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素填土(粉质黏土为主)(Q4ml):
紫红、褐黄、灰黄、灰色,以粉质粘土为主,可塑~硬塑状,其间含碎石颗砾,含量10%~40%,碎石直径φ在2~10cm围,石质成分以强、弱风化砂岩为主。
局部夹块石,块石直径φ在20~25cm围,石质成分为泥质砂岩、砂岩。
主要分布于既有建筑物场坪,如既有货站场区、中集物流办公楼及货物堆积场等结构物之下,钻孔揭露场地围人工填土厚度0.8~7.1m(DZ-CQXXB-033)不等。
素填土(碎石为主)(Q4ml):
紫红、灰白色,以碎石为主,稍湿~潮湿,松散~密实,碎石含量约为60%~80%,粒径大小为5~15cm,岩性石质成分以强、弱风化泥岩、砂岩,其余为粉质粘土及角砾充填,主要分布于既有建筑物场坪,如既有货站场区、中集物流办公楼及货物堆积场等结构物之下,钻孔揭露场地围人工填土厚度0.2~12m(DZ-CQXXB-010)不等。
粉质黏土(膨胀土)(Q4dl+pl):
棕红色,软塑~可塑状,局部夹硬塑状,大部质纯,为中压缩性土,欠固结~超固结,局部夹约5~15%的碎石、角砾,场地西侧主要分布于沟槽中,初勘钻孔揭露厚度为3~7.7m(BDZ-西站-46);
场地东侧(既有货站场坪)主要分布于原始地貌为沟槽地带的素填土下部,本次勘察钻孔揭露厚度为0.6~5.1m(DZ-CQXYP-082)。
其中16组土样自由膨胀率大于40%,其值为40%~75%,其中2组自由膨胀率大于67%和75%。
其膨胀潜势弱~中等。
粉质黏土(Q4dl+el):
青灰色、棕黄色,可塑状,大部质纯,局部夹约5~15%的碎石、角砾,分布于场地自然斜坡及局部人工填土下,厚约0~4m。
(2)侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)
泥岩:
紫红色、灰绿色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,中~厚层状构造,局部砂质含量较高,含砂质团块或条带。
在本次勘探中仅一孔(DZ-CQXZF-053)揭露泥岩中夹有真厚约0.9m(垂厚1.7m)的灰岩。
本次勘探在本次勘察揭露单层最大铅直厚度35.2m(DZ-CQXZF-091)。
砂岩:
灰、灰白色,主要由石英、长石等矿物组成。
细~中粒结构,中~厚层状构造,钙、泥质胶结,局部含泥质团块、条带。
本次勘察揭露单层最大铅直
厚度34.40m(DZ-CQXGC-033)
泥质砂岩:
紫红、褐黄色,主要由石英、长石、粘土矿物等矿物组成。
中~厚层状构造,钙、泥质胶结。
与泥岩、砂岩呈互层状产出。
本次勘察揭露单层最大铅直厚度31.2m(DZ-CQXGC-016)。
(3)侏罗系中统下新田沟组(J2x)
此地层主要分布于场地西侧(营业线及居民区一带),详勘钻探未能实施,主要通过为地质调查采集资料。
紫红、黄绿色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,中~厚层状构造,局部砂质含量较高,含砂质团块或条带。
初勘探揭露单层最大铅直厚度25.4m(DBZ-CQXCZ-88)。
粉砂岩:
黄、黄绿色,主要由石英、长石、岩屑等组成。
粉~细粒结构,中~厚层状构造,钙、泥质胶结,局部含泥质团块、条带。
初勘探揭露单层最大铅直厚度9m(BDZ-西站-22)。
页岩:
深灰色,主要矿物成分为粘土矿物,泥质结构,薄层状构造,泥质胶结,易风化,遇水易软化,风化后为粉末状、碎颗粒状、片状,质软。
初勘探揭露单层最大铅直厚度24.4m(DBZ-CQXCZ-92)。
3、水文地质特征
地表水主要分布于场地西侧坡地一带,以季节性溪水及池塘形式存在,水量严格受降雨控制。
地下水有第四系松散层孔隙水、碎屑岩类基岩孔裂隙水两类,主要接受大气降雨和地表水体的补给。
其中孔隙水主要赋存于粉质黏土、人工填筑土层中,粉质黏土透水性及富水性均较差,人工填土透水性较好。
场区基岩以泥岩、页岩、泥质砂岩、砂岩、粉砂岩为主,其中泥岩、页岩、泥质砂岩为隔水层,粉砂岩、砂岩为含水层。
基岩孔裂隙是地下水主要的储存及运移场所,受基岩孔裂隙发育密度及连通性差异以及补给条件的影响,此基岩含水体的富水性在时空上分布不均。
从本次勘察期间钻孔地下水位核定措施的实施过程来看(即:
在钻孔终孔后,立即抽排钻孔水至一定深度后观测),场地中、东区一带钻孔地下水抽降后恢复速度较快,且个别钻孔抽排降水时的水量较大(如DZ-CQXZF-121孔涌水量为17m3/d)。
场地西侧(靠山地区)地质调查发现分布多口钻孔抽提井,井深25~40m不等,井间距25~100m,对位于变电站旁1号井(井口高程302.5m,井深25m,泵位于23m处,水位高程293.2m)进行了抽排观测,水量为0.25L/s,抽排12分后停水,待1小时左右水位恢复。
其它井类似。
据此可判定该场区基岩孔裂隙水较丰富。
地下水主要以大气蒸发、人为抽排、以及顺地势由高向低洼处渗排等方式排泄。
对位于东货场钻孔稳定水位观测看,水位高程为295.82~299.30m。
各开挖部位基本情况一览表
序号
施工部位
自然地坪标高(m)
基坑底标高(m)
开挖深度(m)
支护方式
开挖坡度
地质情况
1
东站房区
-3.3
-12.35
9.05
坡面挂Ф8150*150的钢筋网片,表面喷100mm厚C20混凝土
土层1:
1.5,岩层1:
0.75
地表至-5m为杂填土和碎石土,-5m以下为泥岩、砂岩
2
出站通道及出站楼扶梯
-13.95
10.65
D25的土钉间距1.2m设置一道,坡面挂Ф8150*150的钢筋网片,表面喷100mm厚C20混凝土
1:
0.3
东北角土质较差,基坑标高围基本为杂填土和碎石土,南侧-5以上为杂填土和碎石土,之下为泥岩、砂岩层
3
行包通道
主
通
道
-12.05
8.75
坡面挂Ф3.0高镀锌机编网,表面喷50mm厚C20混凝土。
西段地坪至-6.5m为碎石土,-4m至-7m为泥岩,在下部为泥质砂岩;
东段土质情况较差,碎石土和粉质粘土分部最深可达-15m
站房通道
-11.8
8.5
地坪至-9.4m为松软土,-9.4m至-10.6m为松软土,最深可达-15.58m,-10.6至13.46为泥岩,13.46m以下为砂岩
站台通道
-11.35
8.05
基本站台至三站台土质较差,以松软土、碎石土为主,其余站台与主通道西段土质情况类似
三、施工部署
(一)施工区段划分
本工程土方开挖采用分区分段分层进行时施工,先将工程分为三个区域:
东站房、出站通道、行包通道;
根据每个区域面积和特点,再将其分为几个小区段组织平行施工,分段计划如下:
1、东站房分为四段进行施工,每段分别采用两台PC400反铲挖掘机,由西向东进行施工,东侧修两条临时挖土坡道,用于东站房基坑出土,东站房自然地坪标高约为-3.3m,基坑底标高为-12.35m,,基坑深度约为9.05m。
2、出站通道及出站楼扶梯一期分3段进行开挖,二期分2段进行开挖,每段分别采用两台PC400反铲挖掘机,由东西两端向中间进行施工,每段北侧利用出站楼梯修一条临时挖土坡道。
出站通道自然地坪标高约-3.3m,基坑底标高为-13.95,基坑深度约为10.65m。
3、行包通道分为站房通道、站台通道、主通道三个区,其中站房通道分2段进行开挖,采用两台PC400反铲挖掘机由南、北两端向中间进行施工;
一期共9条站台通道,分为3段进行开挖,计划采用3台PC400反铲挖掘机由北向南施工;
主通道分2段进行开挖,计划采用两台PC400反铲挖掘机由东、西两端向中间进行施工。
二期共6条站台通道分2期进行开挖,计划采用2台PC400反铲挖掘机由北向南施工;
主通道分1段进行开挖,计划采用两台PC400反铲挖掘机由东、西两端向中间进行施工。
自然地坪标高均约为-3.3m,主通道基坑底标高为-12.05,基坑深度约为8.75m;
站台通道基坑底标高为-11.8m,基坑深度约为8.5m;
站房通道基坑底标高为-11.35m,基坑深度约为8.05m。
(二)施工准备
弃土场距工地约23公里,因此计划每台挖机需要10辆装载自卸汽车,6个人工,2台炮锤机配合进行施工。
一期施工中,东站房、既有线以东出站通道、既有线以东行包通道计划采用平行作业的方式进行施工,因此共需要21台PC400挖机、42台炮锤机、210辆自卸汽车和126个人工配合作业,详细分配情况见下表:
一期土方开挖机械及人工使用数量表
PC400挖机(台)
炮锤机(台)
装载自卸车(辆)
人工(人)
东站房
8
16
80
48
既有线以东出站通道
6
12
60
36
主通道
4
20
既有线以西站房通道
既有线以西站台通道
30
18
合计
21
42
210
126
二期施工中,既有线以西出站通道、既有线以西行包通道采用平行作业的方式进行施工,因此共需要8台PC400挖机、16台炮锤机、80辆汽车和48个人工配合施工,详细分配情况见下表:
二期土方开挖机械及人工使用数量表
既有线以西出站通道
40
24
既有线以西主通道
7
14
70
(三)总体施工方案
本工程采用分区、分段、分层开挖的方式进行施工,上部泥土层、杂填土层采用机械采用自卸汽车配合反铲挖掘机进行施工,土方开挖每层2m至2.3m,下部泥岩、砂岩等中风化岩层采用炮锤机配合挖掘机进行施工,局部较大岩石层采用爆破的方式配合施工,石方开挖每层1.8m至2m,每段每层开挖均从中间向两侧开挖,开挖每层后立即进行边坡支护,然后进行下一层开挖。
(四)施工工期安排
本工程站房和行包通道总土方量为51.6万m³
,其中主站房共30.6万m³
,行包通道20.7万m³
,因受渝黔线路影响,主站房及行包通道均分两期施工。
主站房一期为既有线以东,开挖土方量为25.4万m³
,计划施工时间为2015年1月10日至2015年3月30日,工期为80天。
二期为既有线以西,开挖方量为5.2万m³
,计划施工时间为2015年10月1日至2015年11月30日,工期为61天。
行包通道一期为既有线以东站房通道、站台通道和主通道,受拆迁影响,又分两段进行施工,第一段为站房通道,开挖土方量约为4.5万m³
,计划施工时间为2014年12月30日至2015年1月22日,工期为24天。
第二段为既有线以东站台通道和主通道,开挖方量约12.1万m³
,计划施工时间为2015年1月23日至2015年3月30日,工期为67天。
二期为既有线以西,包括西段站台通道和西段主通道,开挖方量约为4.1万m³
,计划施工时间为2015年9月10日至2015年11月15日,工期为66天。
工期计划表
开挖方量
计划开工时间
计划竣工时间
工期
站房
既有线以东
25.4
2015.1.10
2015.3.30
既有线以西
5.2
2015.10.1
2015.11.30
61
4.5
2014.12.30
2015.1.22
既有线以西站台通道和主通道
12.1
2015.1.23
67
5
既有线以东站台通道和主通道
4.1
2015.9.10
2015.11.15
66
四、各区开挖方案
(一)东站房区开挖方案
东站房区计划分4段进行,每段分别采用两台PC400反铲挖掘机,由西向东进行施工,东侧修两条临时挖土坡道,用于东站房基坑出土,东站房坑底标高为-12.35m,自然地坪标高约为-3.3m,基坑深度约为9.05m,计划分五步进行,第一步为-3.3m至-5.55m,第二步为-5.55m至-7.75m(-7.55m标高设宽2m的卸载平台),第三步为-7.75m至-9.55m,第四步为-9.55m至-11.35m,第五步采用人工冷凿至设计基底标高-12.35m。
注:
图中标高单位为m,标注单位为mm。
(二)出站通道开挖方案
出站通道一期分3段进行,二期分2段进行,每段采用两台PC400反铲挖掘机,由东西两端向中间进行施工,每段北侧修一条临时挖土坡道。
24米通道板处基坑底标高为-13.95,局部设集水坑,最深处标高-14.55m,基坑开挖深度为10.65m,计划分六步进行,第一步为-3.3m至-5.3m,第二步为-5.3m至-7.1m(-7.1m标高处设宽为2m的卸载平台),第三步为-7.1m至-8.95m,第四步为-8.95m至-10.95m,第五步为-10.95m至-12.95m(通道底板处开始进行人工冷凿至标高-11.55m),第六步为人工冷凿至设计基底标高。
(三)行包通道开挖方案
行包通道分为站房通道、站台通道、主通道三个部分,站房通道总长264.9m,计划分2段开挖,采用两台PC400反铲挖掘机由南、北两端向中间进行施工,室外地坪标高约-3.3m,基坑底板高-11.8m,分五步进行,第一步为-3.3m至-5.1m,第二步为-5.1m至-6.9m(-6.9m标高处设宽为2m的卸载平台),第三步为-6.9m至-8.7m,第四步为-8.7m至-10.5m,第五步为-10.5m至-11.8m。
一期站台通道共11条通道,计划采用3台FC400反铲挖掘机由北向南施工,二期4条通道,计划采用2台PC400反铲挖掘机由北向南施工,共分五步进行施工;
室外地坪标高约-3.3m,基坑底板高为-11.35m,均分五步进行,第一步均为-3.3m至-5.1m,第二步均为-5.1m至-6.9m(-6.9m标高处设宽为2m的卸载平台),第三步均为-6.9m至-8.7m,第四步均为-8.7m至-10.5m,第五步均为-10.5m至-11.35m。
一期主通道计划采用两台PC400反铲挖掘机由东、西两端向中间进行施工;
二期主通道采用1台PC400反铲挖掘机由西向东进行施工,共分五步进行施工,室外地坪标高约-3.3m,基坑底板高均为-12.05m,均分五步进行,第一步均为-3.3m至-5.1m,第二步均为-5.1m至-6.9m(-6.9m标高处设宽为2m的卸载平台),第三步均为-6.9m至-8.7m,第四步均为-8.7m至-10.5m,第五步均为-10.5m至-12.05m。
注:
(四)坡道留置
站房区共设置7个坡道,其中东站房区东侧设置2个坡道,此坡道满足挖土及主体结构、装修进出采用使用;
出站通道一期北侧设置3个坡道,二期设置2个坡道,此坡道均在楼梯坡道处留置。
坡道宽均为6m,长按放坡系数1:
6放坡,分别连接到临建道路上。
行包通道在站房通道东侧留置一个坡道,主通道一期、二期北侧各留置一个坡道,坡道宽均为6m,坡度1:
6,坡道作为施工坡道在地下结构完成后进行回填。
(五)既有线防护
出站通道西侧及行包通道西侧均临近既有线,为保证施工安全,基坑均从既有线20米以外处开始开挖,放坡均采用二级放坡,第一级放坡1:
1.5,第二级放坡1:
0.75,中间设2m宽的卸载平台,表面挂Φ8150*150钢筋网片,并喷射100mm厚C20细石混凝土。
五、支护方案
(一)挂网喷混凝土支护方案
1、防护部位
用于东站房区及行包通道区基坑。
2、防护方法
基坑围护结构采用上部放坡(1:
1.5)+挂网喷浆,中部设一道2m宽的平台,下部放坡(1:
0.75)+挂网喷混凝土的防护措施。
每放坡开挖一层,挂网喷混凝土防护一层,面层挂Φ8150*150钢筋网片,钢筋网片铺挂前,在坡面每隔1.5m钉入一根Φ14的钢筋,钢筋锚入土层200mm,外露70mm,用于钢筋网片固定,固定牢固后,喷射100mm厚(行包通道50厚)C20细石混凝土。
在放坡开挖的坡顶位置设置截水沟,基坑设置排水沟和集水坑,及时排除渗水。
3、工艺流程
面层喷
浆
挂网
固
定
人工修坡
机
械
开
挖
4、施工步骤
1、人工清理边壁时,需将松动的部分清理干净,做到边壁基本顺直、平整,符合要求的坡度。
2、挂网:
基坑壁设钢筋网片φ8150×
150mm,网片应搭接布置,绑扎牢固。
3、喷射混凝土:
3.1喷射混凝土所用水泥、水及砂子的规格应符合要求,且砂的含水率宜控制在5%~7%。
石子应采用坚硬、耐久的碎石,其最大粒径不应大于20mm。
3.2喷射混凝土强度要求:
喷射混凝土强度不小于C20,混凝土严格按试验室出具的配合比通知单配置;
喷射混凝土的水灰比采用0.4左右;
根据工作时间、施工部位和地质情况若需外加速凝剂时,速凝剂的掺量是水泥重量3%左右;
3.3喷射混凝土作业具体要求如下:
A、混合料应搅拌均匀,颜色一致,随拌随用,掺速凝剂时,存放时间不超过20min。
B、喷射时,喷头处的工作风压以保持在0.10~0.12MPa为宜,喷头与受喷面应尽量垂直,并保持在0.8~1.0m的距离。
C、喷射应自下而上进行,喷头运动一般按螺旋式轨迹一圈压半圈均匀缓慢地移动。
D、本工程喷射混凝土厚度为100mm,作业面修理平整后,应尽快进行铁丝网铺设,以稳定壁面,防止松散土塌落。
E、喷射混凝土接槎应斜交搭接,搭接长度不小于200mm。
(二)土钉墙支护方案
用于出站通道基坑。
0.3)+土钉墙,中部设一道2m宽的平台,下部放坡(1:
0.3)+土钉墙。
每放坡开挖一层,土钉墙防护一层。
制锚→开挖基坑→修整边坡→初喷射混凝土→定孔位→打锚孔→装锚体→注浆→编钢筋网→钉端联接→喷射混凝土面
4、施工方法
土钉墙施工由三部分进行。
先开挖一个水平后,即用铲成孔。
然后孔安放直径Ф25螺纹钢作锚杆(锚杆外露100mm),锚杆横向设置2根20的三级钢筋,竖向设置一根20的三级钢筋,并采用注浆机进行注浆;
然后挂设Ф8150×
150圆钢组成的钢筋网片,网片固定后向基坑壁喷C20细石混凝土。
在上一水平上土锚墙施工后,保养一至二天进行第二个水平面作业,施工方法与第一个水平相同,循环施工至工程结束,出场验收。
图中尺寸单位为mm。
①土方开挖与土钉墙(挂网素喷砼墙)施工配合
基坑围护的成功与土方开挖,土钉墙施工之间的配合有密切相关,合理安排,可使施工顺利、安全。
沿基坑分层分段开挖、喷锚、滚动施工,确保基坑稳定。
土方开挖时,预定边坡线0.4m围采用人工修坡,以保证土方开挖过程中少扰动边坡壁的原状土。
②修整边坡
在确保边坡尺寸的情况下,尽量保持边坡面的粗糙,以提高喷射混凝土时的粘结度,松动部分在坡面支护前必须予以清除。
③初喷射混凝土
边坡修整后,喷射50mm厚的早强混凝土层,使暴露的土体及时封闭,喷射混凝土前应在坡面打设厚度标记,初喷应在工作面开挖后3个小时完成。
④钻孔
土钉墙施工,钻孔是一个关键工作。
根据本工程的地质条件,砂土地层易坍孔,采用铲钻孔,在局部有障碍物地段,辅以机械钻孔等手段,确保锚孔的施工质量。
钻进成孔时要按设计角度施工,成孔至设计孔深后需对孔虚土进行清渣,以保证土锚抗拔力。
锚孔深度应大于锚杆设计长度5~10cm。
⑤安放锚杆
为保证土钉钢筋处于孔中心位置,沿钉长每2.5m设置对中定位支架,施工中如发现支架陷入孔壁,可在支架上焊上铁皮,保证对中支架不会陷入泥中。
定位支架大样
井型钢筋与通长钢筋组成锚头,并与锚杆焊接,锚头体与钢筋网焊接。
⑥压力灌浆
注浆前使用高压空气(0.2~0.4Mpa),将孔中残土、积水等清除干净,以免降低水泥浆与孔壁土体的粘结强度。
采用全段注浆,注浆使用纯水泥浆,水灰比为0.45,水泥用42.5普通硅酸盐水泥,参加10%的膨胀剂。
注浆压力控制在1Mpa,灌浆管端距孔底0.2m左右,注浆开始稳压数分钟,待注浆塞满水泥砂浆及端部注满砂浆后,逐渐向外拔注浆管,直至拔至孔口,确认浆液注满锚孔,以水泥袋纸等堵塞孔口,并用湿粘土封堵孔口。
⑦绑扎钢筋网及喷射砼
按要求采用Ф8钢筋绑扎成150×
150钢筋网,并与锚头焊接。
采用空压机、喷射机喷射混凝土,将干混合料用管子送到喷头,在喷头处加水后喷射到基坑壁上,喷射混凝土通过高速喷射使水泥和集料连续撞击、压实。
喷射时,喷嘴距喷射面为0.6~1.0米,喷厚度为10
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