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城市地鐵巖土工程勘察應注意的問題
城市地鐵巖土工程勘察應注意的問題 摘 要:從外業(yè)勘察和內(nèi)業(yè)資料整理兩個方面對城市地鐵巖土工程勘察過程中應注意的問題進行了闡述。在外業(yè)勘察部分詳細說明了外業(yè)勘察的目的、方法、內(nèi)容、原則和注意事項。在內(nèi)業(yè)資料整理部分詳細說明了巖土參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計方法及確定取舍時應考慮的因素,以及勘察報告編寫時應包含的基本內(nèi)容及格式等。
關(guān)鍵詞:地下鐵道 巖土工程勘察
1、外業(yè)勘察
1. 1 勘察內(nèi)容及原則地鐵巖土工程勘察的目的是查明地鐵沿線及附屬工程的工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件,提供滿足設計、施工所需的基礎資料和設計參數(shù)。
地鐵巖土工程勘察工作按勘察階段的不同分為可行性研究階段、初步勘察階段、詳細勘察階段、(施工過程中)補充勘察階段。不同的勘察階段有不同的精度要求。下面僅就詳細勘察階段的勘察內(nèi)容及原則敘述如下。
(1)在初勘基礎上詳細查明沿線工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,特別是地質(zhì)復雜地段、特殊巖土地段或有特殊施工要求區(qū)段,應進行重點勘察。
(2)對于車站、出入口、通風道、水源井、車輛段等應進行單獨詳細勘察。
(3)車站的橫斷面布置不少于3個,在地質(zhì)條件復雜地段的區(qū)間應布置橫斷面。
(4)依據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,結(jié)合設計及施工方法的要求,以數(shù)理統(tǒng)計的方法分層、分段綜合各項指標,提出設計所需技術(shù)參數(shù)。
(5)查明水文地質(zhì)條件,進一步查明地下水及含水層的性質(zhì)并做出評價。需降水施工時應分段提出降水方法及有關(guān)計算參數(shù);各車站、區(qū)間及每個地貌單元應進行水文地質(zhì)試驗,分站段提供沿線地下水類型、補給來源、流速、流向、滲透系數(shù)、水位、水質(zhì),以及歷年最高水位、枯水位等水文地質(zhì)資料。
(6)分析沿線建筑物、地下構(gòu)筑物及管線在地鐵施工干擾下的穩(wěn)定性,并提出防護措施。
1 .2 勘察方法的選擇應在地質(zhì)調(diào)繪的基礎上根據(jù)工程施工方法、場地條件及地質(zhì)情況等綜合確定。勘察過程中應盡量避免單一勘察手段,因地制宜地選擇鉆探、物探及原位測試試驗,包括標準貫入試驗、靜力觸探試驗、動力觸探試驗、旁壓試驗、扁鏟側(cè)脹試驗、十字板剪切試驗、波速測試等。勘察過程中應積極使用新方法、新技術(shù)。
1.3 基礎資料及設計參數(shù)
(1) 基礎資料地鐵巖土工程勘察應取得的基礎資料主要包括:
①場地巖土類型、成因、分布及其工程性質(zhì);
②場地不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊地質(zhì)問題;
③地下水情況,包括地下水類型、水位、水量、流向、流速及水質(zhì)等。
(2) 設計參數(shù)地鐵巖土工程勘察應取得的設計參數(shù)主要包括巖土物理指標、力學指標及熱物理指標等�？辈鞎r應根據(jù)工程的類別、工程性質(zhì)、基礎類型、土的性質(zhì)、施工方法等對巖土物理力學參數(shù)的需求來確定,對所取得的試驗數(shù)據(jù)必須滿足數(shù)理統(tǒng)計和設計檢算要求。土工常規(guī)試驗按土類確定,其他試驗項目的確定可根據(jù)所取樣品的種類、工程性質(zhì)及施工方法等確定。
1. 4 勘察過程中應注意的一般問題
(1)外業(yè)調(diào)查勘察前應對線路通過區(qū)域進行詳細調(diào)查,熟悉周圍環(huán)境,收集附近建筑物的基礎資料,以進一步了解地層狀況及可利用資料情況。
(2)工作量布置布孔時應充分考慮地形、地物、地下管線埋設及場地等因素,鉆孔一般布置在結(jié)構(gòu)線外緣3~8m,鉆探完成后必須進行回填封孔。
①勘探點數(shù)量及間距勘探孔的布置根據(jù)設計專業(yè)提供的資料和設計要求,考慮工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、工點類型、結(jié)構(gòu)形式、基礎埋深、基坑圍護、降水要求和施工方法等因素綜合確定。
初勘階段勘探點間距一般為100~200m,并可根據(jù)地質(zhì)條件復雜程度及設計需要確定;詳勘階段勘探點間距如表2所示。
②勘探孔深度初勘階段,因地鐵線路縱坡不穩(wěn)定,勘探孔可適當加深,以免浪費勘探工作量。詳勘階段勘探孔深度一般按下列原則確定。
第四系松散地層:控制性鉆孔的深度應根據(jù)區(qū)間及車站的埋深、地層、地下水、設計要求、施工方法及降水工程的需要確定,一般可鉆至基礎底下6~10m.基巖地區(qū):遇微風化帶應鉆入3~5m,但每個站、段必須有進入基底下1~3m的鉆孔。在中等風化帶應進入基底下3~5m.編制詳細的勘察工作任務書,包括工點名稱、勘察目的、勘察孔數(shù)、孔深及位置、勘察要求等。
對兼做其他試驗的勘探孔要事先聯(lián)系協(xié)調(diào),以免工序脫節(jié),造成測試漏項及工期的拖延。
(3)外業(yè)管理與控制外業(yè)勘察過程中,技術(shù)人員應到現(xiàn)場進行檢查,掌握勘察進度,確�？辈熨|(zhì)量,保證第一手資料的準確性。檢查時應注意的問題有:
①鉆孔結(jié)構(gòu)施鉆方法、鉆進工藝是否符合技術(shù)要求;換徑深度是否符合地層條件及取樣直徑要求;是否達到設計孔深。
②地層分層是否按不同地層控制回次進尺;地層分層深度是否正確,有無漏層現(xiàn)象;巖心是否按順序排列,并與日志記錄相符。
③樣品采取、保管與運送取樣數(shù)量及位置是否符合技術(shù)要求;巖心采取率是否達到鉆探質(zhì)量標準規(guī)定的要求;是否按規(guī)定做好巖心樣品的存放和保管,樣品標簽是否正確以及樣品是否及時蠟封;及時做土工試驗,樣品保留時間不能太長;在土樣運送過程中應采取保護措施,盡量避免樣品擾動。
④日志填寫及時填寫鉆探日志,字跡整潔,原始記錄無漏項;地層描述詳細,分層清晰明確,各級簽署齊全。
⑤原位測試試驗試驗設備及儀器是否符合標準。測試深度、操作方法是否符合技術(shù)要求。
⑥水文觀測初見水位、穩(wěn)定水位測量是否符合要求;取水方法是否正確及時;若分層取水時,有無漏樣。
⑦巖心照片每個鉆孔鉆探結(jié)束后都要進行巖心照相,巖心照片作為附件附在勘察資料中。
1 .5 勘察過程中應特別注意的問題地鐵巖土工程勘察時應特別注意的問題概括起來有3個方面:地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)及特殊土、地下水。
(1) 地質(zhì)構(gòu)造查清線路通過處斷層的走向、傾向、傾角,破碎帶寬度、充填物及膠結(jié)狀況、富水情況,對其影響作出評價及建議。
(2) 不良地質(zhì)及特殊土勘察過程中要查清地鐵線路通過處的不良地質(zhì)及特殊巖土分布。重點注意人工填土、地震可液化層、軟土、膨脹土、殘積土等。
人工填土是地鐵勘察過程中最常見的特殊土,一般按組成成分劃分為素填土、雜填土及填筑土,因其分布及層厚變化較大,成分復雜,對工程影響較大�？辈爝^程中必須慎重對待,必要時增大勘探孔密度,查清其分布范圍及埋藏深度。
地震可液化層的判定范圍應包括:地下水位以下,黏粒含量<10%的粉土、粉砂、細砂、中砂。判定深度:根據(jù)地震基本烈度不同而定,7度區(qū)(地震動峰值加速度≥0 .10g)判至地面下15m,8度區(qū)(地震動峰值加速度≥0. 20g)判至地面下20m.地鐵及輕軌工程構(gòu)筑物執(zhí)行《鐵路工程抗震設計規(guī)范》;地鐵附屬地面工程構(gòu)筑物執(zhí)行《建筑抗震設計規(guī)范》。
(3) 地下水勘察過程中必須查明地下水的類型、水位、流向、流速、補給來源、水位變幅、腐蝕性,以及含水層性質(zhì)、含水量、滲透系數(shù)等。還應查明地鐵線路附近地表水與地下水的水力聯(lián)系等。分析評價地下水對巖土體及建筑物的作用和影響。
分析評價降、排水措施可能引起的附近建筑物變形,市政道路下沉、塌陷,地下管線及各種設施的變形等不利因素,并提出防治措施。
2、資料整理
對各種勘察手段得出的成果資料進行整理、檢查、綜合分析、鑒定。分析不同的勘察方法得出的結(jié)果是否一致;如果結(jié)果不一致,應分析出現(xiàn)差異的原因,去偽存真,作出正確結(jié)論。
2.1 巖土參數(shù)的確定確定巖土參數(shù)時,應按下列內(nèi)容評價其可靠性和適宜性:
①取樣、試驗等因素對測試成果的影響;②采用的測試方法及取值標準;③測試方法與分析評價的配套性。
2.2 巖土工程勘察報告編制的基本要求地鐵巖土工程勘察報告應在工程地質(zhì)測繪、勘探、測試及搜集已有資料的基礎上編寫,應提供工程場地及沿線鄰近地帶的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料,并結(jié)合工程特點和要求進行巖土工程分析評價。
勘察報告中一般應包括下列內(nèi)容:
① 擬建工程概況;
② 勘察目的、任務要求和依據(jù)的技術(shù)標準;
③ 勘察工作量及工作方法;
④ 區(qū)域地質(zhì)概況;
⑤ 勘察場地的地形、地貌、水文、氣象概況;
⑥ 場地環(huán)境,包括擬保留和擬拆除的各種地面工程、地下工程、道路、管線等;
⑦ 勘察場地的地質(zhì)構(gòu)造及地層時代、成因、產(chǎn)狀、性質(zhì)、分布;
⑧ 巖土的物理力學性質(zhì)、圍巖分類、巖土設計參數(shù);
⑨ 地下水的類型,賦存、補給和排泄條件,地表水與地下水的水力聯(lián)系,各地層的滲透性及富水情況;
⑩ 可能影響工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)和對工程的危害程度評價;巖土工程分析評價及工程措施建議;周圍環(huán)境與地鐵工程的相互作用評價及工程措施建議。
2.3 巖土工程勘察成果提交內(nèi)容巖土工程勘察報告成果資料應包括以下內(nèi)容:
① 工程地質(zhì)說明書;
② 巖土物理力學指標統(tǒng)計表;
③ 地質(zhì)柱狀圖;
④ 工程地質(zhì)剖面圖;
⑤ 勘探點平面位置布置圖;
⑥ 室內(nèi)試驗成果圖表;
⑦ 原位測試成果圖表;
⑧ 其他圖表及圖件。
參考文獻
[1]GB50307—1999 地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范
[2]GB50021—2001 巖土工程勘察規(guī)范
[3]GBJ111—87 鐵路工程抗震設計規(guī)范
[4]GB50011—2001 建筑抗震設計規(guī)范
[5]TB10014—98 鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程
[6]GB50157—2003 地鐵設計規(guī)范
[7]常士驃。工程地質(zhì)手冊[M]。北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997
[8]TB10102—2004 鐵路工程土工試驗規(guī)程
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