九华山站初步勘察报告综合.docx
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九华山站初步勘察报告综合
目录
1绪言3
1.1工程概况3
1.1.1总体概况3
1.1.2工点概况3
1.2勘察目的与任务3
1.2.1勘察目的3
1.2.2勘察任务3
1.3执行的技术标准与依据4
1.3.1国家规范4
1.3.2行业规范4
1.3.3地方规范5
1.3.4其他依据5
1.4勘察等级确定5
1.4.1工程重要性等级5
1.4.2工程安全等级5
1.4.3场地等级5
1.4.4地基等级5
1.4.5勘察等级5
1.4.6抗震设防类别5
1.5勘察工作布置5
1.5.1工程地质调查与测绘5
1.5.2勘察工作布置原则5
1.5.3勘探孔平面布置5
1.5.4勘探孔深度确定6
1.5.5其它说明6
1.6勘察工作概况与质量评述6
1.6.1钻探6
1.6.2取样6
1.6.3标准贯入试验6
1.6.4动力触探试验7
1.6.5扁产试验7
1.6.6静力触探试验7
1.6.7波速试验7
1.6.8室内土工试验7
1.6.9地温测试8
1.6.10大地导电率测试8
1.6.11热物理试验及室内电阻率8
1.6.12质量评述8
1.7实际完成勘察工作量8
1.8工程测绘9
1.8.1基准点9
1.8.2测量方法和精度9
1.8.3测量成果9
2自然地理与环境9
2.1地形与地貌9
2.2气象与水文10
2.3场地及周边环境条件10
2.4重要地下障碍物10
3区域地质条件10
3.1区域地质构造10
3.2区域地震历史12
3.3区域地震构造12
4工程地质条件13
4.1地基土的分布13
4.2地基土工程地质特征13
4.2.1岩土分层原则与方法、层号含义13
4.2.2工程地质层的分布与特征14
4.3地基土物理力学指标15
4.3.1土的物理性质指标15
4.3.2土的压缩指标15
4.3.3土的抗剪强度指标15
4.3.4标贯试验、动探试验指标15
4.3.5静力触探试验指标16
4.3.6岩石试验指标16
4.3.7波速测试指标16
4.3.8扁产侧胀试验指标16
4.3.9其他试验指标17
4.4地基土的分析与评价17
4.4.1岩土参数分析统计与选用17
4.4.1.1岩土参数可靠性分析17
4.4.1.2岩土参数的统计17
4.4.1.3岩土参数选用17
4.4.2地基土工程性质评价17
4.5电阻率17
4.6岩土热物理参数18
5水文地质条件18
5.1地下水18
5.1.1地下水类型18
5.1.2地下水补给、迳流、排泄条件18
5.1.3地层渗透性18
5.1.4地下水水位18
5.1.5地下水水质及地下水位以上土质19
pH19
5.1.6地下水腐蚀性及地下水位以上土腐蚀性19
5.1.7地下水对工程的影响19
5.2抗浮设计水位19
6场地与地基地震效应19
6.1场地抗震设防烈度、设计基本地震加速度、分组19
6.2场地类别19
6.3饱和砂性土液化判别20
6.4抗震地段20
6.5软土震陷评价20
6.6地震动参数20
7工地质评价20
7.1场地稳定性及工程的适宜性20
7.2岩土层工程地质评价21
7.3地基均匀性评价21
7.4特殊岩土21
7.5围岩类别、土石分级21
7.6施工影响、环境评价22
8天然地基分析与评价22
8.1天然地基持力层选择22
8.2承载力设计参数22
8.3沉降验算参数22
9桩基础分析与评价22
9.1桩型选择22
9.2桩基持力层选择22
9.3按《铁路桥涵地基和基础设计规范》提供桩基设计参数22
9.3.1嵌岩钻(挖)孔灌注桩容许承载力计算22
9.3.2单桩承载力估算23
9.4按《建筑桩基技术规范》设计参数23
9.4.1桩基设计参数见表9.4.123
9.4.2抗浮桩设计参数23
9.5沉(成)桩可行性分析24
9.6成桩对周边环境分析24
10车站深基坑分析和评价24
10.1深基坑涉及土层分析24
10.3基坑围护方案建议25
10.4基坑抗浮设计分析25
10.5基坑降水25
10.6基坑开挖对周边环境影响分析25
11地铁建设与周边环境的相互影响26
11.1车站基坑开挖引起的环境岩土工程问题26
11.2与地下水相关的环境问题26
11.3基坑工程中的环境保护26
12结论与建议26
12.1结论26
12.2建议26
11.3详勘应补充的工作26
13专项技术报告27
13.1土工试验报告(见附件)27
13.2岩石试验报告(见附件)27
13.3土样电阻率试验报告(见附件)27
13.4土样热物理试验报告(见附件)27
13.5土腐蚀性分析报告表(见附件)27
13.6水腐蚀性分析报告表(见附件)27
13.7扁产侧胀试验报告(见附件)27
13.8大地导电率、地温测测定成果报告(见附件)27
13.9波速试验报告(见附件)27
13.10《南京地铁四号线鼓楼站~岔路口东站区间》工程地质调查与测绘报告27
14附件27
1绪言
1.1工程概况
1.1.1总体概况
南京地铁四号线一期工程起于中保站,止于仙林东地区,线路全长33.2km,高架段长0.8km,地面线长0.3km,地下段长32.1km,四号线一期工程共设置17座车站,包括换乘站9处,设青龙车辆段1处,设锁金村、灵山主变电所2座,并设控制中心于灵山站附近。
全线共分为四个勘察标段。
D4-XK02标段西起鼓楼站(不含该站),向东沿北京东路,在和平公园设市政府站,在北京东路与九华山路的路口设九华山站,下穿九华山及玄武湖后沿板仓街向东,在锁金东路路口设锁金村站,向北穿过南京师范大学紫金校区及其后山后继续沿板仓街东行,在樱驼花园大门口设樱花路站,沿蒋王庙街一直向东,接入玄武大道,在聚宝山庄位置设岔路口东站(不含该站)。
本标段沿线有车站3座(其中市政府站为3号与4号地铁线换乘站,3号线勘察时已完成4号线车站的勘探,所以不包含在本次勘探范围内),站区5段。
1.1.2工点概况
九华山站(D4S7)工点位于北京东路与九华山路的路口,沿北京东路近东西走向,车站起点里程AK17+318.7,车站终点里程AK17+467.1。
车站型式为地下三层岛式,底板埋深约21.0m,拟采用明挖法施工,地下连续墙支护形式,九华山站共设4个出入口。
九华山站由南京地下铁道有限责任公司投资建设,铁道第四勘察设计院集团有限公司为总体院,部分由铁道第三勘察设计院集团有限公司及江苏省交通科学研究院股份有限公司设计,南京南大岩土工程技术有限公司负责勘察工作。
1.2勘察目的与任务
1.2.1勘察目的
初步查明车站区域地质、水文地质及工程地质条件,对车站的工程地质、水文地质条件作出评价;初步查明本车站的不良地质和特殊岩土的性质、特征、分布范围,并提出对不良地质的治理措施,对拟建场地稳定性和适宜性作出评价,为初步设计提供地质依据。
1.2.2勘察任务
按现行相关规范及招标文件要求,九华山站初步勘察主要任务为:
(1)初步查明车站范围地貌、地层、岩性、地质构造、水文地质条件,对地质单元进行分区。
(2)初步查明车站范围地质构造复杂地段、不良地质和特殊岩土的分布,并初步查明其成因、类型、性质、发生、发展、分布规律以及对线路的危害程度,并提出初步治理意见。
(3)初步查明车站范围河湖沉积物的发育、分布,有无古建筑遗址,结合工程提出初步评价。
(4)综合采用各种勘探、试验手段,初步查明车站范围地基土的主要物理力学指标,初步确定车站范围土、石可挖性分级、围岩分级,划分场地土类型和场地类别。
(5)调查车站范围重要建筑物的地基条件、基础类型、使用状态,收集相关资料,并预测由于地铁修建可能引起的变化及预防措施。
(6)初步查明车站范围地表水水位、流量、水质,以及补给、排泄条件与地下水的相互关系。
(7)初步查明车站范围地下水类型、埋藏条件、补给来源、历年最高水位、水质、流速、流向,了解地下水动态和周期变化规律,地下水对建筑材料腐蚀性的评价,进行水文地质分区。
(8)按地貌单元选择代表性地段进行水文地质试验,提出有关技术参数。
需要进行地下水动态观测时,设长期观测孔。
(9)评价工程场地的稳定性和适宜性,提出工程设计及施工措施初步的建议,包括不良地质与特殊土的处理对策、地表水和地下水的侵蚀性及处理对策。
(10)重点查明开挖范围内土层及不良地质(如软土、液化土层、浅层气体、承压含水层、透镜体、流砂土层、膨胀土、墓穴、岩溶、土洞、孤石及地下障碍物等),并分析其对工程设计施工及运营过程中可能产生的不利影响。
必要时可单独提供地勘资料。
(11)提供设计所需土体的有关参数(常规物理力学指标、渗透系数、侧压力系数、地基承载力、标贯击数、固结快剪试验强度指标、三轴CU试验有效强度指标、三轴UU抗剪强度、基床系数等),提供岩石的单轴抗压强度(天然、干燥、饱和)及软化系数、剪切强度、波速、弹性模量、弹性抗力系数等。
(12)进行围岩的分类及稳定性评价。
1.3执行的技术标准与依据
1.3.1国家规范
(1)《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999)
(2)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009版
(3)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)
(4)《铁路工程抗震设计规范》(GB50111-2006)2009版
(5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
(6)《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)
(7)《工程岩体试验方法标准》(GB50266-1999)
(8)《岩土工程勘察安全规范》(GB50585-2010)
(9)《土的分类标准》(GBJ145-90)
(10)《工程测量规范》(GB50026-2007)
(11)《地基动力特性测试规范》(GB/T50269-97)
(12)《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)
(13)《岩土工程基本术语标准》(GB/T50297-98)
(14)《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJ112-87)
(15)《地铁设计规范》GB50157-2003
(16)《地铁铁道工程施工及验收规范》2003版GB50299-1999
(17)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
(18)《地基动力特征测试规范》GB/T50269-97
(19)《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007
(20)《工程岩体分级标准》GB50218-1994
(21)《岩土工程基本术语标准》GB/T50279-98
(22)《全球定位系统(GPS)测量规范(2009年版)》(GB/T18314-2001);
1.3.2行业规范
(1)《铁路车站设计规范》(TB10003-2005)
(2)《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)
(3)《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004)
(4)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-1999)
(5)《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)
(6)《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ87-92
(7)《铁路混凝土结构耐久性设计规范》(TB10005-2010)
(8)《铁路工程地质勘察规范》(TB10012-2007)
(9)《铁路工程不良地质勘察规程》(TB10027-2001)
(10)《铁路工程地质原位测试规程》(TB10018-2003)
(11)《铁路工程水文地质勘察规程》(TB10049-2004)
(12)《铁路工程水质分析规程》(TB10104-2003)
(13)《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004)
(14)《铁路工程特殊岩土勘察规范》(TB10038-2001)
(15)《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)
(16)《岩石与岩体鉴定和描述标准》(CECS239:
2008)
(17)《工程建设水位地质勘察标准》(CECS241:
2008)
(18)《铁路工程地质钻探规程》TBJ10014-98
(19)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2008
(20)《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83-91
(21)《城市勘察物探规范》CJJ7-85
(22)《房屋建筑和市政建筑设施工程勘察文件编制深度规定》2010年版
1.3.3地方规范
《南京地区建筑地基基础设计规范》(DGJ32/J12-2005)
1.3.4其他依据
南京地铁四号线工程地质勘察招标文件
南京地铁4号线工可报告
南京地铁四号线工程地质灾害危险性评估报告
南京地铁培训教材
经专家、地铁科技咨询公司、设计院审核批准的《南京地铁四号线D4-XK02标初勘大纲》
说明:
执行上述标准的过程中存在矛盾或标准、规范、规程有更新时,则以最新的规范及最高的规范、规程或标准作为工作依据。
1.4勘察等级确定
1.4.1工程重要性等级
本工程为重要的城市交通工程,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版,本工程重要性等级为一级。
1.4.2工程安全等级
本工程为城市车站,颗客流量大,根据《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307-1999),本工程安全等级为一级。
1.4.3场地等级
本工点地处秦淮河漫滩,为秦淮河冲积平原区,地下水丰富,地势低平,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版,场地复杂程度等级为二级(中等复杂场地)。
1.4.4地基等级
本工点地层起伏大,很不均匀,性质变化大,根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版,地基复杂程度等级为二级(中等复杂地基)。
1.4.5勘察等级
根据本工程重要性等级、场地复杂程度等级和低级复杂程度等级,按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版,划分岩土工程勘察等级为甲级。
1.4.6抗震设防类别
根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008),该车站抗震设防类别为重点设防类(乙类)。
1.5勘察工作布置
1.5.1工程地质调查与测绘
本次调查与测绘采用多种方法手段,地面踏勘调查、测量、钻探,同步进行。
在分析已搜集的地质资料基础上,充分利用初步勘察时布设的已有钻孔资料,现场踏勘调查,有针对性地做了大量的地面工作。
地层岩性定名依据江苏省地质矿产局区域地质调查大队《宁镇山脉基岩地质图(1/50000)》。
该线路区间沿途经过北极阁、九华山和紫金山北麓,工程地质条件较复杂,测绘填图范围:
沿地铁线路走向,左右各加宽50~100m,局部地段追索调查达500m。
测绘填图平面图比例尺1:
1000,成图比例尺为1:
1000。
填绘内容有:
⑴各类地质点:
各类地层界限点,基岩出露点及不良地质现象点等;
⑵各类地质界线:
地层界线(不同岩性、不同成因岩土层界线);
⑶断裂构造及地层接触界线;
⑷地铁隧道工程地质区段分段界线等。
本次地质调查与测绘于2011年7月下旬进行,8月初提交了正式地质调查报告,详细成果见附件《南京市地铁四号线鼓楼站~岔路口东站区间工程地质调查与测绘报告》。
1.5.2勘察工作布置原则
依据《地下铁道及轻轨交通岩土工程勘察规范》(GB50307~1999)和相关规范、要求,结合车站结构型式、埋深、拟采用的施工方法,以及场地岩土分布特点布置勘探点。
本工点初勘共布置11个勘探点,其中取土孔8个,标贯孔3个。
采用钻探取样、室内试验等获取相关参数。
1.5.3勘探孔平面布置
勘探孔在基坑围护结构外侧布置,孔距40~60m左右,布置取土孔8个,标贯孔3个。
其中波速测试孔4个(S7Z1、S7Z5、S7Z8、S7Z11),扁产测试孔2个(S7G3、S7Z6),静探对比孔2个(S7G3、S7Z6)。
1.5.4勘探孔深度确定
初勘孔除静探对比孔全部为控制性孔。
在松散地层中,勘探孔深度应至基坑开挖深度的3倍左右,并应穿透软土层;若在此深度内遇基岩,进入中风化带3~5m。
在强风化带、全风化带中深度依据地质条件、设计和施工的要求而定。
静探对比孔孔深至混合土面。
对于岩层破碎带,应尽量予以钻穿并进入完整岩层不少于3~5m。
1.5.5其它说明
按四号线要求,本工点所有初勘孔均为控制孔。
本工点的代码为S7,取土孔编号为S7Z,标贯孔的编号为S7G,波速测试孔代码为V,扁产测试孔代码为B。
部分钻孔的孔位及原位测试项目根据实际情况有一定调整,并征得咨询单位及监理单位的同意。
1.6勘察工作概况与质量评述
本次勘察采用了地质调绘、钻探、取样试验和原位测试等综合勘察手段。
1.6.1钻探
(1)设备:
先后投入GYX-1型百米钻机6台。
(2)钻进严格按勘察大纲及有关钻探技术规程、方法标准进行,施工前对各机组进行安全技术交底,现场有专门管理人员负责施工、安全管理,做到安全文明施工。
实行现场技术负责巡检制,施工过程中随时检查,终孔前必须经现场技术负责人签字后方可终孔。
各孔岩芯均拍照后方运离现场。
(3)钻探在路边时做好围挡,并设置路面标识。
夜间施工时机台施工人员均穿着施工反光服,道路施工服从交通管理人员安排。
为防止钻进泥浆外流污染道路,各孔均对泥浆进行收集统一处理。
钻孔弃土及时用塑料袋包装后运离现场。
岩芯箱、钻具摆放整齐。
(4)钻探开始前请供水、电信、电力、煤气等部门现场确认地下暗埋物情况,做到钻孔前查清暗埋物情况下施工,谨慎开孔,注意避开地下管线、障碍物。
对可能有深埋管线时,先采用物探手段排除孔位下无管线再施工。
不可预知时,先挖2.0m左右,确保无管线后方可施工。
施工时,当实地遇到不可避免的障碍物时,实地调整范围控制一般不超过2m,并注明位移方向、距离、高差变化。
孔位发生位移较大时均征得业主同意。
(5)开孔孔径130mm,终孔孔径110mm,套管长4~8m,钻进时采用泥浆护壁,岩芯管取样。
采用全断面取芯,钻孔保持垂直。
钻探时采用单管回转钻进,回次进尺控制在2m以内。
遇碎石土改用振动回钻方式钻进。
地下水水位以上土层采用干钻,地下水位以下采用泥浆护壁,孔底无虚土,取样、测试位置准确。
岩芯采取率:
粘性土不低于80%;粉土不低于70%;砂性土不低于65%;强风化不低于65%;中风化不低于85%;破碎岩石不低于60%。
(6)钻探结束后,采用水泥砂浆封孔。
1.6.2取样
(1)试样质量等级:
原状土样采取执行JGJ89-92标准,对可塑~硬塑粘性土采用厚壁取土器,采用重锤少击方式取土,土样质量等级为Ⅱ级;对软土采用薄壁取土器取样,土样质量等级为Ⅰ级;对砂性土采用取砂器,土样质量等级为Ⅰ~Ⅱ级。
软土、砂土试样做到轻拿轻放,及时蜡封,做好防晒、防震措施。
(2)取样方法:
粘性土采用厚壁取土器重锤少击法取样。
砾砂、卵石层及残坡积土应在岩芯管中采取扰动样,用于进行筛分试验。
岩样在岩芯管中采取。
土腐蚀性样在地表地下水位以上采取。
所有原状土样当天进行封腊,以保证土样水分不流失。
所有岩土样当晚及时送到土工试验室,保证第二天土试人员能及时开样试验。
送回试验室的土样开样时间最迟不超过三天。
(3)钻进至取土位置前0.5m应减速钻进,以防止严重扰动孔底土层。
(4)孔底残留浮动厚度应小于5cm,取样应逐根钻杆缓慢下放取土器,严禁冲击孔底。
(5)取样间距:
取样间距一般为1.0m~2.0m,遇有土层变化加密取样,防止较薄的夹层漏失,保证主要地层每个地层至少6个有效数据。
(6)原状土样取出后立即编号封蜡、排放整齐、直立安放、严禁倒放,送样过程由专人负责,采取防淋、防晒、防扰动等措施。
1.6.3标准贯入试验
(1)试验目的
判别粘性土、残积土及强风化岩的状态,根据标准贯入击数对土层进行分层,结合地方经验确定土的力学指标和承载力。
(2)试验方法
采用63.5kg落锤自由下落形成,落距为76cm,先预打15cm不计击数,然后每贯入10cm,记录贯入击数及杆长,并累计30cm的捶击数。
当锤击数已达50击,而贯入深度未达30cm时,可记录50击的实际贯入深度,换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数。
(3)提供成果:
经杆长修正后的标贯击数平均值、标准值。
1.6.4动力触探试验
(1)试验目的:
对混合土进行重型(Ⅱ)动力触探试验,以评定密实度,估算强度和变形模量、评价地基均匀性和承载力。
(2)试验方法:
采用63.5kg落锤自由下落形成,落距为76cm,每次试验连续贯入,并记录每贯入10cm的锤击数。
当连续三次N63.5>50时,可停止试验。
贯入深度不足10cm的,按实际贯入深度将实测锤击数换算成相当于10cm的击数。
(3)提供成果:
未经杆长修正的动探击数厚度加权平均值及经杆长修正的动探击数标准值。
1.6.5扁产试验
扁产试验按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版技术要求执行。
主要适用于流塑~可塑粘性土和稍~中密砂土,将扁产测头压力压入土层预定深度,施压后测得三个特殊位置(A、B、C)的压力值,在计算岩土参数。
测试点距0.2~0.5m。
试验方法、原理详见报告附件——《扁产试验报告》。
1.6.6静力触探试验
静力触探按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)2009年版技术要求执行。
本工程采用一台20T车载静探,记录仪为LMC-310静探微机。
试验时要求探头匀速垂直压入土中,连续贯入,贯入速率为1.2m/min,归零误差小于3%,试验数据由静探微机自动采集。
1.6.7波速试验
波速测试采用单孔法,具体操作符合国标《地基动力特性测试规范》GB/T50269。
测试时要求测试孔垂直,孔壁光滑,探头贴壁良好,激振板应紧贴地面,测绳深度标记准确,测试仪器处于正常工作状态;测点的垂直间距采用1m,并自下而上测试,测定土层的剪切波速、压缩波速。
波速测试方法、原理详见报告附件——《波速测试报告》。
1.6.8室内土工试验
(1)常规物理试验
a试验目的:
取得不同成因、不同类型土层的物理性质指标,包括含水量、比重、重度、饱和度、孔隙比、塑限、液限、塑性指数、液性指数。
b试验方法:
按现行的《土工试验方法标准》要求进行。
(2)固结试验、压缩试验
a试验目的:
确定不同压力段的压缩系数、压缩模量,用于计算地基变形、评价土层承载力。
b试验方法:
本工点土层厚度较小,加荷等级为50、100、200、300、400Kpa;
(3)静止侧压力系数试验
a试验目的:
确定土体在不允许产生侧向变形条件下的侧压力系数Ko,用于静止土压力计算等。
b试验方法:
采用三轴仪进行试验,测定不固结不排水条件下的K0系数。
(4)基床系数试验
a试验目的:
确定岩、土体的垂直和水平基床系数,用于模拟地基岩、土体与结构物的相互作用,计算结构物内力与变位。
b试验方法:
土体采用固结试验法测定。
(5)渗透试验
a试验目的:
确定土的水平和垂直渗透系数,用于评价土的渗透性能、计算基坑涌水量,确定降水方法等。
b试验方法:
采用南55渗透仪做垂直和水平方向的变水头和常水头渗透试验(砂土用常水头,粘性土、粉土用变水头)。
(6)直接剪切(快剪、固结快剪、
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