上海市轨道交通7号线7Word文档下载推荐.docx
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M、行业标准《静力触探技术标准》(CECS04,88):
N、行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94):
1.5勘察方案布置
根据上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》(DGJ08-37-2002),并结合《城市轨道交通设计规范》(DGJ08.109-2004)相关规定布置勘探孔。
l、勘探孔布置原则
(1)钻孔与静探孔比例约为2:
1;
(2)控制性勘探孔的数量占勘探孔总数的1/2。
2、勘探孔平面布置
勘探孔沿基坑开挖边界按之字型布设,距边界3~5m,勘探孔间距控制在35m内。
另外,另布置1只十字板剪切孔(部分指标利用本工程车站部分指标)。
3、勘探孔深度确定
考虑到需采用抗拔桩作为抗浮措施,勘探孔深度需同时满足基坑开挖设计需要和抗拔桩设计要求,一般性勘探孔深度定为40.0m。
此外,十字板试验孔根据土层情况,深度定为15.0m。
1.6勘察工作方法
本次勘察工作依照规范技术要求并兼顾地区工程经验,勘探方法以钻探取样及静力触探试验为主,辅以标准贯入试验、十字板试验、扁铲侧胀试验和室内土工试验等方法,各勘探方法简述如下。
(1)钻探与取样
采用SH--30II型钻机,在粘性土层中采用螺纹提土器回转钻进:
在粉性土和砂土中采用泥浆护壁循环钻进,并在预定深度进行取样或进行原位试验。
根据试验要求,针对不同土性,用静压或锤击方法采用相应的取样器获得不同质量等级的原状土样,采样质量等级为I~II级。
(2)标准贯入试验
标准贯入试验主要针对饱和的粉性土层及砂土层。
结合在钻孔内的预定深度进行,采用自由落锤式。
判定浅层粉(砂)性土地震液化时试验间距为1.0~1.5m~在深度20.0m以下
判定砂土密实度、沉桩可能性等时试验间距定为2.0m。
(3)静力触探试验
本次勘察采用单桥探头,探头面积15cm2,采用m—15型触探仪液压贯入,JC--X3型记录仪自动记录,采样间距为10cm。
(4)十字板试验
十字板剪切试验主要针对饱和软粘性土,用于测定原位应力条件下软粘性土的不排水抗剪强度、重塑土的不排水剪强度,以求得灵敏度。
(5)室内土工试验
全部原状土样均按国家标准《土工试验方法规程》(GB/T50123.1999)进行试验,以满足本阶段设计所需的物理力学性质指标。
本次勘察,除进行常规物理力学性质试验外,为提供基坑开挖设计参数,对基坑开挖影响范围内土层进行了渗透试验、高压固结试验(提供回弹指数cs)及侧压力系数Ko试验;
同时对饱和的软粘土进行了无侧限抗压强度试验(qu)及三轴剪切试验(UU、cU)。
1.7高程系统和引测依据
本次勘探孔孔口高程采用吴淞高程系统,引测点系根据上海市测绘院三分院提供的测量结果引测,所用引测水准点如下:
表l引测水准点一览表
点号
标高Cm)
点号
标高(m)
$701
4.38965
$705
5.21291
$702
4.69489
$706
4.95351
$703
4.09897
$707
4.38181
$704
4.76127
$708
4.20759
1.8完成工作量
本次勘察外业工作于2006年9月3进行,于9月6日结束;
室内土工试验于2006年9月5日进行,于9月10日结束。
实际完成工作量统计如下:
表2勘察工作量一览表
外出工作量
室内土工试验
项目
数量(只)
进尺(m)
数量
钻孔
含水量、容重、比重
静力触探孔
液、塑限
十字板试验孔
颗粒分析
扁铲侧胀试验孔
固结试验
标贯试验(点次)
剪切试验(固快)
高程测量点(点)
三轴UU试验
原状土样(个)
三轴CU试验
水样(件)
无侧限抗压强度试验
水质简分析
渗透试验
高压固结试验
侧压力系数K0
2、场地工程地质、水文地质条件
2.1地形与地貌
拟建工程位于上海市宝山区祁连镇。
拟建场地民宅(层高多为2~3层)、厂房(多为单层结构)密集分布,该场地主要河流有南北向的葑村港、新开河和东西向的蕴藻浜。
场地地势较为平坦,除葑村塘河岸处相对较高外,地面标高约为3.70~4.70m之间。
拟建场区地貌类型位属滨海平原类型。
2.2气候条件
上海地区属于亚热带海洋性季风气候区,气候温和湿润,四季分明,年平均气温15.4℃’最热为7月份,月平均气温为27.8℃,极端最高气温达40.2℃,最冷月为1月份,月平均气温3℃。
极端为.12.1℃。
年降水日132天,年内降水量为1144nlm,年内平均蒸发量1336.6mm。
夏季降水量占全年的40%左右。
6月中旬至7月中旬是梅雨季节,7、8月间有伏旱。
夏秋之季常有热带风暴侵袭,多雷暴雨。
秋冬季节常有大雾天气,年平均降雪日4.3天,最大冻结深度0.15m。
年主导风向夏季为东南风,冬季为西北风,年平均风速为3.8m/s。
2.3地基土的构成与特征
本次勘察揭示:
拟建场地地层除局部为古河道沉积地层外,其余地层均为第四纪正常沉积地层。
在地面下75.3m深度范围内地层除①层属近代堆积形成外,主要由粘性土、粉性土、淤泥质土、深层的砂土组成,土层分布相对较稳定。
根据地基土的特征、成因及物理力学性质,勘探深度内的土层可划分为9个大层,其中②、⑤及⑧层细分为2个亚层,③层局部夹有③T层透镜体,⑧2层夹有粉质粘土⑧2T透镜体层。
场地地基土具体分析如下表所示
地质
年代
土层
序号
名称
成因
类型
一般
厚度(m)
层底
标高
(m)
状态
压缩性
密实度
土层描述
全新世Q4
①
填土
0.8~3.4
3.67~0.94
松散
填料不均,结构松散,以素填土为主
②1
褐黄色粉质粘土
0.5~1.5
3.17~1.86
可塑
中
土质不均,呈上硬下软型,局部缺失,无光泽,摇震反应,切面较光滑
②2
灰黄色粉质粘土
0.5~1.3
2.67~0.87
软~流塑
高
土质不均,底部呈流塑状,局部确失,无光泽,摇震反应无,切面较光滑
③
灰色淤泥质粉质粘土
滨海~浅海
2.2~5.6
-1.43~-4.39
流塑
土质不均,夹薄层粉砂,广泛分布,无光泽,摇震反应慢,切面较光滑
③T
灰色砂质粉土
0.9~1.8
-0.90~-2.53
土质不均,夹薄层粘性土,无光泽,摇震反应迅速,切面粗糙
④
灰色淤泥质粘土
4.9~9.1
-8.73~-11.80
土质不均,局部夹薄层粉砂,广泛分布,呈油脂光泽,摇震反应无,切面光滑
⑤1
灰色粘土
滨海~沼泽
0.6~3.7
-9.88~-14.90
含有机质、腐植物等,土质不均,夹薄层粉砂,呈油脂光泽,摇震反应无,切面光滑
⑤3
灰色粘土夹粉砂
溺谷
12.5
-27.30
软塑
仅在CZK10处分布,夹多薄层粉砂,呈油脂光泽,摇震反应无,切面较光滑
⑥
暗绿色粉质粘土
河口~湖泽
2.0~6.7
-14.59~-19.20
土质不均,底部粉性较重,无光泽,摇震反应无,切面较光滑
⑦
草黄~灰色砂质粉土
河口~滨海
5.5~12.7
-21.36~-27.56
中密
土质不均,夹薄层粘性土,局部为粉砂,无光泽,摇震反应迅速,切面粗糙
⑧1
13.1~20.5
-36.26~-43.92
土质不均,夹薄层粉砂,呈油脂光泽,摇震反应无,切面光滑
⑧2
灰色粉砂与粉质粘土互层
8.5~27.5
-52.42~-66.46
土质不均,呈千层饼状,无光泽,切面较光滑
⑧2T
灰色粉质粘土
2.0~6.5
-54.26~-59.46
土质不均,夹薄层饼状,无光泽,摇震反应无,切面较光滑
⑨
灰色粉细砂
滨海~河口
未穿透
至-71.06
密实
土质密实
2.4地基土的物理力学性质
对各土层的物理力学性指标均进行了分层统计(利用了《“上海市轨道交通7号线工程”(陈太路停车场)一岩土工程详细勘察报告》(项目编号:
06Y140)中部分土工试验资料),详见附表1“土层物理力学性质指标统计表”,并作如下几点说明:
(1)表中提供了各项指标的平均值、最大值、最小值及变异系数等统计参数,设计时可根据工程性质、安全等级情况,结合地区经验选用·
(2)表中的粘聚力c和内摩擦角由为固结快剪试验确定的峰值指标。
(3)各土层平均孔隙比;
与压力p的关系曲线详见附图1。
土层分层压缩曲线图”。
2.5场地水文地质条件
2.5.1地表水
拟建场地沿线地表水丰富,主要河流有蕴藻浜、新开河及葑村塘,地表水水位涨落受大气降水影响。
2.5.2地下水
2.5.2.1地下水类型
拟建场区地下水由浅部土层中的潜水及深部粉(砂)性土层中的承压水组成,其补给来源主要为大气降水与地表泾流。
2.5.2.2地下水水位
地下水位随大气降雨、季节、潮汛影响而略有变化,勘察期间测得的地下水位埋深为0.70~2.60m,相对应的吴淞高程为3.74~1.98m。
根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-ll-1999)第3.2.1条规定,设计时可按上海市年平均地下水位埋深0.5m采用。
2.5.2.3水温
根据区域地质资料,本场地地下水温度在埋深4.0m以内受气温变化影响,4.0m以下水温较稳定,一般为16~18"
C。
2.5.2.4承压水
本场区内承压水为含水层第⑦层承压水,受地下水抽取影响,其承压水头一般略有变化,根据场区附近资料,承压水头埋深为6~8m,待详勘时作进一步查明。
2.5.2.5地下水、土的腐蚀性
上海地区属于湿润区,根据上海地区的实践,上海地区的弱透水层属III类环境。
根据现场调查,拟建场地周围无污染源;
同时根据钻孔CZK2、CZK5和CZKll地下水样水质分析结果判定:
本场地地下水和土对混凝土结构无腐蚀性。
水质分析报告见附后。
2.6场地地震效应
2.6.1场地抗震设计条件
根据国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011.2001)规定,拟建场地地基土类型为软弱场地土,场地类别为Ⅳ类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,所属的设计地震分组为一组,处于抗震不利地段。
2.6.2场地液化判别
本次勘察揭示在拟建场地地面下20.0m深度范围内的③T层砂质粉土为⑤层中的透镜体,里不连续分布,厚度一般为0.9~1.8m,平均厚度为1.2m,局部为粘质粉土,具体待详勘时作进一步查明。
2.7不良地质现
2.7.1沼气
浅层沼气是区间盾构推进可能遇到的地质灾害之一,上海地区浅层沼气埋深一般在8~30m,主要由20m以上的气层和25m左右的气层组成。
本次勘察过程中未发现有沼气逸出现象,但下阶段勘察工作中仍应进行对浅层沼气的调查和研究工作。
2.7.2明、暗浜及厚层填土
本次勘探查明,拟建场地范围内新开河及葑村塘河底分布有淤泥,CZK9处存在浜填土,厚度最深达3.4m,除此之外,其他地段无其他不良地质现象存在。
对于上述的不良地质现象对本工程基本无影响。
2.7.3地下障碍物
拟建场地民房住宅及厂房密集,分布有地下管线,房屋基础及地下管线会对本工程施工带来不利影响,建议加强物探和调查工作。
3、地基土的分析与评价
3.1拟建场地的适宜性与稳定性
拟建场地位于抗震不利地段,勘察场地未发现较大的不良地质现象,结合上海地区工程经验,本场地属稳定场地,适宜于本工程的建设。
3.2地基土的分析与评价
根据工程性质和现场地质条件,场地地基土分析如下
1、①层填土,填料不均,结构松散,以素埂土为主。
2、②层可划分为2个亚层:
②1层褐黄色粉质粘土以可塑状为主,局部缺失,一般厚度在0.5-1.5m;
②2层灰黄色粉质粘土以软塑状为主,底部里流塑状,局部缺失。
3、⑧层灰色淤泥质粉质粘土,呈流塑状,高压缩性,局部夹薄层粉砂,一般厚度在2.2~5.6m,灵敏度一般在3.47-4.07,平均值为3.73,属中灵敏度:
其中局部地段夹有③T层稍密的砂质粉土层。
4、④层为流塑状的淤泥质粘土,呈高压缩性,一般厚度在4.5-9.1m,和③层构成本场地主要软弱层,灵敏度一般在2.21-5.17,平均值为3.56,属中灵敏度。
③、④层为本场地主要软弱层。
5、⑤层划分成2个亚层;
⑤。
层粉质粘土为正常沉积层,呈软塑~流塑状,高压缩性,一般厚度在0.6-3.7mi⑤3层粘土夹粉砂层仅分布于锦秋路CZKl0处,属古河道沉积层,其切割正常沉积层⑥、⑦及⑧1层上部。
6、⑥层粉质粘土,以可塑状为主,中压缩性,厚度为2.0~6.7m,层位基本稳定,在CZKl0处受古河道切割影响而缺失。
7、⑦层砂质粉土层,稍密~中密,层位相对稳定,局部夹薄层粘性土及粉细砂。
8、⑧层可划分为2个亚层:
⑧1层粘土呈软塑状,夹薄层粉砂;
⑧2层为粉砂与粉质粘土互层,呈千层饼状,具良好的层理l在下部夹有可塑状的粉质粘土⑧2T层。
9、⑨层粉细砂,土性较好,层位稳定,密实。
3.3天然地基持力屡选择
根据设计方案,盾构区间段管片基础将置于②—⑦层中,各层地基土设计所需参数如下
表4地基土设计参数表
层序
土层名称
重度
(KN/m3)
固节剪切指标平均值
静探
Ps(MPa)
地基土承载力设计值fd(kPa)
地基土承载力特征值fd(kPa)
C(kPa)
ф(゜)
19.2
26
16.0
1.015
100-110
80-88
17.9
16
15.4
0.652
85-95
68-76
17.5
12
14.3
0.529
75-85
60-68
18.5
3
30.0
2.086
90-100
72-80
16.7
11
10.7
0.591
17.6
15
14.1
0.636
17.8
14.7
19.5
46
16.4
2.508
150-160
120-128
18.3
2
31.1
6.260
注:
地基土承载力设计值fd系根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08-ll-1999)相应公式进行计算(其中矗的假设条件为“采用条形基础,基础宽度为1.5m,基础埋深为1.0m,地下水位为0.5m”),并结合原位测试成果综合提供。
fd仅作为评价土层工程性质之用,设计时应根据实际基础形状、尺寸和埋深进行惨正。
表中地基土承载力特征值缸系按照国家标准‘建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)相关公式计算,并结合工程经验提供,设计时缸应进行宽度与深度修正。
4、桩基础
因开挖深度较大,如结构自重及上覆填土不能满足抗浮要求时,可优先考虑采用抗拔桩作为抗浮措施。
4.1桩型选择
为了进行桩型比选,下面对常用的灌注桩、预制桩与PHc管桩进行经济、技术比较,详见如下表:
表5桩型比选方案一览表
桩型
比选项目
PHC管桩
预制桩
钻孔灌注桩
造价
每立方混凝土提供的承载力高,性价比较高,较大节约成本
相同条件下,造价相对较高
挤土效应
挤土效应明显
无挤土效应
沉桩可能性
当桩端入土深度较大且需穿越密实砂土层时,沉桩相对有优势
当桩端入土深度较大且需穿越密实砂土层时,沉桩略显不足
穿越软弱土层或砂土层时,须进行泥浆护壁
质量可靠度
质量相对易控制
与施工质量有关,尤其是长桩,更须严格控制质量
考虑到拟建于城郊结合部,桩基施工对周围环境影响不大,本工程桩型可优先选用钻孔灌注桩。
4.2单桩承载力设计参数
根据上海市工程建设规范《地基基础设计规范》(DGJ08一11—1999)规定,结合各地基土层的分布规律及工程地质特征,经综合分析确定各地基土层的桩侧极限摩阻力标准值fs及桩端极限端阻力标准值龟,详见下表:
表6桩基设计参数一览表
静探平均Ps
灌注桩
(MPa)
fs(kPa)
20-30
15-25
25-30
20-25
35-40
28-32
40-50
30-40
50-60
70-75
60-65
1.548
45-55
35-45
9.621
70-80
55-65
2、估算抗拔桩承载力时,抗拔系数取0.6.
5、深基坑
由于分拟考虑采用开挖方式施工,开挖深度约15m,属一级基坑a基坑工程开挖施工时直接涉及到的地层为②1、②2、③及④层。
基坑开挖主要影响地层的设计参数列于下表所示:
表7基坑开挖施工设计参数一览表
层号
⑤
天然重度(KN/m3)
固结
快剪
Ф(º
)
Cuu(kPa)
29.5
25.6
Фuu(º
0.5
0.8
总应力Cu(kPa)
8.2
13.1
总应力Фcu(º
17.4
11.7
有效应力Ccu(kPa)
3.5
6.3
有效应力Фcu(º
28.3
24.6
十字板试验Cu(kPa)
32.6
21.3
无侧限抗压试验qu(kPa)
30.6
28.5
渗透
系数
Kv(×
10-7cm/s)
0.526
1.27
3.51
0.625
0.698
Kh(×
0.583
1.25
3.46
0.989
1.040
回弹指数Cs
0.048
0.069
0.018
0.45
0.55
0.61
0.64
0.40
6、施工中应注意的问题
(1)当基坑自重及上覆填土不能满足抗浮要求时,宜采用抗拔桩作为抗浮措施。
当采用钻孔灌注桩施工时,应做好泥浆护壁和孔底清淤工作以保证桩身质量,须加强监测。
同时应注意泥浆排放以避免污染环境。
(2)基坑开挖时,基坑两侧严禁堆载。
(3)开挖深度较大,且基坑开挖所涉及地层
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