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城市地鐵巖土工程勘察應(yīng)注意的問題
城市地鐵巖土工程勘察應(yīng)注意的問題 摘 要:從外業(yè)勘察和內(nèi)業(yè)資料整理兩個(gè)方面對(duì)城市地鐵巖土工程勘察過程中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了闡述。在外業(yè)勘察部分詳細(xì)說明了外業(yè)勘察的目的、方法、內(nèi)容、原則和注意事項(xiàng)。在內(nèi)業(yè)資料整理部分詳細(xì)說明了巖土參數(shù)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法及確定取舍時(shí)應(yīng)考慮的因素,以及勘察報(bào)告編寫時(shí)應(yīng)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(shè)計(jì)、施工所需的基礎(chǔ)資料和設(shè)計(jì)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(xì)勘察階段、(施工過程中)補(bǔ)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(xì)勘察階段的勘察內(nèi)容及原則敘述如下。
(1)在初勘基礎(chǔ)上詳細(xì)查明沿線工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,特別是地質(zhì)復(fù)雜地段、特殊巖土地段或有特殊施工要求區(qū)段,應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)勘察。
(2)對(duì)于車站、出入口、通風(fēng)道、水源井、車輛段等應(yīng)進(jìn)行單獨(dú)詳細(xì)勘察。
(3)車站的橫斷面布置不少于3個(gè),在地質(zhì)條件復(fù)雜地段的區(qū)間應(yīng)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(shè)計(jì)及施工方法的要求,以數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法分層、分段綜合各項(xiàng)指標(biāo),提出設(shè)計(jì)所需技術(shù)參數(shù)。
(5)查明水文地質(zhì)條件,進(jìn)一步查明地下水及含水層的性質(zhì)并做出評(píng)價(jià)。需降水施工時(shí)應(yīng)分段提出降水方法及有關(guān)計(jì)算參數(shù);各車站、區(qū)間及每個(gè)地貌單元應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn),分站段提供沿線地下水類型、補(bǔ)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(hù)措施。
1 .2 勘察方法的選擇應(yīng)在地質(zhì)調(diào)繪的基礎(chǔ)上根據(jù)工程施工方法、場(chǎng)地條件及地質(zhì)情況等綜合確定。勘察過程中應(yīng)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(cè)試試驗(yàn),包括標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、動(dòng)力觸探試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、扁鏟側(cè)脹試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、波速測(cè)試等�？辈爝^程中應(yīng)積極使用新方法、新技術(shù)。
1.3 基礎(chǔ)資料及設(shè)計(jì)參數(shù)
(1) 基礎(chǔ)資料地鐵巖土工程勘察應(yīng)取得的基礎(chǔ)資料主要包括:
①場(chǎng)地巖土類型、成因、分布及其工程性質(zhì);
②場(chǎng)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(shè)計(jì)參數(shù)地鐵巖土工程勘察應(yīng)取得的設(shè)計(jì)參數(shù)主要包括巖土物理指標(biāo)、力學(xué)指標(biāo)及熱物理指標(biāo)等。勘察時(shí)應(yīng)根據(jù)工程的類別、工程性質(zhì)、基礎(chǔ)類型、土的性質(zhì)、施工方法等對(duì)巖土物理力學(xué)參數(shù)的需求來確定,對(duì)所取得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)必須滿足數(shù)理統(tǒng)計(jì)和設(shè)計(jì)檢算要求。土工常規(guī)試驗(yàn)按土類確定,其他試驗(yàn)項(xiàng)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(yīng)注意的一般問題
(1)外業(yè)調(diào)查勘察前應(yīng)對(duì)線路通過區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,熟悉周圍環(huán)境,收集附近建筑物的基礎(chǔ)資料,以進(jìn)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(shí)應(yīng)充分考慮地形、地物、地下管線埋設(shè)及場(chǎng)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(jìn)行回填封孔。
①勘探點(diǎn)數(shù)量及間距勘探孔的布置根據(jù)設(shè)計(jì)專業(yè)提供的資料和設(shè)計(jì)要求,考慮工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、工點(diǎn)類型、結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)埋深、基坑圍護(hù)、降水要求和施工方法等因素綜合確定。
初勘階段勘探點(diǎn)間距一般為100~200m,并可根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度及設(shè)計(jì)需要確定;詳勘階段勘探點(diǎn)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(dāng)加深,以免浪費(fèi)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(yīng)根據(jù)區(qū)間及車站的埋深、地層、地下水、設(shè)計(jì)要求、施工方法及降水工程的需要確定,一般可鉆至基礎(chǔ)底下6~10m.基巖地區(qū):遇微風(fēng)化帶應(yīng)鉆入3~5m,但每個(gè)站、段必須有進(jìn)入基底下1~3m的鉆孔。在中等風(fēng)化帶應(yīng)進(jìn)入基底下3~5m.編制詳細(xì)的勘察工作任務(wù)書,包括工點(diǎn)名稱、勘察目的、勘察孔數(shù)、孔深及位置、勘察要求等。
對(duì)兼做其他試驗(yàn)的勘探孔要事先聯(lián)系協(xié)調(diào),以免工序脫節(jié),造成測(cè)試漏項(xiàng)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(yīng)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,掌握勘察進(jìn)度,確保勘察質(zhì)量,保證第一手資料的準(zhǔn)確性。檢查時(shí)應(yīng)注意的問題有:
①鉆孔結(jié)構(gòu)施鉆方法、鉆進(jìn)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(dá)到設(shè)計(jì)孔深。
②地層分層是否按不同地層控制回次進(jìn)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(yùn)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(dá)到鉆探質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)簽是否正確以及樣品是否及時(shí)蠟封;及時(shí)做土工試驗(yàn),樣品保留時(shí)間不能太長(zhǎng);在土樣運(yùn)送過程中應(yīng)采取保護(hù)措施,盡量避免樣品擾動(dòng)。
④日志填寫及時(shí)填寫鉆探日志,字跡整潔,原始記錄無漏項(xiàng);地層描述詳細(xì),分層清晰明確,各級(jí)簽署齊全。
⑤原位測(cè)試試驗(yàn)試驗(yàn)設(shè)備及儀器是否符合標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試深度、操作方法是否符合技術(shù)要求。
⑥水文觀測(cè)初見水位、穩(wěn)定水位測(cè)量是否符合要求;取水方法是否正確及時(shí);若分層取水時(shí),有無漏樣。
⑦巖心照片每個(gè)鉆孔鉆探結(jié)束后都要進(jìn)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(yīng)特別注意的問題地鐵巖土工程勘察時(shí)應(yīng)特別注意的問題概括起來有3個(gè)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(duì)其影響作出評(píng)價(jià)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(diǎn)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(fù)雜,對(duì)工程影響較大�？辈爝^程中必須慎重對(duì)待,必要時(shí)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(yīng)包括:地下水位以下,黏粒含量<10%的粉土、粉砂、細(xì)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(dòng)峰值加速度≥0 .10g)判至地面下15m,8度區(qū)(地震動(dòng)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(shè)計(jì)規(guī)范》;地鐵附屬地面工程構(gòu)筑物執(zhí)行《建筑抗震設(shè)計(jì)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(bǔ)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(yīng)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(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體及建筑物的作用和影響。
分析評(píng)價(jià)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(shè)施的變形等不利因素,并提出防治措施。
2、資料整理
對(duì)各種勘察手段得出的成果資料進(jìn)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(yīng)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(shí),應(yīng)按下列內(nèi)容評(píng)價(jià)其可靠性和適宜性:
①取樣、試驗(yàn)等因素對(duì)測(cè)試成果的影響;②采用的測(cè)試方法及取值標(biāo)準(zhǔn);③測(cè)試方法與分析評(píng)價(jià)的配套性。
2.2 巖土工程勘察報(bào)告編制的基本要求地鐵巖土工程勘察報(bào)告應(yīng)在工程地質(zhì)測(cè)繪、勘探、測(cè)試及搜集已有資料的基礎(chǔ)上編寫,應(yīng)提供工程場(chǎng)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(diǎn)和要求進(jìn)行巖土工程分析評(píng)價(jià)。
勘察報(bào)告中一般應(yīng)包括下列內(nèi)容:
① 擬建工程概況;
② 勘察目的、任務(wù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);
③ 勘察工作量及工作方法;
④ 區(qū)域地質(zhì)概況;
⑤ 勘察場(chǎng)地的地形、地貌、水文、氣象概況;
⑥ 場(chǎng)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(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造及地層時(shí)代、成因、產(chǎn)狀、性質(zhì)、分布;
⑧ 巖土的物理力學(xué)性質(zhì)、圍巖分類、巖土設(shè)計(jì)參數(shù);
⑨ 地下水的類型,賦存、補(bǔ)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(duì)工程的危害程度評(píng)價(jià);巖土工程分析評(píng)價(jià)及工程措施建議;周圍環(huán)境與地鐵工程的相互作用評(píng)價(jià)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(bào)告成果資料應(yīng)包括以下內(nèi)容:
① 工程地質(zhì)說明書;
② 巖土物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表;
③ 地質(zhì)柱狀圖;
④ 工程地質(zhì)剖面圖;
⑤ 勘探點(diǎn)平面位置布置圖;
⑥ 室內(nèi)試驗(yàn)成果圖表;
⑦ 原位測(cè)試成果圖表;
⑧ 其他圖表及圖件。
參考文獻(xiàn)
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