期刊导读

兰州西固地区工程地质适宜性评价

来源:兰州石化职业技术学院学报 【在线投稿】

栏目:期刊导读 时间:2021-01-15

桥址区位于甘肃省兰州市西固区以西,柴家峡水电站下游约700米,拟建工程场地位于兰州市西固区黄河上游,区域地貌特征属于侵蚀-堆积黄河河谷平原区,微地貌以黄土台塬地貌、河谷地貌、阶地地貌为主。拟建大桥横跨黄河,黄河东南岸为砂泥岩陡峭斜坡地貌,河岸上部为一级阶地。

1 地质特征

西固区地处祁吕贺山字型构造体系前弧西翼与河西系武威—兰州构造带的复合部位,不同构造体系的相互干扰或改造,使本区构造形迹十分复杂。两大构造体系近平行排列的断裂带,将兰州市区分割成多个隆起和断陷盆地,工作区地处西固隆起和兰州断陷盆地西部。根据本次勘察成果,桥址区地层由第四系全更新统(Q4ml)填土、第四系全新统(Q4al+pl)冲洪积物及下白垩统河口群(K1hk)砂岩组成。

2 水文地质特征

根据区域水文地质资料以及本次勘察钻探揭露,拟建场地地下水属基岩裂隙水,主要赋存于基岩裂隙及节理缝隙中[1]。主要接受大气降水及地下迳流补给,向黄河径流。地下水位年变幅1.0~1.5m。勘察期间地下水埋深在2.8~11.9m之间,水位高程南岸在1540.41~1541.71m之间,北岸在1544.25~1545.56m之间。

3 不良地质与特殊岩土

3.1 不良地质

大沟泥石流:拟建场地桥址区东侧K10+120米附近跨越大沟,大沟发源于新城镇幸福村,向南径流,至柴家台村入黄河,主沟长2.50km,流域面积3.2km2,多年平均径流量12.7×104m3。根据西固区区划报告显示,大沟泥石流属于小型、中易发泥石流沟;拟建桥梁横跨大沟,其东岸边杂填土(含建筑垃圾、生活垃圾等)较厚,可能对该处桥梁桩基础施工有一定影响。

3.2 特殊岩土

该拟建场区主要特殊岩土为黄土状粉土、膨胀岩,其特征描述如下。(1)黄土状粉土:局部钻探揭露工程区内分布有黄土状粉土,厚度不均,根据地基土的湿陷性评价可知其不具湿陷性。(2)膨胀性砂质泥岩:工程区分布虽以砂岩为主,但仍有少量的褐~褐红色、局部棕红色砂质泥岩,具吸水软化膨胀,失水收缩开裂的特点,具弱膨胀性[2]。

4 地基土的物理力学性质指标

本次勘察通过现场标准贯入试验和采取岩、土试样进行室内岩石物理力学性质试验、土工试验等方法,综合分析评价各岩土层的物理力学性质。各岩土层试验手段选择得当,操作方法符合相关规范要求,试验结果较为准确、可靠。根据标准贯入试验,重型动力触探试验,土层物理力学性质分析结果。统计结果表明,各试验指标较均匀,变异系数δ大多≤0.30,岩土层划分合理。

本次勘察在⑦砂岩及⑥泥岩层中采取岩样进行室内试验,结果表明,场地内⑥泥岩的天然抗压强度为3.64~12.4Mpa,平均8.02Mpa,饱和抗压强度为0.91~7.47Mpa,平均4.92Mpa;⑦砂岩天然抗压强度为6.54~17.6Mpa,平均11.45Mpa,饱和抗压强度为4.84~8.41Mpa,平均6.75Mpa;经分析可知:场地内⑥泥岩、⑦砂岩均属软岩。

5 工程地质适宜性评价

(1)场地稳定性及适宜性评价:结合地震活动、地质构造、外动力地质现象及岩(土)体强度分析。

综合评价,桥址区K10+100—K10+140段场地稳定性较差,其余部分场地稳定性较好,对不良地质灾害进行工程处置后适宜拟建工程建设。

桥址区地层由素填土、黄土状粉土、粗砂、卵石及强~中风化砂岩及泥岩组成,承载力基本容许值介于90~600kPa之间,地基稳定性较好,现桥址区范围内基本不存在岩溶、地下洞穴、地面沉降、地裂缝等不良地质作用或地质灾害发育。综合评价,桥址区地基稳定性较好。

(2)地基土干湿类型评价:本工程K8+900~K9+140段路基地基土为①素填土,该层平均含水量WM为16.35%,液限含水量WL为25.65%,塑限含水量WP为16.53%,土的平均稠度BM=(WL-WM)/(WL-WP),经计算其平均稠度为BM=1.02,BM>1.00;判定K8+900~K9+140段路基土干湿类型为干燥类型。

(3)地基土的冻胀性评价:拟建场地内地基土的天然含水量在16.26~21.61%,平均19.84%,地下水深度大于1.5米拟建场地地基土的冻胀等级为Ⅱ级,冻胀类别为弱冻胀。

(4)地基土的湿陷性评价:依据本次勘察成果,桥址区范围内黄土状粉土依据探井取样试验成果,桥址区黄土状粉土湿陷系数δs在0.004~0.012之间,自重湿陷系数δzs在0.001~0.004之间。桥址区黄土状粉土不具湿陷性。

(5)地基土的腐蚀性评价:本次勘察在探井中采取试样进行易溶盐分析。
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