上海市轨道交通10号线详勘报告.doc

一. 前言1. 工程概况上海市轨道交通10号线（地铁m1线）是上海市城市轨道交通系统规划方案中规划的市区级轨道线网中的地铁类线路之一。一期工程线路起点为高速铁路客站站、终点为新江湾城站，全长32.76km。线路具体走向为：高速铁路客站星站路吴中路虹井路延安西路虹桥路淮海路复兴路河南路武进路四平路淞沪路新江湾城，连接闵行、长宁、徐汇、卢湾、黄浦、虹口、杨浦等7个区。一期工程均采用地下线方案，共包含30个车站、29个区间，并在外环路站南侧设地面停车场一座。拟建南京东路站天潼路区间在苏州河（吴淞江）以南位于黄浦区境内，苏州河以北位于闸北区和虹口区交界处。区间起点为南京东路站北端，线路从河南中路、宁波路口起，沿河南中路向北穿越北京东路，在通过苏州河后，沿河南北路行进，到达区间终点天潼路站南端，里程约为ak21+116ak21+618，全长502m。本区间拟采用盾构法施工，盾构外径约为6.5m。工程建设单位为上海申通集团有限公司，本区间由上海市隧道工程轨道交通设计研究院设计。我单位受建设单位委托对本工程进行详勘工作，工程勘察等级为甲级。2. 勘察依据1) 上海市轨道交通10号线（地铁m1线）一期工程（ak18+521ak25+076）岩土工程初勘报告（上海市隧道工程轨道交通设计研究院，2005年2月）2) 上海市轨道交通10号线（地铁m1线）工程南京东路站天潼路站区间平面图、结构断面图。3) 上海市轨道交通10号线（地铁m1线）一期工程第4标段岩土工程勘察投标文件（上海市隧道工程轨道交通设计研究院，2005年7月）。3. 采用的规范、规程及标准1) 国家及行业规范、标准岩土工程勘察规范（gb50021-2001）地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范（gb 50307-1999）建筑地基基础设计规范（gb50007-2002） 建筑抗震设计规范（gb50011-2001） 土工试验方法标准（gb/t50123-1999）建筑工程勘察文件编制深度规定（2003年6月试行）工程测量规范（gb50026-93）2) 上海市工程建设规范、规程岩土工程勘察规范（dgj08-37-2002）地基基础设计规范（dgj08-11-1999）城市轨道交通设计规范（dgj08-109-2004）建筑抗震设计规程（dgj08-9-2003）岩土工程勘察文件编制深度规定（dgj08-72-98）岩土工程勘察外业操作规程（dg/tj08-1001-2004）3) 其他标准工程建设标准强制性条文（2002年版）静力触探技术标准（cecs04：88）4. 勘察目的及技术要求本次勘察目的是在初勘基础上，详细查明拟建场地的工程地质、水文地质条件，并作出定性、定量评价，对不良地质、特殊地质提出治理措施，为施工图设计提供充分地质依据及必要的设计参数，给出结论并提出相应的建议。主要技术要求如下：1) 详细查明工程沿线场地的地形地貌、地基土层埋藏深度、地质年代、成因类型和分布特征，对拟建场地稳定性和适宜性作出分析评价。2) 详细查明工程沿线场地内不良地质，分析其成因、分布范围及其对工程可能产生的不利影响，并为设计提供所需的资料。3) 详细查明地下水类型、埋藏条件、水位、水质及渗透性等，分析其对拟选施工方案的影响，为设计提供所需的水文地质参数。4) 划分场地类别和地基土类型，按抗震设防烈度7度要求，对场地地震效应进行分析。5) 根据既有资料并结合拟建建（构）筑物的特征，提供设计所需的各种物理力学指标及其它的技术参数，提出适宜的技术措施及合理的建议，满足设计施工要求：对区间隧道沿线地基土及不良地质等对隧道盾构施工可能产生的各种影响作出评价，提出相应的防治措施，并提供盾构设计施工所需的有关参数。5. 勘探方法1) 钻孔采用sh-30a型钻机冲击回转钻进法进行，按钻进回次及时地对地层岩芯进行描述；用锤击方法采取原状土样，采样质量等级为级。2) 标贯试验采用63.5kg落锤，落距为76cm，自动脱钩下落，先预打15cm不计击数，再贯入30cm，记录每10cm的击数。3) 静探试验采用sg-15静探仪及单桥探头连续贯入，使用jcx3型数字采集仪自动记录，提供静探ps值随深度变化曲线。当贯入深度大于30m时，为保证探杆垂直度，采用下护管导向。4) 十字板剪切试验采用jcx3型电测试验仪，提供25m以上各粘性土层的不排水抗剪峰值强度、残余强度及灵敏度。6. 工作量布置及完成工作量1) 为满足施工图设计需要，勘察工作量按以下原则布置： 布孔时充分利用拟建场地已有勘探孔。根据线型工程的特点，勘探孔沿拟建工程结构边线两侧交叉布置，勘探孔轴线投影间距控制在50m左右。 一般性勘探孔深度不宜少于隧道底以下1.52.0倍隧道直径，控制性勘探孔深度不宜少于隧道底下2.53.0倍隧道直径。控制性孔数量不少于总孔数的1/3，钻探孔与静探孔总数之比约为1：2。 根据本工程土层分布情况，在满足土样子样数的前提下，40m以上取土间距为2.0m，40m以下为2.5m。 本区间利用区间起点南京东路站的s17sj4和终点天潼路站的s18sj1两个试验孔提供的现场十字板剪切试验指标。十字板剪切试验孔深度定为25m左右，试验点间距为1.0m。 暗浜的勘察以搜集工程沿线资料为主。 室内土工试验以常规试验为主，并辅之以渗透、无侧限、静三轴剪切、静止侧压力系数等特殊试验项目。2) 本次详勘共利用区间初勘孔2个，均为钻探孔，孔号分别为q17cz1和q17cz2。另外还利用了两端车站静探孔各一个，孔号分别为s17cj1和s18sj1。根据需要，s17cj1和s18sj1两孔分别仅利用其50m和40m以浅勘探资料。本工程勘探外业及室内土试均委托上海岩土工程勘察设计研究院有限公司一次性完成，经评审后资料可满足本阶段勘察要求。受施工场地条件限制，q17sz1、q17sj3及q17cj1等三个勘探孔未能实施，造成局部勘探孔间距偏大。勘探现场作业于2005年3月 19日完成，室内土工试验2005年3月24日完成。本次勘察完成工作量详见表1。勘探测试工作量一览表表1野外作业室内土工试验项 目数 量项 目数 量（个）取土标贯孔1个共40.3m含水量w、比重g64取原状土样20个液限wl与塑限wp等60标准贯入试验8次压缩试验4级22取扰动土样8个5级14静力触探试验孔3个共130m6级3测量4点固结快剪试验28利用取土孔2个共85.5m颗粒分析试验22利用静探孔2个共90m渗透试验20利用十字板剪切试验孔2个共49m无侧限抗压试验4静三轴不固结不排水试验16k0试验2注：土工试验数量含利用孔土工试验子样数。7. 勘探点定位及高程测量各勘探点按其与工程沿线场地已有建筑物的相对位置采用经纬仪进行定位。本次勘探点高程引测依据为市设水准点0-431，该点位于方浜中路、露香园路口，其2001年高程为3.863m，属吴淞高程系统。二.场地工程地质条件1. 地形、地貌和地面标高上海地区位于长江三角洲冲积平原的东南前缘。拟建场区地貌单一，属长江三角洲下游滨海平原地貌类型。拟建场地地势平坦，经实测各勘探点的高程在2.444.02m之间（吴淞高程），高差1.58m。2. 地基土的构成与特征经勘察，拟建场地50.0m深度范围内，按成因类型、土层结构及其性状特征可划分为6层。地层多以水平层状分布，受古河道沉积影响，地层埋藏分布与上海市区正常沉积地层有差异，局部浅部分布有3层粘质粉土，层缺失。有关工程沿线地层分布规律和变化情况详见工程地质剖面图、钻孔柱状图及静力触探测试成果图表。各土层的土性描述与特征详见表2。地层特性表表2地质年代成因类型层序土层名称层底埋深（m）层底标高（m）层厚（m）土层描述q431人工填土1.603.701.440.031.603.70均有分布，局部表层为水泥路面，上部以杂填土为主，含碎石、石子及建筑垃圾等，下部为素填土，含石子和粘性土等。滨海河口1褐黄灰黄色粉质粘土2.503.000.18-0.560.001.00主要分布于ak21300以南，软塑，尚均匀，含铁锰质斑点、云母和有机质等，夹少量粉性土，由上而下逐渐变软，中压缩性。3灰色粘质粉土夹粘性土7.5010.70-4.69-7.060.008.50约ak21+300以北有分布，湿很湿，稍密中密，不均匀，含云母及有机质，夹粘性土较多，局部为砂质粉土，中压缩性。q42浅海滨海灰色淤泥质粉质粘土夹粉性土8.509.50-5.26-7.060.006.50约ak21+300以南有分布，流塑，尚均匀，含少量云母和有机质，夹薄层粉性土，局部较多，高压缩性。灰 色淤泥质粘土16.5018.00-13.18-14.777.009.50均有分布，流塑，尚均匀，含云母、有机质及贝壳碎屑，夹少量粉性土，高压缩性。q41滨海、沼泽1灰色粘土22.9024.50-19.48-21.875.207.50均有分布，软塑，尚均匀，含云母、有机质，夹泥钙质结核、腐植质和少量粉性土，局部为粉质粘土，高压缩性。溺谷3灰 色粉质粘土40.8045.00-38.1721.00均有分布，不均匀，软塑，含云母、有机质，夹腐植质及薄层状粉性土，局部较多，偶呈粘土状，中压缩性。4暗绿灰绿色粉质粘土43.2045.00-40.7645.0m。据上海地区长期承压水位观测资料，此承压水水头呈周期性变化，水头标高为0-8m之间，最浅埋深在3m左右。据调查，本场地及附近无污染历史，且未发现污染源。根据岩土工程勘察规范（dgj08-37-2002）表11.3.6-1、表11.3.6-3、表11.3.6-4及邻近场地的q15sz1、s16sz1、s17sz1、s18sz3号孔的水分析报告，判定场地浅部地下水对砼无腐蚀性，干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性，长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。5. 不良地质及地下障碍物1） 暗浜根据搜集的上海市测绘院的暗浜资料，拟建场地不存在暗浜，本次勘探过程中各孔亦未发现有暗浜存在。2） 浅层气勘探施工中，未发现有浅层气溢出现象。3） 流砂经勘察，拟建区间盾构掘进范围内未有成层的粉性土或砂土分布，但3层局部的粉性土夹层在一定水动力作用下可能产生流砂现象，对盾构掘进会产生不利影响。4） 地下障碍物根据现场踏勘，拟建工程沿线主要障碍物有：苏州河防汛墙、苏州河河南路桥及道路两侧一些高层建筑的桩基础、各交叉路口可能存在埋藏较深的非开挖管线及道路两侧各种地下管线等，设计施工时应对上述不利因素加以足够的重视。6. 场地地震效应根据本次勘察地层资料，按国家标准建筑抗震设计规范（gb50011-2001）和上海市建筑抗震设计规程（dgj08-9-2003）有关条文规定，拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，所属的设计地震分组为第一组，地基土属软弱地基土，建筑场地类别为类，处于建筑抗震不利地段，但为一般可建设场地。经勘察，拟建场地20m深度范围内无成层的饱和砂土或砂质粉土存在，故在抗震设防烈度为7度时，可不考虑地基土地震液化问题。依据地基基础设计规范（dgj08-11-1999）条文说明第7.1.2条及岩土工程勘察规范（gb50021-2001）条文说明第5.7.11条，上海地区浅部土层等效剪切波速大于90m/s，在抗震设防烈度为7度时可不考虑软土震陷影响。三.地基土分析与评价1场地稳定性和适宜性拟建场地处于滨海平原，地形较为平坦，区域地质构造较稳定，不存在能引起场地滑移、大的变形和破坏等的不良地质，属稳定场地，适宜建造建筑物。2场地地基土分析经勘察，拟建场地50.0m深度范围内地层埋藏分布较稳定，现结合工程特点分述如下：1）拟建场地浅部人工填土较为松散，上部以杂填土为主，含碎石、石子及建筑垃圾等，下部为素填土，含石子和粘性土等；一般厚约2.0m，局部勘探孔较厚。约里程ak21300以南人工填土以下为1层和层。1层褐黄灰黄色粉质粘土呈软塑状，强度由上而下逐渐变软，夹少量粉性土，中压缩性；层灰色淤泥质粉质粘土呈流塑状，夹粉性土较多，具有压缩性高、强度低及渗透性小的特点。约里程ak21300以以北受古河道切割影响，1和层两层缺失，取而代之沉积有3层灰色粘质粉土存在。该层土一般厚约6m，呈稍密中密状，夹粘性土较多，中压缩性。2）工程沿线均有、1层分布。层灰色淤泥质粘土层底埋深约为17.0m，呈流塑状，土质均匀；1层灰色粘土厚度为5.27.5m，呈软塑状，土质较均匀。上述土层均具有压缩性高、强度低及渗透性小的特点。3）受古河道切割影响，拟建场地层缺失，1层以下分布有3和4层。3层灰色粉质粘土厚度不均，在16.821.0m之间，呈软塑状，中压缩性，夹粉性土较多，ps1.46mpa；4层暗绿灰绿色粉质粘土呈可塑状，ps=2.61mpa，a 0.10.20.26mpa1，中压缩性。4）第层灰色粉砂仅在区间南端有揭示，50.0m深度未穿。该层土呈密实状，ps=11.47mpa，a 0.10.20.12mpa1，中偏低压缩性。3区间盾构设计、施工分析评价1) 区间盾构通过及影响范围内地基土的构成本区间拟采用盾构法施工，盾构外径约为6.5m，底板埋深约为20.725.0m，底板标高约为-17.9-22.6m。根据工程地质剖面图，区间盾构掘进及影响范围内土层经汇总后详见表4。盾构掘进及影响范围内土层一览表 表4区间名称区间盾构掘进范围内土层区间盾构影响范围内土层南京东路站天潼路站区间、1、31、1、3、32) 盾构设计施工要点分析拟建区间隧道盾构掘进范围内土层为、1、3层，盾构掘进影响范围内土层为1、1、3、3层。盾构设计施工中对上述土层应注意以下几点： 、1、3层粘性土在盾构掘进时土体将会有一定的回弹；同时上述粘性土具有明显触变及流变特性，在动力作用下土体结构极易破坏，使土体强度降低，变形增加，因此在盾构掘进过程中应适当控制速率，避免对土体产生过大的扰动，以减少施工后的沉降。另外，3层局部的粉性土夹层可能产生的流砂会对盾构掘进有不利影响。 盾构掘进过程应减少导致土体发生坍塌、挤密现象的超挖或欠挖，避免对周围环境产生较大影响，特别是对苏州河防汛墙、河南路桥、邻近建筑物等的桩基础。 工程沿线局部地段存在较多建造时间较长的砖混建筑物，这些建筑物对地面变形较敏感，盾构推进时应严格控制速率；对年代久远的建筑同时应采取适当的保护措施。 盾构施工中应建立严格的监测控制系统，定期进行监测，确保区间盾构的结构和周围环境的安全。3) 盾构设计施工参数区间隧道盾构设计施工有关参数建议值详见表5。盾构设计施工参数建议值一览表 表5层序含水量w孔隙比e压缩系数av固快峰值静止侧压力系数ko无侧限抗压强度qu三轴uu渗透系数ccuukvkh%-mpa-1kpa度-kpakpa度cm/scm/s135.10.970.441719.04.40e-72.36e-6333.20.920.20431.50.362.45e-58.37e-543.61.240.861219.50.4837390.03.89e-68.05e-651.81.481.011411.50.5646360.07.95e-88.09e-8138.21.050.521714.00.4865420.01.44e-64.68e-6334.91.000.401821.00.4570590.02.88e-67.84e-6四.结论与建议1. 经勘察，工程沿线场地50.0m深度范围内地层分布较稳定，多呈水平层状。受古河道沉积影响，其埋藏分布与上海市区正常沉积地层有所差异，局部浅部分布有3层粘质粉土，层缺失。拟建场地处于滨海平原，地形较为平坦，区域地质构造较稳定，属稳定场地，适宜建造拟建建（构）筑物。2. 拟建区间隧道盾构掘进范围内土层为、1、3层。、1、3层粘性土具有回弹量大、