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地质研究报告
地质研究报告
国道216富蕴县卡姆斯特（K324至K400段）养护大中修工程
工程地质勘察报告
一、勘察工作概述
1.1工程概况
G216线起点为新疆北部阿勒泰市，终点为巴伦台镇，全程857千米，途经北屯市、富蕴岔口、恰库尔图、卡姆斯特、五彩湾、大黄山、阜康市、乌鲁木齐市、后峡、天山一号冰川、巴仑台镇，横穿准格尔盆地，是阿勒泰市通往乌鲁木齐的交通大动脉，2004年~2006年，国家投入资金对G216线K126（锡伯渡）~K548（大黄山路口）进行了改建，改建后的公路为平原微丘区二级公路，设计行车速度为80Km/h，改建后大大提高了G216交通运输能力和服务水平，该路段服务7年来对促进当地经济发展起到了极大的促进作用。
本次大中修设计主要对G216线富蕴县卡姆斯特路段（K324+000~K400+000）进行设计，勘测里程76Km，该路段按照二级公路标准进行设计，维持公路原有线性不变。
1.2勘察目的及任务
新疆新纪元公路设计有限责任公司根据新疆公路管理局“关于委托2013年公路大中修项目前期工作的通知”，对“国道216富蕴县卡姆斯特（K324至K400段）养护大中修工程”进行了外业勘察工作和一阶段施工图设计。
本次勘察道路属详勘阶段，以设计方提供的设计线路平面图为依据，拟建道路主要沿老路布线，对路线中线、路基、路面及排水、防护、桥涵、平面交叉、拆迁、占地、地形及筑路材料等进行了详细测设和全面调查，路线设计遵循尽量延边利用老路，节约投资的原则，裁弯取直，尽量避免小偏角。
根据《公路工程地质勘察规范》为依据，按道路中心线，路线拐点布置勘探点，本次勘探点平均间距1km左右。
根据本项目现有道路的使用状况和病害特点，确定本次大中修建设最终应实现以下目标：
彻底根治现有道路存在的明显路基病害，抑制变形，保证路基稳定性和使用性能，提高道路使用整体的耐久性，完全利用老路。
老路平面线形满足二级公路80km/h的设计标准，按原有线位进行拟合。
路基宽度和行车道宽度满足二级公路80km/h的设计标准，故不作横断面的调整。
路线纵断面进行拟合设计，对全线冷再生路段按平均填土高度8cm来进行控制。
岩土工程勘察技术要求如下：
1.查明拟建工程沿线的地层结构、分布范围、土层的物理力学性质；
2.查明道路沿线的水文地质概况，包括地下水的类型、补给来源、埋藏条件、水位变幅规律及其对道路影响；
3.判定地下水和土对建筑材料的腐蚀性；
4.查明拟建工程沿线特殊岩土的成分、类型、分布范围等，提供评价与整理所需的岩土技术参数和整治方案建议；
5.查明原路基填土类别、断面特征、天然含水量变化、稳定状况、土层类别及其岩土工程分级；
6.查明老路路面结构层次、厚度、强度、横断面形式及填土高度，
7.查明沿线地质不良段的范围并分析原因及处治方案。
1.3勘察工作概况及工作量
1.3.1勘察工作布置依据
1、《勘察合同》
2、《公路工程地质勘察规范》（TJJ064-98）
3、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
4、《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）
5、《公路土工试验规程》（JTGE40-2007）
6、《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）
7、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
8、《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-01-2008）
9、《工程地质手册》（第四版）
1.3.2勘察工作方法及过程
根据拟建工程沿线的区域工程地质条件，勘察工作采用了工程地质调绘、挖探及室内试验等方法。
勘探点沿路线布置，勘探深度及间距根据有关规定确定，符合要求。
本次勘察于2013年3月5日开始，3月20日结束，3月25日完成室内试验、基础资料整理，3月29日完成了报告的编写及图纸填绘，并于4月1日提交勘察报告。
1.3.3完成工作量汇总
主要工作量
序号
工作内容
单位
数量
备注
1
勘测里程
千米
76.0
2
地形勘测面积
平方千米
15.2
3
地质探坑
米/个
38/19
4
老路探坑
米/个
72/36
6
颗粒分析
组
28
7
液塑限联合试验
组
28
8
易溶盐分析
组
120
9
标准贯入试验
组
28
10
筛分
组
28
11
沥青混合料
组
1
12
矿粉
组
1
13
水质分析
组
1
二、自然地理情况
2.1地形、地貌
本项目位于阿勒泰山脉南麓、乌伦古河以北，准葛尔盆地古尔班通古特沙漠东北边缘，为典型的平原微丘区，地势东北髙，西南低，其中K324+100-K331+000和K334+000-k400+200为丘陵区，地势略高，K331+000-K334+200为平原区，地势低呈凹形。
拟建道路海拔高923—995米。
2.2气候特征
富蕴县属大陆性寒温带气候，基本特点是春旱多风、夏秋短暂、冬季寒冷而漫长、气温差异大。
夏季最高气温38.7℃，冬季最低气温－51.5℃，年均气温1.9℃，冬季日最底气温低于－20℃的寒冷日为90天，为全国高寒地区之一。
年均降水量为158.3毫米，平均蒸发量为1734毫米。
年均日照时间2869.8小时。
主要农区的无霜期年均108天。
常见的灾害性天气冬季为寒潮、大风雪等。
其他季节主要有干旱、干热风、冰雹等。
根据富蕴县气象局提供的气象资料，2000年为历年最大降水量年，降水量达309.3mm，2000年11月-2001年3月为历年降雪最多年，降雪量151.7mm，最大积雪深71cm。
三、工程地质特性
根据我公司现场调查和地质资料分析：
拟建场区为细土平原地貌，未见有断裂和构造行迹；无全新世活动断裂，区域构造稳定性较好。
3.1地层岩性
本区东北富蕴-青河一带存在北东向的二台活动断裂带，1931年发生了八级地震。
本路段内无地表径流，公路自然区划为Ⅵ2区，勘测路段地下水位均较深。
近山处为松散的洪积卵砾石戈壁砾石带，戈壁砾石带地形起伏不大，岩性均匀，无地表经流，地下水位埋深较大，允许承载力较大，为工程地质较稳定工程地质亚区。
全线共挖地质探坑55个，总深度66.80米，经地质探坑，路线段落主要为级配良好砂，土质均匀，上层80厘米处于干燥状态，下层较干燥，测设路段范围内均未见地下水。
（5）、地震烈度、自然区划
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306~2001），抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震动峰加速度值0.05g，不需要对该段公路工程构造物等进行抗震设计。
根据《公路自然区划标准》JTJ003-86的划分，工程区自然区划为Ⅵ2区。
3.2水文地质条件
本路段内无地表径流，公路自然区划为Ⅵ2区，地下水位较深。
地表水主要成因为暴雨形成的地面迳流或山间积雪融化的雪水。
根据富蕴县气象局提供的气象资料，2000年为历年最大降水量年，降水量达309.3mm，2000年11月-2001年3月为历年降雪最多年，降雪量151.7mm，最大积雪深71cm。
自然灾害的发生，对公路造成的破坏也很显著。
3.3地震
据1：
400万《中国地震参数动区划图》GB18306—2001（《中国地震动蜂值加速度区划图》及《中国地震动反应谱特征周期区划图》），拟建工程地震动峰加速度值为0.30g。
四、沿线工程地质条件
4.1路（地）基土容许承载力的确定
通过标准贯入实验、室内试验及地区经验综合确定各层力学指标如下：
1.粉土、粘土：
中密fa0=120Kpa
2.级配良好砾：
中密fa0=320Kpa
3.含粗粒土砂：
中密fa0=200Kpa
4.岩石：
中密fa0=2000Kpa
4.2水、土的腐蚀性评价
场地环境尽量不改变原有自然条件，经地质挖探和调研，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）对场地环境的分类，拟建场地，属于Ⅲ类场地环境。
4.2.1水的腐蚀性评价
本次工程地质勘察路段，路线均未揭露地下水，根据新疆水文地质图及当地居民访问调查结果，地下水位埋深均在6米以下，经试验检测：
PH值=7.4＞4，不溶物=842（mg/L）＜2500，可溶物=859（mg/L）＜5000，氯化物=925（mg/L）＜1000，硫酸盐=1280（mg/L）＜2500，故对混凝土及钢筋混凝土不具有腐蚀性。
4.3.2土的腐蚀性评价
本项目取易溶盐试样120组。
结晶类腐蚀评价：
土的盐酸浸出液中SO42-最大为2500mg/L，小于5000mg/L，故不具有结晶腐蚀；
分解类腐蚀评价：
PH=8.0-8.4，大于5.0,故不具有分解类腐蚀；
结晶分解符合类腐蚀评价：
土的盐酸浸出液中CL-最大为3500mg/L，SO42-最大为2700mg/L，它们之和小于15000mg/L，故不具有结晶分解符合类腐蚀。
综上所述，勘察路段范围内的路基土不具有腐蚀性。
4.4路基土冻胀性
本区最大深度为160厘米，依据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-2007）对冻深内路基土进行冻胀评价。
路基土含水量2.99-8.22%，平均冻胀率η＜1%，冻胀等级属Ⅰ级，冻胀类别为不冻胀，属非冻胀土。
五、沿线筑路材料
5.1砂、砾石料
（一）、本项目沿线筑路材料较稀少，本着就地取材、保证质量节约投资的原则进行选定。
1、天然砂砾料场：
位于恰库尔图-卡姆斯特G216线K360+900左侧5千米，级配良好，砾石质地坚硬，圆磨度好，砂无风化，最大干密度2.28g/cm3,最佳含水量5.0%,集料承载比180%,可作为路基用料和路面基层、底基层用料，成品率为50%-70%,平均运距31.8km。
2、砂、中粗砂、砾石料场1处：
位于恰库尔图南G216线K273+700左侧1000米山丘上，此料场为成品料场，砂砾经长期冲刷沉积，级配良好，砂无风化，砾石质地坚硬，圆磨度好，砂、砾石可用于路面面层和桥涵砼。
购买水洗砂30元/m3；砾石0.5cm-3.0cm45元/m3；砾石2.0cm-4.0cm40元/m3；平均运距61.4km。
3、碎石、石屑料场1处：
位于恰库尔图南G216线K273+700左侧2000米山丘上，该处料场上路桩号为K272+000，距料场3000米，已有砂砾路面可通行，此料场质地坚硬，光泽好，可用于路面面层，碎石0.5-0.8cm45元/m3,石屑0.5cm以下30元/m3；平均运距68.2km。
4、水料场：
位于G216线K271+050右侧50米恰库尔图桥旁，乌伦古河水，水质清澈、透明，可作为施工用水平均运距65.5km和生活水平均运距63.5km，用水1.35元/m3。
5、沥青混凝土拌合场1处：
位于恰库尔图-卡姆斯特G216线K336+000右侧500米，此处地势平坦，距砂、砾石料场近，便于砂、砾料的拉运及沥青混凝土的运输，平均运距30.4km,且离居民区较远，环境污染小。
6、水泥稳定砂砾拌合场1处：
位于恰库尔图-卡姆斯特G216线K336+000右侧500米，此处地势平坦，距天然砂砾料场近，便于天然砂砾料的拉运及水泥稳定砂砾的运输，平均运距30.4km,且离居民区较远，环境污染小。
7、施工驻地1处：
设在恰库尔图-恰库尔图G216线K336+000右侧600米戈壁滩上，此处地势平坦，距拌和场和预制场近，便于施工作业。
8、其它外购材料：
原木、锯材由富蕴县供应；钢材由乌鲁木齐供应；水泥由富蕴县水泥厂供应；汽油、柴油由恰库尔图加油站供应；煤由富蕴县供应；沥青、重油由克拉玛依供应外，其他粮油、蔬菜及日用品由富蕴县供应。
水泥由富蕴县水泥厂供应；汽油、柴油由恰库尔图加油站供应。
5.2工程用电
该项目施工时为自发电。
5.3工程用水
全线设置1处水料场：
位于G216线K271+050右侧50米恰库尔图桥旁，乌伦古河水，水质清澈、透明，可作为施工用水平均运距15.7km和生活水平均运距1.8km，用水1.35元/m3。
六、公路使用现状综合评价
国道G216线K324+000~K400+000段，由新疆公路勘察设计院设计，二级公路设计速度：
80km/h，路基宽度：
12.0m（其中行车道宽2×4.25m+硬路肩2×0.5m+土路肩宽2×1.25m），桥涵设计荷载：
公路—Ⅱ级，路面结构采用3cm细粒式沥青混凝土（AC~13I）+4cm中粒式沥青混凝土（AC~20I）+20cm水泥稳定砂砾，沥青混凝土路面，设计年限12年。
其中K324+000~K325+675.9段，由新疆西域公路工程有限责任公司施工，路面设计弯沉值为0.347mm，2006年交工；K324+000~K344+200，2009年5月新疆新纪元公路设计有限责任公司做的3cm沥青表处罩面设计，局部单侧加宽，2010年施工，路面设计弯沉值为0.61mm。
K345+000~K387+000，由新疆路桥总公司第二工程处施工，2006年交工，路面设计弯沉值为0.334mm。
K387+000~K400+000由新疆北方机械化筑路工程处施工，2006年交工，路面设计弯沉值为0.334mm。
依据《公路沥青路面设计规范》JTGD50~2006的规定，二级公路的设计使用年限为12年，7年来在管养单位的精心养护下，该路段承担着日益增长的交通运输任务，由于复杂的工程地质条件和日益增加的交通量的影响，该路段出现了不同程度的沥青路面老化、纵横向裂缝、龟裂、网裂以及坑槽等病害，结构强度已逐渐降低，逐渐影响行车的安全性和舒适性。
为了提高公路的使用年限和行车舒适度，提高路面结构强度，新疆新纪元公路设计有限责任公司对G216线K324+000~K400+000段进行大中修设计。
依据JTGH20~2007《公路技术状况评定标准》，对G216线K180+000~K210+000段落的路面结构、RDI、RQI、PSSI、DR等指标进行了客观科学的检测和评价，综合调查评定见下表：
G216线K324+000～K400+000段综合调查表
序号
起点桩号
终点桩号
区间长度（m）
检测方向
公路等级
路基宽度（m）
路面宽度（m）
原路试验验证结果
公路技术状况评定标准（新标准）
原路病害
备注（建议处置方案）
面层厚度（cm）
基层厚度（cm）
IRI
（国际平整度指数）
PQI
（路面使用性能指数）
PCI
（路面状况指数）
RQI
（行驶质量指数）
SCI
（路基技术状况指数）
BCI（桥涵构造物技术状况指数）
TCI
（沿线设施技术状况指数）
MQI
（公路技术状况指数）
评定
等级
DR（%）
（路面综合破损率）
龟裂
（m2）
块状裂缝（m2）
纵向
裂缝
（m）
横向
裂缝
（m）
车辙
（m2）
坑槽
（m2）
松散
（m2）
1
K324+000
K325+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
20
1.7
77.82
66.16
95.3
85
100
100
83.27
良
7.2
0
0
1565.2
1743.7
0
0
0
补强
2
K325+000
K326+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.7
77.21
65.08
95.4
85
100
100
82.85
良
7.78
165.6
0
124.2
2159
0
0.98
0
3
K326+000
K327+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.6
75.45
62.15
95.4
85.4
100
100
81.65
良
9.45
199.8
27
214.2
2672.1
0
0.9
0
4
K327+000
K328+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.3
74.31
59.71
96.2
86.4
100
100
80.93
良
11
167.4
0
100.8
2408.4
0
27
126
5
K328+000
K329000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.4
76.91
64.12
96.1
85.4
100
100
82.67
良
8.3
124.2
36
21.6
2811.6
0
0
0
6
K329+000
K330+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.8
66.11
46.91
94.9
76.3
100
100
74.38
中
21.5
720
505.8
531
2583.9
0
0
0
7
K330+000
K331+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.2
73.47
59.92
93.8
85
100
100
80.23
良
10.86
329.4
0
583.2
1814.4
0
95.4
0
8
K331+000
K332+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.6
73.49
58.89
95.4
70
100
100
79.05
中
11.55
120.6
0
423
2264.4
0
16.2
0
9
K332+000
K333+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.8
74.69
61.22
94.9
82.2
100
100
80.86
良
10.03
63
0
293.4
1630.8
0
0
0
10
K333+000
K334+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.4
76.94
64.3
95.9
85
100
100
82.66
良
8.2
115.2
0
219.6
1724.4
0
0
0
11
K334+000
K335+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
1.7
72.93
58.09
95.2
71.5
100
100
78.77
中
12.11
14.4
0
171
1086.3
0
28.8
0
12
K335+000
K336+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.6
74.80
63.27
92.1
70
100
100
79.96
中
8.79
81
0
208.8
1182.6
0
99
0
13
K336+000
K337+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.5
77.60
67.54
92.7
80
100
100
82.72
良
6.51
216
0
167.4
817.2
0
0
0
14
K337+000
K338+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.1
76.24
64.26
94.2
85
100
100
82.17
良
8.23
210.6
0
424.8
886.5
0
0
0
15
K338+000
K339+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.2
75.57
63.48
93.7
85
100
100
81.70
良
8.67
243
0
196.2
1149.3
0
18
0
16
K339+000
K340+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.7
76.01
65.49
91.8
85
100
100
82.01
良
7.56
117
0
194.4
874.8
0
37.8
0
17
K340+000
K341+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.5
76.19
65.18
92.7
86.4
100
100
82.24
良
7.72
100.8
187.2
495
1384.2
0
0
0
18
K341+000
K342+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.7
40.36
61.93
8
85.8
100
100
57.11
差
9.59
189
72
612
1543.5
0
59.4
0
19
K342+000
K343+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
3.9
71.59
62.58
85.1
85
100
100
78.91
中
9.2
138.6
329.4
126
1093.5
0
88.2
0
20
K343+000
K344+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
2.7
75.91
65.38
91.7
86.9
100
100
82.09
良
7.61
219.6
126
451.8
1015.2
0
3.6
12.6
21
K344+000
K345+000
1000
全幅
二级
12
11.5
8
25
3.1
71.70
59.44
90.1
85
100
100
78.99
中
11.18
3.6
39.6
72
769.5
1800
0
36
22
K345+000
K346+000
1000
全幅
二级
12
9.5
7
20
3
72.20
60.13
90.3
75.4
100
100
78.57
中
10.73
32.4
1.8
36
1158.9
1640
0
0
23
K346+000
K347+000
1000
全幅
二级
12
9.5
7
20
2.3
75.47
63.59
93.3
85
100
100
81.63
良
8.61
0
0
28
1052.8
1400
0.7
0
24
K347+000
K348000
1000
全幅
二级
12
9.5
7
20
2.2
71.74
57.04
93.8
80
100
100
78.62
中
12.86
932.4
0
98
1472.8
0
0
0
25
K348+000
K349+000
1000
全幅
二级
12
9.5
7
20
1.9
80.23
70.52
94.8
86.4
100
100
85.07
良
5.16
0
0
91
1404.2
0
0
0
26
K349+000
K350+000
1000
全幅
二级
12
9.5
7
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