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4.2.1地铁岩土工程勘察施工受环境制约明显地铁线路设计要考虑吸

  岗岩残积土及全强风化带,石英及粘粒含量均较高,具有遇水软化及崩解特征。采用矿山法时地道极易失稳跨塌,采用盾构法时易结泥饼、极大地降低掘进效率。花岗岩残积土及全强风化带若夹有球状风化物,因为风化球四周岩体与球状风化岩体本身强度具有较大差距,易形成刀具损坏,以至会导致刀盘变形甚至使整个盾构机瘫痪。岩土工程勘测应细致查明风化带的厚度、分布、球状风化体的规模、抗压强度等,并进行有需要的颗分试验,为盾构机设想和选型、泥浆配制等供给根据。

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  软土强度低,易扰动,易诱发基坑变形和不服均沉降,岩土工程勘测应进行细致勘测和评价,为基坑支护布局设想、桩基设想和地基处置设想供给根据。当软土分布规模较大,需要时还需进行软土专题勘测。

  4.1.3应供给合理的岩土参数和工程办法建议分歧的布局与工法,分歧功能的建(构)筑物对岩土工程勘测的要求也分歧,这种分歧在岩土参数和工程办法建议上也应有所表现。如对于明挖车站,重点岩土参数有地下水位、各岩土密度、抗剪强度目标、侧压力系数、桩端(侧)阻力特征值等;对于盾构法,主要的岩土参数次要是地道范畴内各岩土层天然抗压强度;对于高架布局,主要的岩土参数次要有基岩埋深、桩端(侧)阻力特征值、岩石抗压强度等。岩土工程勘测供给岩土参数和建议时,应对症下药,连系工法和设想的需要,如许做也使岩土测试抓住重点,避免不需要的工作,节流勘测投入。

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  (2)应注重分析勘测手艺手段的使用与共同。查明岩溶的分布及特征是地铁工程勘测的重点,同时也是难点。“钻探+物探”相连系的分析勘测手艺,可以或许做到点面连系,很大程度上降服了常规钻探的局限性。物探手段多样,分歧的方式、分歧的仪器揭示精度和成本差别较着,需要连系设想对勘测的

  4.1.2勘测应着重查明不良地质及特殊性岩土广州地域地质前提复杂,影响地铁工程的不良地质感化较多,如断裂、岩溶(含白垩系红层溶蚀及浮泛)、采空区、花岗岩残积层及风化带、球状风化、风化深槽、软土、硬岩等。

  广州大地机关处于华南褶皱系中的粤中拗陷机关单位,受加里东、印支、燕山及喜马拉雅等机关旋迴的感化,范畴内发育了分歧规模的褶皱和断裂,并发育了堆积岩、岩浆岩和变质岩。此中,北东向的广从断裂和工具向的瘦狗岭断裂将广州划分为三个机关区,并节制各区的第四纪堆积及堆积核心的展布。

  (1)在初勘根本上,细致查明场地的工程地质及水文地质前提,对于复杂地段或有特殊要求的地段,进行重点勘测。

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  (4)应注重既有勘测功效、经验的总结和操纵。广州地铁岩土工程勘测工作笼盖了广州各区,至今已堆集上万个钻孔材料。这些材料可为当地域其它工程操纵,在完美区域地质材料方面也能起到必然的感化。应尽快成立广州地铁岩土工程勘测数据库系统,以便利对既有勘测功效的查询和操纵。

  位于北东向的广花凹陷的南西部,主体机关是北东向,由上古生界及其褶皱和伴生的断裂以及二迭系和第三系向斜盆地形成。白云区西部位于本机关区范畴。本区第四系地条理要由上更新统和全新统人工填土、冲洪积砂层、冲洪坡积土层和残积层构成,下伏基岩次要为石炭系、二迭系、三迭系和第三系碎屑岩和碳酸盐岩,岩性有灰岩、泥灰岩、炭质灰岩、炭质泥岩或页岩、砂岩、泥岩、砾岩、灰质砾岩等。本机关区内不良地质感化次要有岩溶、煤矿采空区、断裂和风化深槽。

  海陆交互相堆积、海相冲积、陆相冲洪积砂层在广州各区普遍分布。饱和砂土在在急剧变化的周期性地动力感化下可能液化。砂土液化时,土体得到抗剪强度,地基土丧失承载力,从而使地下布局失稳粉碎,使地面布局倾斜、开裂、倾倒、下沉等。按照建筑抗震设想规范,晚更新世(Q3)及其以前的砂土、粉土在7、8度时可不进行液化鉴定,但广州地域的冲洪积粉细砂3-1、中粗砂3-2时代较难划分,为稳重起见,广州地铁岩土工程勘测中,对饱和的冲洪积粉细砂、中粗砂均进行液化鉴定。

  的要求及地质前提,选择既满足设想要求又经济可行的方式。若有可能,可进行分歧的物探方式比力,连系钻探验证分歧方式探测结果,在勘测结果和经济成本之间寻求最佳连系。目前,《广州市轨道交通线网岩土工程勘测总体手艺要求》中物探方面内容比力欠缺,分析勘测手艺方面有待进一步摸索和完美。

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  本文以地铁工程的特点为起点,连系广州地域特定的地质前提,会商广州地铁岩土工程勘测的重点和难点,归纳分歧的线路方案和施工方式对岩土工程勘测的要求,总结目前阶段广州地铁岩土工程勘测中具有的问题,并提出几条建议。

  (1)应避免岩土工程勘测激发情况问题。地铁岩土工程勘测多在市区进行,工程勘测可能激发两类情况问题:一是勘测对周边情况形成不良影响,如施工影响交通,泥浆、噪声污染情况,钻探粉碎地下管线等;二是勘测施工惹起情况改变妨碍地铁后期施工,如终孔后封孔不良导致地下水沿钻孔渗入地下施工功课通道并可能诱发地面变形。这两类情况问题城市形成不良后果,应加以避免。勘测方案设想过程中,在满足设想要求的前提下,勘测孔应绕避对交通、管线等形成晦气影响的地段。勘测施工过程中,应完美、严酷工作流程,对管线进行探查,在确保平安的环境下继续钻进。钻孔终孔后,做好回填、封孔等工作,以绝后患。

  目前,广州地铁岩土工程勘测实行勘测总体办理轨制,市区钻探采用全围蔽施工,对钻探用水、泥浆同一处置,开钻前严酷施行管线查询拜访、探测法式,终孔对封孔进行旁站验收,在避免勘测激发的情况问题方面起到了较好结果。

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  4.2.1地铁岩土工程勘测施工受情况限制较着地铁线路设想要考虑接收和指导客流,线路多穿过稠密的贸易区和居民区,地面建筑、交通、地下管线等成为限制勘测施工的较着要素。不同地区的大地构造因为岩土工程勘测可能具有妨碍地面交通、损坏地下管线、形成情况污染等问题,交通、园林等部分对勘测施工审批法式严酷,由此可能形成两方面后果,一是部门钻孔无法施工导致影响勘测功效的质量,二是影响勘测工期继而影响地铁设想和施工工期。

  4.2.2岩溶等不良地质勘测手艺不足或成本过高广州部门地域岩溶强烈发育,对地铁工程影响严重。岩溶勘测不断是岩土工程界的难题:钻探仅能揭示某点的环境,并且勘测施工易遭遇漏浆、垮塌、埋钻等变乱,物探注释成果具有多解性,精确性较高的跨孔CT法成本过高,如车辆段跨孔CT费用过亿。花岗岩全强风化带中的球状风化孤石在地层中的分布无较着纪律,勘测中具有雷同难题。

  (3)土工试验项目可更慎密环绕工法进行精简。工可及初勘阶段,为了供给方案、工法比选需要,以及防止工法严重变更,土工试验项目及岩土参数内容宜全面,但详勘及施工阶段,线路和工法趋于不变。笔者认为,详勘阶段土工试验项目及岩土参数可紧扣工法进行精简、优化,如暗挖法施工中,盾构管片规格已尺度化,矿山法地道设想次要依托工程类比法,现勘测演讲中的很多参数并不被关怀。在这种现状下,详勘阶段若是“全面”地进行岩土测试,并“全面”地供给岩土参数,在必然程度上会形成华侈。

  采空区对地铁工程的晦气影响次要表此刻采空区垮塌惹起地面塌陷和开裂,以及采空区上部岩体发生粉碎和变形,惹起地铁地道下沉和断裂。广州北郊(三元里至嘉禾)二迭系地层中含煤,该煤层自清代起头开采至今已构成大片采空区和错综复杂的采煤巷道,因为采空区的平面位置及空间情况对北部线路在线路敷设方案及工法选择上有着极大的影响,应通过查询拜访、勘测等手段查明采空区的范畴和深度,阐发煤矿采空区对地铁线路的影响程度,为北部线路的设想和施工供给根据。

  位于三水断陷盆地东部,是由中生界白垩系形成的工具向比力宽阔的褶皱和燕山晚期及喜马拉雅期构成的一系列北西向断层形成的承继性机关。越秀、荔湾、河汉、芳村、海珠、黄埔及番禺等大部门位于该机关区范畴。第四系次要由全新统和上更新统人工填土、海陆交互相堆积层、冲洪坡积层和残积层构成,下伏基岩为白垩系堆积岩和震旦系变质岩。本机关区内地铁工程面对的典型不良地质感化次要有砂土液化、软土、白垩系残积层和风化带遇水软化等。

  广州地铁二、三、五、六号线均通过岩溶发育区,珠江新城至赤岗塔过江段、如意坊、水荫路等地岩土工程勘测中,还在白垩系红层中揭示到洞窟。岩溶及红层洞窟对地下线、高架线均带来较大的不良影响。对地下线而言,可能形成盾构机跌落变乱,明挖或矿山法施工时岩溶承压水可能击穿隔水底板或者揭露到岩溶含水层,形成岩溶水突涌;对高架线来说岩溶及洞窟导致持力层选择坚苦、桩基施工卡钻、漏浆、形成地面塌陷并影响地面建筑和地下管线平安;桩基及地道下若有隐伏岩溶,受加载影响有可能导致布局下沉;岩溶(特别是土洞)的成长对地铁的运营也带来晦气影响,如土洞成长有可能形成布局沉降,影响地铁工程及情况平安。岩土工程勘测应力图查明溶洞和土洞的分布及水文地质前提。因为钻探具有一孔之鉴的局限性,以及岩溶发育的局部无纪律性,需要时钻探应连系物探方式进行分析探查。

  广州市为了满足城市经济和社会快速、持续成长的需要,按照“东进、西联、南拓、北优”的城市成长款式对轨道交通工程进行规划,到2010年广州市将具有9条城市轨道交通线座。大规模的地铁工程扶植带来了大规模的岩土工程勘测工作。本文从地铁工程的特点出发,连系广州地域特定的地质前提,切磋广州地铁岩土工程勘测的重点、难点问题。

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  硬岩对盾构机的选型及工法有严重影响。一般在岩石天然单轴抗压强度高于80MPa时宜选用单刃盘型滚刀,同时连系岩石强度和节理裂隙发育环境设想滚刀间距。盾构机在硬岩地层中掘进时,刀具磨损严峻,有时以至损坏刀具和磨损刀盘,掘进效率极低,此时宜选用矿山法(钻爆法)施工。由此可见,查明硬岩的分布、强度、石英含量(研磨性)、裂隙发育环境是很有需要的。广州发育有花岗岩、灰岩、石英岩、辉绿岩等硬岩,岩土工程勘测中应着重查明。

  地铁岩土工程勘测按阶段分为工可勘测、初勘、详勘及施工勘测,别的需要时可在某阶段弥补水文专题勘测、断裂专题勘测、软土专题勘测、物探等。分歧勘测阶段有着分歧的勘测精度和要求,以详勘为例,广州地铁详勘阶段岩土工程勘测的次要目标和要求归结如下:

  断裂带岩体破裂,桩基设想时应尽量绕避,无法绕避时应穿过断裂带;因为断裂带地下水勾当复杂,对地下地道施工要挟较大,勘测阶段应予以查明断裂带的范畴、产状、机关破裂环境及富水性。断裂的勾当性对地铁工程可能会形成必然程度的影响,需要时应进行断裂专题勘测,为设想考虑能否需对布局进行特殊处置供给材料。

  地铁工程按线路敷设体例可分为地下线、地面线和高架线;按功能可分为车站、区间、车辆段、泊车场、变电站、节制核心等;按施工方式可分为盾构法、矿山法、明挖法、盖挖法和沉管法等。地铁线路敷设体例和施工方式的多样性,导致地铁工程根本类型和布局形式的多样性(如桩、不同地区的大地构造持续墙、支持、锚杆、复合地基等),因而,地铁岩土工程勘测兼有铁路地道、城市高层建筑、深基坑、水文地质勘测的特点。分歧的线路敷设体例、工法和布局形式对岩土工程勘测提出分歧的要乞降偏重点。

  广州市地处珠江三角洲,河道纵横,地下水丰硕,埋深较浅。地下水按赋存体例可分为第四系孔隙水、基岩风化裂隙水及碳酸盐岩岩溶裂隙水。地下水位受季候、潮汐影响较着。第四系孔隙水局部具有承压性,隐伏岩溶中的岩溶裂隙水多具有承压性。别的,广州发育多个褶皱、断裂机关,受机关裂隙和断裂破裂带的影响,水文地质前提复杂。

  位于增城凸起的西部,白云区东部、萝岗区次要位于该机关范畴。本区第四系次要由上更新统和全新统人工填土、冲洪积土层、冲洪积砂层、河湖相堆积土层和残积层构成,下伏基岩次要为燕山期侵入岩。本机关区内不良地质和特殊性土次要有花岗岩风化残积土、球状风化、风化深槽、砂土液化等。

  对于矿山法,勘测孔尽量安插在开挖范畴外侧3~5m.岩土工程勘测最首要的使命是进行精确的地道围岩分级。别的,勘测还应着重查明水文地质前提,估算地道单元长度(可按1m或10m)的涌水量;查明机关破裂带、含水松散围岩、膨胀性围岩、岩溶、遇水软化崩得救岩以及可能发生岩爆的围岩;进行土石可挖性分级并供给工程地质纵横断面。对于冻结法施工,另需供给地层含水量、地下水流速、开挖范畴岩土层温度及热物理目标等。

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