中山市某快速路橋梁樁基溫泉承壓水勘察

唐俊，王輝 （安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088）

1 工程概述

橋梁位于中山市火炬開發區。橋梁起止樁號K6+045～K6+437，設計跨徑26×25+(27+35+30)+6×25m。根據詳勘資料，0#臺～5#墩鉆孔QZK15、SQZK24、QZK16 鉆孔有涌水現象，且SQZK24 鉆孔在孔深34m 處冒水，水溫在30°C～50°C。橋梁0#臺、3#墩樁基施工時揭露溫泉承壓水，與詳勘成果吻合。根據地下溫泉涌水對橋梁樁基影響處理方案的專項工程技術與分析討論意見會的專家組意見，對橋梁0#臺～5#墩段進行施工補勘。

結合詳勘鉆孔揭露溫泉承壓水分布位置，本次補充4 個鉆孔，并在兩側進行高密度電法測試，以查明對樁基影響的溫泉承壓水分布范圍及其水文地質特征。鉆孔布置示意圖如圖1，其中QZK15、SQZK24、QZK16 為詳勘鉆孔，BZK1～BZK4為本次補勘鉆孔。

圖1 鉆孔布置示意圖

2 場地工程地質條件

2.1 地形地貌

橋位區地貌單元為珠江三角洲沖積平原，微地貌為海陸交互相沉積地貌，高程一般在2.71m～3.08m，地形起伏不大。

2.2 地層巖性

勘察查明，在勘探所達深度范圍內，場地上覆第四系覆蓋層厚度一般在21.0m～29m；下伏基巖為寒武系（∈）花崗片麻巖及燕山期（γ52）花崗巖。

2.3 地質構造

根據區域地質資料（1:5萬），橋位區附近有張家邊斷裂、白石侖斷裂經過，其中張家邊斷裂是第四紀活動斷裂。

2.3.1張家邊斷裂（F1）

該斷裂為五桂山北麓斷裂帶的主干斷裂，大致位于商檢局-南光廣場-沙崗立交橋-市公安局一帶，全長約9.6km，走向NE60°～70°，傾向北西，傾角70°～80°。斷裂的主要力學性能表現以壓扭性為主，中期表現為張性特征。張家邊斷裂是一條十分明顯的第四紀活動斷裂，沿斷裂大量構造巖熱釋光測年為10.70±0.80 萬年。但該斷裂帶均未切割全新世地層，現今活動跡象不明顯，處于相對穩定狀態。第四紀活動斷裂，對地震的發生造成一定的影響。

2.3.2白石侖斷裂(F3)

該斷裂東起三仙娘山，經張家邊西北側、白石侖山、濠頭村南至葫蘆山南沿，往西可能穿越城區，全長約6km。斷層走向NE40°～70°，傾向北西，傾角60°～70°，寬1m～3m。其力學性能表現為逆沖斷層。斷裂構造巖主要由碎裂花崗巖、碎裂長石石英角巖組成，黃鐵礦化強烈，沿斷層面局部發育有千糜巖，圍巖有輕度硅化，對上部覆蓋的中-晚更新世風化殘積土層沒有影響。

圖2 場地地質構造示意圖

張家邊斷裂與本橋相距1km 左右，白石侖斷裂與本橋相距1.5km 左右，受張家邊斷裂和白石侖斷裂及其次級斷裂影響，場地基巖風化不均，其中0#臺至5#墩段強化層厚度大，巖體極破碎，0#臺位置風化強烈，呈半巖半土狀，未揭穿。場地構造裂隙和風化裂隙也為溫泉的賦水、導水提供了有利的條件。

2.4 地震

區域地震強度不大，其分布特征是頻率高，強度小，小震多而大震少，震級多在3～4 級，多屬微震～弱震。其中以中山市南西5km 的環城區恒美一帶頻率最高，該鎮構造上處北東向張家邊斷層南西延伸并與次級構造沙田斷層的相交部位，地震頻發可能與這兩條斷層的活動有關。場地的地震動峰值加速度為0.10g，特征周期0.35s，橋址區地震基本烈度為Ⅶ度。

2.5 水文地質條件

2.5.1地下水

區內地下水類型主要有松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和構造裂隙水，局部具有承壓性。

橋址區淤泥質土、粉質黏土、砂質黏性土、全風化巖含水性貧乏，透水較差，多屬弱、微透水層，起到相對隔水作用。砂層、強風化巖層為透水層?？辈爝^程中，QZK15、SQZK24（水 溫47°）、QZK16、BZK1、BZK2、BZK3 鉆孔均有涌水現象，水溫在30°C～48°C，水頭一般高 出 地 面0.25m～0.50m。 專 門 對BZK3鉆孔地下水進行了水溫測試，在鉆孔深度約58m 處測得最高水溫為50.3°C。張家邊斷裂是第四紀活動斷裂，斷裂的活動，為溫泉的形成提供了有利的構造條件，橋址區涌水溫泉主要受張家邊斷裂控制。橋址區裂隙水具有承壓性，對本項目有一定的影響。

水頭高度、水溫測試詳見表1～表5。

BZK1鉆孔水位水溫記錄表 表1

BZK2鉆孔水位水溫記錄表 表2

BZK3鉆孔孔口水位水溫記錄表 表3

BZK3鉆孔地下水水溫記錄表 表4

BZK4鉆孔水位水溫記錄表 表5

BZK3鉆孔抽水試驗計算結果表 表6

影響半徑迭代計算表 表7

2.5.2水文地質參數的計算

根據BZK3 鉆孔自涌情況測得涌水量，估算含水層（強風化層）滲透系數。

計算公式：式中：Q—涌水量（m3/d）；M—含水層厚度（m）；S—水位降深（m）；L—過濾器長度（m）；r——抽水井半徑（m）；R——抽水影響半徑（m）。

由承壓水涌水量公式估算BZK3 位置橋樁施工時涌水量（設計提供橋址鉆孔樁樁徑為1.5m，對應相對水頭高度0.15m）為20m3/d～65m3/d。

由于試驗過程中，BZK2、BZK4 鉆孔未封鉆孔，詳勘SQZK24 樁孔地下水一直自涌，裂隙水與孔隙水存在連通性，估算所得滲透系數、鉆孔樁涌水量比實際的要偏小。

2.5.3地下水的腐蝕性評價

根據水樣的檢測成果，橋址地下水對混凝土結構具微腐蝕性，對混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。

2.5.4土的腐蝕性分析

根據易溶鹽分析,土樣對混凝土結構具微腐蝕性，對鋼筋混泥土結構中的鋼筋具中腐蝕性,對鋼結構具微腐蝕性。

2.6 地下水對施工的影響及建議

地層在地下水的浸泡下易塌孔，危及樁基礎施工安全及影響成樁質量。橋址裂隙水具承壓性，影響成樁質量。

QZK15、SQZK24、QZK16、BZK1、BZK2、BZK3 鉆孔均有涌水現象，水溫在30℃～50℃，孔底水溫大于50℃，設計及施工時應注意水溫對成樁質量的影響。

建議施工時應采取有效護壁措施，以免影響成樁質量，建議接高鋼護筒高度平衡承壓水壓力，必要時設降壓井等措施施工，建議采用適合高溫條件下灌注的混凝土，以保證成樁質量。

3 物探解釋情況

第四系土層和全風化層視電阻率值10Ω·m～50Ω·m，厚度較大，一般為22.5m～25.6m，最大厚度可達43.5m。

K5+765 右15m～K6+180 右15m段視電阻率值整體較低，下部基巖為強風化花崗片麻巖，巖體破碎富水，為高密度低阻異常區。K6+180 右15m～K6+215 右15m 段視電阻率值上低下高，下部基巖為強風化花崗片麻巖，推測巖體破碎。

圖3 右側高密度電法解譯成果圖

物探解譯巖體破碎段落（承壓水賦水層）成果與鉆探揭露地層成果基本吻合。

4 結論與建議

①橋位區附近張家邊斷裂是一條第四紀活動斷裂，但該斷裂帶均未切割全新世地層，現今活動跡象不明顯，處于相對穩定狀態，適宜進行本工程的建設。

②通過補勘鉆孔觀測，場地承壓水水頭高出地表0.25m～0.5m，出水溫度在39℃～48℃，其中BZK3 孔內58 米深處水溫在50.3℃，鉆孔涌水量在3.84m3/d（高出地表0.15m水頭）。

③采用樁基礎，建議施工時應采取有效護壁措施，以免影響成樁質量，建議接高鋼護筒高度平衡承壓水壓力，必要時設降壓井等措施施工，建議采用適合高溫條件下灌注的混凝土(場地存在承壓溫泉水，設計應注意，選擇合適的混凝土品種、標號及配合比等)，以保證成樁質量。