落梅大桥工程地质勘察报告 1 前言 1.1 工程概况 拟建的落梅大桥为澄江至华宁高速公路SJ-1标段施工图设计的一座分离式桥梁，其为跨越沟谷而设，设计概况见表 1-1。
表 1-1
桥梁设计概况表 桥名 落梅大桥 中心桩号 右幅 K34+492.5 左幅 Z5K34+439 交角（° ）
90 桥宽(m) 12.8 孔数及孔径( 孔×m) 右幅 2×20+72+125+72+8×20 桥梁全长(m) 右幅 475.08 左幅 4×20+72+125+72+5×20 左幅 455.08 起点里程 右幅 K34+258 终点里程 右幅 K34+727 左幅 Z5K34+214.5 左幅 Z5K34+663.5 结构类型 上部构造 预应力砼小箱梁+波形钢腹板连续刚构 桥台 柱式台 桥墩 柱式墩、空心墩、空心薄壁墩 基础 桩基础 1.2 勘察方法与完成工作量 本阶段勘察在初勘成果的基础上采用地质调绘、钻探、原位测试与室内试验等综合勘察手段。本阶段布置钻孔 8 个，利用初勘钻孔 5 个，勘察外业工作起止于 2020年 11 月 4 日至 2020 年 12 月 9 日。完成实物工作量见表 1-2。
表 1-2
勘察工作量统计表 项目 单位 数量 备注 测量 勘探点坐标测量 点/次 8/16 钻孔放、收点各 8 次 工程地质调绘 比例尺 1:2000 km 2
0.19 路中线两侧各 200m 范围 钻探 钻孔 初勘钻孔 m/孔 377.4/8 机械钻探，套管和泥浆护壁 详勘钻孔 m/孔 230.4/5 取样 原状试样 个 3 含初勘原状试样 2 个 项目 单位 数量 备注 岩石试样 个 13 含初勘岩石试样 4 个 试验 原位测试 标贯（SPT）
次 2 含初勘标贯 1 次 动探（DPT）
m/孔 3.03/8 含初勘动探 1.7m/2 孔 室内试验 土工试验 组 3 常规，含初勘 1 组 岩石试验 组 13 含初勘 5 组 水质分析 组 1
土腐蚀性检测 组 1
2 自然地理概况 2.1 地理位置及交通情况 拟建的落梅大桥位于玉溪市华宁县青龙镇落梅村附近，周边仅有乡间土路，交通条件相对较差。
2.2 气象 气候总体上属中亚热带半湿润高原季风气候。具有垂直变化大，季节变化小，夏无酷暑，冬无严寒，干湿季分明，地区差异明显的特点。年平均气温 16℃，极端最高气温 31.1℃-35℃，极端最低气温-7.6℃，年平均地面温度 17.8-20.1℃，年平均相对湿度 77%，全年无霜期 260 天左右；日照年平均在 2100-2165 小时之间，日照冬春多，夏秋少；雨量夏秋充沛，冬春较少，年降雨量 916 毫米左右。
2.3 水文 项目区域属南盘江水系。路线所经区域主要河流为青龙河。青龙河地处于华宁县境北，属南盘江右岸一级支流。发源于流域西南端的松子厂，河源海拔高程 2538.6m，河源由西向东，在分水岭改为自西南向东北经斗居、城门硐、矣马白、落梅、青龙、海迤、革勒。于三台楼一带汇入南盘江，高程 1580m，全长 33km，径流面积 452ｋ㎡。河段平均坡降为 15.1%。
桥梁跨越的沟谷有季节性流水，流量受降雨量控制，勘察期间流量较小。
3 工程地质条件 3.1 地形地貌 桥址区属构造剥蚀低中山地貌单元。坡面植被较发育，多为农作物、林地等。
桥梁轴线地面高程在 1697.4-1811.6m 之间，相对高差约 114.2m，原始地面坡度34-47°。桥位所跨越的沟谷走向约 54°，宽约 40m，深约 15m，横断面呈宽“V”字形。冲沟纵坡约 10°，沟谷分布可塑-硬塑状粉质黏土，两侧山坡地表分布坡残积硬塑状粉质黏土、稍密碎石。
3.2 地层岩性 根据工程地质调绘及钻探揭露，桥址区覆盖层主要坡残积（Q 4 dl+el ）硬塑状粉质黏土、稍密碎石，下伏三叠上统（T 3 y）强风化砂岩、二叠系上统玄武岩组（P 2 β）全-强风化玄武岩。
3.3 地质构造 该段路线走廊带区域所在位置属扬子准地台（I）滇东台褶带（I 3 ）昆明台褶束（I 3 1 ）建水台隆（I 3 1－ 2 ），该大地构造单元深刻地控制了区内地质构造的发生和发展，形成了拟建项目区域内以永和村向斜、青龙街背斜、西那冲向斜和近南北走向的小江活动断裂带。受区域褶皱与断裂构造影响，线路区岩层节理裂隙发育，岩石破碎，局部小褶皱发育。桥址区测得玄武岩层三组节理，产状分别为 110°∠35°、213°∠71°、332°∠68°，密度：20-25 条/m，微张。
3.4 水文地质条件 3.4.1 地表水 桥址区地表水主要为沟谷流水，流量受降雨量控制，地表径流排泄条件较好，整体由西南向东北径流，汇入青龙河。
3.4.2 地下水 桥址区地下水主要有第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水，其中第四系松散岩类孔隙水主要接受大气降水及地表径流补给，通过蒸发和顺地势沿孔隙向冲沟下游排泄；基岩裂隙水主要赋存于桥址区基岩的风化裂隙、构造裂隙中，水量受岩性及构造控制，空间分布不均。基岩裂隙水主要接受大气降水及远源地下水补给，沿裂隙带径流，顺地形地势向低洼的溪沟或河流排泄。
桥址区地下水埋藏较深，勘察期间各钻孔揭露稳定地下水位 18.3-28.3m。
3.4.3 水与土的腐蚀性评价 根据本桥或邻近桥位采取的水、土试样的化学分析试验结果，依据《公路工程地质勘察规范》（JTD C20-2011），水与土的腐蚀性评价结果分别见表 3-1、3-2。
表 3-1
水的腐蚀性评价结果表 按环境类型水对混凝土结构的腐蚀性评价 腐蚀介质 水样指标 判定标准 （环境类型为 Ⅱ）
）
腐蚀等级 SO 4 2- (mg/L) 17.47 ＜300 微 mg 2+ (mg/L)
19.62 ＜2000 微 NH 4 + (mg/L) 0.10 ＜500 微 OH - (mg/L) 0.00 ＜43000 微 总矿化度(mg/L) 379.72 ＜20000 微 按 地层渗透性水对混凝土结构的腐蚀性评价 腐蚀介质 水样指标 判定标准（弱透水土层）
腐蚀等级 PH 值 8.03 ＞5 微 侵蚀性 CO 2
(mg/L)
0 ＜30 微 HCO 3 - (mmol/L) 4.40 ＞1 微 水对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价 腐蚀介质 水样指标 判定标准（干湿交替）
腐蚀等级 CL - (mg/L)
5.38 ＜100 微 表 3-2
土的腐蚀性评价结果表 按环境类型土对混凝土结构的腐蚀性评价 腐蚀介质 土样指标 判定标准 （环境类型为 Ⅱ）
）
腐蚀等级 SO 4 2- (mg/kg) 5.33 ＜450 微
mg 2+ (mg/kg)
8.18 ＜3000 微 按地层渗透性土对混凝土结构的腐蚀性评价 腐蚀介质 土样指标 判定标准（弱透水土层）
腐蚀等级 PH 值 7.27 ＞5 微 土对钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀性评价 腐蚀介质 土样指标 判定标准（A ）
腐蚀等级 CL - (mg/kg)
8.97 ＜400 微 根据水质分析结果，场地水对混凝土结构及混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。根据土壤腐蚀试验结果，场地土对混凝土结构及混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。
3.5 地震效应 3.5.1 抗震设计参数 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016 年版），项目区抗震设防烈度为 8 度，地震动峰值加速度0.30g，地震动反应谱特征周期为 0.45s，设计地震分组为第三组。
根据《公路工程抗震规范》（JTG B02-2013）相关规定，本桥为 B 类桥，抗震措施设防烈度为 9 度。
3.5.2 抗震地段与场地类别 桥址区处于构造剥蚀低中山地貌区，地形起伏较大，且属不均匀地基，故桥址区划分为对建筑抗震不利地段。
根据钻探揭露及《公路桥梁抗震设计规范》（JTG/T 2231-01-2020）相关规定，按最不利钻孔 QCZK116 估算，桥址区场地等效剪切波速 ʋ se =210m/s；覆盖层厚度为16.5m，桥梁工程场地类别为Ⅱ类。
3.6 不良地质及特殊性岩土 桥址区主要不良地质现象为强震区及不稳定斜坡，特殊性岩土不发育。
不稳定斜坡 BW4：位于 K34+372-K31+421 两侧 0-25m 范围内，该不稳定斜坡覆盖层主要为坡残积（Q 4 el+dl ）硬塑状粉质黏土，厚度较薄，下伏二叠系上统玄武岩组（P 2 β）强-中风化玄武岩，且强风化层厚度较大，节理裂隙极发育，在大气降雨及地表水流冲刷下，强风化层受断断续续发生微型崩塌、脱落，形成不稳定斜坡，面积约1260m 2 。拟建落梅大桥纵跨该不稳定斜坡，右幅 4#墩位于其中上部，且该桥墩为大跨径桥墩，该不稳斜坡对拟建桥梁桥墩稳定性有一定影响。由于玄武岩节理裂隙极发育，岩体破碎，不利于斜坡稳定，建议加强不稳定斜坡坡顶坡面截排水措施，施工期间减少对其扰动，并加强坡体变形监测，必要时应加强支挡与防护措施。
4 岩土层工程地质特征及参数建议 4.1 岩土层物理力学指标 根据室内试验，桥址区岩土物理力学性质指标统计详见表 4-1、4-2、4-3、4-4。
表 4-1
土层主要物理力学性质指标 地层编号 岩土 名称 统计指标 天然含水量 （ （% ）
w 天然 密度（ （g/cm 3 ）
ρ
天然孔隙比 e 液限 （ （% ）
w L
塑限 （ （% ）
w p
塑性指数 I p
液性 指数 I L
压缩 系数 （ （MPa -1 ）
）
α 0.1-0.2
压缩 模量 （ （MPa ）
Es
0.1-0.2 粘聚 力 力 （ （kPa）
）
c 内摩擦角 （ （° ）
Φ 自由 膨胀 率 率 （ （% ）
δ ef
4-2-2 粉质黏土 统计件数 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 / 最大值 26.8 2.13 0.84 38. 22.0 17.8 0.30 0.33 11.20 57.7 17.8 / 最小值 17.9 1.88 0.49 32.0 16.9 14.0 -0.01 0.13 5.70 28.6 11.6 / 平均值 21.6 2.00 0.65 34.0 19.0 15.9 0.16 0.23 8.08 40.3 15.0 / 表 4-2
标准贯入试验统计表 地层编号 岩土名称 试验次数 基本值（击）
标准差 差 σ 变异系数δ 修正系数 γs 标准值 （击）
最大值max 最小值min 平均值fm 4-2-2 粉质黏土 2 13 10 11.5 / / / / 表 4-3
重型圆锥动力触探试验统计表 地层编号 岩土名称 试验次数 基本值（击）
标准差 σ 变异系数δ 修正系数 γs 标准值 （击）
最大值max 最小值min 平均值fm 4-2-2 粉质黏土 1 16.4 16.4 16.4 / / / / 6-1 全风化玄武岩 1 18.5 18.5 18.5 / / / / 6-2 强风化玄武岩 5 30.2 19.1 25.5 / / / /
表 4-4
岩石饱和单轴抗压试验统计表 地层编号 岩土名称 试验次数 基本值 标准差 σ 变异系数δ 修正系数 γs 标准值（ （MPa ）
最大值max 最小值min 平均值fm 6-3 中风化玄武岩 11 37.7 15.6 25.3 6.74 0.27 0.85 21.5 4.2 岩土层工程地质特征 根据工程地质调绘及钻探揭露，桥址区覆盖层主要坡残积（Q 4 dl+el ）硬塑状粉质黏土、稍密碎石，下伏三叠上统（T 3 y）强风化砂岩、二叠系上统玄武岩组（P 2 β）全-强风化玄武岩。各岩土层特征分述如下：
4-2-2 粉质黏土（Q 4 dl+el ）：褐黄色、褐红色，稍湿，硬塑，以黏粒为主，粉粒次之，土质不均，切面粗糙，含少量碎石，韧性及干强度中等。该层连续分布于桥址区斜坡及沟表层，本次钻探揭露厚度 2.2-16.5m。土石工程分级为Ⅱ级普通土。
4-3 碎石（Q 4 dl+el ）：褐色，棱角，稍密，以黏性土和碎石组成，碎石含量约占60%，粒径 2-4cm，间隙黏性土充填。该层局部分布于大里程桥台斜坡表层，本次钻探揭露厚度 5.0m。土石工程分级为Ⅱ级普通土。
5-2-2 强风化砂岩（T 3 y）：紫红、褐色，砂质结构，中厚层构造，节理裂隙发育。岩芯多呈短柱状、碎块状，节长 10-30cm，其中 16.00-18.00m 呈土柱状，手掰易断。本次钻探揭露厚度 13.8m。土石工程分级为Ⅲ-Ⅳ级硬土-软石。
6-1 全风化玄武岩（P 2 β）：褐灰、褐黄色，结构及构造大部分已破坏，局部可见母岩成分。岩芯呈土夹碎石状、土状。岩质软。本次钻探揭露厚度 3.8-18.0m。土石工程分级为Ⅲ级硬土。
6-2 强风化玄武岩（P 2 β）：灰绿色、褐灰色，细粒结构，杏仁构造，节理裂隙极发育，岩芯极破碎，岩芯多呈砾砂状，碎块状，锤击易碎。钻孔未揭穿。土石工程分级为Ⅳ级软石。
6-3 中风化玄武岩（P 2 β）：青灰色、褐灰色，细粒结构，杏仁构造，节理裂隙很发育，岩芯破碎-较破碎，岩芯呈短柱状、柱状及碎块状，钻进较困难。岩质较硬。土石工程分级为Ⅴ级次坚石。
4.3 岩土层工程设计参数 根据钻孔资料及试验结果，按《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG 3363-2019）确定地基承载力特征值fa0及侧阻力标准值q ik ，见下表4-5。
表 4-5
岩土工程设计参数建议值 地层编号 地质成因 岩土名称 状态
地基承载力特征值
fa0 （ kPa ）
侧阻力标准值q ik （ kPa ）
饱和单轴抗压强度（ MPa ）
4-2-2 Q 4 dl+el
粉质黏土 硬塑 150 38 / 4-3 Q 4 dl+el
碎石 稍密 320 100 / 5-2-2 T 3 y 强风化砂岩 破碎 350 110 / 6-1 P 2 β 全风化玄武岩 极破碎 300 90 / 6-2 P 2 β 强风化玄武岩 极破碎 450 120 / 6-3 P 2 β 中风化玄武岩 破碎-较破碎 1000 200 21.5 5 工程地质评价 5.1 桥址区场地稳定性、适宜性评价 桥址区未发现影响桥梁工程安全的滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用及特殊性岩土，附近未有活动性断裂通过，桥址区场地较稳定，较适宜工程建设。
5.2 桥墩、台工程地质评价 （1）桥台 左、右幅小里程桥台斜坡自然坡度约 20-33°，坡度整体一般，局部较陡，斜坡覆盖层为坡残积硬塑状粉质黏土，厚度较薄，下伏基岩为全-强风化玄武岩，风化层厚度较厚，钻孔未揭穿。
左、右幅大里程桥台斜坡自然坡度约 30-35°，坡度较缓陡，斜坡覆盖层为坡残积硬塑状粉质黏土、稍密碎石，覆盖层厚度 7.2-16.5m，下伏强风化砂岩、强-中风化玄武岩。
目前两侧桥台斜坡处于稳定状态，未发现蠕滑、坍塌等不良地质现象，但鉴于玄武岩节理裂隙极发育，岩体破碎，经施工扰动易失稳，建议加强坡体防护及截排水措施，保证施工期间及运营过程中桥址区斜坡的稳定。
根据两侧桥台处工程地质条件及桥梁构造形式，建议采用摩擦桩基础，以全-强风化玄武岩、砂岩层作为桩周持力层，桩长及桩径根据各层力学指标计算确定。
（2）桥墩 桥墩区沟谷表层为冲洪积可塑-硬塑状粉质黏土、稍密碎石，两侧斜坡表层为残破积硬塑状粉质黏土、稍密碎石，桥墩区覆盖层整体较薄，下伏全-中风化玄武岩，风化层厚度较厚，部分钻孔未揭穿。
桥墩区 K34+372-K31+421 两侧 0-25m 范围内发育不稳定斜坡 BW4，拟建桥梁右幅 4#墩位于其中上部，且该桥墩为大跨径桥墩，该不稳斜坡对拟建桥梁桥墩稳定性有一定影响。由于玄武岩节理裂隙极发育，岩体破碎，不利于斜坡稳定，建议加强不稳定斜坡坡顶坡面截排水措施，施工期间减少对其扰动，并加强坡...