溶洞，層頂埋深52.0060.30m，層

52、底埋深53.0060.80m，洞高0.304.30m不等。經本次鉆探，共有109個孔遇有石灰巖，其中有36個鉆孔發現溶洞，鉆孔遇溶率33%。根據揭示遇有溶洞鉆孔進行統計分析，鉆孔線巖溶率為3.82%，經綜合評價，沿線巖溶發育程度為中等。 表7-3 巖溶發育特征一覽表鉆孔編號洞頂標高(m)洞底標高(m)洞頂深度(m)洞底深度(m)洞高(m)主要特征ZK1001-16.53-16.8354.4054.700.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1002-17.86-18.1655.7056.000.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1002-19.56-19.9657.4057.80

53、0.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1004-14.53-15.1352.4053.000.60粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1009-20.91-21.2158.6058.900.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1009-19.31-19.6157.0057.300.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1013-17.45-17.7555.0055.300.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1013-18.65-19.0556.2056.600.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1014-19.66-20.3657.2057.900.70粉質

54、粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1024-16.01-16.3153.7054.000.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1028-19.54-19.9457.0057.400.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1029-15.52-18.9253.6057.003.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1030-19.00-20.3057.0058.301.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1032-20.00-20.9057.3058.200.90粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1033-18.10-19.6055.5057.001.50粉質粘土充填，可

55、塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1036-21.07-21.3758.7059.000.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1036-22.17-23.1759.8060.801.00粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1120-15.20-15.8052.4053.000.60粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1123-17.69-19.1954.8056.301.50粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1127-18.89-20.4956.0057.601.60粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1131-20.1-20.6056.6057.100.50粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖

56、碎塊ZK1133-16.65-17.4553.6054.400.80粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1135-19.98-20.3856.2056.600.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1135-16.78-18.5853.0054.801.80粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1142-20.71-21.9157.8059.001.20粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1143-14.99-15.9952.0053.001.00粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1149-14.87-16.9752.7054.802.10粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK11

57、50-14.96-19.2652.8057.104.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1158-16.59-17.1955.4056.000.60粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1163-18.29-18.9955.3056.000.70粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1163-21.99-22.3959.0059.400.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1164-18.31-19.1155.6056.400.80粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1168-19.85-21.2556.8058.201.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1168-23.

58、35-23.7560.3060.700.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1169-18.46-18.9655.4055.900.50粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1170-19.13-19.8356.0056.700.70粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1170-18.13-18.4255.0055.300.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1171-17.11-17.6154.0054.500.50粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1172-22.62-23.1258.6059.100.50粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1172-19.02-19.

59、3255.0055.300.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1173-21.75-22.1558.6059.000.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1175-16.03-17.1352.0053.101.10粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1175-19.03-20.0355.0056.001.00粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1176-20.72-22.0257.7059.001.30粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1176-19.42-19.9256.4056.900.50粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1177-19.45-19.8555.5

60、055.900.40粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1685-19.35-20.1556.4057.200.80粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊ZK1685-17.15-17.7554.2054.800.60粉質粘土充填，可塑狀態,夾灰巖碎塊 表7-4 巖溶發育程度劃分表遇溶孔/完成鉆孔鉆孔遇溶率灰巖與溶洞總厚度(m)溶洞厚度(m)鉆孔線巖溶率巖溶發育程度36/10933%1093.0041.703.82%中等對于場址區分布的巖溶溶洞，由于被粘土充填，上覆第四系地層厚較大，一般路基段可不專門進行處理，對于橋梁，可選用鉆孔樁基礎，當以灰巖作為嵌巖樁持力層時，樁基需穿過溶洞，進入完整中風化

61、巖層中一定深度。8場址區工程地質條件與評價根據本次勘察成果，本項目對三環北互通、二環北互通、徐蕭公路互通及沿線各巖土層物理力學指標進行分層統計，評價隧道、橋梁、輔道路基各巖土層影響深度范圍內工程地質特征，分析高架橋梁地基及各基礎形式及基礎持力層特征、分析沿線地面道路加寬或拼寬地基處理方式，提供隧道基坑開挖支護各項設計參數。8.1互通地道8.1.1三環北路地道各巖土層分析與評價三環北路A、B匝道地道設計范圍為：FAK0+500FAK0+840、FBK0+500FBK0+880。A匝道地道全長340m，其中暗埋段110m，敞開段U槽230m。 B匝道地道全長380m，其中暗埋段150m，敞口段U槽

62、230m。在三環北路北側設地道雨水泵站一處。地道為雙箱雙室箱型結構，雙向四車道。單向兩車道由23.5m 的車道組成，路緣帶寬度為0.5m。車道凈空車輛通行限界高度為5.0m，限界為8.5 m（寬）5.0（高），基坑寬約1134m，地道基坑開挖深度最大為9.5m。根據勘察成果，地道區勘探深度范圍內總體土質一般，開挖深度內土體穩定性較差。場址區頂部分布1a層為填筑土，上部0.2m左右為老瀝青路面，下部為碎石墊層及填筑粉質粘土、粉土，中密狀態，工程性質一般，土性均勻性差，由于經壓實，自穩能力一般，圍巖類別為，土、石工程等級為級。該層層厚分布不均，勘察揭示層厚0.63.0m。地道區淺部開挖深度內分布1

63、-3粉土，稍密狀態，標準貫入擊數410擊，厚度一般在8m左右，地層連續穩定，土層中夾有粉砂、粉質粘土，均勻性差，工程地質差，土體穩定性差，無自穩能力，圍巖級別為級。該層層頂埋深0.66.2m，層底埋深8.411.9m，局部間夾1-3a層粘土層，圍巖級別為級，土、石工程等級為級。地道底部為1-3a層粘土，軟塑可塑，高孔隙比，高壓縮性，干強度、韌性高，局部夾粉土薄層，含少量貝殼碎片，層頂埋深8.412.0m，層底埋深11.914.5m，層位穩定，分布連線，厚度較小，無自穩能力，圍巖級別為級，土、石工程等級為級。地道下部分布3-1層粘土夾砂礓：灰黃色，淺灰色、白灰色，硬塑狀態，位于隧道底部，層位穩定

64、、分布連續，厚度大，層頂埋深11.914.5m，為良好支護結構持力層，圍巖級別為級，土、石工程等級為級。8.1.2地道各巖土層設計參數的分析與選用根據規范，本階段對三環北路地道共布置鉆孔16個，利用橋梁鉆孔1個，鉆孔深度2561m（部分利用橋孔），根據對各巖土層鉆孔分層及各土層物理力學特征進行分析選用，其主要物理力學指標如下：表8-1 各主要巖土層地基土物性力學指標推薦特征值表土層名稱天然含水量w(%)重度(kN/m3)天然孔隙比e液限Wl塑性指數Ip液性指數IL泊松比靜止側壓力系數K0滲透系數(cm/s10-6)地基承載力基本容許值fao （kPa）鉆孔樁樁側土摩阻力標準值qik （kPa）

65、鉆孔樁極限端阻力標準值qpk（kPa）1-3粉土27.2 19.50.752 28.9 8.5 0.62 0.320.461508020-1-3a粘土37.3 18.61.034 47.5 25.8 0.64 0.390.631.010035-3-1粘土夾砂礓24.3 20.00.711 53.4 30.9 0.11 0.320.480.52707515003-1c粉土23.7 19.9 0.687 27.7 8.4 0.42 0.300.4410014040-表8-2 各主要巖土層地基土強度及變形指標推薦值表土層名稱直接快剪固結快剪壓縮系數壓縮模量抗拔系數基床系數c(kPa)()c(kPa)

66、()1-2 (1/MPa)Es1-2（MPa）K（MPa/m）1-3粉土11.0 24.9 8.6 26.6 0.19 9.62 0.7051-3a粘土22.4 7.2 22.9 9.8 0.54 3.91 0.72103-1粘土夾砂礓70.6 13.4 65.3 15.1 0.16 11.56 0.65603-1c粉土11.1 26.6 0.18 9.40 0.75158.1.3地道區水文地質條件分析與選用根據場址區氣象、氣候、水文各巖土層特征分析，勘探期間穩定地下水位埋深一般在1.21.7m，場址區多年最高水位標高在37.0m，埋深0.5m左右。故隧道抗浮水位標高選用37.0m。各巖土層滲

67、透系數詳見表8-1。隧道場址區地下水主要為淺部潛水。淺部潛水主要為上部1a層填土層及1-3層粉土層中孔隙水，滲透系數一般1.510-4cm/s，其水量小，主要以大氣降水補給，易于疏干。下部為3-1層粘土層，為主要隔水層。基底基巖裂隙水埋深大，對隧道設計與施工影響不大。但需注意的是，由于3-1層粘土夾砂礓層中，由于砂礓富集不均，局部夾有孔隙水，設計應采取一定的排水、防水措施。根據對鄰近地下水進行水質分析，場址區地下水對混凝土具有微腐蝕性，對鋼結構具有微腐蝕性。8.1.4地道區支護結構分析與選用由于隧道為明挖法施工，最大開挖深度達9.5m，場址區工程地質條件差，同時隧道施工過程中，三環路不中斷，需

68、利用基坑兩側進行交通疏解，因此不能進行大放坡開挖。由于隧址區地表下1.12.3m處分布有厚度不均的粉土，呈稍密狀態，自穩能力、水穩能力均差，因此也不適合放坡+圍護樁的支護方案。根據本項目基坑開挖深度、場地周邊環境及巖土體工程特征，同時結合類似工程施工經驗，本隧道除局部開挖深度較淺的區段以外可選擇的支護結構形式有排樁及SMW工法樁。排樁主要有人工挖孔樁、鉆孔灌注樁、套管咬合樁。人工挖孔樁在粉土地區不宜使用，鉆孔灌注樁與套管咬合樁均可選用，但灌注樁會產生多量泥漿，對環境造成破壞，選用時需進一步從經濟、環境、工期等多角度進行對比。SMW工法樁近年來廣泛應用于軟土地層的一種新型圍護結構形式。先采用攪拌

69、樁施工對地層進行加固，在地層內形成一道類似于咬合排樁一樣的水泥土墻，在水泥土中的水泥未凝固時插入型鋼，形成由攪拌樁擋土止水、型鋼承受側向土壓力的組合結構，型鋼插入以前在其四周涂刷減摩劑，在基坑開挖、隧道主體結構完成以后用千斤頂將型鋼拔出重復利用。工法樁適用于土層、砂層等軟弱地層，施工簡單，目前在軟弱土地層中廣泛應用，防水效果較好，施工速度快，對環境影響較小。由于型鋼可以回收，攪拌樁價格便宜，故采用本工法投資較省。具體選用哪種施工工藝及工法，設計時需進一步從多角度進行分析對比，以最安全、同時最經濟、最優的基坑支護方案為原則。8.1.5隧道抗浮及降（排）水隧道區抗浮水位標高為37.0m，當使用抗浮

70、樁時，建議采用鉆孔樁，樁底進入下部3-1粘土夾砂礓層，上部各土層抗拔系數參考表8-2選用。基坑開挖前20天進行預降水、疏干，以加固坑內土體。基坑內采用管井降水，坡頂設置隔水帷幕，基坑兩端設置縱向隔水帷幕。降水深度應控制在基底以下1m。基坑內外均需設置適量的水位監測孔，以監測基坑范圍內的地下水位，并可檢測降水對周圍水位的影響，控制周圍地面的沉降。開挖至坑底施工底板時，在井點管位置設置底板泄水孔。8.1.6隧道開挖土方的綜合利用由于本隧道為明挖隧道，開挖時會產生一定量土方，根據本次勘察，隧道挖出土方以低液限粉土為主，對于該土方，建議進行綜合利用。由于粉土水穩定性差，可在試驗指導下進行合理利用。對于

71、地表層的瀝青混凝土，能回收再利用時，進行回收再利用。8.2橋梁基礎選擇評價8.2.1橋梁區各土層特征評價根據勘察成果，沿線淺部基本分布1-3a層軟粘土，軟塑狀態，呈透鏡體狀分布于1-3層粉土層中，厚度一般在0.5010.90m左右，由于其壓縮性高，強度低，透水性差，具有不均勻性，故其工程性質差。1-3層為稍密中密狀態粉土，厚度在0.5011.50m左右，工程性質差，不能作為天然地基持力層。3-1層粘土夾砂礓，硬塑狀態，局部夾有少量粉土薄層，夾砂礓，上部砂礓相對較少，下部砂礓較多，直徑26cm，含量不均，上部約510%，下部約2030%。該層層位穩定，分布連續，厚度32.2044.65m，隨基巖

72、面起伏變化較小，工程性質良好。對于一般橋梁、可選作樁基持力層。6-2層強風化石灰巖：埋深與地形關系密切，變化較大，該層中一般分布有小溶洞，溶洞中充填粉質粘土，工程性質一般，不宜選作端承樁持力層。6-3層中風化石灰巖：埋深變化較小，層頂埋深51.1060.80m，巖石天然抗壓強度標準值為63.16MPa,飽和抗壓強度標準值為62.50MPa，巖石強度高，該層中局部分布有小溶洞，該層可選作端承樁持力層，但應避開溶洞，進入完整巖層中不小于2倍樁徑深度。8.2.2橋址區基礎形式評價由于橋址區淺部上部分布的1a層路基壓實填土層及下部1-3層粉土、1-3a層軟粘土，物理力學性質較差，不宜直接選作天然淺基持

73、力層，對于一般管線基礎或其它小型構造物，采用砂石墊層處理后，可用為淺基持力層。對于高架橋基礎，宜選用樁基礎，持力層建議選用3-1層粘土夾砂礓及6-3層中風化灰巖。8.2.3樁基礎分析評價（1）樁基形式的選擇根據徐州地區深基礎及徐州東三環工程的設計施工經驗，工程樁一般采用鉆孔、沖擊成孔灌注樁或干作業旋挖樁等。地下水相對較豐富，排水難度大，孔壁穩定性差，本項目建議選用鉆孔樁或干作業旋挖樁。（2）持力層選擇本標段基巖埋深較深，建議選擇3-1層粘土夾砂礓層及6-3層中風化灰巖作為樁端持力層。具體樁長、樁徑根據上部結構特點及荷載大小計算確定。8.2.4場址區地基設計參數的選擇根據本次勘察成果，結合相應規

74、范、規程，確定鉆孔樁各土層設計參數見表8-3。表8-3 鉆孔灌注樁樁基設計參數推薦值表巖土層物理力學參數樁基設計參數天然含水率(%)孔隙比液性指數壓縮模量(Mpa)標貫擊數(擊)承載力基本容許值fa00kPa樁側土的摩阻力標準值qik (kPa)1-3粉土27.2 0.752 0.62 9.62 6.9 80201-3a粘土37.3 1.034 0.64 3.916.8 100353-1粘土夾砂礓24.3 0.711 0.11 11.56 20.7 270753-1c粉土23.7 0.687 0.42 9.40 15.7 140406-2強風化灰巖6001006-3中風化灰巖30008.3路基

75、地基土工程性質評價本項目地面系統路基段以低路基為主，一般填土高度在1.01.5m左右，橋頭高填土段在2.5m左右。土方以反開挖利用土方為主。對于沿路基地基土，3.0m以淺天然含水量一般在21.738.2%，平均含水量27.9%,多為低液限粉土，潮濕狀態為中濕，由于土性粉性重，水穩性差，壓實難度較大，可用作路基填料，但需在試驗指導下進行適當處理。8.4 老路拼寬處理與評價本次設計需對現有地面系統進行改造。地面道路改造為六車道，為兩側拼寬或單側加寬。本項目全線軟弱土發育，對于拼寬路基與老路基不均勻沉降的要求較高。由于老路基已經運營多年，地面沉降基本穩定。拼寬路基需根據地質勘察結果，不同路段采取不同

76、的沉降控制方案。對于兩側加寬地段，可根據沉降與穩定進行驗算確定地基處理方案，對于軟弱土厚度較大地段，可結合路基土填筑預壓處理，若上部1-3a層厚度較大處，結合沉降與穩定計算確定處理措施，可采用水泥土攪拌樁或預壓處理。9 樁基施工對環境影響的評價項目區位于城市快速通道中，地下管線眾多，道路兩側綠化良好，鉆機進場施工前，需調查地下管線位置，并進行改移處理。由于樁機施工要用到大型設備及大型樁基礎，設備進場時盡量利用夜間，合理安排運輸時間，減少對交通運輸、當地居民的影響；施工場地、營地在工程結束后，建設單位必須平整，清除建筑垃圾，恢復原地貌。鉆孔樁施工應采用鋼護筒施工護壁，泥漿回收利用。使鉆孔沉渣及時

77、清運，不污染道路。施工場地的生活垃圾應及時收集，應設臨時垃圾桶和垃圾箱，應落實垃圾分類措施，橋梁鉆渣集中收集、運輸，以免對地下水水質造成間接污染。對施工期的大氣污染，主要采取灑水防治粉塵，混凝土攪拌場、碎石拌和場及灰土拌和場等材料設備點應選在空曠地帶，遠離居民區、廠礦企業等敏感點并處在其下風向并盡量采用商品混凝土。10結論與建議10.1項目區位于黃泛沖積平原工程地質區廢黃河沖積平原亞區，地勢平坦，場區內道路化程度較高。從區域穩定性及工程地質性質分析，路線橋位區適合橋梁建設。10.2據前人資料和本次工作結果，項目區影響范圍內有4條主要斷裂，分別為幕集劉集斷裂( F1) 、不老河斷裂( F2) 、

78、廢黃河斷裂( F3) 和班井斷裂( F4)。經核查，各斷裂均為非全新活動斷裂，場址區穩定性較好。10.3場址區上部以填筑土、第四系全新統粉土、軟粘土為主，中部以第四系中上更新統粘土、粘土夾砂礓層為主，下部基巖為奧陶系石灰巖，石灰巖中分布有溶洞，經勘察，總體上巖溶發育程度為中等，總體工程地質條件較復雜。沿線3.0m以淺以低液限粉土為主，路基土平均含水量為27.9%，為中濕狀態。10.4對于地道地基，建議采用明挖SMW工法樁或排樁進行支護施工。抗浮樁建議采用鉆孔樁。同時需對交通進行合理組織。對于隧道開挖土方，宜在試驗指導下再利用，以節省土源。10.5橋梁以樁基礎為主，場址區3-1層粘土夾砂礓及6-

79、3層中風化石灰巖強度較高，埋深穩定，為良好的樁基持力層，橋基樁長、樁徑根據橋梁上部結構特征及荷載大小計算確定。10.6場地地表水對混凝土結構具微腐蝕性，在長期浸水下對混凝土中鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替下對混凝土中鋼筋具弱腐蝕性；場地地下水對混凝土結構具微腐蝕性，在長期浸水下對混凝土中鋼筋具微腐蝕性，在干濕交替下對混凝土中鋼筋具微腐蝕性。10.7場址區地震動峰值加速度為0.10g，相當于地震基本烈度7度，場址區上部普遍分布的1-3層粉土，以中等輕微液為主，局部不液化，建議橋址區設計參數進行折減，折減系數可選1/32/3。中等液化的一般路基段，可根據要求采用部分消除液化。 場址區土的類型為軟弱土，

80、場地類別為類，特征周期為0.55s，為抗震不利地段。10.8場址區地下管線較多，主要有電信管線、燃氣管線、自來水管線。特別是自來水管線為上世紀埋設的玻璃鋼管，設計時應進行認真調查，以查明管線類別、埋深，以方便管遷移、避讓。10.9場址區3-1層中夾有大量砂礓石，設計樁型時應注意該層對成樁可行性的影響。11 說明本標段勘察期間，受地下管線、交通樞紐的限制，部分鉆孔未能進場施工，待條件具備時，及時進場補勘。具體孔號詳見下表：序號勘探點編號工點名稱備注1ZK1008Z07地下管線2ZK1022Z21地下管線3ZK1144C15地下管線4ZK1155D02交通樞紐5ZK1268下穿通道交通樞紐6ZK1270下穿通道交通樞紐7ZK1272下穿通道交通樞紐8ZK1273下穿通道交通樞紐