第一节 场地地质条件
根据野外勘探结果,结合原位测试和室内土工试验成果综合分析,本场区勘察深度范围内分布的地层有:人工填积层(Qml)、第四系海相沉积层(Q4m)、第四系海陆交互相沉积层(Q4mc)、残积层(Qel)和燕山期侵入花岗岩(γ52-3)层。按时代成因、物理力学性质等自上而下分为如下5个大层(15个亚层)。
1、人工填积(Qml)层
1)素填土(地层代号①层):
黄褐色~灰色,主要由粘性土回填而成,碎岩块粒径一般不超过20cm,呈松散~稍密状态。该层密实度不均,在场地各道路上均有分布、无明显规律性。厚度0.80m~10.26m,平均厚度3.82m。层底标高-6.64m~6.78m。
2)杂填土(地层代号①1层):
灰白色~灰色,主要由混凝土砼块组成,混杂花岗岩岩块、粘性土等。呈松散~稍密状态。该层密实度不均,分布无规律性。主要在钻孔L24、L25、L28、L29有揭露。厚度3.50m~6.00m,平均厚度4.75m。层底标高-2.96m~0.58m。
3)块石(地层代号①2层):
灰白色、黄褐色,主要由花岗岩中风化、微风化岩块组成,混杂花岗岩残积土。岩块粒径大小不一(粒径0.2m~1.5m),含量约50%~80%,岩块之间有空洞现象。呈松散~稍密状态。该层密实度不均,分布无规律性。主要分布在堤岸A段、一期工程辅线A段及前山沿河路段,在观澳平台(钻孔GZK07)、情侣路主线(钻孔QZK56、QZK73)及堤岸B段(钻孔B01、B02、B11)有揭露,见零星分布。块石多在地表,个别上部覆盖后期的填土。厚度1.50m~15.50m,平均厚度6.78m。层底标高-13.60m~3.71m。
2、第四系海相沉积(Q4m)层
1)淤泥(地层代号②层):
灰色~深灰色,含有机质,具腥臭味,土质均匀、细腻,局部富集贝壳碎屑,呈饱和、流塑状态。该层在整个场地普遍分布。厚度0.50m~23.80m,平均厚度6.94m。层底标高-33.94m~1.24m。
2)中粗砂(地层代号②1层):
褐黄色、灰色,主要由石英、长石组成,夹薄层粘性土及粉细砂。颗粒级配不均匀,呈饱和、松散~稍密状态。该层分布不连续,仅在情侣主线(钻孔QZK22、QZK23、QZK29)、辅线(钻孔L20、L21、L80、L84)及堤岸A段(钻孔A17、A19)有揭露。厚度2.40m~6.70m,平均厚度4.21m。层底标高-14.75m~-1.87m。
3)粉细砂(地层代号②2层):
褐黄色、灰色,主要由石英、长石组成,夹薄层中粗砂。颗粒级配不均匀,呈饱和、松散~稍密状态。该层分布不连续,仅在堤岸(钻孔A01、B01)有揭露。厚度1.20m~2.70m,平均厚度1.95m。层底标高-9.27m~-2.55m。
3、第四系海陆交互相沉积(Q4mc)层
1)粘土(地层代号③1层):
青灰色、褐黄色、棕红色,含少量高岭土,局部含20%左右砂粒,粘感较强,土质较均匀,呈饱和、可塑状态。厚度1.00m~26.00m,平均厚度9.12m。层底标高-39.13m~0.30m。
2)粘土(地层代号③2层):
浅灰色、灰黑色,含少量腐植物(植物根茎和木屑),偶夹钙质结核,呈饱和,软塑状态,局部为流塑状。厚度1.00m~12.50m,平均厚度4.66m。层底标高-32.26m~-2.21m。
3)中粗砂(地层代号④1层):
褐黄色、灰色,主要由石英组成,夹薄层粘性土及细砂。呈饱和、松散~稍密状态。厚度1.10m~14.40m,平均厚度5.07m。层底标高-37.29m~-3.62m。
4)粉细砂(地层代号④2层):
褐黄色、灰色,主要由石英组成,夹薄层粘性土及粗砂。呈饱和、松散~稍密状态。厚度1.80m~9.90m,平均厚度4.62m。层底标高-39.12m~-7.48m。
4、第四系残积(Qel)土层
1)砾质粘性土(地层代号⑤层):
灰白色、青灰色、褐黄色,由花岗岩风化而成。原岩结构依稀可辩,大部分矿物已风化成土状,残留的矿物成分主要为石英,岩芯呈土柱状,粘性较差,手捏易散,遇水易软化。呈饱和,硬塑状态为主,局部为砂质粘性土及粘性土。大部分区域有分布。厚度1.00m~21.90m,平均厚度5.75m。层底标高-44.12m~1.09m。
2)燕山期侵入花岗岩(γ52-3)层
花岗岩球状风化体,俗称“孤石”(地层代号⑥层):
灰白色~青灰色,中风化状花岗岩岩块,主要分布在全风化花岗岩层中,该层可能会给桥涵桩基础的施工造成一定的影响。厚度0.40m~2.80m,平均厚度1.37m。该层仅在情侣路主线少数钻孔(QZK24、QZK29、QZK30、QZK36、QZK41、QZK54)有揭露。
3)全风化花岗岩(地层代号⑥1层):
灰白色~青灰色,中粗粒结构,块状构造,原岩结构已基本破坏、尚可辩,大部分矿物已风化成砂土状,残留矿物成分主要为石英。岩芯呈土柱状,粘感极差,手捏易散,遇水易软化、崩解。厚度0.80m~15.60m,平均厚度5.06m。层底标高-49.32m~-1.36m。
4)强风化花岗岩(地层代号⑥2层):
灰黑色~灰白色~青灰色,中粗粒结构,块状构造,结构大部分破坏,主要矿物成分为石英、云母和长石。岩芯多呈密实土柱状和半岩半土状,手捏易散,遇水易软化、崩解,裂隙很发育,岩芯采取率较高,岩体破碎,岩石质量等级Ⅴ级,厚度1.00m~28.40m,平均厚度13.76m。层底标高-65.10m~1.97m。
5)中风化花岗岩(地层代号⑥3层):
灰白色~青灰色,中粗粒结构,块状构造,主要矿物成分为石英、云母和长石。岩芯呈短柱状、碎块状,锤击声音清脆,裂隙较发育,岩芯采取率高,岩体较完整,本次勘察未揭穿该层。根据本次钻探取的3组岩石饱和单轴抗压强度值判断-属坚硬岩,岩石质量等级Ⅲ级。层顶标高-49.38m~6.28m。
第二节 设计建议
一、原因
1、根据地质勘查报告和现场实际探测,辅线G段线外堤岸工程K1+360.80~K1+966.798段位于原堤岸抛石影响区域,有6-8m厚为抛石层(于2013年9月17日进行了挖坑探石),软基处理为PHC- B500(100)管桩,无法施打;建议重新考虑设计方案。
2、辅线G线外堤岸工程K0+000~K360.80段真空联合堆载预压靠海堤侧,存在4~8m深抛石层,受原海堤地基抛石和透水影响,无法施工粘土搅拌桩,需重新考虑设计方案。
鉴于以上原因,建议采用强夯置换法进行软基处理,本标段起始里程桩号为K0+080~K1+966.798,处理长度为1886.8米。
二、总体设计
1、本工程场地现状为旧海堤抛石和杂填土,地层中大块石较多,场地开阔,原设计线外堤岸软基处理K0+000~K1+360.8段为真空联合堆载预压,K1+360.8~K1+966.798段为PHC-B500(100)预应力管桩,本次设计拟采用强夯法进行软基处理,本次软基处理设计范围是:辅线A段I标线外里程K0+080~K1+966.798m范围内的软基处理设计(包含FK7+540箱涵)。
2、 堤岸工程软基处理设计
2.1 地面平整回填块石至+1.9m,然后采用瑞雷波进行勘探,根据瑞雷波勘探结果,对残留淤泥厚度大于1.5m的区域采用强夯置换法进行软基处理,对残留淤泥厚度不大于1.5m的区域采用强夯挤密法处理。
2.2 填料要求:回填块石材料为开山混合石料,块石最大的粒径不大于50cm,开山混合石料中的含细粒砂土(粒径小于2cm)不大于10%,石料重小于10kg的块石含量不超过15%,石料为岩性均匀、无裂纹、遇水不软化或崩解的硬质岩石,块石容重≥26kN/m3 ,净水后抗压强度不小于50MPa,软化系数大于0.8。回填块石设计顶标高3.0m。
2.3 强夯法设计
根据已有的施工经验,本工程强夯施工参数暂定如下:
(1)对残留淤泥厚度大于1.5m的区域采用8000kN·m点夯夯击能进行强夯置换法处理;对残留淤泥厚度不大于1.5m的区域采用4000kN·m点夯夯击能进行强夯挤密法处理。
(2)8000kN·m点夯夯锤必须采用锤径1.2~1.6m异形铸钢锤,夯点间距6.0×6.0m;4000kN·m点夯锤径1.6~2.2m,夯点间距4.0*4.0m;
(3)强夯起夯面高程控制在1.9m标高,强夯中及时补充石料,强夯满夯完成后标高控制在1.4m标高;
(4)强夯施工完后进行分层填土碾压到原设计高程;
(5)收锤标准1(8000kN·m点夯):同时满足总击数≥25击和最后2击平均夯沉量≤20cm;收锤标准2(4000kN·m点夯):同时满足总击数≥12击和最后2击平均夯沉量≤10cm;
(6)强夯顺序要求从中间向两边进行施工,已填区出现局部淤泥包要求清除后回填块石再实施强夯。
(7)8000kN·m点夯的区域,强夯能量级可由4000kN·m逐级增加,以防掉锤,但每阵击最小夯坑深度不得小于2.0m;第一、二阵击可采用4000kN·m,其后采用8000kN·m。
(8)一次性填筑到起夯面后,开始强夯。夯击3~6击为一阵击,形成夯坑后,夯坑深度不小于2.0m,及时回填石料整平,进行下一阵夯击。
(9)点夯完成后对场地进行平整,然后进行满夯施工,满夯夯锤直径1.6~2.2m。
(10)当地下水位较高,夯坑底积水影响施工时,采用挖排水沟集水明排将水排出强夯处理范围外;夯坑或场地内积水时应及时排除。
以上参数应通过试夯予以确定或调整。



