富綏大橋基礎承載能力分析

李士輝,闞文廣,申東秀

(1.黑龍江省公路勘察設計院;2.黑龍江省交通科學研究所)

富綏大橋位于黑龍江省東北部三江平原地區,地勢起伏不大,地表多為農田及濕地。公路自然區劃為Ⅱ1a區即三江平原副區。該江段河道寬淺、支汊眾多、洲灘羅列。河流有通航要求,要求跨徑較大。由于該地區所揭示的地層為第四系地層,所以承載力、摩阻力的準確確定成為控制該橋梁基礎深度的關鍵。

1 地質構造

大地構造單元I級單元為興凱湖—布列亞山地塊,亞I級構造單元為老爺嶺地塊(Ⅴ),Ⅱ級構造單元為三江新斷陷帶(Ⅴ4),Ⅲ級構造單元為富錦隆起(Ⅴ44)。構造屬于吉黑褶皺系佳木斯隆起帶,其區域地質演化受整個三江平原地質演化的制約。三江平原與俄羅斯境內的阿穆爾平原,統稱“三江—阿穆爾地塹”,該地塹是東北大陸裂谷系的一部分。自中生代晚侏羅紀開始活動,進入新生代第四紀后,呈間歇性沉降運動,沉積了較厚的第四紀松散沉積物。根據鉆孔揭露和室內土工試驗結果,路線穿越區地層分布為第四系地層。

2 工程地質條件

本項目所在地區為三江平原區,地面開闊,起伏較小,平均海拔高度在 55～75m之間。據橋位處鉆孔揭示,地層變化為第四系地層,由粉質黏土及底部砂、砂礫組成,巖相穩定,為洪水漫覆相及局部湖相沉積。

根據鉆孔揭露和室內土工試驗結果,橋址區地層分布為第四系地層,以 Q4、Q2及 Q1。

Q4:主要以粉質黏土及細砂為主,呈松散狀態,厚度小于3m。其承載力為 80～220kPa,極限摩阻力為 30～60kPa。

Q2:為測區揭露的主要地層,厚度在 30～50m,按不同沉積韻律可分為細砂,承載力為 80～120kPa,極限摩阻力為30～35kPa;中砂,承載力為 160～300kPa,極限摩阻力為 40～50kPa;粗砂(礫砂),承載力為 250～300kPa,極限摩阻力為 70～80kPa;礫石,承載力為 400～450kPa,極限摩阻力為110～ 130kPa。

Q1:是在測區 50m以下至孔底所揭露地層。其標志性地區在其上有 10～50cm厚不等。該地層多為密實狀態,按沉積韻律可劃分為中砂層,其承載力為 300～350kPa,極限摩阻力為 50～60kPa;粗(礫)砂,承載力為 300～400kPa,極限摩阻力為 80～110kPa;礫石層,承載力為 450～500kPa,極限摩阻力為 130～150kPa。

現分述如下。

(1)礫砂:灰色,飽和,稍密狀態,磨圓度好,分選較差,礦物主要成分是石英長石。層厚 1.50～13.20m。

(2)圓礫:灰色,飽和,亞圓,中密狀態,分選較差,磨圓度好,礦物主要成分是石英長石。層厚1.00～4.50m。

(3)礫砂:灰色,飽和,中密狀態,分選較差,磨圓度較好,礦物主要成分是石英長石。層厚 2.00～14.80m。

(4)礫砂:灰色,飽和,密實狀態,分選較差,磨圓度較好,礦物主要成分是石英長石。層厚 1.70～21.00m。

(5)粗砂:灰色,飽和,密實狀態,分選一般,磨圓度較好,礦物主要成分是石英長石。層厚 5.50～7.80m。

下表為各層土的地基土承載力基本容許值(fa0)及鉆孔樁樁側土摩阻力標準值(qik)

表1 地基承載力表

該橋址處地質鉆探表明,承載力和摩阻力較低,宜選用樁基礎,建議④層礫砂或⑤層做為持力層。

3 結 語

承載力、摩阻力的準確確定對于橋梁設計施工及控制基礎工程造價起著重要作用,該橋梁承載力、摩阻力值較低,通過試樁表明,所提供的數值準確,達到了預期要求。