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FaK1+920~FaK2+130(210m);
(2)隧道采用明挖顺做法施工,即开挖至基坑底后顺做底、侧墙及顶板和其它结构。
基坑由深至浅均采用钻孔灌注桩加止水帷幕形式进行支护开挖。
下穿隧道主基坑长530m,宽19.1~20.9m(泵房处25.2m),深3.7~8.4m(泵房处12.3m);
两端放坡开挖段长度总计115m,基坑深0.5~3.7m。
1.2主要技术标准
(1)道路等级:
城市主干道。
(2)设计速度:
40km/h。
(3)车道宽度:
双向四车道,单向两车道宽2×
3.50=7.00m。
(4)车道净高:
建筑限界净高为4.5m。
(5)设计年限:
路面设计年限为15年;
隧道主体结构设计使用年限为100年。
(6)路面设计荷载:
路面结构轴载标准为BZZ-100。
(7)抗震基本烈度为7度,按8度采取构造措施。
(8)结构防水等级:
二级。
(9)结构抗渗等级:
P8级。
二、隧道工程地质条件及评价
2.1自然地理与水文气象
2.1.1地形、地貌
拟建场地位于长江江心洲左汊北岸,南濒长江,北倚老山,自然地势低洼,属长江漫滩地貌单元,主要覆盖第四纪松散沉积物。
场区地势较平坦,此次勘探孔孔口高程为6.91~10.80m。
2.1.2气候、气象
南京地处北亚热带湿润气侯区,由于三面环山、一面临水的地形制约,小气候特征明显,冬夏长,而春秋短,夏季酷热,冬季寒冷,为江苏夏季高温中心,具四季分明、雨热同期等特征。
据多年统计资料,多年平均气温15.3℃,一月份平均温度1.9℃,极端最低气温-16.9℃(1955年),七月份平均温度28.2℃,极端最高气温43℃(1934年),最热月平均温度28.1℃,最冷月平均温度-2.1℃。
年平均降雨117d,降雨量1106.5mm,最大平均湿度81%,雨量多集中在6~8月份,约占全年降水量的60%,年际中6月下旬至7月中旬阴雨天气多,是本地区梅雨季节,无霜期237d。
土壤最大冻结深度-0.09m,夏季主导风向为东南、东风,冬季主导风向为东北、东风,最大风速19.8m/s。
2.2水文地质
(1)地表水
场地沿线无地表水。
(2)地下水
场地内地下水类型主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水,松散岩类孔隙水可分为孔隙潜水和孔隙微承压水。
1)松散岩类孔隙水
①孔隙潜水
场区潜水含水岩性主要由①层填土、②层黏土、淤泥质粉质黏土夹粉砂薄层组成,埋深浅,
②微承压水
场区微承压水含水岩性主要由②-2d层粉砂、细砂、②-2d-e卵石土、②-4d层粉砂、细砂及④-4e层卵石土组成,其沉积物多呈二元或多元结构,夹粉质黏土透镜体或薄层,沉积物颗粒上细下粗,层顶埋深9.80~40.90m。
勘察期间,测得微承压水水位埋深为3.80~4.00m,标高5.92~6.03m。
2)基岩裂隙水
场区基岩裂隙水为碎屑岩类裂隙水,含水岩性由⑥-2层、⑥-3层、⑥-3a、⑥-3b层白垩系浦口组的泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、粉砂岩等组成,裂隙呈紧闭状,多泥质充填,透水性弱、富水性差,水量贫乏,层顶埋深7.80~49.50m,厚度大,本次未揭穿。
(3)环境水腐蚀性评价
本场地气候分区属于湿润区,基础位于有地下水的弱透水层中,环境类型属II类。
根据地下水水质分析结果,拟建场地及其附近无明显污染源影响场地地下水土环境,场地雨量较多,场地土对混凝土结构及钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀。
2.3场地和地基的地震效应
根据中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010》相关规定:
拟建高架及隧道所在区,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,按《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011)桥梁抗震设防分类为乙类,隧道参照《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008)规定抗震设防分类为乙类。
按《城市桥梁抗震设计规范》(CJJ166-2011),根据土层剪切波速测试成果及勘探孔资料表明,龙华路隧道场地类别为Ⅱ类场地,设计特征周期为0.35s,高架桥场地类别按最不利考虑为Ⅲ类场地,设计特征周期为0.45s。
场地内填土厚度较大,浅部发育②-2b层淤泥质粉质黏土、②-2b-c层淤泥质粉质黏土夹粉土、②-4a-b层淤泥质黏土,属于软弱土,工程地质条件较差,场地内基岩风化层厚度变化较大,按不利因素考虑,属对建筑抗震不利地段。
强烈地震时软土易发生沉陷,本场地软土层等效剪切波速均大于90m/s,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001,2009年版)条文说明第5.7.11条,本场地可不考虑震陷影响。
2.4基坑周边条件
(1)建筑物:
邻近本地道的建筑物多为中高层建筑,设计与施工期间可根据建筑物保护要求、拆迁情况,制定基坑施工专项方案。
(2)文物及地下构筑物:
勘察期间在本地道范围内未发现文物,勘察期间主要发现地下构筑物为地铁10号线、地下给排水管、通信、电力、煤气等管线,部分管线横穿本地道。
(3)基坑在FaK1+550~FaK1+700位于地铁10号线结构之上,基坑底埋深与地铁10号线结构顶面距离逐渐缩小。
三、施工方案
3.1围护结构划分
(1)区段一:
Fak1+600~Fak1+675(75m)、Fak2+070~Fak2+130(60m)(隧道敞开段)
本段基坑开挖深度为0.9~1.7m,属浅基坑,选用施工效率高,造价较低的放坡开挖。
(2)区段二:
Fak1+675~Fak1+725(50m)、Fak2+020~Fak2+070(50m)(隧道敞开段)
本段基坑深1.5~3.5m,选用格栅式水泥土重力式挡墙作支护结构,墙厚3.7m、4.2m。
(3)区段三:
Fak1+725~Fak1+775(50m)、Fak1+945~Fak2+020(75m)(隧道敞开段)
本段基坑深3.5~7.0m,采用φ600@800钻孔灌注桩加止水帷幕+一道混凝土支撑的支护结构形式。
(4)区段四:
Fak1+775~Fak1+800(25m)、Fak1+920~Fak1+945(25m)(隧道敞开段)
本段基坑深6.6~7.5m,选用φ600@800钻孔灌注桩加止水帷幕+一道混凝土支撑+一道钢支撑的支护结构形式。
(5)区段五:
Fak1+800~Fak1+920(120m)(隧道暗埋段)
本段基坑深7.2~8.4m,选用φ800@1000钻孔灌注桩加止水帷幕+一道混凝土支撑+一道钢支撑+换撑的支护结构形式(泵房段一侧开挖深度为12.3m,另一侧基坑开挖深度8.4m,选用φ800@1000钻孔灌注桩加止水帷幕+一道混凝土支撑+两道钢支撑+换撑的支护结构形式)。
3.2支护施工方案
3.3基底抗拔桩基施工
根据工程勘察报告提供地质情况,地质土层主要为砂层和砾石层,因此选用旋挖钻机进行成孔施工,采用反循环泥浆护壁成孔工艺。
1、施工工艺流程
定位放线→挖泥浆池→钻机就位→泥浆护壁,钻机循环钻进→钻进到设计深度→清孔→测量孔深→提钻、钻机移位→吊放钢筋笼→下放浇筑混凝土导管→浇灌混凝土至设计标高→成桩养护
2、钢筋笼加工
(1)、根据设计图纸计算箍筋下料长度、主筋分段长度,将所需钢筋成批切割切好备用。
由于切断待焊的主筋、加强筋、箍筋的规格尺寸不尽相同,注意分别按照直径和长度摆放,防止错用。
(1)、在圆形加强筋制作专用平台上制作加强筋并按要求进行双面焊接。
(2)、将圆形加强筋按2.00m的间距摆放在钢筋笼制作专用平台上对准中心线,然后将配好的主筋平直摆放在焊接支撑架上。
(3)、将主筋放在加强筋外,并保持相互垂直,先进行点焊固定,再进行统一焊接,在钢筋笼吊点处采用双架力筋,避免出现吊放时开焊。
(4)、将箍筋绕于主筋外侧,每个交叉点均用绑丝绑扎,每个绑扎点均应绑扎牢固。
(5)、将制作好的钢筋笼稳固放置在平整的地面上,防止变形。
(6)、钢筋接头及架立筋采用搭接双面焊,搭接长度为5d,d为钢筋直径。
(7)每个钢筋笼的主筋焊接接头应相互错开,钢筋焊接接头连接区段的长度为不小于35d(d为主筋直径),且每个断面的钢筋接头不应大于钢筋总数的50%。
(8)、钢筋笼每隔2.0m距离用φ8钢筋做保护层,同一截面做三个,每个用两根钢筋做成一个面,防止钢筋滑入土中,保护层厚度50mm。
3、钢筋笼吊放
(1)、起吊钢筋笼采用两点起吊法,起吊点设在钢筋笼两端的1/4处,以避免钢筋笼在起吊时变形过大。
(2)、钢筋笼吊离地面后,利用重心偏移原理,通过起吊钢丝绳在吊车勾上的滑动并稍加人力控制,实现平直起吊转化为垂直起吊,以便入孔。
(3)、吊放钢筋笼入孔适应对准孔位,保持垂直,轻放、慢放入孔。
严禁高提猛落和强制下入。
(4)、钢筋笼要求垂直入孔,不得碰触孔壁。
4、钻机成孔
(1)、埋设护筒
桩孔口处埋设钢护筒,护住桩孔口,护筒直径大于设计桩径100mm,壁厚4~8mm,深度为1.50~2.00m。
埋设钢护筒时,以桩位为基准,中心偏移不得超过50mm。
护筒周围用粘土分层夯实,并经测量员复测后方可开钻。
(2)、钻机就位
钻机就位时,要做到机座平稳,转盘中心与桩位偏差不得大于20mm。
必须做到“三点一线”,即天车中心,回转器中心与钻头中心在同一铅垂线上。
(3)、钻进过程中的注意事项
a、开钻前用重锤检查钻杆垂直度,开钻时应轻压慢转,平稳钻进,以保证钻孔垂直;
b、钻进过程中应根据地层变化情况,适时调整钻进技术参数,并经常检查钻机平台水平情况,防止倾斜。
c、钻进过程中应严格保持稳定的孔口水头高度,防止孔口坍塌。
d、钻进至设计深度后,应采用反循环认真做好清孔工作,以保证孔底干净,并对孔深进行测量,孔深满足设计要求后方可下放钢筋笼。
e、钻进过程中主要采用粘土造浆的方法,泥浆比重应控制在1.10~1.15。
5、混凝土灌注
(1)、开始灌注前要认真清孔,清孔后孔口泥浆比重小于1.10为宜,循环流动的泥浆无粗糙砂砾感,目测胶体率正常,保证沉渣厚度小于300mm。
(2)、下完钢筋笼及导管后,在混凝土浇灌前采用测绳准确测量孔深及孔底沉渣厚度,如沉渣厚度超过规范要求,使用泥浆泵反循环抽吸孔内沉渣,并置换孔内泥浆,直至合格才能进行混凝土灌注。
(3)、导管下入长度和实际孔深必须做严格丈量,使导管底口与孔底的距离能保持在0.3~0.5m左右,导管安装必须居桩孔中间。
(4)、灌注混凝土,首盘浇混凝土必须保持埋管深度不小于2米。
根据桩径计算首盘灌注量,选择料斗容积应大于首盘灌注量。
打开料斗活门开关,灌注首盘混凝土,同时继续向料斗补加混凝土,使混凝土保持连续浇筑。
(5)、提拔导管时,要准确测量混凝土灌注深度和计算导管埋深后方可提拔导管,导管应缓慢向上提拔,不可一次提拔的过高,造成导管底部超出混凝土面,形成断桩。
导管在混凝土内埋深不得大于6m,也不得小于2m。
(6)、为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上超灌,超灌高度大于0.5m。
6、质量标准
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