袁家岭站报告书4.docx
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袁家岭站报告书4
2009.0.02.110
一般·长期
长沙市轨道交通2号线一期工程
袁家岭站详细勘察阶段
岩土工程勘察报告
院长:
杨传德
总工程师:
张栋材
副总工程师:
曾昭建
项目经理:
陈居义
项目副经理:
陈七五
项目总工:
陈 杰
审核:
刘志强
工程技术负责:
宾富
中国有色金属工业长沙勘察设计研究院
二○○九年七月
目录
1 前言2
1.1工程概况2
1.2勘察等级2
1.3勘察依据2
1.4勘察技术要求3
1.5勘察工作布置及勘察工作量3
1.6几点说明5
2场地地理位置及气象、水文、交通和周边环境概况6
2.1地理位置及交通概况6
2.2气象、水文6
2.3周边环境概况7
3场地工程地质条件7
3.1区域地质概况7
3.2地形地貌8
3.3地层岩性8
3.4岩土物理力学性质统计及分析9
3.5不良地质作用及特殊岩土12
4场地水文地质条件12
4.1区域水文地质结构与边界13
4.2地表水13
4.3地下水13
4.4基坑涌水量预测15
5场地岩土性能分析评价16
5.1各岩土层岩土性能评价16
5.2岩土参数的分析与选择17
5.3土石可挖性分类及评价19
6场地与地基的地震效应20
6.1地震安全性评价20
6.2地震效应评价20
7场地的稳定性与适宜性评价21
7.1场地的稳定性评价21
7.2场地均匀性评价21
7.3 场地的适宜性评价21
8岩土工程条件分析评价及岩土工程治理措施的建议22
8.1岩土工程条件概述22
8.2基坑等级、周边环境与基础选型22
8.3基础抗浮23
8.4基坑支护与隔水23
8.5岩土工程施工注意事项24
9环境地质与地质灾害分析评价及预防措施建议25
9.1既有建筑物与地面25
9.2地下管网25
9.3施工降水对周围环境的影响26
9.4工程建成后与环境的相互影响26
9.5工程信息化、动态化26
10结论与建议26
10.1结论26
10.2建议27
A附表
1勘探点主要数据一览表2009.0.02.110-表12张
2土工试验汇总统计表2009.0.02.110-表25张
3岩石试验汇总统计表2009.0.02.110-表35张
4水质分析汇总表2009.0.02.110-表41张
5岩土热物理指标成果汇总表2009.0.02.110-表5待补
6岩矿鉴定报告表 2009.0.02.110-表6待补
7标准贯入试验汇总统计表2009.0.02.110-表72张
8重型动力触探试验汇总统计表2009.0.02.110-表85张
9旁压试验汇总统计表 2009.0.02.110-表91张
10钻孔波速及电阻率汇总统计表2009.0.02.110-表102张
11大地导电率成果汇总统计表2009.0.02.110-表111张
12抽水试验成果汇总表2009.0.02.110-表121张
13岩土层顶面标高埋深及厚度统计表2009.0.02.110-表131张
14钻孔岩土层温度测量汇总统计表2009.0.02.110-表141张
B附图
1图例2009.0.02.110-图11张
2工程地质综合平面图2009.0.02.110-图21张
3工程地质断面图2009.0.02.110-图319张
4钻孔柱状图2009.0.02.110-图419张
5抽水试验综合成果图2009.0.02.110-图54张
6压水试验综合成果图2009.0.02.110-图62张
7岩土声波测试成果图2009.0.02.110-图71张
8电阻率测试成果图2009.0.02.110-图81张
C附件
1建设工程勘察现场单孔成果见证一览表待补
2长沙市轨道交通2号线一期工程工程地质详细勘察技术要求
3旁压试验报告
4波速、电阻率测试报告
5工程照片集
1 前言
1.1工程概况
根据招投标结果及《长沙市轨道交通2号线一期工程CSGDⅡ-1-KC-2标段勘察设计合同》(长轨合[2009]04号),并按照中铁第四勘察设计院集团有限公司长沙轨道交通项目部提出的《长沙市轨道交通2号线一期工程工程地质详细勘察技术要求》(铁四院[初设]联字(2009)第28号)及附图(以下简称《详勘技术要求》),受长沙市轨道交通集团有限公司的委托,我院承担并于2009年5月26日至6月13日完成了长沙市轨道交通2号线一期工程袁家岭站的岩土工程详细勘察外业工作。
长沙市轨道交通2号线为贯通长沙市东西,连接城市“一主、两次”的线路。
2号线从西到东连接了河西新城、城市主体、古曲路、武广新长沙站地区,为长沙市轨道交通东西向的核心线路。
其中2号线一期工程范围为汽车西站站~光达站,线路正线长22.262km,设站19个,一期工程在东端设黄兴车辆段与综合基地,出入段线于光达站的东端接轨引出。
设联络线两处:
在五一广场站设与1号线间联络线,在新长沙站设与3号线间的联络渡线。
设主变电站两座:
分别在西湖公园站和体育新城附近设置,在东二环东广场—锦泰广场处设控制中心。
袁家岭站为长沙市轨道交通2号线一期工程第10个站,车站位于五一大道与曙光北路交叉路口偏西约40m,车站沿五一路东西向布置,为地下二层19.2m岛式车站,袁家岭站东西两端区间均为盾构区间。
车站里程为YCK9+178.258~YCK9+340.258,车站总长度162m,总宽19.05m,有效站台长度118m。
主体结构建筑面积为8386m2,人行通道、出入口及风亭建筑面积为1661m2,总建筑面积为10047m2。
本站共Ⅰ~Ⅳ4个出入口,在Ⅲ号出入口内预留1个出入口接口,2组风亭。
4个出入口均为有盖出入口,其中Ⅱ、Ⅳ号出入口临战封堵;其中1号风亭为高风亭,2号风亭为敞口低风亭。
Ⅰ号出入口位于湘域中央与长沙铁路总公司之间巷口,Ⅱ号出入口位于东距曙光北路30m,Ⅲ号出入口及2号风亭位于省直汽车公司入口处,Ⅳ号出入口及1号风亭位于湖南省电信公司门卫处商铺内。
车站拟采用明挖基坑,排桩(钻孔桩)支护,有关建筑物结构参数见下表1:
建筑物结构主要参数 表1
顺序号
建(构)筑物名称
设计地坪标高(m)
基坑开挖深度(m)
建(构)筑物等级(m)
拟采用基坑支护方案
对差异沉降敏感程度
建(构)筑物基础情况
形状
尺寸m×m
材料
砌置深度
(m)
单位荷重
(吨/米)
1
主体
42.20~40.20
17.4~19.3
一级
钻孔桩
高
长方形
22.6X162
混凝土
17.2
33
2
风道
42.2~41.64
18.2
一级
钻孔桩
高
长方形
48.8X19.7
混凝土
19.2
33
3
出入口
42.20~40.20
18.2
一级
钻孔桩
高
不规则多边形
5.5X62
混凝土
18.1
22
1.2勘察等级
长沙市轨道交通2号线一期工程属长沙市重点建设项目,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、及《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99),结合建筑物结构特征,拟建建筑物重要性等级为一级,场地等级为二级,地基等级属二级地基,车站基坑侧壁安全等级为一级,岩土工程勘察等级为甲级。
1.3勘察依据
(1)《长沙市轨道交通2号线一期工程工程地质详细勘察技术要求》(2009.5);
(2)《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999);
(3)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);
(4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
(5)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版);
(6)《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006);
(7)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999);
(8)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)
(9)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002/J220-2002);
(10)《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007/J124-2007);
(11)《铁路工程不良地质勘察规程》(TB10027-2001/J125-2001);
(12)《铁路工程特殊岩土勘察规程》(TB10038-2001/J126-2001);
(13)《铁路隧道设计规范》(TB10003-2001/J117-2001);
(14)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005/J464-2005);
(15)《铁路工程地质原位测试规程》(TB10041-2003/J261-2003);
(16)《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001);
(17)《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92);
(18)《工程岩体分级标准》(GB50218-94);
(19)《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004/J340-2004);
(20)《疏浚岩土分类标准》(JTJ/T320-96);
(21)《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号);
(22)《地铁设计规范》(GB50157-2003);
(23)《长沙市挡土墙及基坑支护工程设计、施工与验收规范》(DB43/009-1999);
(24)其他有关规范、规程和规定。
上述规范、规程在以下文中简称“规范、规程”,在执行上述标准过程中有矛盾时,在地铁线路勘察方面应优先执行国家标准《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999),在勘察手段和操作方面可优先执行国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)等。
1.4勘察技术要求
根据《长沙市轨道交通2号线一期工程工程地质详细勘察技术要求》(2009.5)涉及到拟建袁家岭站的勘察技术要求为:
(1)详细查明场地的地貌特征、地层、地质年代、岩性、成因类型、地质构造特征、水文地质条件、地下有害气体。
对不同地质单元或有施工特殊要求的地段,应分别进行详细勘察,并应提供评价及处理方案。
(2)详细查明地铁、建筑物范围内各层岩土的类别、分布、结构、厚度、坡度。
查明岩土的物理力学性质,划分岩组和风化程度,确定地基承载力,提出基础类型及埋置深度、土石工程等级(岩土可挖性分级)的意见,并对地基的稳定及承载能力作出评价。
(3)详细查明周边两侧建筑物、地下管线的地基条件、基础类型、上部结构和使用状态,结合工程地质与水文地质条件,分析评价由于地铁的修建可能引起的变化,并提出预防措施意见。
(4)详细查明场地特殊土和不良地质单元(淤泥、淤泥质土、砂层、断裂、风化深槽、膨胀土、土洞、岩溶等)的特征和分布、性质和规模,分析评价特殊土和不良地质单元对工程的危害程度和影响,并提出防治措施及处理意见。
(5)详细查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度,确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级,判定有无洞穴、破碎岩体或软弱岩层。
(6)详细查明河、湖淤积物的发育、分布,以及古建筑遗址、古河道等,并结合工程要求提出评价。
(7)详细查明各工点范围的地表水水位、流量、历年最高水位、枯水位、水质等水文资料,以及补给、排泄条件与地下水的相互关系,预测施工期间出水状态、涌水量。
(8)详细查明场地地下水的类型、性质、埋藏条件、补给排泄条件、变化幅度、地下水位、渗透性、流速、流向,有无异常涌水、突水;查明孔隙承压水的水头高度及其地下水动态和周期变化规律,提出水质评价,进行水文地质分区,并确定施工图设计所需的水文地质参数,对于暗挖法和盾构法应进行隧道涌水量预测,提出控制地下水措施。
需要降水施工时,应提出降水方法及有关计算参数,并预测降低水位对基底、坑壁及地面建筑物的影响。
(9)判定场地和地基的地震效应,详细查明软土震陷及可液化地层如饱和砂土和粉土的分布、埋深、厚度及性质,确定饱和砂土和粉土的地震液化可能性及液化等级,并计算液化指数,进行液化砂层分区,分析对建筑物稳定性影响及处理意见。
(10)对工程场地的稳定性和环境条件作出评价,分析施工和运营期间地铁工程对周围建筑物环境的影响,并提出处理措施建议。
(11)根据场地工程地质和水文地质条件,结合设计及施工方法的要求,按工程要求提出设计所需要的技术参数。
(12)车站应进行单独勘察,其中每个车站横断面勘探数量不得少于3个。
(13)对地铁通风道、联络通道、盾构工作井(竖井)等应进行单独详勘。
1.5勘察工作布置及勘察工作量
本次勘察工作是在工程地质调查的基础上,采用钻探取芯为主,辅以室内试验、原位测试(标准贯入试验、动力触探试验、旁压试验、钻孔岩土层波速及电阻率测试)、水文地质试验(抽、压水试验)等的综合勘察方法。
本次勘察投入的主要机械设备详见下表2:
主要机械设备投入表表2
序号
设备名称
型号、规格
数量
用途
1
工程钻机及配套设备
XY-1
4台套
工程地质钻探
2
标准贯入器
衡阳重型
4台套
钻孔标准贯入试验
3
全站仪
日本NikonDTM-352L
1台
测量钻孔坐标及高程
4
取土器(普通、薄壁)
上海
4套
采取原状土样
5
抽水设备
广州市豪士达深井泵AE-14
2台
抽水试验
6
旁压仪
美国 梅纳G-Am型
2台
旁压试验
7
震动测试仪
武汉岩海RS-1616K
1台
波速试验
8
多功能数控直流激电仪
重庆奔腾WDJD-1型
1台
电阻率测试
9
数码照相机
OLYMPUS、Lenovo
2台
拍摄场地照片、岩芯照片
10
电脑
Lenovo、Dell
3台
数据处理出图
11
汽车
配桑塔那、金杯面包车
2台
生产、生活运输
1.5.1调查与测绘
本次勘察的调查与测绘主要从事如下工作:
(1)主要搜集勘察范围及附近已有的区域地质、地形、工程地质、水文地质、河流水文、气象、地震、航运、水利、交通等资料,其中包括工可、前期相关工程勘察的地质资料,并进行分析研究及复核。
(2)按设计方案的线路、附属建(构)筑物及其临近地段开展工作,车站向两侧扩展宽度不少于100m,测绘精度为1:
1000,采用方格网结合追踪法,为车站的总平面和勘察方案的布置提供依据。
(3)调查与测绘的主要内容为研究地貌的基本特征,划分地貌基本成因类型和成因形态类型,分析其与基底岩性和新构造运动的关系;调查可液化土层及新、老堆积土,特殊土(软土、膨胀土等),岩溶的工程地质特征;调查岩溶、地下古河道、古建筑遗址等不良地质现象的形成、形态、规模、分布、发展趋势以及对工程建筑的影响;调查场地及临近已发生或者可能发生的地面沉降的范围、原因及其发展趋势;调查沿线各种管线(网)、地下建筑物的分布及埋藏(深)情况。
1.5.2钻孔布置原则
根据《详勘技术要求》,本次详勘的钻孔布置原则主要为:
(1)钻孔应考虑施工方法布置,不同地貌单元应有足够钻孔控制。
钻孔分鉴别孔和技术孔,详勘阶段技术孔数量应不少于钻孔总数量的2/3,取试验样品和进行原位测试的孔数量不应少于勘探孔总数的2/3。
本次详勘应充分利用前阶段勘察的勘探孔和技术孔的各项成果资料,但构造带、地下水发育位置以及主要结构部位必须要有足够的钻孔和技术孔。
(2)钻孔布置应在综合分析物探资料以及既有资料的基础上布置,岩层分界线、不良地质位置、构造位置必须有控制钻孔,并应进行水文试验。
(3)车站明挖法勘察的原则,应按两侧布置或按基坑工程勘察规定布置勘察工作,勘探点应布置在支护结构上,钻孔间距一般为30~40m,条件允许时,宜在基坑开挖边线外1~2倍的开挖基坑深度的范围内另布置勘探点,其间距可按有关要求进行。
(4)竖井、联络通道、风道和井口必须有钻孔控制,且至少应有一个技术孔,钻孔可布置在其中心线上。
特殊地段(如软土分布及埋藏条件变化大)应适当加密勘探孔,适当增加技术孔。
(5)车站应进行单独详细勘察,根据建筑物的规模、结构特点,可能采取的基础型式、尺寸、预计埋置深度,对地基基础设计的特殊要求等,宜按主要柱列线或建筑物的周边线布置勘探孔,车站长轴向中柱或抗拔桩位置应布置钻孔,中柱的钻孔数量视车站结构和场地复杂程度而定。
勘探孔间距一般为25~40m,孔深依据基础类型、埋置深度及建筑物要求压缩层深度等因素确定。
按上述原则,本次勘察共布置钻孔23个(含抽水试验观测钻孔4个)。
1.5.3钻孔深度
(1)基岩地区技术孔:
微风化带应钻入3~5m;在中风化岩石地层中,钻孔深应进入结构底板以下3~5m;在全风化、强风化带中孔深应进入结构底板以下不小于10m。
(2)在第四纪松散地层中,技术孔深度应根据隧道的埋深,地层及地下水等地质条件、设计要求、支护设计、施工方法及降水工程的需要确定,应在地铁结构底板下不宜小于20m。
其他钻孔可钻至基础底以下6~10m,一般孔深30~50m。
(3)明挖段钻探深度应不小于基坑深度的2倍,在此深度内遇有厚层坚硬黏性土、碎石土和岩层时,可根据岩土类型和支护设计要求减小深度,当存在较厚的软土层、粉土夹层或因降水、隔渗设计需要时,勘探深度应钻穿软土层或含水层。
当在要求的勘探深度内遇有基岩时,勘探深度宜穿过基岩的强风化层,至中风化层内不小于3~5m。
(4)如遇断裂、洞穴、地下采空地段等,一般要求加深钻孔,应穿过断裂,连续进入完整岩层3~5m,应穿过岩溶溶洞、洞穴、地下采空进入完整基岩不小于10m。
(5)水文地质试验孔勘探孔深应进入基岩风化层内,以完整井型式分层(含水层)进行抽水试验。
(6)钻孔深度应满足取样、测试和抽水等技术要求。
1.5.4勘探孔编号
本着从小里程到大里程,从线路左侧至右侧的原则按顺序编号,详勘钻孔编号为EJz3-Ⅲ09-YJL**,E表示二号线,Jz代表机动钻孔,3代表施工标段,Ⅲ09代表09年详勘,YJL表示袁家岭站,**代表勘探孔序号(如:
袁家岭站详勘钻孔6号表示为EJz3-Ⅲ09-YJL06);EJz3-Ⅲ09YJLW04-1,W代表水文地质抽水试验孔,04-1代表抽水试验孔序号,其余同前(如:
袁家岭站详勘抽水试验钻孔4号表示为EJz3-Ⅲ09-YJLW04-1)。
1.5.5外业工期及完成工作量
(1)工期
依据我院收到的《长沙市轨道交通2号线一期工程CSGDⅡ-1-KC-2标段勘察设计合同》(长轨合[2009]04号)及相关技术要求,我院于2009年5月26日先后组织XY-1型工程钻机4台套及相关辅助设备进场施工,至2009年6月19日完成野外工作。
(2)完成工作量
本次勘察我院共完成22个钻孔的钻探及钻孔孔口坐标和高程的复测、调查与测绘、标准贯入试验、旁压试验、水文地质钻孔抽水试验、岩土层波速和电阻率测试、岩、土、水样采集等工作。
本次勘察完成的勘察工作量详见下表3:
完成工作量统计表表3
序号
工作内容
单位
本次完成工作量
利用工作量
备注
1
工程地质测绘
m2
50500
/
精度1:
1000
2
地下管网探测
m
648
/
3
工程地质钻探
m/孔
727.90/22
538.03/15
含2个抽水孔,4个观测孔。
含详勘阶段区间3个钻孔。
4
大地导电率
处
2
/
5
钻孔岩土层波速测试
m/孔
56.80/2
75.70/2
6
钻孔岩土层电阻率测试
孔
2
2
7
标准贯入试验
次/孔
56/13
27/8
8
动力触探
m/孔
17.20/11
12.40/8
9
旁压试验
段/孔
42/6
/
10
抽水试验
次/孔
4/2
2/1
11
压水试验
次/孔
4/2
/
12
地温测试
次/孔
6/2
3/1
13
采取原状/扰动土试样
件
45/13
33/11
14
采取岩石试样
组/孔
23/13
26/9
15
采取水试样
件
4
3
16
室内土工试验
件
58
44
17
动三轴
组
/
/
另行提交
18
岩石薄片鉴定
件
/
/
另行提交
19
岩土热物理指标试验
件
/
/
另行提交
20
室内岩石试验
组
23
26
21
室内水质分析
件
4
3
22
钻孔坐标及高程测量
组日
2
/
23
钻孔封孔
孔
22
/
24
彩色数码编辑照片
孔
22
/
包括场地景观照片1张
1.6几点说明
1.6.1本次勘察工作量布置符合国家、地方现行规范、规程,满足强制性条文及设计要求。
1.6.2勘察大纲的编制按《详勘技术要求》执行,在取得设计单位、建设单位批复后实施。
1.6.3本报告中坐标采用长沙独立坐标系统,高程采用黄海高程系统(1956),钻孔平面配置图的背景资料、平面线位和工程地质断面图上的背景资料,系采用设计总体单位提供的相关资料。
1.6.4本次勘察钻孔EJz3-Ⅲ09-YJL01、EJz3-Ⅲ09-YJL03、EJz3-Ⅲ09-YJL07、EJz3-Ⅲ09-YJL11、EJz3-Ⅲ09-YJL17、EJz3-Ⅲ09-YJL19号因位于现有建筑内,经设计总体单位现场代表、工点设计单位代表及业主代表同意适当挪移,本次勘察成果以移位后的复测钻孔坐标为准。
1.6.5钻孔EJz3-Ⅲ09-YJL15号位于湖南省直汽车公司院内油库边,无合适位置可移,经设计总体单位现场代表、工点设计单位代表及业主代表同意待具备施工条件时再施工。
1.6.6本报告利用了“初勘报告”12个钻孔(编号为Jz3-Ⅱ09-75~77、Jz3-Ⅱ09-79~82、Jz3-Ⅱ09-133、Jz3-Ⅱ09-BC-01~04)及详勘迎宾路站至袁家岭站区间、袁家岭站至长沙火车站站区间3个钻孔(编号为EJz3-Ⅲ09-73、74、76)的地质资料。
1.6.7本次测量采用长沙独立坐标系、1956黄海高程系,测量控制点引自长沙市勘测设计研究院提供的《长沙市轨道集团公司长沙地铁2号线勘察2标控制点测量成果》(H-0903-34)中的T5、T6、T7号控制点,其坐标与高程分别为:
T5:
(X=99141.303,Y=50202.382,H=42.102),T6:
(X=99124.630,Y=50495.866,H=41.283),T7:
(X=98983.410,Y=51646.810,H=35.500)。
1.6.8本次有关管网管线的资料,部分由业主提供,部分由现场搜集,勘察报告中所描述的位置均为大体位置,车站设计施工时应予以高度重视。
1.6.9由于本次勘察周期原因,土的动三轴试验、热物理指标、岩石薄片鉴定等在本报告提出时尚未完成试验,其试验成果等完成后再补充,但对其相关结果及参数详勘阶段设计先期可按表18~21:
“岩土物理力学参数建议值表”采用。
1.6.10所有钻孔钻探完毕,均采用P.O32.5普硅水泥浆注
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