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南京地铁3号线明挖明发广场站围护结构设计开题报告

 2020-04-14 19:50:45  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述

背景概况

基坑工程是一个古老而又有时代特点的岩土工程课题。放坡开挖和简易木桩围护可以追溯到远古时代。人类土木工程活动促进了基坑工程的发展。特别是到了本世纪,随着大量高层、超高层建筑以及地下工程的不断涌现,对基坑工程的要求越来越高,出现的问题也越来越多,促使工程技术人员以新的眼光去审视基坑工程这一古老课题,使许多新的经验和理论的研究方法得以出现与成熟。

从20 世纪80 年代以来,尤其是近些年以来大量的工程实践,我国的高层建筑施工技术得到很大的发展,已经达到了世界先进水平。

目前由于深基坑的增多,支护技术发展很快,多采用钻孔灌注桩,地下连续墙,深层搅拌水泥土墙、加筋水泥土墙和土钉墙等,计算理论相比较于从前都有很大的改进。支撑方式有传统的钢柱(或者型钢)和混凝土支撑,亦有在坑外采用土锚拉固。内部支撑形式也有多种,有对撑,角撑,桁架式边撑等。为了挖掘围护结构材料的潜在能力,使围护结构形式更加合理,并能适合各种基坑形式,综合利用”空间效应”,发展了组合型围护型式;在地下连续墙用于深基坑支护的方面,还推广了”两墙合一”和逆作法施工技术,能有效的降低支护结构的费用和缩短工期。

1.1深基坑支护的目的与要求

(1)确保坑壁稳定,施工安全;

(2)确保邻近建筑物、构筑物和管线安全;

(3)有利于挖土及地下室的建造;

(4)支护结构施工方便、经济合理。

1.2基坑支护的原则与依据

基坑支护的原则:安全可靠;经济合理;施工便利和工期保证。

基坑支护的依据:规范;岩土工程规范;基坑支护工程勘察报告;基坑支护结构设计资料;周边环境;基坑的深度。

1.3深基坑支护结构分类

支护结构分挡土(挡水)及支撑拉结两部分,而挡土部分因地质水文情况不同又分透水部分及止水部分。透水部分的挡土结构须在基坑内外设排水降水井,以降低地下水位。止水部分挡土结构主要不使基坑外地下水进人坑内,如作防水帷幕、地下连续墙等,只在坑内设降水井。

挡土系统:常用的有钢板桩、钢筋混凝土板桩、深层水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、地下连续墙。其功能是形成支护排桩或支护挡土墙阻挡坑外土压力。

挡水系统:常用的有深层水泥搅拌桩、旋喷桩、压密注浆、地下连续墙、锁口钢板桩。其功能是阻挡抗外渗水。

支撑系统:常用的有钢管与型钢内支撑、钢筋混凝土内支撑、钢与钢筋混凝土组合支撑。其功能是支承围护结构侧力与限制围护结构位移。

1.4基坑主要支护方法、技术类型

1.4.1基坑主要支挡方法、技术类型

(1)放坡开挖:它使用于基坑侧壁安全等级为三级,基坑较浅,周围无紧邻的重要建筑及地下管线,地基土质较好。放坡只要求稳定,位移控制无严格要求,价钱最便宜,但回填土方较大,当地下水位高于坡脚时,应采取降水措施。放坡可以独立或与其他支护结构结合使用。

采用放坡开挖时,应该考虑到边坡稳定性,边坡稳定验算方法有极限平横法、极限分析法和有限元法。在工程实践中,稳定性分析较多采用极限平衡法,将土坡稳定问题视作平面应变问题。极限平衡法修定边坡的失稳是土体内部产生某一滑裂面,根据滑动土体的静力平衡条件和摩尔#8212;库仑破坏准则计算滑动土体沿滑裂面滑动的可能性,即安全系数的大小,然后采用同样的方法选取多个可能的滑裂面,分别计算相应的稳定安全系数。安全系数最低的滑裂面即可能性最大的滑裂面,为稳定性设计控制滑裂面,取最危险滑裂面的安全系数K≥1.35~1.5。常用的方法有圆弧滑动法和条分法。

(2)土钉墙支护:它是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件土钉置于原位土体中,并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层,通常土钉、土体和喷射混凝土面层的共同工作,形成复合土体。土钉墙支护充分利用土层介质的自承力,形成自稳结构,承担较小的变形压力,土钉承受主要压力,喷射混凝土面层调节表明应力分布,体现整体作用;同时,由于土钉排列较密,通过高压注浆扩散后使土体性能提高。土钉墙施工快捷简便,经济可靠,土钉墙适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土和卵石土等。

土钉墙支护设计应满足规范的强度、稳定性、变形和耐久性等要求。土钉墙支护的土钉设计和稳定性计算采用总安全系数法。其中以荷载和材料性能的标准值作为计算值,并根据此确定土压力。层面设计计算采用以概率理论为基础的结构极限状态计算方法,此时作用于层面的土压力乘以分项系数1.2 后作为计算值。

(3)水泥土搅拌桩围护:它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂,通过深层搅拌机械,将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理-化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体。一般用于开挖深度不超过6m 的基坑,适合于软土地区,环境保护要求不高,施工低噪声、低振动,结构止水性较好,造价经济,但围护较宽,一般取基坑开挖深度的0.7~0.8 倍。

深层搅拌法最适宜于各种成因的饱和软土,包括淤泥、淤泥质土、粘土和粉质粘土等,加固深度从数米至30~40m。一般认为含有高岭石、多水高岭石与蒙脱石等粘土矿物的软土加固效果较好;含有伊利石、氯化物等粘性土以及有机质含量高、酸碱度(pH)较低的粘性土的加固效果较差。当地表杂填土层为厚度大于100mm 的石块时,一般不宜使用搅拌桩。

搅拌桩的平面布置可视地质条件和基坑围护要求,结合施工设备条件,分别选用桩式、块式、壁式、格栅式或拱式,它在深度方向可采取长短结合形式。搅拌桩是一种具有一定刚性的脆性材料所构成,其抗拉强度比抗压强度小得多,在工程中要充分利用抗压强度高的特点,”重力坝”式挡墙就是利用结构本身自重和抗压不抗拉的一种结构形式。

水泥土围护结构的计算包括抗倾覆、抗滑动验算、整体稳定、抗渗计算及墙体应力计算。

(4)复合型土钉墙支护:它是以水泥土搅拌桩等超前支护组成防渗帷幕,解决土体的自立性、隔水性及喷射面层与土体的粘结问题。对于淤泥质土、饱和软土,应采用复合型土钉墙支护。

(5)钢板桩:用槽钢正反扣搭接而组成,或用U 型、H 型和Z 型截面的锁口钢板桩。用打入法打入土中,相互连接形成钢板桩墙,既用于挡土又用于挡水。钢板桩具有较高的可靠性和耐久性,在完成支挡任务后,可以回收重复利用;于多道钢支撑结合,可适合软土地区的较深基坑,施工方便,工期短,如能拔出重复使用则造价省,否则用钢量大造价高。钢板桩的施工可能会引起相邻地基的变形和产生噪声振动,对周围环境影响很大,因此在人口密集、建筑密度很大的地区,其使用常常会受到限制。而且钢板桩本身柔性较大,如支撑或锚拉系统设置不当,其变形会很大,所以当基坑支护深度大于7m时,不宜采用。同时由于钢板桩在地下室施工结束后需要拔出,因此应考虑拔出时对周围地基土和地表土的影响。

钢板桩支护结构,有永久性结构和临时性结构两类。永久性结构在海港码头中应用较多,如:码头岸墙,护墙等;临时性结构多用于高层建筑的深基础。

(6)劲性水泥土搅拌连续墙(SMW工法):它是以水泥土搅拌桩法为基础,在水泥土搅拌桩中插入型钢或其它芯材料形成的同时具有承力和防渗两种功能的支护形式。凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可以使用SMW 工法,特别是适合于以粘土和粉性土为主的软土地区。

(7)排桩支护:排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度,但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内,应同时在桩间或桩背采用高压注浆,设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施,或在桩后专门构筑防水帷幕。

排桩围护的一般计算方法,包括悬臂式排桩围护、单支点排桩围护、多支点排桩围护的各种计算方法以及杆系有限元法,都适用于地下连续墙的静力计算。同时,还有其他一些方法可以计算,如假定支撑轴力、山肩邦男法和弹性法,以及考虑土与结构作用的有限元法。

(8)地下连续墙:它是利用特制的成槽机械在泥浆(又称稳定浆)护壁的情况下进行开挖,形成一定槽段长度的沟槽;再将地面上制作好的钢筋笼放入槽段内,采用导管法进行水下混凝土浇筑,完成一个单元的墙段,各墙段之间的特定的接头方式相互联结,形成一道连续的地下钢筋混凝土墙。

地下连续墙具有墙体刚度大、整体性好,因而结构和地基变形都较小,既可用于超深围护结构,也可用于主体结构;适用于各种地层;可以减少工程施工时对环境的影响;可进行逆筑法施工。逆筑法施工一般用在城市建筑高层时,周围施工环境比较恶劣,场地四周邻近建筑物、道路和地下管线不能因任何施工原因而遭到破坏,为此,在基坑施工时,通过发挥地下结构本身对坑壁产生支护作用的能力(即利用地下结构自身的桩、柱、梁、板作为支撑,同时可省去内部支撑体系),减少支护结构变形,降低造价并缩短工期的有效方法。

但是,地下连续墙施工法也有不足之处:对废泥浆的处理;槽壁坍塌;地下连续墙如作临时挡土结构,则造价高,不够经济。

1.4.2基坑主要支撑方法、技术类型

深基坑的支护体系由两部分组成,一是围护壁,还有是内支撑或者土层锚杆。作用在挡墙上的水、土压力可以由内支撑有效地传递和平衡,也可以由坑外设置的土锚维持平衡,它们可以减少支护结构位移。

内支撑可以直接平衡两端围护墙上所受到的侧压力,结构简单,受力明确。土锚设置在围护墙的背后,为挖土、结构施工创造了空间,有利于提高施工效率。在软土地区,特别是在建筑密集的城市中,应用比较多的还是支撑。

(1)钢支撑

钢支撑便于安装和拆除,材料消耗量小,可以施加预紧力以合理控制基坑变形,钢支撑架设速度较快,有利于缩短工期。但是钢支撑系统的整体刚度较弱,由于要在两个方向上施加预紧力,所以纵横杆之间的联结始终处于铰接状态。

(2)钢筋混凝土支撑

钢筋混凝土支撑结构的整体刚度好,变形小,安全可靠,施工制作时间长于钢支撑,但拆除工作比较繁重,材料回收利用率低,钢筋混凝土支撑因其现场浇筑的可行性和高可靠度而在目前国内被广泛的使用。

(3)土层锚杆

土层锚杆是一种新型的受拉杆件,它的一端与结构物或挡土墙联结,另一端锚固在地基的土层或岩层中,以承受结构物的上托力、拉拔力、倾侧力或挡土墙的土压力、水压力,是利用地层的锚固力维持结构物的稳定。拉锚的优点是在基坑内部施工时,开挖土方与支撑互不干扰,便于施工,施工时噪音和振动均小,锚杆可采用预应力,以控制结构的变形。

锚固方法以钻孔灌浆为主,受拉杆件有粗钢筋、高强钢丝束和钢绞线等不同类型。锚杆支护体系由挡土构筑物,腰粱及托架、锚杆三个部分所组成,以保证施工期间边坡的稳定与安全。

锚杆长度应为锚固段、自由段的长度之和,并应满足下列要求:

(1)锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算,预应力锚杆自由段长度应不小于5m,且应超过潜在滑裂面1.5m。

(2)锚杆锚固段长度应按规定进行计算,并取其中大值,同时,土层锚杆的锚固段长度不应小于4m,且不宜大于10m;岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不宜大于和6.5m 或8m(对预应力锚索);位于软质岩中的预应力锚索,可根据地区经验确定最大锚固长度。当计算锚固段长度超过上述数值时,应采取改善锚固段岩体质量、改变锚头构造或扩大锚固段直径等技术措施,提高锚固力。

1.5基坑主要止(降)水方法、技术类型

在沿海软土地区,一般地下水位都比较高,当地层中有厚层饱和淤泥质土、粘质粉土、砂质粉土或粉砂等,基坑开挖时,坑内地下水位必然产生大大低于四周,周围的地下水向坑内渗流,产生渗透力。为了防止由此产生的渗流破坏,基坑必须有止(降)水方案。

地下水控制的设计和施工应满足支护结构设计要求应根据场地及周边工程地质条件水文地质条件和环境条件并结合基坑支护和基础施工方案综合分析确定,地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水、和回灌等型式,单独或组合使用。

1.5.1 降水

工程降水是基坑工程的一个难点。由于土质和地下水位的条件不同,基坑开挖的施工方法大不相同。在地下水位以下开挖基坑时,采用降水的作用是:

(1)截住基坑边坡面及基底的渗水;

(2)增加边坡的稳定性,并防止基坑从边坡或基底的土粒流失;

(3)减少板桩和支撑的压力,减少隧道内的空气压力;

(4)改善基坑和填土的砂土特性;

(5)防止基底的隆起和破坏。

降水有各种不同的方法,应视工程性质、开挖深度、土质特性及经济等因素进行考虑。在选择和设计基坑降水前,必须由甲方提供工程地质勘察资料,建筑物平面图和立面图,建筑物场地附近房屋平面图等,对于重大工程,设计人员除掌握相应资料外,必须在设计前到工程现场亲自了解,最好能目测各土层的土样,对将来降水工程的布置及其与邻近建筑物的影响。

降水方法按降水机理不同,可分为明沟排水和井点降水。

A.明沟排水

明沟排水是在基坑内设置排水明沟或渗渠和集水井,使进入基坑内的地下水沿排水沟渠流入井中,然后用水泵将水抽出基坑外的降水方法。

明沟排水一般适用于土层较密实,坑壁较稳定,基坑较浅,降水深度不大,坑底不会产生流砂和管涌等的降水工程,但由于其制约条件较多,尚不能得到广泛的应用。

B.井点降水

在地下水位以下施工基坑工程时,通常采用井点(垂直和水平井点)降水法来降低地下水位。垂直井点常沿基坑四周外围布设,水平井点则可穿越基坑四周和底部,井点深度大于要求的降水深度,通过井点抽水或引渗来降低地下水位,实现基坑外的暗降,保证基坑工程的施工。经井点降水后,能有效地截住地下渗流,降低地下水位,克服基坑的流砂和管涌现象,防止边坡和基坑底面的破坏;减少侧土压力,增加挖掘边坡的稳定性,有利于边坡的支护和施工;防止基底隆起和破坏,加速地基土的固结作用;有利于提高工程质量,加快施工进度及保证施工安全。

表1.各类井点的使用范围

井点类型

土层渗透系数

(cm#183;s-1)

降低水位深度(m)

适用土层种类

单级轻型

井点

10-3 ~10-6

3~6

粉砂、砂质粉土、粘质粉土、含薄层粉砂层的粉质粘土

多级轻型

井点

10-3~10-6

6~9(由井点级数确定)

粉砂、砂质粉土、粘质粉土、含薄层粉砂层的粉质粘土

喷射井点

10-3

8~20

粉砂。砂质粉土、粘质粉土、粉质粘土、含薄层粉砂层的淤泥质粉质粘土

电渗井点

≤10-6

根据阴极井点确定

淤泥质粉质粘土、淤泥质土

管井井点

≤10-4

3~5

各种砂土、砂质粉土

深井井点

≥10-4

≥5或降低深部地层承压水头

各种砂土、砂质粉土

真空深井

井点

10-3~10-7

≥5

砂质粉土、粘质粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土

1.6基坑开挖

为了确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全,基坑开挖时的注意事项:

(1)基坑开挖应根据支护结构设计降排水要求确定开挖方案;

(2)基坑边界周围地面应设排水沟且应避免漏水渗水进入;

(3)坑内放坡开挖时应对坡顶坡面坡脚采取降排水措施;

(4)基坑周边严禁超堆荷载;

(5)软土基坑必须分层均衡开挖层高不宜超过1m;

(6)基坑开挖过程中应采取措施防止碰撞支护结构工程桩或扰动基底原状土;

(7)发生异常情况时应立即停止挖土并应立即查清原因和采取措施方能继续挖土;

(8)开挖至坑底标高后坑底应及时满封闭并进行基础工程施工;

(9)地下结构工程施工过程中应及时进行夯实回填土施工。

1.7基坑工程监测

基坑工程监测是基坑工程施工中的一个重要的环节,组织良好的监测能够将施工中各方面信息及时反馈给基坑开挖组织者,根据对信息的分析,可对基坑工程围护体系变形及稳定状态加以评价,并预测进一步挖土施工后将导致的变形及稳定状态的发展。根据预测判定施工对周围环境造成影响的程度,以制定进一步施工策略,实现所谓信息化施工。

为正确指导施工,确保工程的顺利进行和周围建筑物的安全,应加强施工期间的监测工作,实施信息化施工,随时预报,及时处理,并根据监测数据及时调整施工进度和施工方法。

基坑监测的内容大致有:

(1)围护结构的竖向位移与水平位移

(2)坑周土体位移

(3)支撑结构轴力

(4)邻近建(构)筑物、道路及地下管网等的变形

(5)地下水位及孔隙水压力

(6)坑底隆起量

表2.现场测试主要项目及测试方法

监 测 项 目

测 试 方 法

地表、围护结构及深层土体分层沉降

水准仪及分层沉降标

地表、围护结构及深层土体水平位移

经纬仪及测斜仪

建(构)筑物的沉降及水平位移

水准仪及经纬仪

建(构)筑物的裂缝开展情况

观察及测量

建(构)筑物的倾斜测量

经纬仪

孔隙水压力

孔压传感器

地下水位

地下水位观察孔

支撑轴力及锚固力

钢筋应力计或应变仪

围护结构上土压力

土压力计

参考文献

1、GB50157-2003. 地铁设计规范[S].

2、TB10003-2005.铁路隧道设计规范[S].

3、GB50108-2008. 地下工程防水技术规范[S].

4、GB50299-1999. 地下铁道工程施工及验收规范[S].

5、GB50010-2010. 混凝土结构设计规范[S].

6、GB50021-2009. 岩土工程勘察规范[S].

7、GB 50009-2012.建筑结构荷载规范[S].

8、JGJ120-99. 建筑基坑支护技术规程[S].

9、朱合华.地下建筑结构[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

10、铁道部第二勘测设计研究院主编, 铁路工程设计技术手册-隧道[M]. 北京:中国铁道出版社, 1999.

10、左明麒. 基础工程设计与地基处理[M],北京:中国铁道出版社,2000.

11、陈国兴等. 土质学与土力学[M]. 北京:中国水利水电出版社,2002.

12、刘增荣. 地下结构设计[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2011.

13、陈忠汉等. 深基坑工程[M]. 北京:机械工业出版社, 2003.

14、侯学渊,刘建航,基坑工程手册,北京:中国建筑工业出版社,1997。

15、余志成、施文华. 深基坑支护设计与施工[M]. 北京:中国建筑工业出版

社,1992

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

毕 业 设 计(论 文)开 题 报 告

2.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):

2.1 工程概况

2.1.1总体概况

南京地铁三号线线路起点起自江北林场停车场北侧林场高架站,过江后自北往南穿越主城区进入江宁开发区,终点站为秣周路站,线路全长约44.5公里。

D3-XK04标(不含大明路站)线路自大明路站(里程桩号K29 278.442)出站后沿宁溧路高架桥东侧向南,至百安居大卖场处向西转,下穿宁溧路高架桥后,在农花河南侧、规划站东路路口设明发广场站。然后线路下穿规划玉兰路互通后向南转穿越绕城公路接南京南站站;线路出南京南站站后沿南广场中轴绿化带向南,在宏运大道南侧设宏运大道站,然后下穿秦淮新河及秦淮路,沿利源北路向南,在胜太西路路口设胜太西路站,车站为三号线与规划十七号线换乘站,站后设停车、折返线。出站后线路继续沿利源路向南,在天元西路路口设天元西路站,然后向南下穿牛首山河后向东南转,下穿九龙湖公园后至清水亭西路,在长亭街路口西侧设清水亭西路站。出站后线路向东再南转进入双龙大道;线路沿双龙大道向南,在诚信大道路口设诚信大道站,车站为三号线与规划五号线换乘车站。然后线路向南在吉印大道路口北侧设吉印大道站,出站后继续向南,下穿绕越高速和洋山河后,在秣周路路口设终点站秣周路站(里程桩号K44 523.095)。

线路在绕越高速南侧、双龙大道东侧设秣周路车辆段,出入线采用八字线接线形式,分别从吉印大道站-秣周路站区间和秣周路站北端接轨。其中出段线分别下穿绕越高速公路桥桩和匝道路基段。

2.1.2工点概况

⑴明发广场站中心里程桩号为K30 404.565,外包长度180.5m,宽19.7m,基坑开挖深度16.24m,车站有效长度140.0米,车站型式为地下两层岛式,施工形式为明挖顺作法,底板埋深16.24米(标高-2.764米), 主体拟采用钻孔咬合桩加一道砼支撑 三道钢支撑支护形式。

⑵附属建(构)筑物主要为出入口及风道(风亭),其中出入口采用明挖顺筑法施工,拟采用SMW工法桩或钻孔灌注桩加两道钢支撑支护形式;风道明挖顺筑法施工,拟采用SMW工法桩或钻孔灌注桩加三道钢支撑支护形式。

拟建场地地形相对较平坦, 地面吴淞高程10.80~12.40米,北侧为农花河。

图1:本标段线路走向图

2.2 场地工程地质条件

2.2.1 工程地质概况

2.2.1.1地基土分布

⑴土层编号综合反映沉积时代、层序、土名、状态或密实度。

⑵土名、状态、密实度的代号见表2-1。

表2-1

土的名称

代号

状态或密实度

代号

备注

粘土

a

硬塑

1

可塑

2

软塑

3

流塑

4

粉质粘土

b

硬塑

1

可塑

2

软塑

3

流塑

4

粉土

c

密实

1

中密

2

稍密

3

砂土

d

密实

1

其中:

f 表示粉砂

x 表示细砂

z 表示中砂

c 表示粗砂

中密

2

稍密

3

松散

4

含砾粉质粘土

e

碎石类土与粉质粘土或砂土的含砾粉质粘土

淤泥、泥炭

n

⑶编号方法:

大层-小层-亚层-土名-状态或密实度。

例:③-3b1表示第③大层第3小层硬塑状粉质粘土。

⑷土层层序

土层层序见表2-2

表2-2-1

时代

成因

大层

小层

层号含义

综合层号

地层名称

分布范围、特征

Qml4

人工堆填、河塘淤积

①-1

填土

①-1

杂填土

地面表层、松散、不均质

①-2

①-2

素填土

①-3

淤泥

①-3

淤泥

河、沟、塘底部

Q2-34

冲积淤积

②-1

河漫滩或阶地区冲沟表面硬壳层,局部夹软粘性土

②-1a

粘土

河漫滩、冲沟区浅部,厚度1~3m,以粘性土为主,可~软塑,局部为粉土、砂,夹软粘性土

②-1b

粉质粘土

②-1c

粉土

②-2

河漫滩或冲沟区内淤泥质土

②-2a

淤泥质粘土

河漫滩或冲沟区,厚度5~30m不等,流塑,有砂土夹层

②-2b

淤泥质粉质粘土

②-2c

粉土

②-2n

淤泥、泥炭

②-3

河漫滩冲淤积软土、粉土,冲沟区底部软土,河道浅部粉细砂

②-3a

粘土

河漫滩或冲沟区底部,厚度不等,粘性土软塑为主,粉土稍~中密,粉细砂稍~中密,常有夹层,层理较发育

②-3b

粉质粘土

②-3c

粉土

②-3d

粉砂、细砂

②-4

河道中部粉细砂

②-4d

粉砂、细砂

河道中部,厚度不等,稍~中密,有夹层

②-5

河道下部粉细砂

②-5d

粉砂、细砂

河道中部,厚度不等,中密~密实

层号

重度

抗剪强度

(固结快剪)

渗透系数

(#215;10-6cm/s)

γ(KN/m3)

C(Kpa)

φ(度)

Kv

Kb

①-2b2-3

19.4

15

15

(10)

(10)

②-1b2-3

18.5

26.0

11.0

4.07

2.83

②-1c2-3

18.6

9.0

26.0

199.2

151.6

②-2b4

18.3

20.0

12.0

7.09

4.06

②-3b3-4

19.3

25.3

13.0

4.10

2.80

③-2b2-3

20.2

40.0

12.0

(5.0)

(3.0)

③-4e

20.3

(8.0)

(25.0)

(20)

(10)

Klg-2

(21.0)

(40.0)

(18.0)

(10)

(5)

注:()内数值为经验值;少数土层局部分布且厚度较小,土样力学性质样品数量较少。

2.2.1.4地基土的分析与评价

场地覆盖层表层为①层填土,厚度一般,局部厚度较大,松散~较松散,工程地质性质差;②-1b2-3粉质粘土,软-可塑,中压缩性,工程地质性质一般;②-1c-d3-4粉土夹粉砂,松散~稍密,中压缩性,工程地质性能较差;②-2b4淤泥质粉质粘土,流塑,高压缩性,工程地质性能差;②-3b3-4粉质粘土,流~软塑,中高压缩性,工程地质性能较差;③-2b2-3粉质粘土,软~可塑,中高压缩性,工程地质性能较差;③-4e粉质粘土夹砂砾,由粉质粘土夹中细砂、粉土、砾石混合而成,土质不均,中压缩性,工程地质性能较好;

2.3场地水文地质条件

2.3.1地表水

本标段地表水主要为场地北侧农花河,水位主要呈季节性变化:春夏为丰水期,水位较高,流量较大;秋冬为枯水季,水位较低,流量较小,甚至断流。

根据我院对农花河所取水样的分析,水化学类型为HCO3 ─Ca Na(K)Mg型,PH值7.5,总矿化度792.85mg/L。

2.3.2地下水

2.3.2.1地下水类型

本车站场地地下水主要为孔隙潜水,局部分布有弱承压水,其中孔隙潜水主要赋存于①1杂填土、①2素填土、②层新近沉积土中。①1杂填土,结构松散,①2素填土,松软,由软-可塑状粉质粘土组成,夹碎块及植物根茎,厚度不均,富水性一般,透水性一般。②层新近沉积土,均为粘性土(局部夹粉土),厚度较大,富水性差、透水性差,勘察时观测的潜水水位1.30~2.90米(受空口高程影响),相当于标高 9.10米左右;主要受大气降水及地表水影响,以大气蒸发和向农花河排泄为主。

弱承压水主要分布在③-4e粉质粘土夹砂砾层中(含水层顶板埋深18.50~22.00米),勘察时测得弱承压水水头标高约 4.80米,含水层厚度相对较小,且分布不均、富水性一般、水量一般,水位变化主要受地下水侧向迳流补给影响。其余土层属于微透水层,为相对隔水层。场地底部基岩主要为白垩系葛村组(K1g)泥质粉砂岩,裂隙不甚发育,且呈紧密闭合状,裂隙连通性差,含水微弱。

2.4 拟采用的研究方案

综合分析本工程的地理位置、土质条件、基坑开挖深度及周围环境的影响,有以下的特点:

(1)场地工程地质条件简单,无不良地质作用,场地稳定性好;

(2)基坑开挖深度范围内的土层的工程性较差;

(3)基坑周围的环境条件较复杂,场地地基复杂程度为二级;

(4)开挖深度在现地面下16.24m,属于一级基坑;

根据以上工程特点,拟采用进采用钻孔灌注桩作为挡土结构、深层水泥搅拌桩为止水帷幕及结合三道钢管内支撑的支护体式,并采用轻型井点降水。

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