武汉市轨道交通二号线一期工程(常青路站)岩土工程勘察报告

武汉市轨道交通二号线一期工程(常青路站)

岩土工程勘察报告

一、前言

(一)工程概况

受武汉市轨道交通有限公司委托,由我院承担武汉市轨道交通二号线一期工程(常青路站)岩土工程勘察工作。常青路车站顶部隐覆在设计标高(21.20米)下3.20米,长约180米,宽约18.5米,净高12.7米,两端头井约14.4米,底板标高4.19米。

车站拟采用明挖施工,围护结构选用钻孔桩或地下连续墙。设计工作由中铁隧道勘测设计院有限公司承担,本次勘察阶段为详勘。

本项目建筑工程重要性等级一级;场地等级二级;地基等级三级;综合判定岩土工程勘察等级为甲级。

根据《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999的有关规定,拟建场地为中等复杂场地。

(二)勘察依据

1、根据业主提供的1:500建筑平面总图和“武汉市轨道交通二号线一期工程常青路站岩土工程详细勘察技术要求”(附件);

2、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);

3、《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);

4、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);

5、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);

6、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);

7、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004);

8、湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2003);

9、湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42/159-2004);

10、湖北省地方标准《岩土工程勘察工作规程》(DB42/169-2003);

11、《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999);

12、《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87);

13、《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2001/J124-2001);

14、《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2001/J126-2001);

15、《工程岩体分级标准》(GB50218-94);

16、《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)。

(三)勘察目的

1、详细查明场地地质条件、地貌特征、地层、岩性、地质年代、成因类型、地质构造特征、水文地质条件、地下有害气体。

2、详细查明场地的岩土特征,包括岩土类别、结构、厚度、坡度及其分布特征、岩土的物理力学性质,划分岩组和风化程度,提出隧道围岩分类(分级)、土石工程等级,并对地基的稳定及承载力作出评价。

3、详细查明场地特殊土和不良地质单元(淤泥、淤泥质土、砂层、断裂等)的特征和分布,分析评价工程地质单元对施工的危害性,提出处理措施建议。

4、查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度,确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级,判定有无洞穴、破碎岩体或软弱岩层。

5、详细查明场地地下水的类型、性质、埋藏条件、补给来源、流速、流向;查明孔隙承压水的水头高度及其地下水动态和周期变化规律,提出水质评价。需要降水施工时,应提出降水方法及有关计算参数,并预测降低水位对基底、坑壁及地面建筑物的影响。

6、判定场地和地基的地震效应,判定饱和砂土和粉土的地震液化、并计算液化指数,分析对建筑物稳定性影响。

7、对工程场地的稳定性和环境条件作出评价、分析施工和运营期间地铁工程对周围建筑物环境的影响,并提出处理措施建议。

8、调查场地附近重要建筑物、地下构筑物及管线的地基、基础类型(已单独委托)。

(四)勘察工作量

本次勘察勘探孔位置、孔性及数量由设计院确定,其中钻孔27个(JZ2)、静力触探孔10个(JC2)、扁铲侧胀试验孔(JC2-B)5个、水文地质试验1组。经与业主、设计院共同商定,拟建场地增加了8个静探对比孔,均布设在钻孔旁。由于3个钻孔位于范湖中央花坛及机动车道隔离绿化带中,未获得园林管理部门批准,尚未施钻外,拟建场地实际完成钻孔24个,静力触探

孔17个(单桥、双桥约各占50%),扁铲侧胀试验孔(JC2-B)5个,水文地质试验1组。勘探孔布置及各勘探孔深度详见“勘探点平面布置图”(图表号3)及“勘探点数据一览表”(图表号1~2)。所有勘探孔均已按相关要求回填。

本次勘察各勘探孔的定位坐标采用的是1954北京坐标系,勘探孔孔口地面高程采用1985国家高程基准。本次勘察实际完成的钻探、测试、试验工作量详见下表:

1

注:JCB2为扁铲侧胀试验孔。

二、场地岩土工程条件

(一)场地地形地貌

勘察场区位于汉口青年路与常青路的交叉路口,呈南北向布置于路口下方。地势平坦,勘探孔处地面高程在20.86~21.62m之间。场区地理位置优越,交通十分便利,地貌单元属长江、汉江冲积一级阶地。

(二)场地地层结构

本次勘察钻探揭露深度范围内,场地地层自上而下划分为六个单元层:第(1)单元层为填土层(Q ml);第(2)单元层为第四系全新统冲积(Q4al)一般粘性土;第(3)单元层为第四系全新统冲积(Q4al)的砂土、粉土、粘性土互层;第(4)单元层为第四系全新统冲积(Q4al)砂土层,下伏(5)、(6)单元层分别为白垩~下第三系岩层(DN K-E)和志留系(S)岩层。各岩土层的工程地质特征及分布情况描述见下表:

注:上述各岩土层分布情况详见“地质剖面图”(图表号5~14)。

(三)场地地层的物理力学性质

本次勘察采用钻探取样、标准贯入试验、静力触探试验、扁铲侧胀试验、砂土环刀试验、室内土工试验及岩石试验等方法获取场地范围内地层的物理力学性质指标,并进行了分层统计,结果详见表3~表11:

1、室内土工试验成果

主要物理力学性质指标分层统计表表3

注:①表3相关数据表明:(2-2)层属有机质土层,中~高灵敏性;(2-3)层属非有机质土层,中~高灵敏性。

②K v表示垂直渗透系数,K h表示水平渗透系数。

③(1)层渗透系数(K v)经验值按2.0×10-3cm考虑。

2、各主要土层抗剪强度统计表

3、扁铲侧胀试验统计表

表5

4、(水平、垂直)固结系数、次固结系数统计表

注:C H 表示水平,C V 表示垂直。

5、静力触探比贯入阻力p s 值统计表

注:统计样数不足6件时,标准值为最小平均值。

6、双桥静力触探分层统计表

7、标准贯入试验锤击数N 值

N

8、岩石试验成果统计表

注:表10统计数据表明:(5-2)层属较软质岩,(6-2)层属极软岩类。

9、隧道围岩分类、土石等级、基床系数经验值表

注:表11内容依据《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)表4.3.1、附录A 、附录B 及附录F 划分、取值。

三、气象、水文条件

武汉地区属亚热带气候,冬寒夏暖,春湿秋旱,夏季多雨,冬季少雪,四季分明。极端最高气湿41.3℃,极端最低气温-18.1℃,年平均气温16.3℃,

每年7、8、9月为高温期,12月至翌年2月为低温期,并伴有霜冻和降雪发生。雨量充沛,气候湿润,汉口(武汉关)水文站多年平均降雨量为1248.5毫米。年平均蒸发量为1447.9毫米。绝对湿度年平均16.4毫巴,相对湿度75.7%。

(一)地下水类型

1、上层滞水主要赋存于(1)层杂填土中,接受大气降水及地表散水的渗透补给,水量有限而很不稳定,基础施工期间,是基坑内积水的主要水源,必须予以处理。

2、孔隙承压水赋存于场地(4)单元砂土层中,水量丰富,具承压性,与区域地下水有着紧密的水力联系。(3)单元互层土体中赋存过渡型弱孔隙承压水。

勘察期间测得场地地下水混合静止水位在地面下1.00~2.90m ,相当于高程18.29~20.36m 。

由于承压水位与长江、汉江水系联系密切,因此其水位亦随着长江、汉水水位的变化而变化。据区域水文资料反映,汉口一级阶地承压水水头最高标高约20.0m 左右,年变化幅度3~4m 。水文地质试验期间观测结果显示,承压水头离地面的距离为3.74m ,相当于高程17.76m 。

(二)水文地质参数

为准确反映场地地层的渗透性,提供拟建常青路站基坑开挖地下水控制设计所需水文地质参数,本次勘察除对场地上部一般粘性土层采取原状土进行室内渗透试验外,还对场地范围不同粒组、砂层进行了现场分层抽水试验。根据室内渗透试验、抽水试验资料,确定本场地地层的相关水文地质参数如下:

1、室内渗透试验及结果评价

场地(2-1)~(2-2)层土层渗透系数K 可按表3提供的数据采用。根据渗透性判定,自然地面下9.00m 范围内分布的(2-1)、(2-2)层粘性土层为相对隔水层。自然地面下9m 以下分布(2-3)、(3)层根据钻探描述分析,(2-3)层中多夹粉土薄层,从安全角度考虑,宜判定(2-3)层属微弱~弱透水层,(3)层属弱透水层,(1)、(4)单元层属透水层。

2、抽水试验评价

为获得较为准确的水文地质参数,本项目进行了水文地质试验工作,计

布设抽水井一眼、观测井二眼,抽水井与观测井呈南北向直线展布,抽水井和观测井井深均为42.0m。

30m以上粉砂段渗透系数(K)选用稳定流承压非完整井条件下计算公式,即:

K= 0.16Q

[ln

r2

+0.5(ε1-ε2)] M(S1-S2) r1

下部粉细砂夹中粗砂区段渗透系数(K)选用稳定流承压完整井条件下计算公式:

K= 0.366Q

(lgr2-lgr1) 12

根据计算结果,30m往上粉砂段渗透系数(K)建议选用15.38m/d,下部粉细砂夹中粗砂区段渗透系数(K)建议选用17.6m/d。30m以上区段砂土层抽水影响半径145m,30~42m区段砂土层抽水影响半径111m(详见水文地质试验报告)。

(三)、地下水腐蚀性判定

根据拟建场地JZ2-5、JZ2-19、JZ2-27钻孔内取得的地下水试样的水质化学分析结果,可以判定场地地下水对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。

底部基岩赋存有少量的裂隙水,水量小,对基础施工影响不大。

四、场地地震效应

(一)、建筑抗震设防

武汉市区位于长江中下游地震带中,又称麻城——常德地震带,属我国大陆地震活动较弱的地带,具有强度中等偏低、频次不高、震源浅等特点。目前武汉市是地震活动微弱、地壳相对稳定的地块,目前尚未发现第四纪全新世活动断裂。本建筑场地无不良地质作用。有史载以来,武汉目前无4.0级以上破坏性地震记录,最近30年来,据仪器检测结果,也只在郊区(县)记录到几次震级小于2级的微小地震。历史记载表明,武汉市区主要是遭受外围中强震的波及影响,影响烈度多在Ⅴ度以下,最大影响烈度也小于Ⅵ度。因此,依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)附录A划定:武汉市地震基本烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组第一组。按照《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004)第5.3.7条规定,拟建常青路站的抗震设防类别应划分为乙类,抗震设防烈度建议按7度设防,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组第一组。

(二)、地震液化判定

场地地面下20m深度范围内埋藏分布有饱和粉土和砂土层,根据《铁路工程抗震设计规范》GBJ111-87有关规定及推荐公式进行7度地震烈度下砂土液化判定。各勘探孔相应标贯试验点液化计算判定结果列表如下。

表中判定结果显示拟建场地范围埋藏分布的(4)单元砂土层在7度地震烈度条件下不发生液化,但拟建场区浅部沉积的厚层状淤泥质软土,属对建

筑抗震不利土层。

(三)、场地土类型及建筑场地类别判定

JZ2-S07、JZ2-S24钻孔内采用单孔法实测的地基土剪切波速、场地地面处实测的脉动周期结果如下:

场地地面下20米深度范围内的土层等效剪切波速平均值为158.8m/s,场地覆盖层厚度43.3~43.5m,处于3~50m范围,根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001中有关条文判定,本场地土类型属中软场地土,场地类别属Ⅱ类建筑场地,属抗震一般地段。场地卓越周期东西方向:0.39s;南北方向0.38s;垂直方向0.38~0.39s。

场地地面下25.0m深度范围内土层剪切波速平均值为178.5m/s,依据《铁路工程抗震设计规范》(GBJ111-87)有关条文判定,本场地属Ⅱ类建筑场地。

上述结果详见“场地波速及地面脉动测试报告”。

本工程安全等级为一级,破坏后果很严重,地震安全性评价工作已由省地震局完成,相关内容详见省地震局提供的安全性评估报告。

五、场地岩土工程评价

(一)、场地稳定性

武汉位于淮阳山字型构造南孤西翼,主要受控于燕山期构造运动,表现为一系列走向近东西至北西西的线型褶皱,以及北西、北西西、北东和近东西的正断层、逆断层及逆掩断层。

市区分布地层有古生界砂岩、页岩、灰岩及泥岩;中生界的砂砾岩、砂岩、页岩及泥岩;新生界的粘性土、砂、砂砾岩等,志留系页岩常组成背斜轴部,背斜两翼依次为泥盆、石炭、二迭、三迭各岩层。三迭系地层常组成向斜的槽部。由于强烈的南北向压应力作用,形成了东西向的紧密褶皱,并伴随压扭性断裂。在南北向主应力支配下,还发育有其它次一级的构造,即北北东及北北西两组张扭性断裂。本区现代构造运动呈现缓慢下降的性质,新构造运动升降幅度不大,是一个相对稳定地带。据武汉市区域地质资料:场区内及周边2km范围内无活动断层通过。本建筑场地处于一个地质构造运动相对稳定的地带,且下伏基岩属不可溶蚀性岩层,不发育不良地质现象,据此判定轨道交通二号线一期工程常青路站属适宜建筑区。

(二)场地地层承载力及变形指标的综合确定

根据本次勘察钻探、原位测试、室内试验成果综合确定的场地地层承载力及变形指标列下表(表13):

注:①ζ0表示地基基本承载力;P u表示极限承载力。

②表中ζ0、P u值依据《铁路桥涵地基和基础设计规范》查表确定。

(三)场地地层的工程性质

场地(1)层杂填土,成份较杂,厚度总体不大,结构松散且疏密不均,建筑性能差。

场地(2-1)层为一般粘性土层,可塑状态,强度较低,呈中等压缩性,层位尚稳定,层厚较薄,建筑性能一般。

场地(2-2)、(2-3)层淤泥质土层,软~流塑状态,呈高压缩性,中~高灵敏性,竖向叠加厚度大、强度低(f ak=60~90kPa),是构成地下车站侧壁的主要土层,建筑性能差。

场地(3)层为粘性土向砂土的过渡性土层,赋存过渡型弱孔隙承压水,岩性和力学性质在空间上具一定的各向异性,总体而言,强度较低,自稳性差,力学性质及层位不稳定。

地(4-1)层粉砂呈稍~中密状态,层间多夹粉土,赋存孔隙承压水,强度中等偏低,自稳性差,层位欠稳定,层厚变化较大,压缩性中等,是构成地

下车站侧壁、底板的主要土层,建筑性能一般。

场地(4-2a)、(4-2b)层强度均较低,呈透镜体分布于(4-2)层中部及底部,建筑性能一般。

场地(4-2)层粉砂呈中密状态,分布于全场区,层位较稳定,砂质分选性好,强度高,竖向分布厚度大,压缩性中等,建筑性能好。

场地(4-3)层粉砂呈中密状态(局部密实),层位尚稳定,厚度大,强度高,压缩性中~低,建筑性能良好。

场地(4-4)层粉细砂呈密实状态的(局部层底夹有砾卵石),强度高,压缩性低,层位较稳定,厚度大,可为支护桩提供较高的被动土压力,亦适宜作为支护桩桩端嵌固层。

场地(5)、(6)层为白垩~下第三系及志留系岩石,结构强度高,为不可压缩的刚性地基,均可考虑作为支护桩良好的桩端嵌固层。根据成因、岩性及强度划分为两个单元层,(5)单元层为细中砂岩,强风化带厚度总体较小,中风化岩石较完整,(6)单元层为泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层,强风化带厚度较大,中风化岩石较破碎。

根据室内抗压试验结果,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)有关条款判定,(5-2)层属较软岩类,岩体基本质量等级Ⅳ类;(6-2)层属极软岩类,岩体基本质量等级Ⅴ类。

(四)基础型式及持力层选择

拟建的常青路车站,平面形状呈南北向条带状分布,表现为长度较大,宽度相对较窄,埋藏深(底板埋深在自然地面下17.00m左右,对地基强度要求不高)。

根据本次勘探测试结果、车站中轴断面地质剖面图反映,自然地面下17.00m左右车站底板处为稍~中密状态的(4-1)层粉砂,强度尚可,层位尚稳定,亦具有一定竖向厚度,在7度地震烈度作用下不液化。下卧(4-2)、(4-3)、(4-4)层砂土密实性由上至下向中密~密实状态过渡,强度逐渐增高,虽然层中夹有强度较低的(4-2a)、(4-2b)、(4-3a)亚层,但仍不影响(4)单元砂层作为主要持力层和受力层的稳定性,故拟建车站选用天然地基可行。较不利的是,(4-1)层属孔隙承压水含水层,基础施工期间应做好降水、隔渗及支护、支挡体系的变形监测工作。六、基坑工程

拟建的常青路车站平面形状呈南北向条带状,长约180米,宽约18.5m,主要隐埋在地下,地上无建筑。车站顶板在设计标高21.20m以下3.20米(拟建场地自然地面标高与设计标高基本一致),净空高度12.70m,两端14.40m,底板标高4.19m,即拟建车站底板隐埋在自然地面下17.00m左右。根据湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42/159-2004)以及周边环境判定,该基坑为一级安全等级的深基坑。

(一)基坑周边环境

拟建车站主干道东北角相距32m为一栋四层的酒店(含一层地下室),采用桩基,桩型为夯扩桩,桩长24m,92年竣工。东端相距27-30m范围多为1~2层私房,西南角地上无建筑,西北角为1~4层私房(现已拆迁完毕)。车站施工影响范围地面处现有建(构)筑物数量有限,但铺设有多种类型地下管网(主要有光纤、给水、排水等),且密度较大。设计、施工时仔细查阅拟建场区综合地下管线专项探测报告,并采取安全有效保护措施。

需要说明的是武汉地区近年来,由于深基坑开挖造成对周边环境危害的事故已发生多起,如房屋沉降开裂,道路下沉,地面沉降,通讯、下水管、煤气等管线破裂。本基坑周边环境较复杂,基坑在施工过程中,尚应加强对周围环境的监测,做到按“信息法”施工,随时掌握周边环境变化情况,及时分析、及时处理。

(二)基坑工程地质条件

常青路车站基坑开挖深度在自然地面下约17.00m,组成坑壁的土层主要有:(1)填土层,(2-1)层粘土、(2-2)层淤泥质粉质粘土、(2-3)层淤泥质粉质粘土夹薄层粉土,(3)层粉质粘土、粉土、粉砂互层,(4-1)、(4-2)层粉砂。基坑底将主要座落在(4-1)层之中,其中(1)、(2-2)、(2-3)层、(4-1)层自稳性和抗剪性能较差。

另外,(2-2)、(3)、(4-1)层中无规律地混夹有一定厚度饱和粉土或粉砂薄层,开挖暴露后易发生涌水、流砂等危及坡体稳定性的不良地质现象。基坑土层差,力学性质、物理性能等存在各向异性,若基坑开挖方式不妥,坑壁不及时处理或处理不当,极有可能发生坑壁土体失稳,坑底隆起等工程事故。因此,对坑壁采取支护加固措施尤为重要。

施工过程中堆土离基坑边缘较近、堆土过高,无疑会增加坡高,形成超载,亦是造成边坡失稳的重要原因之一。因此,应严格控制施工期间堆土离基坑边缘的距离及堆土高度。

(三)基坑支护设计参数

为准确确定场地基坑支护设计所需的各土层岩土参数,本次勘察对所采取的原状土样均进行了室内多种方法试验。根据试验结果,结合《深基坑工程技术规程》(DB42/159-2004),经综合分析确定的基坑支护设计所需岩土参数列下表(表14):

注:1、静力触探确定的c、φ值依据湖北省地方标准《基坑工程技术规程》(DB42/159-2004)。

2、土工试验指标统计数不足6件时,统计修正系数按80%折减。

(四)地下水对基坑工程的影响及处理建议

根据湖北省地方标准《基坑工程技术规程》,汉口一级阶地水位(承压水头)高度一般为18.00~20.00m,年变幅为3~4m。实测承压水头高度在自然地面下3.74m,相当于17.76m高程。根据本次勘察以及设计参数分析,拟建车站底板将主要落在(4-1)粉砂夹粉土层之中,显而易见当基坑开挖至设计标高时,坑底会因地下承压水的顶托力而发生突涌。

基坑开挖应尽量避开雨季或丰水季节,雨季会使地下水位上升,影响坑壁的稳定。而且基坑内的土层浸水时间越长,软化越厉害,使基底土层强度降低。因此,需做好基坑内的排水工作,保证基坑在开挖期间能获得干燥的作业空间。

赋存于场地表层(1)层填土以及(2-1)粉土夹层中的地下水,是基坑内积水的主要来源,且具有一定水量,应采取有效的防排水措施。

为了避免基坑开挖引起的地下水内渗,基坑开挖前建议在基坑四周采用高压旋喷地基处理方法形成一道或多道帷幕进行止水,同时在坡面上设置排泄孔,将赋存于人工填土中的上层滞水引入坑底周边导水沟中集中抽排。对基坑底板处饱和砂土、粉土层中赋存的承压水建议采取中深井降水方式进行控制。为避免地下水动态变化引起底板下一定深度范围砂土、粉土体结构的扰动和强度的降低,同时为后续施工创造干燥的作业条件,建议采取高压喷射注浆手段进行封底。

由于中深井降水幅度很大(降至隧道底板以下1~-2m),将对周边环境造成很大的影响,建议施工期间加强周边重点建筑物、地面上变形观测。为了减小降水施工对周边环境的影响,也可采用落底式竖向地下连续(嵌入中风化岩层)的地下水处理方案,安全性较好,但工程造价较高。

(五)基坑抗浮

由上述分析可知,砂层中赋存的承压水对坑底稳定性影响较大,填土层及(2-2)层粉质粘土夹粉土、(3)层粉质粘土、粉土、粉砂互层及(4-1)层粉砂分别属透水性、弱透水性、透水性土层。强降雨期间发生大面积渍水时,地表水下渗,通过地下室底板水力连通,会对地下建筑部分造成托浮破坏,将造成底板开裂渗水,影响其正常使用功能。目前较为有效的防范措施是在该部位设置抗浮桩,以抵御结构荷重冲抵后富余部分地下水的浮托力。由于常青路车站基底压力尚不清楚,故本报告未进行抗浮验算。地下室抗浮稳定性验算地下水位高程建议采用地面标高。

(六)、基坑开挖支护方案

据前言所述,常青路车站拟采用明挖工法施工,围护结构可比较选用钻孔灌注桩+内支撑或地下连续墙两种方案。汉口地区相类似土层中二~三层地下室基坑的支护大多采用钻孔灌注桩与内支撑相结构的型式,且成功的经验较多。汉口地区17.0m深的基坑,相类似土层条件下采用地下连续墙支护体系的工程实例较少。

拟建常青路车站底板位于透水性好的(4-1)砂层之中,若采用地下连续墙支护方案优点较多,施工周期短,进度快,对环境影响不大,既能发挥永久性支护作用(作为车站腔体隔墙),又能阻断地下水侧向渗流途径,但成本较高。上述两种围护结构在本场地均可实施。

(七)、单桩承载力估算

拟建轨道交通二号线一期工程常青路站亦可考虑采用桩基础,建议如下: 1、桩基参数

根据各地层的岩性条件、物理力学性质,按湖北省地方标准《建筑地基基础技术规范》(DB42/242-2003)附录F 、《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)确定的本场地各地层的桩基设计参数见下表(表15)

2、单桩承载力估算

按上表建议参数估算的单桩竖向承载力列下表(表16),实际单桩竖向承载力设计值应通过一定数量的桩载荷试验确定。

2、R a 值计算结果考虑的端桩效应系数。

(八)、桩基施工中应注意的事项

基于建筑场区范围普遍分布有厚度超过10米的淤泥质软土,该土层易触变,灵敏性、压缩性高,桩基施工时应采取有效措施,防止缩颈、桩身偏移等不良质量事故发生。当采用钻孔灌注桩时,需要在桩基施工过程中,对成孔、护壁、空孔时间、水下灌浆等影响桩基质量的关键环节上加强监控,遵循相关施工规范、规程,采取有效措施,防止缩颈、断桩、桩身偏移等现象

发生。

鉴于拟建场区范围埋藏分布的砂土具有由浅而深粒径逐渐增大的沉积韵律,当采用钻孔灌注桩时,桩底沉渣厚度的大小,将直接影响单桩竖向承载力的发挥,清底不净,沉渣过厚,桩端阻力得不到充分发挥,因此,施工时应严格控制沉渣的厚度。泥浆应及时外运,尽量减少桩基施工对周边环境的影响,选择富有经验的桩基施工队伍,采用预埋管后压浆施工工艺是一种行之有效的保障措施。 七、结论及建议

(一)场地稳定性与适宜性评价

通过资料收集和钻探工作综合分析,拟建场地地质构造作用微弱,未发现全新世活动断裂。覆盖层为深厚第四系全新统沉积一般粘性土、饱和粉土、砂土,分布较稳定,沉积韵律明显。下伏基岩为白垩~下第三系为沉积非可溶性泥岩及砂岩,岩体完整性及志留系较破碎~较完整。

综上所述,拟建场地稳定性良好,适宜本工程项目建设。 (二)基础方案

拟建常青路车站不宜用天然地基,以(4-1)粉砂夹粉土为基底持力层。 (三)基坑支护方案及建议

拟建车站围护结构可在钻孔灌注桩加内支撑或地下连续墙之间选择。若采用钻孔灌注桩作为支护桩,桩基施工应有周密的施工组织方案,防止桩身偏位、断桩、斜桩等工程质量事故的发生,同时应有其它相关的应急措施。在确定水平支撑的层数及设置时,还应考虑方便开挖施工。地下连续墙支护体系具有诸多优势,但造价较高,作为比选方案。具体采用何种支护体系,应根据土质条件、环境要求、基础平面、主楼位置、工期、经济性等因素进行综合考虑。施工前应委托具有资质单位进行专门深基坑支护方案设计。基坑施工及维护过程中,应进行全程监控,做好应付突发事件的准备,确保工程及周围建筑物安全。

(四)场地地下水处理方案建议及施工注意事项

本场地地下水有两种类型:上层滞水和孔隙承压水。上层滞水主要赋存于(1)单元人工填土层中,无稳定自由水面,空间连续性差,水量总体有限,但对地下工程施工仍存在一定影响。孔隙承压水主要赋存于(3)、(4)单元层中,水量大,补给充沛,对地下工程施工影响大。

为了保证将来基坑内施工能在“干燥”环境下进行,防止与地下水有关的流

土、渗透变形、底板隆起等造成的危害,必须对地下水进行治理。对赋存于填土中的上层滞水可通过堵截、设置排水孔方式进行导流疏排。对赋存于(3)、(4)单元层中的孔隙承压水建议采取中深井降水与水平封底相结合方式予以控制,也可采用落底式竖向止水帷幕进行治理。

场地地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。

(五)建筑抗震设防

拟建常青路站抗震设防烈度建议采用7度,设计基本地震加速度值0.10g,设计地震分组为第一组。场地内分布的饱和粉土、砂土在7度地震烈度作用时不会液化。

场地土类型为中软场地土,建筑场地类别为Ⅱ类,属可进行建设的一般场地。

场地地面脉动卓越周期:东西方向0.39S、南北方向0.38S、垂直方向0.38~0.39S。

(六)地下工程抗浮

拟建车站荷载较轻,地下水的托浮力对其影响较大,建议设置抗浮桩。鉴于地下工程施工周期较长,地下水浮托力影响亦不容忽视,建议施工期间采取诸如加载等措施抵御其影响。地下工程抗浮设计水位高程取地面标高。

编写人:张海

孙卫林

审核人:李国胜

张杰青

审定人:官善友

目录

Ⅰ、文字部分

一、前言

(一)、工程概况

(二)、勘察依据

(三)、勘察目的

(四)、勘察工作量

二、场地岩土工程条件

(一)、场地地形地貌

(二)、场地地层结构

(三)、场地地层的物理力学性质

三、气象、水文条件

(一)、地下水类型

(二)、水文地质参数

(三)、地下水腐蚀性判定

四、场地地震效应

(一)、建筑抗震设防

(二)、地震液化判定

(三)、场地土类型及建筑场地类别判定

五、场地岩土工程评价

(一)、场地稳定性评价

(二)、场地地层承载力及变形指标的综合确定(三)、场地地层的工程性质

(四)、基础型式及持力层选择

六、基坑工程

(一)、基坑周边环境

(二)、基坑工程地质条件

(三)、基坑支护设计参数

(四)、地下水对基坑工程的影响及处理建议

(五)、基坑抗浮

(六)、基坑开挖支护方案

(七)、单桩承载力估算

(八)、桩基施工中应注意的事项

七、结论及建议

(一)、场地稳定性与适宜性评价

(二)、基础方案

(三)、基坑支护方案建议

(四)、场地地下水处理方案建议及施工注意事项

(五)、建筑抗震设防

(六)、基坑抗浮

附件:常青路站岩土工程详细勘察技术要求及会议纪要

Ⅱ、图表部分

图表名称图表号

一、勘探点主要数据一览表1~2

二、勘探点平面布置图 3

三、勘探场区管线分布图 4

四、地质剖面图5~14

五、扁铲侧胀试验成果图15~19

六、钻孔柱状图20~43

七、扁铲侧胀试验数据报表44~53

八、土工试验成果汇总表54~61

九、特殊试验成果表62

十、水质分析报告63~65

十一、岩石试验成果表、岩矿鉴定报告

及岩石波速测试成果表66~72

Ⅲ、附件

一、审查意见及回复

二、场地波速及地面脉动测试报告

三、水文地质试验报告

四、岩芯照片

武汉市轨道交通二号线一期工程(常青路站)岩土工程勘察报告

2006-勘-053

院长:肖建华

专业总工程师:廖建生

审定人:官善友

审核人:张杰青

李国胜

工程负责人:张海

孙卫林

武汉市勘测设计研究院

二○○六年六月二十日

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