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摘要:勘察总体工作是保证勘察质量,协调勘察进度,控制勘察投资的组成部分,是业主、设计、勘察监理、勘察单位联系和沟通的纽带和桥梁。勘察总体职责很多,贯穿从勘察开始到地铁土建施工的全过程。要求勘察总体从业人员具有丰富的专业技术和经验,保证国家重点工程安全和顺利实施。本文介绍了城市地铁岩土工程勘察应注意的问题,例举关于某地铁一号线在勘察中的应用分析。
关键词:城市地铁;岩土工程;勘察问题
中图分类号:U231文献标识码: A
地铁勘察线路长,一般由多家勘察单位在同一时间内共同完成,工作量大,勘察费用高。勘察技术人员和管理人员对地铁勘察的理解和经验存在差异,组织协调难度大,需要建立健全的管理模式。因此,地铁勘察总体管理模式在地铁勘察工作中逐步开展并取得了显著成效。
一、关于勘察过程中应注意的问题
1.外业调查,勘察前应对线路通过区域进行详细调查,熟悉周围环境,收集附近建筑物的基础资料,以进一步了解地层状况及可利用资料情况。
2.工作量布置,布孔时应充分考虑地形、地物、地下管线埋设及场地等因素,钻孔一般布置在结构线外缘3-8m,钻探完成后必须进行回填封孔。
(1)勘探点数量及间距勘探孔的布置根据设计专业提供的资料和设计要求,考虑工程地质水文地质条件、工点类型、结构形式、基础埋深、基坑围护、降水要求和施工方法等因素综合确定。初勘阶段勘探点间距一般为100-200m。
(2)勘探孔深度,初勘阶段,因地铁线路纵坡不稳定,勘探孔可适当加深,以免浪费勘探工作量。详勘阶段勘探孔深度一般按下列原则确定。松散地层:控制性钻孔的深度应根据区间及车站的埋深、地层、地下水、设计要求、施工方法及降水工程的需要确定,一般可钻至基础底下6-10m。基岩地区:遇微风化带应钻人3-5m,但每个站、段必须有进入基底下1-3m的钻孔。在中等风化带应进入基底下3-5m。编制详细的勘察工作任务书,包括工点名称、勘察目的、勘察孔数、孔深及位置、勘察要求等。对兼做其他试验的勘探孔要事先联系协调,以免工序脱节,造成测试漏项及工期的拖延。
(3)外业管理与控制,外业勘察过程中,技术人员应到现场进行检查,掌握勘察进度,确保勘察质量,保证第一手资料的准确性。检查时应注意的问题有:
第一地层分层是否按不同地层控制回次进尺;地层分层深度是否正確,有无漏层现象;岩心是否按顺序排列,并与日志记录相符。第二样品采取、保管与运送取样数量及位置是否符合技术要求;是否按规定做好岩心样品的存放和保管,样品标签是否正确以及样品是否及时蜡封;及时做土工试验,样品保留时间不能太长;在土样运送过程中应采取保护措施,尽量避免样品扰动。第三日志填写及时填写钻探日志,字迹整洁,原始记录无漏项;地层描述详细,分层清晰明确,各级签署齐全。第四水文观测初见水位、稳定水位测量是否符合要求;取水方法是否正确及时;若分层取水时,有无漏样。第五岩心照片每个钻孔钻探结束后都要进行岩心照相,岩心照片作为附件附在勘察资料中。
二、关于某地铁一号线在勘察中的应用分析
1.工程概况
杭州地铁一号线全长61.67km,按地理位置、地貌和地铁结构特点,可分为四段,分别为江南段、市区段、过江段下沙线段,共29个地下车站,8个高架车站。
(1)沿线工程地质条件,地铁处于低山丘陵与平原的交接地带,河道水系发育,沿线自地面以下40m深度内均为第四系冲洪积地层,地面高程在4.14-8.42m之间,地形基本平坦 。江南段:车站施工工法为明挖顺法,车站和地铁隧道基底埋深为14.4-16.7m。围岩为淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、黏质粉土夹粉质黏土,基底为淤泥质粉质黏土。过江段:过江隧道为盾构法施工,设2座中问风井、2个联络通道。隧道最大埋深27.7m。围岩为砂质粉土夹粉砂、粉质黏土和淤泥质黏土层。市区段:车站施工工法为明挖顺做法,地下连续墙或SMW咬合桩围护结构。车站和区间隧道基底埋深为15.5-24.3m。地铁埋深范围内围岩为淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、砂质粉土夹粉砂,基底为淤泥质粉质黏土,黏土、粉质黏土。下沙线段:车站施工工法为明挖顺做法,地下连续墙或SMW咬合桩围护结构。车站和地铁隧道基底埋深为15.3-16.0m。围岩为砂质粉土,基底为砂质粉土,局部粉质黏土。
(2)沿线水文地质条件,沿线地下水有浅层潜水和深层承压水两种类型。浅层潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中,补给来源主要为大气降水及地表水,其静止水位深0.3-2.4m,相应高程为3.99-5.01m,并随季节性变化;深层承压含水层主要分布于30m以下的细砂及圆砾层中,隔水顶板为其上部的黏性土层。水头高程为一4-一6m。
(3)地铁与不良地质作用分析,根据地铁埋深和围岩的分布情况,沿线可以划分为三个工程地质分区。1区(K0-K6+200):地铁车站和区间隧道四周主要为软塑一流塑状淤泥质黏土。初勘时发现里程K2+300处地下有沼气,沼气释放一部分后地面形成塌陷。2区(K6+200-K7+500):隧道埋深最大,上覆巨大的水压力,隧道顶和两侧主要为易液化的砂性土,隧道盾构施工时风险较大。3区(K8+800-K10+100):在地铁秋涛站附近。特点是地铁车站、隧道四周既有淤泥质黏土,又有饱和可液化的砂质粉土夹粉砂,地层稳定性差。
2.勘察总体对地铁勘察的基本要求
(1)建立勘探点“身份证”制度地铁勘察资料是城市宝贵的财富,勘探点是数据库的数据源基础,需要建立“身份证”制度,便于勘察数据的检索。地铁一号线对勘探点的编号进行了严格规定,勘探点第一个字母大写(表示勘探点的性质),然后加线路号、车站或区间的名称小写,最后为孔号,达到定位准确、美观实用。
(2)钻探孔及土工试验的总体设置,第一勘探孔布置原则根据地质地貌单元的复杂程度,结合施工工法综合确定。地下车站:钻孔布置在围护结构外侧2-3m处,勘探孔间距35-40m,基坑主要转角应有勘探孔。地下区间:布置在隧道结构外侧2-3m的位置,沿隧道双线交错布孔,勘探孔间距40-50m(轴向投影间距);在地层变化较大处应加密,每160m处左右布置横剖面。
(3)现场测试的总体布置,第一静力触探试验静力触探试验可采用单桥法 或双桥法,每车站、每区间不少于4个,孔深至少达到基底以下15m。第二水文地质试验水文地质试验主要采用抽水试验,每个工程地质分区应该布置2-4组。在过江工作井范围应进行承压水位的长期测量并单独布置2组抽水试验。抽水试验尽量采用一个抽水井带2个观测孔。第三钻孔波速测试每个车站、区间在同一地质单元内,其波速试验孔数不少于2个,测试深度不少于25m。
3.资料整理的总体要求
1.勘察报告内容,任务来源、工程概况、编制依据及技术标准;岩土工程勘察目的、内容、勘察手段和方法、完成的工作量、工作质量评述;地形、地貌及气象条件;区域地质概况、地层岩性、岩土层主要物理力学性质指标验指标评价、围岩分级和土石可挖性分级;地下水情况(含地下水类型赋存、径流、排泄条件、水位、腐蚀性及地下水参数渗透系数、孔隙水压力等);场地和地基的地震效应(含地震效应、抗震地段划分);不良地质作用;场地稳定性和适宜性;地基土和地基处理、基坑维护措施和建议;盾构选型及施工应注意的问题;工程建设对临近建筑物及地下管线的影响。
2.报告附件内容,勘探点平面位置图、工程地质纵横剖面图、各种现场试验报告和图表、岩芯及其他相关事件的照片等。
按照地铁勘察的职责和工作方法,对地铁地质工作进行全方位的管理.对城市地铁勘察未来发展和研究方向进行预测,探索和解决地铁设计和施工遇到的岩土工程问题。
参考文献:
[1]GB50307—1999地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范
[2]TB10102—2004铁路工程土工试验规程
[3]常士骠.工程地质手册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2007
[4]张进,杨泽平.地铁工程中的主要岩土工程问题及分析[J].科技广场, 2011( 5):189-192.
[5]龚启昌,徐敏生.地下交通工程施工中冻结法的岩土工程问题[J]. 中国市政工程,2009( 2):42-43.
关键词:城市地铁;岩土工程;勘察问题
中图分类号:U231文献标识码: A
地铁勘察线路长,一般由多家勘察单位在同一时间内共同完成,工作量大,勘察费用高。勘察技术人员和管理人员对地铁勘察的理解和经验存在差异,组织协调难度大,需要建立健全的管理模式。因此,地铁勘察总体管理模式在地铁勘察工作中逐步开展并取得了显著成效。
一、关于勘察过程中应注意的问题
1.外业调查,勘察前应对线路通过区域进行详细调查,熟悉周围环境,收集附近建筑物的基础资料,以进一步了解地层状况及可利用资料情况。
2.工作量布置,布孔时应充分考虑地形、地物、地下管线埋设及场地等因素,钻孔一般布置在结构线外缘3-8m,钻探完成后必须进行回填封孔。
(1)勘探点数量及间距勘探孔的布置根据设计专业提供的资料和设计要求,考虑工程地质水文地质条件、工点类型、结构形式、基础埋深、基坑围护、降水要求和施工方法等因素综合确定。初勘阶段勘探点间距一般为100-200m。
(2)勘探孔深度,初勘阶段,因地铁线路纵坡不稳定,勘探孔可适当加深,以免浪费勘探工作量。详勘阶段勘探孔深度一般按下列原则确定。松散地层:控制性钻孔的深度应根据区间及车站的埋深、地层、地下水、设计要求、施工方法及降水工程的需要确定,一般可钻至基础底下6-10m。基岩地区:遇微风化带应钻人3-5m,但每个站、段必须有进入基底下1-3m的钻孔。在中等风化带应进入基底下3-5m。编制详细的勘察工作任务书,包括工点名称、勘察目的、勘察孔数、孔深及位置、勘察要求等。对兼做其他试验的勘探孔要事先联系协调,以免工序脱节,造成测试漏项及工期的拖延。
(3)外业管理与控制,外业勘察过程中,技术人员应到现场进行检查,掌握勘察进度,确保勘察质量,保证第一手资料的准确性。检查时应注意的问题有:
第一地层分层是否按不同地层控制回次进尺;地层分层深度是否正確,有无漏层现象;岩心是否按顺序排列,并与日志记录相符。第二样品采取、保管与运送取样数量及位置是否符合技术要求;是否按规定做好岩心样品的存放和保管,样品标签是否正确以及样品是否及时蜡封;及时做土工试验,样品保留时间不能太长;在土样运送过程中应采取保护措施,尽量避免样品扰动。第三日志填写及时填写钻探日志,字迹整洁,原始记录无漏项;地层描述详细,分层清晰明确,各级签署齐全。第四水文观测初见水位、稳定水位测量是否符合要求;取水方法是否正确及时;若分层取水时,有无漏样。第五岩心照片每个钻孔钻探结束后都要进行岩心照相,岩心照片作为附件附在勘察资料中。
二、关于某地铁一号线在勘察中的应用分析
1.工程概况
杭州地铁一号线全长61.67km,按地理位置、地貌和地铁结构特点,可分为四段,分别为江南段、市区段、过江段下沙线段,共29个地下车站,8个高架车站。
(1)沿线工程地质条件,地铁处于低山丘陵与平原的交接地带,河道水系发育,沿线自地面以下40m深度内均为第四系冲洪积地层,地面高程在4.14-8.42m之间,地形基本平坦 。江南段:车站施工工法为明挖顺法,车站和地铁隧道基底埋深为14.4-16.7m。围岩为淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、黏质粉土夹粉质黏土,基底为淤泥质粉质黏土。过江段:过江隧道为盾构法施工,设2座中问风井、2个联络通道。隧道最大埋深27.7m。围岩为砂质粉土夹粉砂、粉质黏土和淤泥质黏土层。市区段:车站施工工法为明挖顺做法,地下连续墙或SMW咬合桩围护结构。车站和区间隧道基底埋深为15.5-24.3m。地铁埋深范围内围岩为淤泥质黏土、淤泥质粉质黏土、砂质粉土夹粉砂,基底为淤泥质粉质黏土,黏土、粉质黏土。下沙线段:车站施工工法为明挖顺做法,地下连续墙或SMW咬合桩围护结构。车站和地铁隧道基底埋深为15.3-16.0m。围岩为砂质粉土,基底为砂质粉土,局部粉质黏土。
(2)沿线水文地质条件,沿线地下水有浅层潜水和深层承压水两种类型。浅层潜水主要赋存于上部填土层及粉土、砂土层中,补给来源主要为大气降水及地表水,其静止水位深0.3-2.4m,相应高程为3.99-5.01m,并随季节性变化;深层承压含水层主要分布于30m以下的细砂及圆砾层中,隔水顶板为其上部的黏性土层。水头高程为一4-一6m。
(3)地铁与不良地质作用分析,根据地铁埋深和围岩的分布情况,沿线可以划分为三个工程地质分区。1区(K0-K6+200):地铁车站和区间隧道四周主要为软塑一流塑状淤泥质黏土。初勘时发现里程K2+300处地下有沼气,沼气释放一部分后地面形成塌陷。2区(K6+200-K7+500):隧道埋深最大,上覆巨大的水压力,隧道顶和两侧主要为易液化的砂性土,隧道盾构施工时风险较大。3区(K8+800-K10+100):在地铁秋涛站附近。特点是地铁车站、隧道四周既有淤泥质黏土,又有饱和可液化的砂质粉土夹粉砂,地层稳定性差。
2.勘察总体对地铁勘察的基本要求
(1)建立勘探点“身份证”制度地铁勘察资料是城市宝贵的财富,勘探点是数据库的数据源基础,需要建立“身份证”制度,便于勘察数据的检索。地铁一号线对勘探点的编号进行了严格规定,勘探点第一个字母大写(表示勘探点的性质),然后加线路号、车站或区间的名称小写,最后为孔号,达到定位准确、美观实用。
(2)钻探孔及土工试验的总体设置,第一勘探孔布置原则根据地质地貌单元的复杂程度,结合施工工法综合确定。地下车站:钻孔布置在围护结构外侧2-3m处,勘探孔间距35-40m,基坑主要转角应有勘探孔。地下区间:布置在隧道结构外侧2-3m的位置,沿隧道双线交错布孔,勘探孔间距40-50m(轴向投影间距);在地层变化较大处应加密,每160m处左右布置横剖面。
(3)现场测试的总体布置,第一静力触探试验静力触探试验可采用单桥法 或双桥法,每车站、每区间不少于4个,孔深至少达到基底以下15m。第二水文地质试验水文地质试验主要采用抽水试验,每个工程地质分区应该布置2-4组。在过江工作井范围应进行承压水位的长期测量并单独布置2组抽水试验。抽水试验尽量采用一个抽水井带2个观测孔。第三钻孔波速测试每个车站、区间在同一地质单元内,其波速试验孔数不少于2个,测试深度不少于25m。
3.资料整理的总体要求
1.勘察报告内容,任务来源、工程概况、编制依据及技术标准;岩土工程勘察目的、内容、勘察手段和方法、完成的工作量、工作质量评述;地形、地貌及气象条件;区域地质概况、地层岩性、岩土层主要物理力学性质指标验指标评价、围岩分级和土石可挖性分级;地下水情况(含地下水类型赋存、径流、排泄条件、水位、腐蚀性及地下水参数渗透系数、孔隙水压力等);场地和地基的地震效应(含地震效应、抗震地段划分);不良地质作用;场地稳定性和适宜性;地基土和地基处理、基坑维护措施和建议;盾构选型及施工应注意的问题;工程建设对临近建筑物及地下管线的影响。
2.报告附件内容,勘探点平面位置图、工程地质纵横剖面图、各种现场试验报告和图表、岩芯及其他相关事件的照片等。
按照地铁勘察的职责和工作方法,对地铁地质工作进行全方位的管理.对城市地铁勘察未来发展和研究方向进行预测,探索和解决地铁设计和施工遇到的岩土工程问题。
参考文献:
[1]GB50307—1999地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范
[2]TB10102—2004铁路工程土工试验规程
[3]常士骠.工程地质手册(第四版).北京:中国建筑工业出版社,2007
[4]张进,杨泽平.地铁工程中的主要岩土工程问题及分析[J].科技广场, 2011( 5):189-192.
[5]龚启昌,徐敏生.地下交通工程施工中冻结法的岩土工程问题[J]. 中国市政工程,2009( 2):42-43.